使用 Maxima 計算內壓殼板所需最小計算厚度。
Thickness of shell under internal pressure, Calculatons for Maxima
狀況:
在設備設計殼板為全滲透焊接且 NDE 使用 X 光全檢。板材使用 SA-516M Gr.485,設計壓力 1.0 MPa,設計溫度 40 度 C ,內徑為 1000.0 mm ,腐蝕裕度 3.0 mm。試計算所需最小計算板厚。設備內容物為氮氣;故最小厚度為 1.5 mm。
使用 maxima 套件「ezunits」,作為單位轉換計算。
執行結果:
Maxima runing================
(%i1) load("ezunits")$
(%i2) ttcs(P, R, S, E):= block([], (P*R)/(S*E-0.6*P))$
(%i3) Pcs(S, E, tt, R):= block([], (S*E*tt)/(R+0.6*tt))$
(%i4) ttls(P, R, S, E):= block([], (P*R)/(2*S*E+0.4*P))$
(%i5) Pls(S, E, tt, R):= block([], (2*S*E*tt)/(R-0.4*tt))$
(%i6) ttss(P, R, S, E):= block([], (P*R)/(2*S*E-0.2*P))$
(%i7) Pss(S, E, tt, R):= block([], (2*S*E*tt)/(R+0.2*tt))$
(%i8) tt["min-UG16"]:1.5`mm $
(%i9) tt["corrosion"] : 3.0`mm $
(%i10) E:1.0$
(%i11) P:1.0`MPa$
(%i12) D:1000.0`mm$
(%i13) R: D/2 + tt["corrosion"]$
(%i14) S:138.0`MPa$
(%i15) tcal(ttcs,ttls,tmin,tcor):=block([cs:qty(ttcs``mm), ls:qty(ttls``mm), min:qty(tmin``mm)],
max(cs, ls, min)`mm+tcor)$
(%i16) tr: tcal(ttcs(P, R, S, E), ttls(P, R, S, E), tt["min-UG16"], tt["corrosion"])``mm;
(%o16) 6.660844250363901 ` mm
結果:最小計算厚度為 6.66 mm 包含腐蝕裕度。