パイプバーストは、物理的な力と設計欠陥の組み合わせによって引き起こされる配管システムで一般的な問題です。パイプ障害の背後にある物理を理解することは、より弾力性のある配管システムの設計と、高価な損傷を防ぐことができます。

パイプバーストの背後にある物理学

パイプは、管内の材料の強度を上回るとき、通常、パイプが破裂します。パイプ内の圧力は、水流率とシステムの圧力調整に依存します。パイプ壁にストレスが張力を超えると、亀裂や破裂をすることができます。

配管内のストレスは、ホップ応力方式を用いて計算されます。σ = (P×D) /(2×t)], P]は、内部圧力です。 Dは直径で、 tは壁厚さです。 壁内圧が高まり、または耐衝撃性が高くなります。

共通設計の間違い

多くのパイプの故障は、圧力負荷の低下や不適切な材料の使用などの設計エラーから生じる。 一般的な間違いは次のとおりです。

  • 期待圧力のための不十分な壁厚さが付いている管を選ぶこと
  • 熱膨張と収縮効果を無視する
  • 外部負荷や地上の動きの影響を調べる
  • 過度の圧力につながる流量を誤って計算する

パイプバーストの予防のための計算

適切な計算には、想定される圧力を最大評価し、適切な仕様でパイプを選択することが含まれます。エンジニアは、安全因子を使用して、不確実性を考慮に入れます。定期的なメンテナンスと圧力試験は、故障が発生する前に潜在的な問題を特定することもできます。