Суббота, 26.05.2018, 20:43
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Форма входа

Расчет толщины стенки трубопровода

К расчёту приняты стальные электросварные нефтегазопроводные трубы, выполненные сваркой ТВЧ, повышенной эксплуатационной надежности по ТУ 14-3-10973 Ø1020х14 из стали 17Г1С класса прочности К52 производства «НМЗ» ( «Новомосковский металлургический завод»)

Расчетную толщину стенки δ, мм определяем по формуле:

формула (1)

С учетом продольных осевых сжимающих напряжений:

формула (2)

где п – коэфф. надежности по нагрузке, принимаем равным 1,1;

Р - рабочее давление, по заданию равно 7,0 МПа;

D - наружный диаметр, мм,;

R1 - расчетное сопротивление растяжению, МПа, определяется по формуле:

формула (3)

где т -коэффициент условий работы газопровода, принимаем равным 0,75;

К1-коэффициент надежности по материалу, принимаем равным 1,4;

Кн - коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаем равным 1;

нормативное сопротивление растяжению, МПа, принимаем равным 520;

коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, определяется по формуле:

формула (4)

Данный коэффициент должен удовлетворять следующим условиям:

формула (5)

где σnpN - продольное осевое сжимающее напряжение, МПа, определяемое по формуле:

σnpN=    формула (6)

где коэффициент линейного расширения металла трубы, град-1, принимаем равным 0,000021;

Е - модуль Юнга, МПа, принимаем равным 206000;

∆t - расчетный температурный перепад, °С, для подземной прокладки перепад температур принимаем равным 200С;

коэффициент Пуассона (в стадии упругой работы металла), принимаем равным 0,3;

d - внутренний диаметр трубы, мм.

Расчетное сопротивление растяжению, согласно формулы (3), определяется: R1=520278,57

Определим толщину стенки трубы по формуле (1):

δ = 1.1*7*1,02/(2(278.57+1.1*7)) = 0.013 м

Принимаем ближайший размер толщины стенки в соответствии [7] предварительно δ = 14 мм.

Определяем кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления: σкц = 1.1*7*(102-1.6)/(2*1,4) = 276,1 МПа

Проверяем наличие продольных осевых сжимающих напряжений по формуле (6):

σпрN = -21*10-6 *2.1*105 *20+0.3*1.1*7*1,02/0.028=-88.20+40,1=-48,1 МПа

Поскольку существуют продольные сжимающие напряжения, находим значение коэффициента по формуле (4):

Пересчитаем значение толщины стенки по формуле (2):

δ = 1.1*7*1,02/(2(0.89*278.57+1.1*7)) = 0.014 м

Таким образом, ранее принятая толщина стенки равная 14 мм принимается как окончательный результат.

Принятая толщина стенки удовлетворяет условиям DH/140=3.78 мм и более 4 мм. В таблице 1 приведены результаты расчёта толщины стенки.

Таблица 1.

Исходные данные и результат расчета толщины стенки газопровода.

Наименование показателей

Показатели

Диаметр, мм

1020

ГОСТ на трубы (ТУ)

ТУ 14-3-10973

Марка стали

17Г1С

Рабочее давление, МПа

7.5

Категория участка трубопровода

III

Коэффициент надежности по нагрузке, yf

1.1

Коэффициент условий работы, ус

0.75

Коэффициент надежности по материалу, ут

1,4

Коэффициент надежности по назначению, уп

1.0

Расчетное сопротивление R1, Мпа

278.57

Принятая толщина стенки, мм

14

- Курсовые работы на заказ

Поиск

Яндекс.Метрика