Las tuberías transportan petróleo desde las refinerías a puntos de distribución a cientos de millas 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 empresas de distribución prestan mucha atención a la resistencia a la tracción de las tuberías que utilizan. Uno de los principales indicadores de resistencia a la tracción es la resistencia al rendimiento mínima especificada, generalmente reducida a SMYS. Una vez que se ha determinado para un determinado material, los ingenieros pueden determinar la presión máxima permitida, o la tensión del aro, dentro de una tubería con un diámetro y grosor de pared dados.
TL; DR (demasiado largo; no leído )
El límite elástico mínimo especificado (SMYS) está relacionado con la presión dentro de una tubería mediante la fórmula de Barlow: P \u003d 2St /D, donde t es el grosor de la tubería en pulgadas y D es el diámetro exterior, también en pulgadas.
La fórmula de Barlow
Los ingenieros calculan la presión máxima permitida (P) dentro de una tubería mediante la fórmula de Barlow, que relaciona la presión con el espesor nominal de la pared (t), la tensión permitida (S), que es el SYMS, y al inverso del diámetro de la tubería (D). La fórmula es:
P \u003d 2St /D
El SYMS generalmente se da en esta fórmula. Se ha predeterminado para el material de la 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 72 u 80 por ciento del SYMS para el material como un amortiguador de seguridad. SYMS se expresa en libras por pulgada cuadrada (psi), y las cantidades de longitud se expresan en pulgadas.
Ejemplo
Cierto material de tubería tiene un SMYS de 35,000 psi, y las consideraciones de diseño requieren reducirlo a 72 por ciento de su valor. Si la tubería tiene un diámetro exterior de 8 5/8 pulgadas y un espesor de pared de 0.375 pulgadas, ¿cuál es la presión máxima permitida dentro de la tubería?
P \u003d 2St /D \u003d 2 (35,500 psi) (0.375 in) /8.625 in \u003d
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 el límite de elasticidad mínimo especificado ya se ha determinado para la mayoría de los materiales, generalmente puede encontrar el valor que necesita consultando literatura de fabricación. Si necesita determinarlo para un material para el que no puede encontrar el valor, deberá realizar su propia prueba de presión y reorganizar la fórmula de Barlow para resolver S:
S \u003d PD /2t
Debería llenar 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 ecuación junto con el grosor de la tubería y el diámetro exterior para obtener el SMYS en libras por pulgada cuadrada.
