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。
请指点！

zhoushan403

3 z3 X0 j9 C' @" q$ O9 G$ s7 T
8 q& x. r, M6 W' S  ~
楼主你这水压试验咋做的？压力竟达到140MPa？
2 O; @! J. s) H" K7 N( b2 vGB5310-2008目前最高为20MPa。

elineone

超过20Mpa的水压试验是有的呀!
! h( p4 x3 q+ u比如280Mpa也有呀！
http://www.simingte.com/zyxt.htm
. |+ J' X4 ~  H! Q$ ahttp://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
管壁厚 S=PDi/（2[σ]-P）=140Mpa×65mm/(2×152MPa-140Mpa)=56.5mm
6 \- b9 C" @4 g7 F5 E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
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
8 C- l3 e$ F. a) W6 s! G$ b    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
, X- Q4 y$ @+ N) b8 ~一，流体力学 P=v^2/2g求出流体出口速度，即封头发射速度
4 G" h$ o7 h$ Z- H二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
' t& m. x) l4 w" C$ v; R三，算材料厚 ...

回4楼：
, J" V- u  i# ~4 R% C. D, @/ ?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？

回5楼：

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？
7 t8 b/ E$ s4 ^$ O9 i用“动量定理算出冲击力F”，是不是根据F*t=m*v来计算？

0 y) ]: }4 ]" e! ^3 M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?
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？
- @( b/ T7 Q, O' |3 B/ o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
& Q; e! c% B: j4 J  c- Y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。
( o1 I; I/ F2 j; V& n9 X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
, \+ @4 ?3 B7 r" X( q动量那个就像你说的~

gaoyns

elineone 发表于 2013-6-13 18:49 static/image/common/back.gif
3 l, w9 @# ^, Z, u5 P# o* ^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 ...

# }9 U7 G; x* S( N% X8 b用螺纹连接可以但密封不行。
3 L1 g- m2 s& n- G) H% y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
% y, b8 n+ B% d. f; v( f3 R1 }用螺纹连接可以但密封不行。
. b$ C6 x- [. k/ m% y# ?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！
6 g# M3 w7 d( ~9 l( s) ~  k非常感谢各位的回复！