水压试验推力计算

elineone

对一根无缝钢管￠89X12（壁厚）做水压试验，管中通入140Mpa的压力，管一端采用螺纹联接的堵头，如果堵头螺纹失效堵头被推出，会产生多大的力？为防止堵头飞出伤人，如采用一铁箱防护（无缝钢管放入铁箱中），铁箱钢板厚度如何计算？如条件不够可假设。
; P1 o5 _. s! N# a4 a请指点！

zhoushan403

楼主你这水压试验咋做的？压力竟达到140MPa？
GB5310-2008目前最高为20MPa。

elineone

* N) o* I, @& o9 Z# y( K: g
  L" f5 O1 y" _9 o) J超过20Mpa的水压试验是有的呀!
比如280Mpa也有呀！
http://www.simingte.com/zyxt.htm
http://baike.baidu.com/view/2607960.htm

gaoyns

140Mpa属于超高压，用螺纹联接密封是不可行的，应采用超高压密封。况切你管子的壁厚强度就差远了，要做水压试验，会出大事故的，这里计算一下在这一压力下管子所需的壁厚S。
; X6 y+ d  f" e( @, f+ A假设用20钢无缝管，在常温下的许用应力为 [σ]=152MPa
( T  N2 [7 D& p: u7 H* i2 [) ?管壁厚 S=PDi/（2[σ]-P）=140Mpa×65mm/(2×152MPa-140Mpa)=56.5mm
+ q% g1 k8 w* p+ s5 D  @用壁厚12mm差得太远了，安全工作其能尔戏。

a114977445

一，流体力学 P=v^2/2g求出流体出口速度，即封头发射速度
二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
0 i4 P: s9 K( q/ A3 Q& k/ P' \3 _三，算材料厚度：先用动量定理算出冲击力F，然后根据堵头形状求出最小接触面积和接触方式（剪切or拉压），从而求出材料厚度。此法求出数值是偏安全的
    另一通用方法：由材料力学虚功原理，求出所需厚度。

elineone

a114977445 发表于 2013-6-13 09:44 static/image/common/back.gif
一，流体力学 P=v^2/2g求出流体出口速度，即封头发射速度
  f  D) c2 Z# t7 G; s, ?二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
三，算材料厚 ...

6 w6 x- F8 U! |$ @回4楼：
管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行的，应采用超高压密封。”，这种管子实际使用中就是螺纹联接的呀，超高压密封是怎么回事？
5 j6 J" P! I; s$ v& @2 U4 C% K' X
( ^0 o! ?3 j* B7 A, W9 c# z回5楼：
1 c" Y0 j6 ^' m* f
P=v^2/2g求出流体出口速度，这个公式中分别是用什么单位呀？感觉好象不对呀，能不能提供出处？
+ W) D6 r* Y* Q! n# m! C用“动量定理算出冲击力F”，是不是根据F*t=m*v来计算？
8 [) H1 i' E2 X+ H- \9 G- q
) `9 i! f* k  ^) S. [. a& P% x0 x: \: L) r% w以上，请各位多多指点！

elineone

版主为什么老喜欢将我的贴子下沉呢?
- X$ t0 ^. l/ I1 X  n我现在要问的,都是当前要解决的问题呀!
难道说这不是个力学方面的问题吗？
还是说你对这个很精通，不值得一看？

a114977445

elineone 发表于 2013-6-13 18:49 static/image/common/back.gif
: k5 Z8 e; p" N: a; o  ]回4楼：
管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
: `& p. [! a4 E' _4 S6 R关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行 ...

1 L7 m" x7 y6 s/ t0 r# a/ I4楼的意思是这个不能用螺纹密封。即不能用NPT或R管螺纹密封但是可以用螺纹起联结作用。
关于我提供的公式问题，确实写的有问题，应该是P/r=v^2/2g,不好意思，来源于伯努利方程
- ~5 r; C! }! G0 r( C# eP/r+V^2/2g+Z=常量。r重度，Z位置势能
0 l9 C* Q9 X, n5 |5 D6 R+ c% Y9 @动量那个就像你说的~

gaoyns

elineone 发表于 2013-6-13 18:49 static/image/common/back.gif
回4楼：
  F1 ~. y  b1 |2 v8 |5 q管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行 ...

用螺纹连接可以但密封不行。
在这么高的压力下，你的管子能承得了吗？不知你的工作压是多大，用这样的管子实践过吗，还是要计算一下，不要出事。

tjliuwenyu

螺纹联接的堵头是多大的？1/2"还是1/4"的？螺纹规格是什么？介质？说清楚。

elineone

gaoyns 发表于 2013-6-14 11:27 static/image/common/back.gif
用螺纹连接可以但密封不行。
, E% i& R' s* |) X在这么高的压力下，你的管子能承得了吗？不知你的工作压是多大，用这样的管 ...

多谢楼主提醒，最近只是考虑方案，真正实施时还是要计算的！
& B- B  R0 p8 b6 |! g非常感谢各位的回复！