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。
% h: F3 M5 {' C# [请指点！

zhoushan403

# a& x3 y6 `% U& {# f: ^' [
5 D* {2 |+ U, i# j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

4 Z- L0 E1 Q/ N$ N" u- T1 m3 \& M3 _
6 a' s- c. C8 m超过20Mpa的水压试验是有的呀!
) @- E  z: ~9 u. D. k. C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。
假设用20钢无缝管，在常温下的许用应力为 [σ]=152MPa
' I( }8 M# V7 d; J) K管壁厚 S=PDi/（2[σ]-P）=140Mpa×65mm/(2×152MPa-140Mpa)=56.5mm
+ d9 S) x4 h$ t# w! @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
8 O4 O6 W5 y1 t1 z  x8 V二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
. L" M% x+ R5 X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
- P  N$ }( c; E( C. E    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
. c( o$ |. I; p- h" P+ r一，流体力学 P=v^2/2g求出流体出口速度，即封头发射速度
; b- Z- l0 P7 ]8 M; w# F% `- J二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
* @. k# O# c8 \# t% S0 X) ]0 Q三，算材料厚 ...

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？

- K. x0 X# \! r. Y回5楼：
( t" i3 q7 E& K& K6 b% b  }1 y! Q
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？
4 V6 Y1 s2 O9 f% a用“动量定理算出冲击力F”，是不是根据F*t=m*v来计算？

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?
; y2 l2 H5 K; U, g+ O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
- R5 Q" {3 l/ P. }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 ...

4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。
; a$ H+ ]; j& U; n2 [0 k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
P/r+V^2/2g+Z=常量。r重度，Z位置势能
- m" c. k2 Z1 H动量那个就像你说的~

gaoyns

elineone 发表于 2013-6-13 18:49 static/image/common/back.gif
% f3 [, V1 G& \/ N! ^' h回4楼：
管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
% }, v! y0 z8 p3 v关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行 ...

' a* W* S5 B0 ]6 K  @) [5 m/ a用螺纹连接可以但密封不行。
/ F" ?4 P4 h6 l  X  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
+ q8 i- g' y' q% ?; \2 ^用螺纹连接可以但密封不行。
& o; y1 B' f1 x! c9 N5 [$ g! a1 t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！
非常感谢各位的回复！