Verstehen von Barlows Formel fur die Rohrdicke


Ausgabe: Berechnen drücken

Formel:t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

Barlows-Formel-Zur-Bestimmung-Der-Rohrwandstärke-Verstehen

Versuchen-Sie-herauszufinden,-wie-dick-ein-Rohr-sein-muss,-um-einem-bestimmten-Druck-standzuhalten?-Suchen-Sie-nicht-weiter;-Barlows-Formel-ist-Ihre-Antwort.-Diese-wesentliche-Formel-im-Ingenieurwesen-hilft-bei-der-Berechnung-der-erforderlichen-Wandstärke-für-Rohre,-die-internem-Druck-ausgesetzt-sind.-Lassen-Sie-uns-eintauchen,-was-das-alles-bedeutet,-mit-einem-Hauch-von-Erzählung-und-einem-realen-Kontext,-um-es-nachvollziehbarer-zu-machen.

Was-Ist-Barlows-Formel?

Barlows-Formel-wird-ausgedrückt-als:

t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

Hier-repräsentiert-t-die-Wandstärke-des-Rohrs-(in-Zoll-oder-Millimetern),-P-steht-für-den-Innendruck,-dem-das-Rohr-ausgesetzt-ist-(in-Pfund-pro-Quadratzoll,-oder-psi),-D-ist-der-Außendurchmesser-des-Rohrs-(in-Zoll-oder-Millimetern)-und-S-ist-die-zulässige-Spannung-des-Rohrmaterials-(in-psi).

Aufschlüsselung-Der-Variablen

Innendruck-(P)

Der-Innendruck-(P)-ist-der-Druck,-der-von-innen-nach-außen-auf-das-Rohr-ausgeübt-wird.-Denken-Sie-an-eine-Wasserleitung-in-Ihrem-Haus.-Der-Druck-des-Wassers-innerhalb-des-Rohrs-sorgt-dafür,-dass-das-Wasser-zu-Ihren-Wasserhähnen-fließt.-Wenn-der-Druck-zunimmt,-sagen-wir,-wenn-Sie-eine-Wasserpumpe-haben,-steigt-auch-die-Spannung-auf-die-Rohrwand.

Außendurchmesser-(D)

Der-Außendurchmesser-(D)-gibt-an,-wie-breit-das-Rohr-von-einer-Außenkante-zur-anderen-ist.-Es-ist-entscheidend,-weil-größere-Rohre-bei-gleichem-Innendruck-mehr-Spannung-auf-ihre-Wände-ausüben-als-kleinere-Rohre.

Zulässige-Spannung-(S)

Die-zulässige-Spannung-(S)-ist-eine-Materialeigenschaft,-die-die-maximale-Spannung-definiert,-die-das-Material-aushalten-kann,-ohne-zu-versagen.-Verschiedene-Materialien-haben-unterschiedliche-zulässige-Spannungswerte,-und-diese-Werte-sind-entscheidend,-wenn-Sie-entscheiden,-welches-Material-für-ein-Rohr-verwendet-werden-soll,-das-einem-bestimmten-Innendruck-standhalten-muss.

Wandstärke-(t)

Schließlich-ist-die-Wandstärke-(t)-das,-was-Sie-berechnen.-Es-beantwortet-die-Frage:-Wie-dick-muss-die-Rohrwand-sein,-um-den-Innendruck-sicher-zu-enthalten,-gegeben-die-Größe-und-das-Material-des-Rohrs?

Ein-Reales-Beispiel

Angenommen,-Sie-entwerfen-eine-Pipeline,-die-Erdgas-unter-einem-Druck-von-2.000-psi-transportieren-soll.-Der-Außendurchmesser-des-Rohrs-beträgt-30-Zoll-und-die-zulässige-Spannung-des-verwendeten-Stahls-beträgt-35.000-psi.-Unter-Verwendung-von-Barlows-Formel:

t-=-(P-×-D)-/-(2-×-S)

Setzen-Sie-die-Zahlen-ein:

t-=-(2000-psi-×-30-Zoll)-/-(2-×-35000-psi)

Bei-der-Berechnung-ergibt-sich:

t-=-60000-/-70000

t-≈-0.857-Zoll

Das-Rohr-sollte-daher-eine-Wandstärke-von-etwa-0.857-Zoll-haben,-um-das-Erdgas-bei-2.000-psi-sicher-zu-transportieren.

Tabelle-Der-Zulässigen-Spannungen

Hier-ist-eine-schnelle-Tabelle-der-zulässigen-Spannungen-für-verschiedene-Materialien,-die-Ihnen-helfen-kann,-eine-informierte-Entscheidung-zu-treffen:

MaterialZulässige-Spannung-(psi)
Stahl35.000
Kupfer12.000
Gusseisen15.000
PVC3.000

FAQs

Q1.-Was-passiert,-wenn-Sie-die-Wandstärke-unterschätzen?

A1.-Unterschätzt-man-die-Wandstärke,-kann-dies-zum-versagen-des-Rohrs-führen,-was-katastrophale-Folgen-haben-kann,-inklusive-undichtigkeiten-oder-Rohrbrüchen.

Q2.-Kann-diese-Formel-für-jedes-Rohrmaterial-verwendet-werden?

A2.-Ja,-solange-Sie-die-zulässige-Spannung-des-verwendeten-Materials-kennen.

Q3.-Ist-diese-Formel-für-äußeren-Druck-anwendbar?

A3.-Nein,-Barlows-Formel-ist-speziell-zur-Berechnung-der-Dicke-aufgrund-von-Innendruck.

Zusammenfassung

Barlows-Formel-ist-unverzichtbar-im-Bereich-des-Ingenieurwesens-zur-Bestimmung-der-erforderlichen-Dicke-eines-Rohrs-bei-gegebenem-Innendruck,-Durchmesser-und-Material.-Durch die genaue Berechnung der erforderlichen Wandstärke gewährleisten Ingenieure die Sicherheit und Langlebigkeit von Rohrleitungssystemen, egal ob sie für die Wasserversorgung, Erdgas oder andere Anwendungen verwendet werden.

Tags: Ingenieurwesen, Formeln, Rohre