![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчет трубопровода на прочность, деформации и устойчивость.По теории предельных состояний существует два предельных состояния конструкций: проверка на неразрушимость конструкции и проверка на недопустимость пластических деформаций. Проверка на прочность (неразрушимость конструкции). |sпрN|£ψ2·R1, где sпрN – суммарное продольное напряжение от всех нагрузок (МПа): sпрN=σпр t+σпр р= -a·E·Dt + μ·σкц=-a·E·Dt +m·n·P·Dвн/(2·d). ψ2 – коэффициент, отражающий двухосное напряженное состояние трубы, 0<ψ2≤1; R1 - расчетное сопротивление трубы: R1=(m·R1н)/(k1·kн), где m – коэффициент условий работы, зависящий от категории трубопровода (В – 0,6; I и II – 0,75; III и IV – 0,9); R1н – нормативное сопротивление материала трубы, равное пределу прочности, МПа; k1 – коэффициент надежности материала трубы; kн – коэффициент надежности по назначению трубопровода. Если проверка на прочность не выполняется, то при проектировании выбирают другую марку стали с большим пределом прочности или увеличивают толщину стенки трубы; при эксплуатации снижают рабочее давление, снижают температуру продукта (для МГ) или производят реконструкцию. Проверка на недопустимость пластических деформаций. а) |sпрн| £ ψ3·R2н·m /(0,9·kн). А= R2н·m /(0,9·kн). sпрн – нормативное продольное напряжение, МПа: sпрн = -a∙E∙Dt + m∙P∙Dвн/(2∙d)±(Е∙Dн)/(2∙R) R2н – нормативное сопротивление сжатию, равно пределу текучести стали. ψ3 – коэффициент, учитывающий двухосное напряжение трубы, 0<ψ3≤1. б) sкцн£А, где sкцн – нормативные кольцевые напряжения. Если проверка не выполняется, то при проектировании выбирают марку стали с большим пределом текучести, увеличивают толщину стенки, увеличивают радиус упругого изгиба трубопровода (планировка трассы); при эксплуатации снижают давление и температуру продукта или производят реконструкцию. Проверка продольной устойчивости подземных трубопроводов. S£m∙Nкр, S – продольное усилие в трубопроводе, Н: S = 100∙F∙[(0,5-m)∙sкц+a∙Е∙Dt], где F – площадь сечения металла трубы, см2. Nкр – критические продольные усилия, при которых труба теряет устойчивость, МПа. 1. для прямолинейного участка (упругодеформируемый грунт): Nкр=2√(k0∙Dн∙Е∙I), где k0 – коэффициент постели грунта при сжатии, Н/м3; Е – модуль упругости, Па; I – осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м4: I=π(Dн4-Dвн4)/64. 2. для прямолинейного участка при пластической работе грунта: Nкр=4(qпр.п2·qв.п.4·F2·E5·I3)1/11 qпр.п – сопротивление грунта продольным перемещениям трубы, Н/м; qв.п. – сопротивление грунта перемещениям вертикальным перемещениям грунта, Н/м. Из двух критических продольных сил выбирается наименьшая. 3. для криволинейного участка трубы: Nкр=β(qв.п.2·E·I)1/3, где β – коэффициент, определяемый по номограмме.
|