розраховані на тиск до 9,8 МПа.
Гідравлічний тиск визначається за формулою ГОСТу 3845-75 при дозволяється за напрузі 0,95 від межі текучості.
Для них тимчасовий опір розриву s В=510МПа, межа плинності s T=360 МПа, коефіцієнт надійності по металу труби до 1=1,34,
Нормальний ряд товщини стінки включає значення {10,0; 16,5; 17,1; 19,3; 20,4} мм.
У загальному випадку товщину стінки трубопроводу d згідно [2] можна визначити наступним чином:
(1)
де y 1 - коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб, який визначається при стискаючих поздовжніх осьових напружених (s ін N lt; 0); спочатку приймаємо y 1=1;
n р - коефіцієнт надійності за навантаженням для газопроводів, n р=1,1 [2];
р - внутрішній тиск в трубопроводі;
D Н - зовнішній діаметр трубопроводу;
R 1 - розрахунковий опір матеріалу і його можна визначити за формулою:
(2)
де - нормативний опір матеріалу, залежне від марки стали і в розрахунках приймається=sв=550МПа;
m - коефіцієнт умов роботи трубопроводу, для транспортування природного газу для четвертої категорії трубопроводів m=0,9; [1]
до Н - коефіцієнт надійності за призначенням, для газопроводу з умовним діаметром 1000 мм, при внутрішньому тиску 8,3МПа k Н=1,05; [4]
Коефіцієнт y1 при стискаючих поздовжніх осьових напружених
s ін N gt; 0. При s ін N lt; 0 y 1 визначається за формулою
(3)
Спочатку приймаємо y1=1.
Розрахуємо попередню товщину стінки
З урахуванням подальших перевірок вибираємо найближчу по сортаменту номінальну товщину стінки? =16,5 мм.
Кільцеві напруги від дії нормативного навантаження - внутрішнього тиску:
(4)
де D t=35 0 C - розрахунковий перепад температур;
m - коефіцієнт Пуассона, m=0,3 [2];
at - коефіцієнт лінійного розширення металу,
a t=1,2? 10 - 5 0/1 С [2];
Е - модуль Юнга, Е=2,06? 10 травня МПа [2];
D ВН - внутрішній діаметр трубопроводу.
Розрахуємо поздовжні напруги Sпр N
Так як для Sпр N (-) gt; 0 y1=1 і даний випадок вже розрахований, то розрахуємо значення коефіцієнта двуосного напруженого стану металу труб:
Для даного значення коефіцієнта y 1 розрахуємо товщину стінки
Номінальна товщина стінки повинна також задовольняти умові
(5)
Оскільки уточнена розрахункова товщина стінки не перевищує номінальної, перевіряємо виконання умови (5):
або
Так як умова виконується, то? =16,5 мм можна прийняти за остаточний варіант товщини стінки.
. Перевірка стінки трубопроводу на міцність і деформацію
Міцність в поздовжньому напрямку перевіряється за умовою
, (6)
де y - коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб, при розтягуючих осьових поздовжніх напружених (0) y=1,0, при стискаючих ( lt; 0) визначається за формулою
(7)
де -Кільцева напруги в стіні труби від розрахункового внутрішнього тиску:
, (8)
=?- 4,6? Lt; 0,27 · 326=88,0 - умова виконується;
Для запобігання неприпустимих пластичних деформацій трубопроводів перевірку проводять за умовами
(9)
(10)
де s- максимальні поздовжні напруги в трубопроводі від нормативних навантажень і впливів;
y- коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труби;
- кільцеві напруги в стінках трубопроводу від нормативного внутрішнього тиску;
- нормативний опір матеріалу, залежне від марки сталі, в розрахунках приймається=sт=360 МПа;
(11)
де 1200м - приймаємо радіус пружного вигину осі трубопроводу [2];
Для перевірки за деформаціями знаходимо:
) Кільцеві напруги від дії нормативного навантаження - внутрішнього тиску:
(12)
Коефіцієнт y визначається за формулою:
y (13)
Умова виконується, т.е.
) Поздовжні напруги:
при lt; 0, y3=0,84;
gt; 0, y.
для позитивного температурного перепаду
а)=
б)=
умова виконується, т.е .:
МПа
МПа
для негативного температурного перепаду
а)=
б)=
умова в...
