Csővezetékek számítása erősségre
Ábra. 6.4. Stresszeloszlás a csővezetéken.
A csővezeték földbe van helyezve, a teljes üzemidő alatt a külső erők hatása alatt áll. Ezek az erők összetett igénybevételt okoznak a cső testében és a csuklócsuklókban, a legfontosabb longitudinálisaknál # 963, nos, a gyűrű # 963; # 964; és sugárirányú
A radiális feszültség a belső nyomás (egyenlő és ellentétes irányban) következménye:
A gyűrűfeszültség a belső és a külső nyomás hatására keletkezik. Határozza meg a klasszikus Mariott-képlet szerint
ahol p a belső nyomás; D - a cső belső átmérője; # 948; - a cső falának vastagsága.
A belső nyomásból eredő hosszirányú feszültség
ahol # 956; - Poisson aránya (# 956; = 0,3 az acél esetében).
A cső hőmérsékletének változásának hosszanti feszültsége Hooke képletével van meghatározva
ahol # 945 - a fém lineáris terjeszkedésének együtthatója (a = 0,000012 1 / ° C);
E = 2,1 · 10 5 MPa - az acél rugalmassági modulusának feszültsége, összenyomása, hajlítása; t2 - a levegő hőmérséklete az árokban történő csővezeték alatt; t1 a talaj legalacsonyabb hőmérséklete a cső mélységében.
A legveszélyesebbek a feltörő erők, nem pedig a nyomóerők, és ezek csökkentése érdekében törekedni kell a t2 - t1 hőmérséklet-különbség csökkentésére. A hosszirányú feszültségek csökkentése érdekében a hegesztett csővezetéket a leghidegebb napszakban (kora reggeli órákban) leeresztik az árokba.
Az összes stressz közül a legveszélyesebb a gyűrű.
A csőben nagy, hosszirányú feszültségek jelennek meg hideg rugalmas hajlítással (egyenetlen terep miatt). Ezek kiszámítása az alábbiak szerint történik:
ahol D n a cső külső átmérője; p a hajlítási sugár.
Jelenleg a fővezetékek kiszámítása a határállapot-módszerrel történik. A határ alatt megérteni egy ilyen építési állapotot, amelyben normál további működését lehetetlen. Három korlátozó feltételek: 1) a teherbírást (szilárdság és szerkezeti stabilitás, a fáradtság az anyag), amelynél a tervezési elveszíti azt a képességét, hogy ellenálljon a külső hatásoknak, vagy kap ilyen maradó alakváltozás, hogy nem teszi lehetővé további működését;
2) a statikus dinamikus terhelésekből származó túlzott deformációk kifejlesztésénél, amikor eléri a deformációt vagy oszcillációt egy szerkezetben, amely megtartja a szilárdságot és a stabilitást, kizárva a hosszú
nyak működését;
3) repedések kialakulásával vagy megnyitásával, amelyeknek eredményeképpen a szilárdság és a stabilitás megőrzésére képes szerkezet olyan repedése jelenik meg és nyílik meg, amilyen mértékben a szerkezet további működése válik
lehetséges.
A csővezeték szilárdsága fennmarad, feltéve, hogy a maximális erőkifejtés kisebb lesz, mint a cső minimális teherbíró képessége
n · p · D ≤ 2 · # 948; · R1. (6.1)
ahol n a túlterhelési tényező; D - a cső belső átmérője; R1 a csővezeték és a hegesztett kötések tervezési ellenállása (R1 a cső teherbíró képessége).
ahol = # 963 c) a cső anyagának szakítószilárdsága (egyenlő a csőanyag szilárdságával); k1, m1, m2 - a munkakörülmények együtthatói.
Mivel D = Dn - 2 # 948, majd a (6.1) képletből származik
Annak érdekében, hogy elkerüljük a túlzott mértékű műanyag deformációkat, meg kell felelni a feltételnek
n · p · D ≤ 0,9 · 2 # 948; ·
ahol = # 963; t (a cső anyagának kitermelési szilárdsága).
Nagyobb értéket veszünk # 948; (6.2.) és (6.3) képletekből nyerhető.
A cső minimális megengedett falvastagsága a meglévő hegesztési és szerelési technikával nagyobb, mint a cső átmérője, és legalább 4 mm.
A teljes hosszirányú terhelés a legnehezebb üzemelési periódus alatt kisebb lehet, mint a cső teherbíró képessége (R1):
legkisebb megengedett hajlítási sugár
ahol # 916; t - egy plusz jelrel kell elvenni, így R1 kapja a legtöbbet.
A radon hozzávetőleges és gyors meghatározásához használhatunk egyenlítőt.
A csővezeték rugalmas hajlításának tényleges sugara az útvonal függőleges és vízszintes síkjában nagyobbnak kell lennie, mint a gerinc
O<рдон следует применять специальные гнутые вставки труб.