Las tuberías transportan petróleo de refinerías a puntos de distribución a cientos de kilómetros de distancia, y también transportan gas y agua a residencias individuales en áreas de servicio municipal. Nadie quiere que estas tuberías exploten, por lo que las compañías de distribución prestan mucha atención a la resistencia a la tracción de las tuberías que usan. Uno de los principales indicadores de la resistencia a la tracción es la resistencia mínima a la producción especificada, generalmente acortada a SMYS. Una vez que se ha determinado para cierto material, los ingenieros pueden determinar la presión máxima permisible, o tensión circunferencial, dentro de una tubería con un diámetro y un grosor de pared dados.
TL; DR (Demasiado tiempo; No se leyó )
La resistencia a la fluencia mínima especificada (SMYS) está relacionada con la presión dentro de una tubería mediante la fórmula de Barlow: P = 2St /D, donde t es el espesor de la tubería en pulgadas y D es el diámetro exterior, también en pulgadas.
Fórmula de Barlow
Los ingenieros calculan la presión máxima permisible (P) dentro de una tubería utilizando la fórmula de Barlow, que relaciona la presión con el espesor nominal de la pared (t), la tensión permisible (S ), que es el SYMS, y al inverso del diámetro de la tubería (D). La fórmula es:
P = 2St /D
El SYMS generalmente es un hecho en esta fórmula. Ha sido predeterminado para el material de tubería en cuestión, y generalmente lo encuentra al buscarlo en una tabla. Al diseñar sistemas de suministro de gas o petróleo, los códigos generalmente requieren que el valor de S utilizado en la ecuación sea del 72 o 80 por ciento del SYMS para el material como un amortiguador de seguridad. El SYMS se expresa en libras por pulgada cuadrada (psi), y las cantidades de longitud se expresan en pulgadas.
Ejemplo
Un determinado material de tubería tiene un SMYS de 35,000 psi, y las consideraciones de diseño requieren una reducción a 72 por ciento de su valor. Si la tubería tiene un diámetro exterior de 8 5/8 pulgadas y un grosor de pared de 0.375 pulgadas, ¿cuál es la presión máxima permisible dentro de la tubería?
P = 2St /D = 2 (35,500 psi) (0.375 in) /8.625 in =
3,087 psig
La unidad "psig" significa "presión manométrica", que es una medida de presión que representa la presión atmosférica. Es básicamente lo mismo que psi.
Determinación de SMYS a partir de la fórmula de Barlow
Debido a que la resistencia a la fluencia mínima especificada ya se ha determinado para la mayoría de los materiales, generalmente puede encontrar el valor que necesita consultando la literatura de fabricación. Si necesita determinarla para un material para el que no puede encontrar el valor, debería realizar su propia prueba de presión y reorganizar la fórmula de Barlow para resolver S:
S = PD /2t
Lo haría llene la tubería con un fluido, generalmente agua, y aumente la presión hasta que la tubería comience a deformarse permanentemente. Registre esa presión en psig, luego conéctela a la corriente junto con el grosor de la tubería y el diámetro exterior para obtener el SMYS en libras por pulgada cuadrada.
