8расчет цилиндр резервуаров (Раздаточные материалы), страница 2

масса пропорциональна диаметру D, асечение и пропускная способность – D2.Но в последнее время из соображений безопасности часто заменяютбольшую трубу на две меньшихТрубопроводызаводов,электростанций,гидротехническихсооружений.Применяются для температур от -10 до +350oC и давления до 9МПа.Материалы: Ст3, 10Г2СД, 14ХГС. При температурах от -50 до +350oC идавления до 70 Мпа применяется Ст30ХМА. При высоких температурах (до600оС) используется СТ15ХМ и др.Для агрессивных сред используются аустенитные стали, алюминиевые ититановые сплавы.Сварные трубы имеют продольные или спиральные швы.Отдельные участки сварены поперечными кольцевыми швами.Прочность трубы следует оценивать с учетом всех усилий, действующих натрубу.1) Внутреннее давление( или вакуум) вызывает:а) Окружные напряжения: окр pR(213)sГде: p – разность давлений внутри и снаружи.Эти напряжения действуют и на продольные швыб) Продольные напряжения: пр pR(214)2sТакие же напряжения в поперечных швах.2) Нагрузки, возникающие в трубе, как в балке, защемленной поконцам.а) Продольные напряжения от изменения температуры: ntv   T  E (215)Где: T - отклонение температуры от той, при которой производился монтажтрубопроводаб) Изгибные от действия собственной нагрузки и обледенения(для труб установленных на опорах): из M(216)WГде: W – момент сопротивления трубы, М – момент, определяемый потехническим условиям эксплуатации трубы.Считая нагрузку равномерной, получим:Mq l2(217)8Для многоопорной балки q  qтр  q , складывается из:0собственного веса трубы:qтр  A   (218)Где: А – сечение труба,  - удельный вес металла труба.Веса обледенения:q  7  R  h   л (219)0Где:  л - удельный вес льда, h – средняя толщина льда (вверху , внизу 2h).3) Под действием тех же факторов происходит деформация сечениятрубы.а) Изгиб стенок при различной температуре снаружи и внутри: и.т.

  E  (Tн  Tв )2(220)Где: TниTв - температуры снаружи и внутри трубы.б) Изгиб на повороте трубы от внутреннего давления: пов pR(221)2sв) Изгиб от веса грунта (для подземных трубопроводов).Нагрузка н единицу длины:Q  2R  qг (222)Где qг – давление грунта.Момент в стенке трубы:MQQ  R  cos 20(223)8При θ=0:MQQR8Труба принимает эллиптическую форму, поэтому от внутреннего давлениятакже возникает момент Mp:QR 1 (224)M Mp M  1 Qr8 1  1 p  ( R )3 E s В результате опоры грунта:Mизг  M  (225)1Где:13 v  R  R E(226)S Где: λ – коэффициент, зависящий от направления опоры грунта ( серединеλ=1)v=(2…6) Мн м3 - коэффициент зависящий от свойств грунта и диаметратрубы (чем выше плотность, тем больше v).Для проверки прочности трубы используется условие: расч  [ ] p (227)Прочность проверяется для шва, т.к.

обычно [ ] p  [ ] .В качестве  расч выбирается большее из двух напряжений (продольное илиокружное). Иногда больше одно, иногда другое.При определении напряжений нужно сложить напряжения от всехдействующих факторов.Если давление внутри меньше, чем снаружи, то возможна потеряустойчивости ( сжатие трубы). При отсутствии закрепления критическийперепад давлений:pкр 3E  J л(228)3RсрГде: Jл – момент инерции относительно собственной оси продольногосечения стенки трубы длинной 1м.Rср – средний радиус обечайки.Можно повысить pкр , приварив к трубе кольцевые ребра жесткости, тогда:pкр 3E  J(229)3l  RсрГде l – расстояние между ребрами жесткости.J – момент инерции ребра и оболочки на длине a.a  1,6  Rср  S (230)Условие устойчивости:ppвнеш  pвнутр  rh (231)mРасчет, как правило, на статическую прочность. В некоторых случаяхпроизводится расчет на выносливость (переменные нагрузки от ветра и отпульсаций внутреннего давления).Наиболее опасны для магистральных трубопроводов является протяженноеразрушение.

Чаще всего он случается в газопроводах.При разрыве нефтепроводов давление сразу падает.При разрыве газопровода, если трещина растет быстрее, чем выходит газ, торазрушение продолжается..