バーロウの公式

バーロウの公式(ドイツ語では「ケッセルフォーメル」[ 1 ]と呼ばれる)は、パイプ[ 2 ]が耐えられる内部圧力と、その寸法および材料の強度を関連付けてい ます

この近似式はイギリスの数学者ピーター・バーロウにちなんで名付けられました。[ 3 ]

P2σθsD{\displaystyle P={\frac {2\sigma _{\theta }s}{D}}}
シリンダー

ここで

P{\displaystyle P}  :内圧、
σθ{\displaystyle \sigma_{\theta}} :許容応力
s{\displaystyle s}   : 壁の厚さ、
D{\displaystyle D} :外径

この式(DIN 2413)は、 オートクレーブやその他の圧力容器の設計において重要な役割を果たします

その他の定式化

複雑な圧力容器システムの設計には、バーローの式の適用以上のものが含まれます。例えば、100か国において、ASME BPVCは圧力容器の設計と試験の要件を規定しています。[ 4 ]

この式は、パイプライン業界でも、集水、送水、配水管に使用されるパイプが運転圧力に安全に耐えられるかを検証するために広く用いられています。設計係数に得られた圧力を乗じることで、パイプラインの最大運転圧力(MAOP)が算出されます。米国では、この設計係数はDOT Part 192で定義されているクラス区分に依存します。4つの設計係数に対応する4つのクラス区分があります。[ 5 ]

クラス 定義 設計係数
1沖合地域または、人間が居住することを目的とした建物が10棟以下のクラスのロケーションユニット0.72
2人が居住することを目的とした建物が10棟以上46棟未満であるクラスの場所0.60
3人が居住することを目的とした建物が46棟以上ある場所、またはパイプラインが建物から100ヤード(91メートル)以内にある場所、または12か月間の10週間、少なくとも週5日、20人以上が居住する、明確に区切られた小さな屋外エリア(遊び場、レクリエーションエリア、野外劇場、公共の集会所など)(週は連続している必要はありません)0.50
4地上4階建て以上の建物が多数存在するクラスロケーションユニット0.40

参考文献

  1. ^ 「ケッセルフォルメル」Wikipedia(ドイツ語)、2025年7月6日、 2025年7月6日閲覧
  2. ^または圧力容器、またはその他の円筒形の圧力封じ込め構造。
  3. ^ Adams, AJ; Grundy, KC; Lin, B.; Moore, PW. (2018年3月6日).管状破裂のバーロー方程式:複雑な歴史. IADC/SPE掘削会議・展示会. フォートワース、テキサス州、米国. pp. SPE-189681-MS. doi : 10.2118/189681-MS .
  4. ^ 「2017年ボイラー及び圧力容器規格:国際規格」(PDF)2021年10月9日閲覧
  5. ^ 「米国規則集:第49編、副題B、第1章、副章D、第192.5部」 。 2021年10月9日閲覧