Boru Cidar Kalınlığı Hesaplama (Barlow Formülü)

Hesaplamaya Girin

İç Basınç P (psi)

Dış Çap D (inç)

İzin Verilen Gerilme S (psi)

Sonuç

Minimum Cidar Kalınlığı

0,25

inç

Cidar kalınlığı (mm)	6,35 mm
Formül	Barlow: t = P D / (2 S)

Boru Cidar Kalınlığı Hesaplayıcı Nedir?

Bu araç, bir borunun belirli bir iç basıncı güvenle taşıması için gereken minimum cidar kalınlığını tahmin eder. Boru hattı, proses borulama ve basınçlı kap mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan Barlow formülünü temel alır; bu formül iç basınç, dış çap ve malzemenin izin verilen gerilmesi arasındaki ilişkiyi ortaya koyar.

Nasıl Kullanılır?

İç basınç \(P\) değerini psi cinsinden, boru dış çapı \(D\) değerini inç cinsinden ve boru malzemesinin izin verilen (ya da akma) gerilmesi \(S\) değerini psi cinsinden girin. Hesaplayıcı, minimum cidar kalınlığını hem inç hem milimetre olarak verir. Gerçek bir tasarımda bu minimum değere korozyon payı, imalat (mill) toleransı ve uygun bir güvenlik/tasarım katsayısı eklemeniz gerekir.

Formülün Açıklaması

Barlow formülü

$$t = \frac{P \cdot D}{2 \cdot S}$$

şeklindedir. Bu bağıntı, ince cidarlı bir silindir üzerindeki basit bir çevresel gerilme (hoop stress) dengesinden gelir: borunun bir kesitini dışarı doğru iten basınç, cidardaki çekme gerilmesi tarafından karşılanır. Formül dış çapı kullandığı için Barlow yaklaşımı bir miktar muhafazakârdır; hızlı kontroller için tercih edilmesinin nedeni de budur. Bilinen bir kalınlık için izin verilen maksimum basınç ise

$$P = \frac{2 \cdot S \cdot t}{D}$$

olarak yeniden düzenlenebilir.

İzdüşüm alanına etkiyen iç basınç, boru cidarındaki çevresel gerilme \(S\) ile dengelenir.

Barlow formülü değişkenleri: dışa doğru iten iç basınç \(P\), dış çap \(D\) ve cidar kalınlığı \(t\).

Örnek Hesaplama

\(P = 1000\) psi, \(D = 10\) inç ve \(S = 20000\) psi olduğunu varsayalım. Bu durumda

$$t = \frac{1000 \times 10}{2 \times 20000} = \frac{10000}{40000} = 0{,}25 \text{ inç}$$

olur; bu da \(0{,}25 \times 25{,}4 = 6{,}35\) mm'ye karşılık gelir. Yani herhangi bir pay eklenmeden önceki mutlak minimum cidar kalınlığı çeyrek inçtir.

Sıkça Sorulan Sorular

Bu hesap bir güvenlik katsayısı içeriyor mu? Hayır. Girdiğiniz izin verilen gerilme \(S\) değeri, ilgili standardın (kodun) belirlediği tasarım katsayısını zaten içermelidir. Sonuç teorik bir minimum değerdir.

İç çap mı, dış çap mı? Barlow formülü dış çapı kullanır; bu da onu bir miktar muhafazakâr kılar.

S için hangi değeri kullanmalıyım? Ham akma değeri yerine, geçerli standardınızın (örneğin malzemenin akma veya kopma mukavemetinin bir kesri olarak) öngördüğü izin verilen gerilme değerini kullanın.