Расчет газопровода на прочность: Расчет газопроводов на прочность и устойчивость | Сруб Всем! — Строительство деревянных домов из бревна, бруса и бревен

Содержание

Система нормативных документов в строительстве

Введение. 3

1 Область применения. 4

2 Нормативные ссылки. 4

3 Основные положения. 8

4 Трубы и соединительные детали. 9

Стальные газопроводы.. 9

Медные газопроводы.. 20

5 Особенности проектирования газопроводов из стальных труб. 22

Наземные газопроводы.. 23

Надземные газопроводы.. 23

Требования к сооружению газопроводов в особых природных и климатических условиях. 25

Многолетнемерзлые грунты.. 25

Подрабатываемые территории. 25

Сейсмические районы.. 27

Районы с пучинистыми, просадочными, набухающими и насыпными грунтами. 27

Болота и заболоченные участки. 28

Расчет газопроводов на прочность и устойчивость. 29

Расчетные характеристики материала газопроводов. 29

Нагрузки и воздействия. 29

Определение толщины стенок труб и соединительных деталей

. 30

Проверка прочности подземных газопроводов. 32

Определение необходимой величины балластировки. 35

Определение пролетов надземных газопроводов. 36

6 Особенности проектирования газопроводов из медных труб. 39

7 Строительство. 40

Входной контроль труб и соединительных деталей. 40

Стальные трубы.. 41

Медные трубы.. 42

Транспортировка и хранение труб, деталей и материалов. 42

Стальные трубы.. 42

Медные трубы.. 44

Квалификационные испытания сварщиков и паяльщиков. 44

Стальные газопроводы.. 44

Медные газопроводы

.. 45

Сварка и пайка газопроводов. 46

Стальные газопроводы.. 46

Подготовка труб и деталей к сборке и сборка стыков. 46

Дуговая сварка. 50

Стыковая электроконтактная сварка. 50

Индукционная пайка стыков газопроводов. 53

Газовая сварка и сварка в СО₂ 55

Сварочные материалы.. 56

Контроль качества сварных соединений. 58

Медные газопроводы.. 59

Подготовка труб к сборке. 59

Пайка газопроводов. 61

Контроль качества пайки. 63

Монтаж подземных газопроводов. 64

Монтаж надземных газопроводов

. 65

Строительство надземных переходов. 65

Укладка подземных газопроводов. 68

Способы и правила укладки. 68

Укладка с бермы траншеи. 70

Особенности производства укладочных работ на заболоченной местности. 76

Укладка методом «подкопа». 77

Защита газопровода от механических повреждений. 79

Балластировка газопроводов. 79

Общие положения. 79

Балластировка газопроводов железобетонными утяжелителями различных конструкций. 79

Закрепление газопроводов анкерами. 80

Балластировка газопроводов грунтовой засыпкой и полимерно-грунтовыми контейнерами

. 80

Очистка внутренней полости газопроводов. 81

Очистка полости одиночных труб (секций) перед сваркой в плеть. 82

Очистка полости наружных газопроводов продувкой воздухом.. 82

8 Защита от коррозии. 83

Электрохимическая защита. 83

Производство и приемка работ по электрохимической защите. 89

Защита газопроводов от коррозии изоляционными покрытиями. 92

Производство и приемка работ по изоляции сварных стыковых соединений стальных подземных газопроводов и ремонту мест повреждения покрытия. 96

Изоляция стыков газопроводов с покрытием из экструдированного полиэтилена термоусаживающимися лентами

. 96

Изоляция стыков и ремонт мест повреждений полимерных покрытий газопроводов с применением полиэтиленовых липких лент. 98

Изоляция стыков и ремонт мест повреждений покрытия газопроводов, построенных из труб с мастичным битумным покрытием.. 99

Ремонт поврежденных участков мастичного покрытия в трассовых условиях. 100

Технология изоляционных работ на газопроводах в трассовых условиях с применением полимерно-битумных лент типа литкор и пирма.. 101

Производство и приемка работ по изоляции резервуаров суг. 103

Приложение А Трубы, изготавливаемые по гост 8731, гост

8732 из слитка. 104

Приложение Б Список российских заводов, изготавливающих стальные трубы.. 104

Приложение В Номенклатура труб и соединительных деталей (фитингов), применяющихся для строительства внутренних газопроводов из медных труб. 105

Приложение Г Список российских предприятий, изготавливающих (поставляющих) медные трубы и соединительные детали для строительства внутренних газопроводов. 106

Приложение Д Виды медных соединительных деталей. 107

Приложение Е Буквенные обозначения величин и единицы их измерения. 109

Приложение Ж Протокол механических испытаний паяных образцов на статическое растяжение. 110

Приложение И Результаты контроля паяного соединения

. 110

Приложение К Техническая характеристика линии лст-81Н125. 111

Техническая характеристика автосварочной установки пау.. 111

Приложение Л Формы приемосдаточной документации. 111

Приложение М Наладка установок электрохимической защиты.. 117

Приложение Н Расстояние в свету от надземных газопроводов до зданий и сооружений. 119

Расчет надземных газопроводов на прочность при проведении экспертизы промышленной безопасности Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

работающее под избыточным давлением»: утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 г. № 116, опубл. 22.09.2014 г., бюл. нормативных актов федеральных органов исполнительной власти № 38. — 112 с.

3. Перевод промышленно-отопительных котлов с парового на водогрейный режим / Глущенко Л.Ф., Шевцов Д.С., Кунцевич Б.Ф. — Киев: Бущвельник, 1982. — 85 с.

4. РД 34.26.101-94. Методические указания по расчету предельно допустимой температуры нагреваемой воды, обеспечивающей отсутствие поверхностного кипения в водогрейных котлах. Введ. 1995-07-01. -Вып.5. — М.: ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 1995. — 74 с.

5. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. М.: Энергия, 1998 г. — 296 с.

УДК 621.6.01

Кульков Егор Павлович

эксперт ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ г. Новочеркасск, РФ E-mail: [email protected] Красюкова Светлана Николаевна инженер, эксперт ООО «Инженерно- технический центр»

г. Кропоткин, РФ Ватутин Александр Александрович инженер, эксперт ООО «Инженерно- технический центр»

г. Кропоткин, РФ

РАСЧЕТ НАДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРТИЗЫ

ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Аннотация

В статье рассматриваются один из простейших методов расчета надземных газопроводов на прочность в рамках проведения экспертизы промышленной безопасности, в объеме достаточном для определения возможности его дальнейшей безопасной эксплуатации. Расчет основывается на результатах ультразвуковой толщинометрии элементов газопроводов.

Ключевые слова

Расчет надземных газопроводов на прочность, экспертиза промышленной безопасности газопроводов.

Расчет на прочность сводится к определению допустимого рабочего давления для труб и соединительных деталей газопровода, в отношении которого проводится техническое диагностирования в рамках проведения экспертизы промышленной безопасности. При расчете используется минимальное значение толщин стенок труб и соединительных деталей газопровода, полученное в результате ультразвуковой толщинометрии. К расчету принимаются трубы и соединительные детали с утонением стенки более чем на 15 % по сравнению с паспортными данными [1, с. 16]. В случае если в результате проведения ультразвуковой толщинометрии не будут обнаружены участки газопровода на которых утонение стенки превысит величину более 15%, по сравнению с паспортными данными, расчет на прочность не проводится. Рассмотрим пример расчета участка газопровода из трубы 0426*10,0, исходные данные приведены в таблице 1, результаты расчета приведены в таблице 2.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2015 ISSN 2410-700Х_

Таблица 1

Исходные данные для расчета.

Обозначение величин Название величин, ед. изм. Значение величин для различных элементов Труба бесшовная 0 426×10,0

— Марка стали элемента Сталь 20

— Транспортируемая среда Природный газ

tnom Принято минимальное значение толщины стенки труб или соединительных деталей — по результатам измерений, мм 8,0

de Наружный диаметр труб и соединительных деталей, мм 426

n Коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей 1,0

Run Номинальное сопротивление металла по временному сопротивлению, МПа 412

Ryn Номинальное сопротивление металла по пределу текучести, МПа 245

Допускаемое рабочее давление для труб, отводов, днищ и основной трубы тройников, определяется по формуле [2, с. 46]:

‘Ш1П

Ч -1>2гпот где значение R определяется по условию [2, с. 45]:

Таблица 2

Результаты расчета.

Обозначение величин Название величин, ед. изм. Значение величин для различных элементов

Труба бесшовная 0 426×10,0

Run /2,6 -, МПа 159

Ryn /1,5 -, МПа 163

Р Допускаемое рабочее давление, МПа 5,36

Выводы по результатам расчета сводятся к сравнению значения минимального допустимого рабочего давления по результатам расчета и фактического максимального рабочего давления в газопроводе по условьям его эксплуатации. Если по условиям прочности при статическом нагружении отдельные элементы газопровода из-за утонения стенок от коррозии, эрозии или каких-либо других повреждений, а также из-за снижения механических свойств основного металла или сварных соединений не обеспечивает нормативного запаса прочности при расчетных параметрах, продление срока эксплуатации возможно после восстановительного ремонта элементов газопровода, не удовлетворяющих условиям прочности. [1, с. 18]

Данный подход к расчету надземных газопроводов на прочность, в рамках проведения экспертизы промышленной безопасности, позволяет с достаточной точностью проанализировать прочностные свойства газопровода для определения возможности его дальнейшей безопасной эксплуатации. Исходные данные для расчета изменяются в зависимости от характеристик материалов из которых выполнен газопровод. Номинальное сопротивление металла по временному сопротивлению и номинальное сопротивление металла по пределу текучести принимаются в зависимости от марки стали из которой выполнен участок газопровода используемый при расчете. Следует также учитывать, что номинальная толщина стенки трубы должна быть: для подземных газопроводов — не менее 3 мм, для надземных — не менее 2 мм.

Именно расчет на прочность позволяет определить конкретные участки газопроводов подлежащие замене. Выявление проблемных участков газопроводов в процессе проведение неразрушающего контроля является залогом дальнейшей безопасной эксплуатации газопровода и как следствие опасного производственного объекта в целом. При эксплуатации газопроводов, выполнении их периодических обходов, следует обращать внимание на состояние наружной поверхности газопроводов, как правило именно внешняя коррозия и является причиной нарушения прочностных свойств металла, в результате его утонения. Внутренняя коррозия металла труб газопровода при соблюдении условий эксплуатации мало вероятна, возможен эрозионный износ при недостаточной отчистки используемого газа от механических примесей. Список использованной литературы:

1. «Методика проведения экспертизы промышленной безопасности и определения срока дальнейшей эксплуатации газового оборудования промышленных печей, котлов, ГРП, ГРУ, ШРП и стальных газопроводов» (утв. НП «СЭЦ промышленной безопасности» 10.06.2003, согласовано отделом газового надзора Госгортехнадзора России 10.06.2003 г. № 14-3/125), [Электронный ресурс] / www.pravo.gov.ru.

2. СП 42-102-2004. Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб (одобрен Письмом Госстроя РФ от 15.04.2004 N ЛБ-2341/9). Опубликован М.: ЗАО «Полимергаз», ФГУП ЦПП, 2004. — 165 с.

УДК 621.6.01

Кульков Егор Павлович

эксперт ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ г. Новочеркасск, РФ E-mail: [email protected] Красюкова Светлана Николаевна

инженер, эксперт ООО «Инженерно- технический центр»

г. Кропоткин, РФ

Ватутин Александр Александрович

инженер, эксперт ООО «Инженерно- технический центр»

г. Кропоткин, РФ

РАСЧЕТ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА НАДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Аннотация

В статье рассматриваются один из методов расчета остаточного ресурса надземных газопроводов при проведении экспертизы промышленной безопасности. Производится расчет срока эксплуатации газопровода, с момента проведения диагностирования до момента достижения предельного минимального значения толщины стенки газопровода, в зависимости от скорости коррозии металла элементов газопровода.

Ключевые слова

Расчет остаточного ресурса надземных газопроводов, экспертиза промышленной безопасности

газопроводов.

По результатам экспертизы технического устройства, зданий и сооружений опасных производственных объектов в заключении экспертизы дополнительно приводятся расчетные и аналитические процедуры оценки и прогнозирования технического состояния объекта экспертизы,

Расчет на прочность труб «КОРСИС», «КОРСИС ПЛЮС» и гладких ПЭ труб.

20 Февраля 2011г.

На сайте представлена демо-версия программы «Статический расчёт на прочность безнапорных канализационных трубопроводов….» С помощью представленной версии программы Вы можете самостоятельно произвести рассчет на прочность безнапорных канализационных трубопроводов из труб «КОРСИС» Dn=315 мм SN 4 и SN 8.

Для выполнения рассчета Вашего трубопровода Вам необходимо заполнить небольшой опросный лист и отправить его нашим специалистам. Так же по Вашему желанию, на основании Вашего опросного листа, мы можем выполнить рассчет Вашего трубопровода с помощью немецкой лицензионной программы ATV 127.

Статический расчет ATV 127 основан на стандарте ATV-DVWK-A 127 «Статические расчеты для канализационных каналов и трубопроводов«, разработанном рабочей группой экспертной комиссии германского объединения по проблемам водного хозяйства, сточных вод. Третье издание оказалось полезным для статической оценки подземных канализационных каналов и трубопроводов и нашло международное признание.

Вследствие появления новых знаний в области статики труб (испытания, сравнение с методом конечных элементов, европейская стандартизация и т.д.), а также ввиду разработки новых трубопроводных конструкций (например, труб с профилированной стенкой), появилась необходимость доработки различных разделов инструкций, обобщенных в данном, третьем издании нормативной документации стандарта ATV-DVWK-А 127.

Данный расчет учитывает наиболее полный ряд коэффициентов и нагрузок, действующих на трубу в процессе её эксплуатации (распределение нагрузок, распределение давления по периметру трубы, поперечная сила, напряжение и прочие).

Специалисты нашего отдела на основании заполненного опросного листа готовы произвести данный расчет для Вашего трубопровода абсолютно БЕСПЛАТНО.

Вместе с тем напоминаем Вам, что данный стандарт – важный, но не единственный источник сведений, необходимых для принятия квалифицированного решения и носит рекомендательный характер.

Скачать программу.

Описание работы программы для статического расчёта на прочность безнапорных канализационных трубопроводов из труб «КОРСИС», «КОРСИС ПЛЮС» и гладких ПЭ труб по ГОСТ 18599-2001 согласно методике, представленной в СП 40-102-2000 (Приложение Д).

Основная часть программы находится на листе «Расчёт» состоит из трёх основных разделов:
1. Исходные данные.
Поля для ввода исходных данных отмечены зелёным цветом. Ввод данных производится в соответствующие ячейки в столбце «Значение» в указанных справа единицах измерения.
2. Прочностной расчёт.
Поля расчётной части программы отмечены синим цветом. Результат вычислений отображается в соответствующих ячейках в столбце «Значение» в соответствующих единицах измерения.
3. Результаты расчёта.
Отображаются в трёх нижних ячейках, отмеченных светло-коричневым цветом, и несут информацию о пригодности к применению выбранной трубы для выбранных условий прокладки.
На остальных листах располагаются таблицы с исходными данными, а также дополнительными расчётами отдельных величин, результаты которых
автоматически передаются в основное тело программы, не требуя повторного ввода. Названия листов соответствуют названиям разделов исходных данных или конкретных расчётных величин.

В столбце «Значение» в некоторых ячейках имеются всплывающие примечания, содержащие информацию о том, каким образом производится ввод или расчёт данной величины, или же содержащие рекомендации по дальнейшему ведению расчётов. Такие ячейки отмечены красным треугольником в правом верхнем углу. Для появления всплывающего комментария необходимо навести курсор на данную ячейку.

В ячейках, отмеченных синим цветом на любом из листов программы, содержатся математические и логические формулы, изменение которых неизбежно приведёт к некорректной работе программы. Поэтому настоятельно НЕ рекомендуется вносить изменения в данные формулы, а
также удалять их или вводить вместо них числовые или любые другие значения.

В ячейки, отмеченные зелёным цветом, рекомендуется вносить только те исходные данные, которые содержатся в таблицах на соответствующих
листах. Исключением является лист с характеристиками грунта засыпки, т.к. наиболее объективными в этом случае являются данные полученные по инженерно-геологическим изысканиям и лабораторным или полевым испытаниям грунтов.

Порядок произведения расчётов:

1. Ввод исходных данных.
1.1. Раздел «Труба».
— Обращаемся к листу «Труба»
— По внутреннему диаметру, предварительно определённому гидравлическим расчётом, выбираем трубу с наименьшим классом кольцевой жёсткости (SN) или наибольшим стандартным размерным отношением (SDR)
— Заносим исходные данные по выбранной трубе в соответствующие ячейки раздела «Труба» на листе «Расчёт»
1.2. Раздел «Материал трубы».
— Обращаемся к листу «Материал трубы»
— Заносим исходные данные по выбранной трубе в соответствующие ячейки раздела «Материал трубы» на листе «Расчёт». Рекомендуется исходные данные этого раздела оставлять неизменными для более быстрого ввода данных.
1.3. Раздел «Грунт».
— Обращаемся к листу «Грунт»
— Читаем комментарии к выбору грунта засыпки и изучаем схему засыпки трубы
— За удельный вес грунта засыпки траншеи следует принять удельный вес местного грунта. Если же засыпка насыпным грунтом производится до верха траншеи, то за удельный вес грунта засыпки траншеи следует принять удельный вес насыпного грунта соответственно.
— За коэффициент уплотнения следует принять значение коэффициента уплотнения пазух траншеи (зона 3 на схеме). Значение коэффициента уплотнения рекомендуется выбирать из диапазона 0,92…0,98 в зависимости от условий прокладки и эксплуатации трубопровода
— Выбираем значение модуля деформации насыпного грунта в пазухах траншеи
— Обращаемся к листу «Расчёт»
— Вводим полученные значения удельного веса грунта и модуля деформации грунта в пазухах траншеи в соответствующие ячейки
— Вводим значение глубины заложения до верха трубопровода (определяется по проекту). При этом значение глубины заложения до оси трубопровода рассчитывается автоматически.
— Вводим значение высоты грунтовых вод над верхом трубы (определяется гидрогеологическими исследованиями на объекте). В случае, если грунтовые воды отсутствуют или их уровень ниже верха трубы, следует ввести 0.
1.4. Раздел «Коэффициенты».
— Обращаемся к листу «Коэффициенты»
— Читаем комментарии в правом столбце таблицы и выбираем соответствующие значения коэффициентов
— Заносим выбранные значения коэффициентов в соответствующие ячейки раздела «Коэффициенты» на листе «Расчёт»
ВВОД ОСНОВНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ЗАВЕРШЁН!
2. Расчёт.
Большая часть промежуточных расчётных величин рассчитываетсяавтоматически. Исключение составляют «Нагрузка от транспорта» и «Относительное укорочение вертикального диаметра в процессе складирования и монтажа».
2.1. Расчёт нагрузки от транспорта.
— Обращаемся к листу «Нагрузка от транспорта»
— В верхней таблице с исходными данными выбираем тип предполагаемой транспортной нагрузки
— В таблице расчётов вводим число N из таблицы исходных данных, соответствующее выбранному типу транспортной нагрузки.
— Все необходимые для расчёта величины будут подсчитаны автоматически.
Полученное значение транспортной нагрузки будет передано в основную часть программы (лист «Расчёт») автоматически.
2.2. Выбор значения относительного укорочения вертикального диаметра в процессе складирования и монтажа.
— Обращаемся к листу «Относительное укорочение диаметра»
— По текущему значению кратковременной кольцевой жёсткости Go, которое передано из основной части программы на данный лист, и выбранному
значению коэффициента уплотнения Ку выбираем значение искомой величины
— Выбранное значение вводим в указанную ячейку
— Введённое значение будет передано в основную часть программы (лист «Расчёт») автоматически
2.3. Относительное укорочение вертикального диаметра трубы в грунте.
— Обращаемся к листу «Расчёт»
— Смотрим значение относительного укорочения вертикального диаметра трубы в грунте
— Если это значение меньше 0,06, то в ячейке справа появляется запись «ОК!». Это значит, что степень овализации трубы не превышает допустимой (5-6%) и труба пригодна для эксплуатации в выбранных условиях. Если же это значение больше 0,06, то в ячейке справа появляется запись « РАСЧЁТ ЗАВЕРШЁН!
3. Результаты.
Результат расчёта складывается из совокупности выполнения или невыполнения условий прочности трубы и устойчивости оболочки трубы к внешним нагрузкам. В случае если оба этих условия выполняются, то вразделе «Результаты расчёта» появляется запись «Труба подходит для
выбранных условий прокладки». Если же хотя бы одно из данных условий не выполняется, то в разделе «Результаты расчёта» появляется запись «Труба НЕ подходит для выбранных условий прокладки». В этом случае читаем всплывающее примечание в столбце «Значение» в соответствующих ячейках и следуем их указаниям, а именно:
— В случае невыполнения условия прочности рекомендуется выбрать трубу с более высоким классом кольцевой жёсткости или меньшим SDR
— В случае невыполнения условия устойчивости рекомендуется выбрать грунт засыпки пазух траншеи с более высоким модулем деформации
ПОЗДРАВЛЯЕМ! ВЫ ПОДОБРАЛИ НЕОБХОДИМУЮ ВАМ ТРУБУ!

Скачать программу.

2.2. Газораспределительные сети / КонсультантПлюс

2.2.1. Выбор условий прокладки газопровода и расстояния по горизонтали и вертикали от газопровода до сопутствующих инженерных коммуникаций, а также зданий, сооружений, естественных и искусственных преград следует предусматривать с учетом строительных норм и правил, утвержденных федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным в области строительства, а также других нормативно-технических документов, утвержденных и (или) согласованных с Госгортехнадзором России.

2.2.2. В проектах следует предусматривать, как правило, подземную прокладку газопроводов. Наземная и надземная прокладка газопроводов должна осуществляться при соответствующем обосновании.

Заглубление газопроводов следует предусматривать не менее 0,8 м до верха трубы.

Для стальных газопроводов в местах, где не предусмотрено движение транспорта и сельскохозяйственных машин (межпоселковые газопроводы), — не менее 0,6 м.

2.2.3. Допускается наземная и надземная прокладка газопроводов, в том числе внутриплощадочных, совмещенных с другими инженерными коммуникациями, в случаях, когда нет противоречий с другими нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

Расстояния между трубопроводами принимаются из условия технологичности и удобства проведения работ при строительстве и эксплуатации.

При прокладке газопроводов по стенам зданий и сооружений расстояние (в свету) до ограждающих конструкций должно приниматься не менее половины диаметра газопровода.

Отвод земли под газопровод должен иметь ширину, равную поперечному габариту сооружений на подземном газопроводе и наибольшей длине траверсы (ригеля), включая консоли опор, эстакад, переходов.

2.2.4. При надземной прокладке не допускается размещение арматуры, разъемных соединений в пределах габаритов автомобильных и пешеходных мостов, а также над железнодорожными и автомобильными дорогами.

Устройство компенсаторов за счет углов поворота трассы газопроводов в пределах габаритов автомобильных и железнодорожных дорог допускается при обосновании их безопасности.

2.2.5. Расчеты конструкций газопроводов на прочность и устойчивость, а также гидравлический расчет газопроводов должны производиться по соответствующим методическим документам, утвержденным в установленном порядке.

2.2.6. Расчет газопроводов должен производиться на сочетание нагрузок, действующих на газопровод, по времени действия, направлению, а также на нагрузки, вызванные грунтовыми и природными условиями (пучение, просадки, сейсмические воздействия, подработка территорий и др.).

При расчете нагрузок, действующих на газопровод, следует учитывать собственную массу трубы и арматуры, предварительное напряженное состояние газопроводов, температурные перепады, возможное воздействие дополнительных нагрузок при оползневых и паводковых явлениях.

2.2.7. Для надземных газопроводов при наличии вибрационных нагрузок или расположенных в сейсмических районах следует предусматривать крепления, обеспечивающие их перемещение и не допускающие сброса газопровода с опор.

2.2.8. При надземной прокладке газопроводов следует предусматривать стандартные подвижные и неподвижные опорные части или выполненные по типовым или отдельным проектам.

Пролет между опорами следует определять с учетом деформаций опор, вызываемых природными воздействиями. При прогнозируемых деформациях грунта конструкция опоры, как правило, должна предусматривать возможность восстановления проектного положения газопровода.

2.2.9. Надземные газопроводы должны прокладываться на опорах, эстакадах, переходах, выполненных из негорючих материалов.

Шаг опор газопровода следует определять с учетом нагрузок от газопроводов, воздействия грунтов на опоры, а также природных воздействий. Высота прокладки должна приниматься в соответствии со строительными нормами и правилами.

2.2.10. Участки надземного газопровода между неподвижными опорами следует рассчитывать с учетом воздействий на них изменений температуры стенки трубы, давления. Для компенсации этих воздействий следует использовать самокомпенсацию газопроводов за счет углов поворотов трассы или компенсаторов заводского изготовления (линзовые, сильфонные).

2.2.11. При выборе материалов труб, арматуры, соединительных деталей и изделий для газопроводов и технических устройств для систем газопотребления следует руководствоваться утвержденной номенклатурой с учетом давления, расчетных температур и других условий.

2.2.12. Толщина стенки трубы должна быть не менее 3 мм для подземных и наземных в обваловании газопроводов и 2 мм для надземных и наземных без обвалования.

Толщину стенок труб для подводных переходов следует принимать на 2 мм больше расчетной, но не менее 5 мм, на переходах через железные дороги общей сети — на 3 мм больше расчетной, но не менее 5 мм.

Стальные трубы должны содержать углерода не более 0,25%, серы — 0,056%, фосфора — 0,046%.

Величина эквивалента углерода для углеродистых и низколегированных сталей не должна превышать 0,46%.

2.2.13. Требования к материалу труб из полиэтилена, маркировке и к методам испытаний полиэтиленовых труб для газопроводов должны соответствовать государственным стандартам.

Использование вторичного полиэтилена для изготовления газовых труб не допускается.

2.2.14. Полиэтиленовые трубы, используемые при строительстве газопроводов, должны быть изготовлены из полиэтилена с минимальной длительной прочностью (MRS) не менее 8,0 МПа.

При строительстве полиэтиленовых газопроводов можно использовать трубы и соединительные детали, имеющие различное значение MRS.

2.2.15. Прокладка подземных газопроводов из полиэтиленовых труб допускается:

на территории поселений давлением до 0,3 МПа;

вне территории поселений (межпоселковые) давлением до 0,6 МПа.

Коэффициент запаса прочности должен приниматься не менее 2,5.

2.2.16. Допускается предусматривать прокладку подземных газопроводов из полиэтиленовых труб давлением свыше 0,3 МПа до 0,6 МПа на территории поселений с одно-двухэтажной и коттеджной застройкой с коэффициентом запаса прочности не менее 2,8.

Для поселений численностью до 200 жителей допускается прокладка подземных газопроводов из полиэтиленовых труб давлением до 0,6 МПа с коэффициентом запаса прочности не менее 2,5.

2.2.17. Не допускается прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб:

при возможном снижении температуры стенки трубы в процессе эксплуатации ниже минус 15 град. С;

для транспортировки газов, содержащих ароматические и хлорированные углеводороды, а также жидкой фазы сжиженных углеводородных газов;

в районах с сейсмичностью свыше 7 баллов на территории поселений из труб с коэффициентом запаса прочности ниже 2,8 мерной длины без 100% контроля ультразвуковым методом сварных стыковых соединений;

надземно, наземно, внутри зданий, а также в тоннелях, коллекторах и каналах;

на переходах через искусственные и естественные преграды (через железные дороги общей сети и автомобильные дороги I — III категории, под скоростными дорогами, магистральными улицами и дорогами общегородского значения, а также через водные преграды шириной более 25 м при меженном горизонте и болота III типа с коэффициентом запаса прочности ниже 2,8 и при значении отношения номинального наружного диаметра трубы к номинальной толщине стенки трубы (SDR) более 11.

2.2.18. На пересечении подземных газопроводов с другими коммуникациями должны быть предусмотрены защитные меры, исключающие проникновение и движение газа вдоль коммуникаций.

2.2.19. Надземные газопроводы при пересечении высоковольтных линий электропередачи должны иметь защитные устройства, предотвращающие падение на газопровод электропроводов в случае их обрыва.

Сопротивление заземления газопровода и его защитного устройства должно быть не более 10 Ом.

2.2.20. Расстояния между газопроводом и электропроводами в местах пересечения и при параллельной прокладке должны приниматься в соответствии с правилами устройства электроустановок.Разъяснениями Ростехнадзора «По вопросам применения требований правил безопасности систем газораспределения и газопотребления (ПБ 12-529-03)», которые не проходили регистрацию в Минюсте России, внесены изменения в пункт 2.2.21 данного документа, в соответствии с которыми в четвертой строке заменено число «100 мм» на «10 мм».

2.2.21. Газопроводы при прокладке через стены должны выполняться в стальных футлярах. Внутренний диаметр футляра должен определяться исходя из возможных деформаций зданий и сооружений, но быть не менее чем на 10 мм больше диаметра газопровода. Зазоры между газопроводом и футляром должны уплотняться эластичным материалом.

2.2.22. Колодцы для размещения запорной арматуры и компенсаторов должны иметь габариты, обеспечивающие их монтаж и эксплуатацию.

Конструкция колодцев должна быть водостойкой по отношению грунтовых вод.

(PDF) Расчет узла врезки отвода в газопровод под давлением для оценки его прочности

в ней граничные условия по перемещениям и нагрузкам широко

используются в более поздних работах.

К числу последних можно отнести некоторые отечественные и

зарубежные работы, посвященные расчету напряженного состояния

радиального соединения пересекающихся цилиндрических оболочек для

отношения m  0.5 [73, 106, 107, 112]. Так, в некоторых работах [106]

полученное решение отличается от исходной работы [140] только за счет

использования более строгих условий сопряжения пересекающихся

оболочек. В других – вносятся уже более серьезные изменения; так,

например, для работ [51, 52, 57, 73] с целью получения выражений,

удовлетворяющих условию сопряжения пересекающихся оболочек,

применяется метод коллокаций, несмотря на то, что использование

последнего создает некоторую неопределенность решения, поскольку

точность решения напрямую зависит от выбора коллокационных точек.

В то же время, работа [107] отличается еще и тем, что здесь

рассматривается случай нагружения соединения не только внутренним

давлением, но и системой изгибающих моментов, расположенных в

плоскости, проходящей через оси симметрии пересекающихся оболочек.

Точки коллокации находятся на равном удалении в выбранной четверти

кругового выреза.

Из числа других работ, в основе которых лежит допущение о

возможности представления линии пересечения оболочек как плоской

окружности, необходимо назвать исследования А. Еринжена [119, 120], Т.

Майнта [138], Ю. Ямамото [152] и других.

Так, в работах А. Еринжена [119, 120] представлен, в том числе

сравнительно с проведенными экспериментами, метод анализа

напряженного состояния соединения двух радиально пересекающихся

цилиндрических труб, находящихся под действием внутреннего давления.

В основу метода положено применение уравнения пологой круговой

цилиндрической оболочки [126]. Решение, как и в вышеприведенных

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПОДЗЕМНОГО УЧАСТКА ТРУБОПРОВОДА, ИМЕЮЩЕГО ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРОЕКТА, С УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГРУНТА | Зарипов

Зарипов Р. М., Коробков Г. Е., Масалимов Р. Б. Напряженно-деформированное состояние трубопровода при нарушении и возвращении его в проектное положение// Нефтегазовое дело: науч.-техн. журн. /УГНТУ, 2017. Т.15, № 1. С. 120 — 127.

Зарипов Р.М., Коробков Г.Е., Чичелов В.А. Труба над карстовым провалом // Потенциал: произв.-техн. журн. М.: Стройтрансгаз и ОАО «Газпром», 1998. № 2. С. 66-72.

Зарипов Р. М., Коробков Г. Е., Чичелов В. А. Универсальный метод раcчета на прочность магистральных газопроводов // Газовая промышленность. М.: ИРЦ Газпром, 1998. № 4. C. 44-45.

Зарипов Р. М., Асадуллин М. З. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния трубопроводов, эксплуатируемых в сложных природно-климатических условиях // Наукоемкие технологии машиностроения. Уфа: Гилем, 2000. С.185-199.

Коробков Г. Е., Зарипов Р. М., Шаммазов И. А. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов и резервуаров в осложненных условиях эксплуатации. СПб.: Недра, 2009. 409 с.

Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов / А. М. Шаммазов, Р. М. Зарипов, В. А. Чичелов, Г. Е. Коробков. М.: Интер, 2005. Т.1. 706 с.

Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Оценка и обеспечение прочности трубопроводов / А. М. Шаммазов, Р. М. Зарипов, В. А. Чичелов, Г. Е. Коробков. М.: Интер, 2006. Т.2. 564 с.

К вопросу взаимодействия магистрального газопровода в карстовой полости / Р. А. Фазлетдинов, Г. Е. Коробков, Р. М. Зарипов, В. А. Чичелов // Междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы нефтегазового комплекса России»: тез. докл. Уфа: 1998. С.36.

Анализ результатов мониторинга и расчетов напряженно-деформированного состояния газопроводов при установке опор в карстовой зоне/ В. А. Чичелов, Р. Н. Хасанов, С. С. Фесенко и др. // Проблемы нефти и газа: материалы III Конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа: Реактив, 2001. С. 230-232.

Чичелов В. А., Зарипов Р. М., Коробков Г. Е. Исследование напряженно-деформированного состояния обводненных карстовых участков газопровода методом компьютерного моделирования // Трубопроводный транспорт — сегодня и завтра: материалы междунар. науч.-техн. конф. Уфа: Монография, 2002. С. 202-203.

Разработка метода расчета напряженно-деформированного состояния газопроводов, проложенных в сложных инженерно-геологических условиях/ А. М. Шаммазов, Р. М. Зарипов, Коробков Г. Е. и др. // Нефтегазовое дело : науч.-техн. журн. /УГНТУ. Уфа: 2004. № 2. С. 119-128.

Айнбиндер А. Б., Камерштейн А. Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. М.: Недра, 1982. 340 с.

ГОСТ 24950-81. Отводы гнутые и вставки кривые на поворотах линейной части стальных магистральных трубопроводов. Техн. условия. Госкомитет СССР по строительству. М., 1982.

СП 36.13330.2012. Свод правил. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*. М.: Госстрой, ФАУ «ФЦС»,2013.100 с.

СТО Газпром 2-3.5-454-2010. Правила эксплуатации магистральных газопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 2010. 241 с.

Расстояние между опорами газопровода низкого, среднего и высокого давления

Подробности: Категория: Проектировщикам

Расстояние между опорами газопровода низкого, среднего и высокого давления вычисляется по формулам, приведённым в СНиП 2.04.12-86 «Расчёт на прочность стальных трубопроводов» (Обязательное приложение 4) и СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб».

Расчет трубопроводов на прочность производится по методу предельных состояний и включает определение толщин стенок труб, тройников, переходов, отводов и заглушек, определение допустимых пролетов трубопроводов, проведение поверочного расчета принятого конструктивного решения трубопровода.

Поверочный расчет трубопроводов следует производить на неблагоприятные сочетания нагрузок и воздействий для конкретно принятого конструктивного решения с оценкой прочности и устойчивости продольных и поперечных сечений рассматриваемого трубопровода.

1. Значения пролетов надземных трубопроводов, определяемые настоящим приложением, следует принимать для трубопроводов, укладываемых на опоры с самокомпенсацией температурных удлинений (например, путем установки П-образных или СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов-образных компенсаторов), и для трубопроводов с линзовыми компенсаторами.

2. При определении пролетов трубопроводов различаются средние и крайние пролеты (см. чертеж).

Схема прокладки трубопровода на опорах

1 — средние пролеты; 2 — крайние пролеты; 3 — компенсирующие устройства

Расчет на прочность стальных трубопроводов при отсутствии резонансных колебаний трубопровода следует определять по формуле:

Для трубопроводов, подлежащих гидравлическому испытанию, расстояние между опорами трубопровода во время испытания должно быть не больше величины:

Для газопроводов, в которых возможно образование конденсата при их отключении, средний пролет газопровода не должен превышать величины:

Значения величин расчетных нагрузок на единицу длины трубопровода необходимо определять по формулам:

Нормативные нагрузки в формулах (4) и (5) следует принимать:

от веса единицы длины трубопровода СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов и от веса единицы длины изоляционного покрытия трубопровода СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов — по СНиП 2.01.07-85;

от веса транспортируемой среды СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов — для жидкости — по формуле (1), для газа — по формуле (2) настоящих норм;

от снега или гололеда СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов — по формулам (3) или (4) настоящих норм, при этом принимается нагрузка, для которой величина произведения СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов или СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов больше;

от веса воды в единице длины трубопровода — по формуле (1) настоящих норм.

5. Значения коэффициента уклона трубопровода следует принимать по таблице.


Уклон трубопровода	Коэффициент для условных диаметров трубопровода, мм
	100	300	500	700	1000	1400
0,000	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
0,001	1,33	1,26	1,23	1,21	1,19	1,16
0,002	1,54	1,44	1,39	1,37	1,34	1,30
0,003	1,72	1,58	1,53	1,50	1,46	1,40
0,004	1,86	1,72	1,66	1,62	1,56	1,48

6. При скоростях ветра, когда частота срыва вихрей совпадает с собственной частотой изгибных колебаний трубопровода, необходимо производить поверочный расчет трубопровода на вихревое возбуждение в направлении, перпендикулярном ветровому потоку, согласно СНиП 2.01.07-85.

Скачать программу расчета опор газопровода 59_1_2.rar

онлайн-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова . Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по твоей роте

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком.

с подробной информацией о Канзасе

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент, оставивший отзыв на курсе

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил много удовольствия «.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

— «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация.

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

и онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии. «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от.

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории.

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

пониженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

аттестат. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими, а

хорошо организовано.

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна.

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими.

хорошо подготовлены. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

обзор где угодно и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Тщательно

и комплексное.

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернись, чтобы пройти викторину.

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях .

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материалы для изучения, а затем вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат . Спасибо за создание

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

приходится путешествовать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Seite nicht gefunden — Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH

Deutsch

Wir, Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH (Firmensitz: Deutschland), würden gerne mit externen Diensten personenbezogene Daten verarbeiten.Dies ist für die Nutzung der Website nicht notwendig, ermöglicht uns aber eine noch engere Interaktion mit Ihnen. Гевюнштский водопад, treffen Sie bitte eine Auswahl:

Deutsch

Калькулятор формул Барлоу — Допустимое внутреннее давление в трубе

Формула

Барлоу — это расчет, используемый для отображения взаимосвязи между внутренним давлением, допустимым напряжением (также известным как кольцевое напряжение), номинальной толщиной и диаметром. Это помогает определить максимальное давление, которое труба может выдержать.

Формула выражается как P = 2St / D , где:

п.: давление, фунт / кв. Дюйм изб.
т: номинальная толщина стенки в дюймах (например, 0,375)
D: Внешний диаметр в дюймах
S: допустимое напряжение в фунтах на квадратный дюйм, которое зависит от давления, определяемого с использованием параметров текучести или растяжения, в зависимости от того, что пытаются определить

В частности, по формуле Барлоу можно определить:

Внутреннее давление при минимальном выходе:
S = SMYS — минимальный выход для марки трубы
Предельное давление разрыва:
S = SMTS — минимальный предел прочности на разрыв для марки трубы
Максимально допустимое рабочее давление:
S = SMYS — уменьшено на расчетный коэффициент
Гидростатическое испытательное давление мельницы:
S = SMYS — уменьшено на расчетный коэффициент в зависимости от наружного диаметра и марки

Хотя этот калькулятор полезен при планировании проекта трубопровода, мы рекомендуем вам связаться с нами, если вам нужна дополнительная информация или у вас есть необычные или особые области применения.

Введите только 3 числовых значения.

График внутреннего разрывного давления

	ГРАФИК 5S		ГРАФИК 10S		ГРАФИК 40S		ГРАФИК 80S
Номинальный I.P.S. (дюймы)	Номинальный наружный диаметр (дюйм)	Стенка (дюйм)	Давление (фунт / кв. Дюйм)	Стенка (дюйм)	Давление (фунт / кв. Дюйм)	Стенка (дюйм.)	Давление (p.s.i.)	Стенка (дюйм)	Давление (p.s.i.)
1/8	0,405			0,049	18150	0,068	25175	0,095	35175
1/4	0,54			0,065	18050	0.088	24450	0,119	33050
3/8	0,675			0,065	14450	0,091	20225	0,126	28000
1/2	0,84	0,065	11600	0,083	14825	0.109	19475	0,147	26250
3/4	1,05	0,065	9275	0,083	11850	0,113	16150	154	2200
1	1,315	0,065	7425	0,109	12450	0.133	15175	0,179	20425
1 1/4	1,66	0,065	5875	0,109	9850	0,14	12650	0,191	17250
1 1/2	1,9	0,065	5125	0,109	8600	0.145	11450	0,2	15800
2	2,375	0,065	4100	0,109	6875	0,154	9750	0,218	13775
2 1/2	2,875	0,083	4325	0,12	6250	0.203	10600	0,276	14400
3	3,5	0,083	3550	0,12	5150	0,216	9250
3 1/2	4	0,083	3100	0,12	4500	0.226	8475
4	4,5	0,083	2750	0,12	4000	0,237	7900
5	5,563	0,109	2950	0,134	3625	0,258	6950
6	6.625	0,109	2475	0,134	3050	0,28	6350
8	8,625	0,109	1900	0,148	2575	322	5600
10	1,75	0.134	1875	0,165	2300	0,365	5100
12	12,75	0,156	1825	0,18	2125	0,375	4400
14	14	0,156	1675	0.188	2025
16	16	0,165	1550	0,188	1775
18	18	0,165	1375	0,188	1575
20	20	0.188	1400	0,218	1625
24	24	0,218	1375	0,25	1550
30	30	0,25	1250	0.312	1550

* Давление разрыва рассчитано по формуле Барлоу: P = 2ST / D

S = 75000 фунтов на кв. Дюйм, напряжение волокна

T = номинальная стенка

D = номинальный наружный диаметр = внешний диаметр

I.P.S. = внутренний размер трубы

Скачать версию для печати

Часто задаваемые вопросы о формуле Барлоу

Что определяет формула Барлоу?

Формула

Барлоу — это уравнение, которое определяет соотношение внутреннего давления, допустимого напряжения, номинальной толщины и диаметра трубных изделий.

Для каких продуктов используется калькулятор формулы Барлоу?

Калькулятор формул

Барлоу может использоваться для определения максимального давления в трубопроводе. Worldwide pipe предлагает линейные трубы для широкого круга отраслей.

Что такое напряжение обруча?

Напряжение кольца, также известное как допустимое напряжение, представляет собой напряжение в стенке трубы. Это окружная сила на единицу площади (фунт / кв. Дюйм) в стенке трубы, вызванная внутренним давлением.

Какова формула кольцевого напряжения для трубы?

Стандартное уравнение для кольцевого напряжения: H = PD _м / 2t.В этом уравнении H — допустимое или кольцевое напряжение, P — давление, t — толщина трубы, а D — диаметр трубы.

  {"@context": "https://schema.org", "@type": "FAQPage", "mainEntity": [{"@type": "Вопрос "," name ":" Что определяет формула Барлоу? "," acceptAnswer ": {" @ type ":" Ответ "," text ":" Формула Барлоу - это уравнение, которое определяет соотношение внутреннего давления, допустимого напряжения и номинальная толщина и диаметр трубной продукции."}}, {
    "@type": "Вопрос",
    "name": "Для какого типа продукта используется калькулятор формулы Барлоу?",
    "acceptAnswer": {
      "@напечатайте ответ",
      "text": "Калькулятор формул Барлоу может использоваться для определения максимального давления в трубопроводе. Компания Worldwide pipe предлагает трубопроводы для широкого круга отраслей".
    }
  }, {
    "@type": "Вопрос",
    "name": "Что такое напряжение обруча?",
    "acceptAnswer": {
      "@напечатайте ответ",
      «text»: «Напряжение кольца, также известное как допустимое напряжение, - это напряжение в стенке трубы.Это окружная сила на единицу площади (фунт / кв. Дюйм) в стенке трубы, вызванная внутренним давлением ".
    }
  }, {
    "@type": "Вопрос",
    "name": "Какова формула напряжения кольца для трубы?",
    "acceptAnswer": {
      "@напечатайте ответ",
      "text": "Стандартное уравнение для кольцевого напряжения: H = PDm / 2t. В этом уравнении H - допустимое или кольцевое напряжение, P - давление, t - толщина трубы, D - диаметр трубы. труба."
    }
  }]}

Консультации — Специалист по спецификациям | Как выполнить анализ напряжения трубы

Автор: Monte Engelkemier, PE, PMP, Cargill, Wayzata, Minn.21 сентября 2017 г.

Цели обучения

Определите и оцените процесс анализа напряжений трубы.
Понимание анализа напряжений в трубах.
Узнайте, как моделировать систему трубопроводов и основы расчета давления.

Анализ напряжений в трубе — это аналитический метод определения поведения трубопроводной системы в зависимости от материала, давления, температуры, жидкости и опоры. Анализ напряжений труб не дает точного описания поведения трубопроводов, но дает хорошее приближение.

Аналитический метод может включать осмотр, простые или сложные ручные вычисления или компьютерную модель. Компьютерные модели могут варьироваться от одномерных балочных элементов до сложных конечно-элементных моделей. Например, если это водная система, к которой не прилагаются внешние силы, обычно достаточно осмотра или ручных расчетов. Если это система с высоким давлением, высокой температурой, опасными жидкостями и / или к системе трубопроводов прикладываются большие внешние силы, может потребоваться компьютерное моделирование.

Программное обеспечение для анализа напряжений в трубах не дает прочной основы для анализа напряжений в трубах. Важно понимать различные типы напряжений в трубах, процесс и другие элементы, связанные с анализом напряжений в трубах, чтобы получить наилучшие методы выполнения анализа напряжений в трубах.

Существует множество кодексов и стандартов трубопроводов, которые можно использовать при анализе напряжений труб в зависимости от области применения (мощность, химический процесс, газораспределение) и местоположения (страна или местная юрисдикция).Однако, чтобы не усложнять, это обсуждение основано на Американском обществе инженеров-механиков (ASME) B31.1 Power Piping. Физика анализа напряжений трубы не меняется в зависимости от кода трубопровода.

Анализ напряжений труб должен проводиться в первую очередь для обеспечения безопасности населения, независимо от того, проектируете ли вы систему отопления здания или газопровод высокого давления на нефтеперерабатывающем заводе. Общественная безопасность превыше всего. Первая пушка Кодекса этики Национального общества профессиональных инженеров (NSPE) гласит: «Примите во внимание безопасность, здоровье и благополучие населения.”

В хороший день поломка трубы — это всего лишь сломанная опора, о которой владелец не называет проектировщика / инженера. В плохой день владелец требует, чтобы проектировщик / инженер оплатил ущерб, а инженер предоставил решение бесплатно. В ужасный день кого-то убивают.

Еще одна причина, по которой выполняется анализ напряжений в трубах, — это увеличение срока службы труб. Большинство инженеров не считают кусок трубы оборудованием, но он ничем не отличается от насоса. Оба имеют движущиеся части и должны быть правильно спроектированы и обслуживаться для обеспечения надлежащего срока службы.Анализ напряжения трубы также используется для защиты оборудования, потому что труба — это не что иное, как большое плечо рычага, соединенное с хрупким элементом оборудования. Если не поддерживать и не спроектировать должным образом, это может иметь разрушительные последствия для этого оборудования.

Существует несколько распространенных причин, по которым может потребоваться анализ напряжений в трубе, в дополнение к указанным выше. В их числе:

Повышенные температуры (> 250 ° F).
Требуемое давление (300 фунтов на кв. Дюйм).
Подключение чувствительного оборудования.
Большое отношение D / t (> 50).
Трубопровод, подверженный внешнему давлению.
Критические услуги.

Ключевым моментом при выполнении анализа напряжений трубы является определение необходимого уровня детализации.

Как смоделировать трубопроводную систему

Компьютерные модели анализа напряжений труб представляют собой серию трехмерных балочных элементов, которые создают изображение геометрии трубопровода. Трехмерные балочные элементы — это наиболее эффективный способ моделирования трубопроводной системы, но не обязательно самый точный; а без сложных конечно-элементных моделей учесть все практически невозможно.Однако из исторического эмпирического тестирования известно, что эти методы и трехмерные компьютерные модели луча демонстрируют достаточно поведение, чтобы быть хорошим приближением. Кроме того, коды трубопроводов, такие как ASME B31, имеют запасы прочности, допускающие приближение. При этом есть некоторые подводные камни при моделировании трубопроводных систем, которых следует избегать:

Качество моделей компьютеров зависит от введенной в них информации. При разработке анализа напряжений трубы, как и любой модели анализа методом конечных элементов (FEA), важно также понимать физику и граничные условия модели.

Элементы, используемые для моделирования системы трубопроводов, имеют свои ограничения. Одномерные балочные элементы отлично подходят для прямых участков трубопровода, но не подходят для трубопроводной арматуры (колена, тройники, переходники и т. Д.). Поэтому ASME разработало коэффициенты увеличения напряжения (SIF) для трубопроводной арматуры путем эмпирических испытаний. Они обеспечивают большее приближение без использования сложных моделей FEA с оболочками, плитами и кирпичными элементами.

Важно убедиться, что эти ограничения учтены при разработке анализа напряжений трубы.Большинство анализов напряжений в трубах не выполняются как мощный программный пакет FEA.

Элемент трехмерной балки

В поведении трехмерных элементов балки преобладают изгибающие моменты. Как упоминалось выше, он эффективен для большинства анализов и достаточен для системного анализа. Однако у использования трехмерного балочного элемента есть свои недостатки:

Никаких локальных эффектов на стенке трубы не будет.
Нет эффектов второго порядка.
Нет большого вращения.
Не учитывает большую сдвигающую нагрузку.
- Прогиб стенки происходит до разрушения при изгибе.
- Короткая, толстая консоль в сравнении с длинной и тощей.
Эффекты оболочки / стены не видны.

Основные виды напряжений в трубопроводе

Существует пять основных напряжений в трубопроводе, которые могут вызвать отказ в системе трубопроводов: кольцевое напряжение, осевое напряжение, изгибающее напряжение, скручивающее напряжение и усталостное напряжение.

Кольцевое напряжение — это результат приложения давления к трубе изнутри или снаружи.Поскольку давление равномерно применяется к системе трубопроводов, кольцевое напряжение также считается равномерным по всей длине трубы. Обратите внимание, что кольцевое напряжение будет меняться в зависимости от диаметра и толщины стенки во всей трубопроводной системе. Напряжение кольца чаще всего выражается следующей формулой:

Осевое напряжение возникает из-за ограниченного осевого роста трубы. Осевой рост вызывается тепловым расширением, расширением под давлением и приложенными силами. Если участок трубы может свободно расти в одном направлении, то осевое направление отсутствует — по крайней мере, теоретически.При сравнении осевого роста, вызванного давлением, рост стальной трубы минимален на высоте более 100 футов, и его можно не учитывать. Композитные трубопроводы, такие как трубы, армированные волокном (FRP) или пластиковые трубы, будут демонстрировать заметный рост на 2–3 дюйма на 100 футов при правильных условиях (от 200 до 300 фунтов на квадратный дюйм). Основная причина разницы в скорости роста под давлением связана с модулем упругости. Сталь имеет модуль упругости примерно 30 x 106 фунтов на квадратный дюйм, тогда как композиты будут иметь величину от 2 до 3 порядков или меньше.Осевое напряжение представлено осевой силой по площади поперечного сечения трубы:

Напряжение изгиба — это напряжение, вызванное физическими силами, приложенными к трубопроводу. К основным силам относятся труба и средний вес, сосредоточенные массы (клапаны, фланцы), случайные силы (сейсмические, ветровые, осевые нагрузки) и вынужденные смещения, вызванные ростом от соседних трубопроводов и соединений оборудования. Силы тела создают результирующий момент вокруг трубы, для которого напряжение может быть представлено моментом, разделенным на модуль упругости сечения:

Напряжение скручивания — это результирующее напряжение, вызванное вращающим моментом вокруг оси трубы и вызванное массовыми силами.Однако, поскольку система трубопроводов, скорее всего, выйдет из строя при изгибе перед скручиванием, большинство нормативов по трубопроводам игнорируют эффекты кручения.

Усталостное напряжение создается за счет непрерывного циклического изменения напряжений, присутствующих в трубопроводе. Например, включение и выключение водопроводного крана в течение всего дня приведет к усталостному стрессу, хотя и небольшому, из-за того, что давление сбрасывается, а затем увеличивается. В приложениях с силовым циклом циклическое переключение паровой турбины от низкого до высокого давления / температуры создает усталостное напряжение.Усталостное напряжение приводит к снижению допустимой прочности в системе трубопроводов и обычно вызвано циклическим воздействием:

Давление.
Температура.
Вибрация, поток, вызванный или вызванный вращающимся оборудованием.
Случайные нагрузки (легкий ветерок привел к обрушению моста Tacoma Narrows Bridge в штате Вашингтон от усталости).

Допустимые кодовые напряжения

Коды

для трубопроводов, например, опубликованные ASME, обеспечивают допустимое напряжение кода, которое представляет собой максимальное напряжение, которое трубопроводная система может выдержать до отказа кода.Ошибка кода не обязательно является неисправностью трубопровода. Это связано с факторами безопасности, заложенными в правилах трубопроводов. В кодексах ASME рассматриваются три различных типа напряжений: длительное напряжение, напряжение смещения (тепловое или растягивающее) и случайное напряжение.

Постоянное или продольное напряжение создается путем приложения нагрузок, необходимых для соблюдения законов равновесия между внешними и внутренними силами. Устойчивые стрессы не являются самоограничивающими. Если выдерживаемое напряжение превышает предел текучести материала трубопровода по всей толщине, предотвращение разрушения полностью зависит от деформационно-упрочняющих свойств материала.

Напряжение смещения возникает из-за самостопорения конструкции трубопровода. Он должен удовлетворять установленной схеме деформации, а не находиться в равновесии с внешней нагрузкой. Напряжения смещения чаще всего связаны с воздействием температуры; однако внешние смещения, такие как осадки зданий, считаются напряжением смещения.

Случайное напряжение — это «сумма продольных напряжений, создаваемых внутренним давлением, временными и постоянными нагрузками, а также возникающих при случайных нагрузках» согласно ASME B31.1, пункт 102.3.3 (A). Случайные напряжения могут превышать допустимое кодовое напряжение на определенный процент в зависимости от частоты и продолжительности нагрузки; для кодов трубопровода ASME это обычно 15% или 20%. Например, ветровые нагрузки могут превышать допустимое кодовое напряжение только на 15% из-за своей частоты, а сейсмические нагрузки могут превышать на 20% из-за относительной редкости нагрузок.

Основы расчета давления

Как специалисту по анализу напряжений в трубах, очень важно понимать, как определяется толщина стенки.Если стенка трубы слишком тонкая, не имеет значения, на какую опору труба опирается; это не удастся. Обычно инженер, проектирующий систему, также определяет толщину стенки; однако толщина стенки также проверяется во время анализа напряжений трубы. Большинство инженеров больше озабочены массовым расходом и падением давления, поэтому влияние размера трубы и толщины стенки на них может быть потеряно. Переход на более толстую стенку трубы или больший размер трубы может окупить материальные затраты, по сравнению с проблемами проектирования и дополнительными затратами на поддержку трубы в рабочей силе и материалах.

Напряжение кольца (упрощенно) равно PDo4tn. Коды ASME применяют коэффициент безопасности, равный двум, при определении толщины стенки на основе кольцевого напряжения, что дает:

Коэффициент запаса прочности должен учитывать дополнительные напряжения, вызванные изгибающими и осевыми напряжениями, которые будут применяться позже. Посредством основных алгебраических манипуляций кодовое уравнение для толщины стенки составляет:

A — это дополнительная толщина, добавленная к коррозии, эрозии и износу трубы во время нормальной эксплуатации.Значение A остается на усмотрение разработчика ASME. Однако большинство людей считают 0,0625 дюйма приемлемым значением.

Минимальная (фактическая) толщина, указанная выше, основана на внутреннем диаметре (ID) трубопровода. Основное различие в двух уравнениях толщины стенки заключается в том, что упрощенная версия более консервативна, быстрее и проще рассчитывается для запланированной трубы. Актуальная версия ближе к измеренному кольцевому напряжению. Большинство программ анализа напряжений по умолчанию рассчитывают ID на основе кольцевых напряжений.

Наконец, коды ASME требуют, чтобы минимальная толщина учитывала допуск фрезерования 12,5%:

Обратите внимание, что при множении допуска фрезерования 12,5% умножение на 1,125 не то же самое, что деление на 0,875.

Постоянные напряжения

Для тех, кто плохо знаком с анализом напряжений в трубах — нет причин, по которым устойчивые напряжения в трубах должны превышать 55% от стандартного допустимого напряжения. На то есть несколько причин. Во-первых, рекомендуемые пролеты опор трубы регулируются прогибом, а не допустимым напряжением, чтобы обеспечить надлежащий поток и дренаж.Второй вывод из обсуждения выше, толщина стенки основана на коэффициенте безопасности, равном двум, который исключен из уравнения выдерживаемых напряжений.

Общество по стандартизации производителей (MSS) SP-58: Подвески и опоры для труб — материалы, конструкция, изготовление, выбор, применение и установка рекомендует, чтобы пролет опор основывался на критериях прогиба приблизительно 0,125 дюйма или меньше между опорами. Критерии отклонения предполагают наличие балки с простой опорой. Однако система трубопроводов с опорой представляет собой балку с непрерывной опорой, которая снижает реакцию и моменты на каждой опоре, дополнительно уменьшая прогиб между опорами.Это сводит на нет изгибающие моменты между опорами и сокращает изгибающий момент выдерживаемого напряжения.

Ниже приведено устойчивое уравнение из ASME B31.1:

Упрощенный член кольцевого напряжения в приведенном выше уравнении основан на минимальной толщине стенки и составляет примерно 50% допустимого напряжения, исходя из коэффициента безопасности толщины стенки. Однако в приведенном выше уравнении кольцевое напряжение основано на номинальной толщине стенки, которая, по крайней мере, в 1 / 0,875 раза больше минимальной толщины стенки.И наоборот, если кольцевое напряжение как функция минимальной толщины стенки составляет 50% допустимого кодового напряжения, то кольцевое напряжение как функция номинальной толщины стенки составляет 50% x 0,875 = 43,75%.

Как упоминалось выше, уравнение выдерживаемого напряжения основано на номинальной толщине стенки с дополнительной толщиной стенки для фрезерования и коррозии. Из-за дополнительной толщины стенки труба имеет дополнительную прочность, чтобы противостоять прогибу. Кроме того, чтобы добиться разрушения трубы из-за прогиба, поддерживаемые пролеты трубы должны быть по крайней мере в три-четыре раза больше по длине, чем рекомендованные пролеты MSS SP-58.Момент из-за собственного веса вносит примерно 10% кодового напряжения в приведенное выше уравнение при использовании рекомендованных MSS SP-58 пролетов для опор труб.

Оглядываясь назад на приведенное выше уравнение устойчивого напряжения, если вы предположите, что кодовое напряжение 10% от мертвых моментов и 44% напряжение кода от кольцевого напряжения, устойчивое напряжение должно быть примерно 54% или меньше. Если это не так, обычно наблюдаются чрезмерные прогибы на изгибе и / или сосредоточенная масса в трубопроводе, что создает изгибающий момент, превышающий ожидаемый, из-за несбалансированной системы (см. Таблицу 2).

Рекомендации по стандартному диапазону

Ниже приведены некоторые общие соображения по поводу стандартных пролетов труб, которые следует учитывать:

Жидкость оказывает большее влияние по мере увеличения размера трубы. Вес воды превышает вес трубы для номинального размера трубы 12 дюймов (NPS) для стандартной толщины стенки (STD) или больше.
При наличии сосредоточенных нагрузок, таких как фланцы, клапаны и специальные элементы трубопроводов между опорами труб, рекомендуемый пролет должен быть уменьшен для их учета.
Опора трубы должна быть размещена в пределах одной трети рекомендуемого пролета соединения вращающегося оборудования, чтобы минимизировать вертикальную нагрузку и моменты при соединении. В большинстве случаев эта опора должна быть переменной пружиной, чтобы помочь с регулировкой и уменьшить поступательную вибрацию.
При изменении горизонтального направления трубопровода рекомендуемый интервал между опорами труб должен быть уменьшен на 25%.

Напряжения смещения

В большинстве случаев, если считается, что напряжение смещения или расширения вызывает беспокойство (например,g., повышенные температуры), то требуется компьютерный анализ напряжений трубы. Если выполняется компьютеризированный анализ, напряжения смещения должны поддерживаться на уровне от 80% до 90% от того, что допускает код.

Как правило, эта рекомендация выполняется путем обеспечения того, чтобы нагрузки подключения оборудования находились в пределах опубликованных допустимых нормативных нагрузок за счет повышения гибкости системы трубопроводов. Системы гибких трубопроводов обычно имеют низкие смещающие напряжения, поскольку трубопровод может свободно расти.

Случайные напряжения

Случайные напряжения в системе трубопроводов вызываются краткосрочными событиями, такими как сейсмические, ветровые и осевые нагрузки.Эти три нагрузки составляют большинство возможных случайных комбинаций нагрузок. Поскольку случайные напряжения носят кратковременный характер, большинство норм для трубопроводов допускают повышенные нагрузки на трубы в течение короткого периода времени. Коды ASME обычно допускают увеличение:

Пятнадцать процентов, если мероприятие длится менее 8 часов и не более 800 часов в год
Двадцать процентов, если мероприятие длится менее 1 часа и не более 80 часов в год.

Как правило, ветровые нагрузки подпадают под категорию увеличения на 15%, в то время как сейсмические и рельефные нагрузки увеличиваются на 20%.

Если случайные напряжения считаются проблемой или носят комплексный характер, необходим компьютеризированный анализ напряжений в трубах. Однако в большинстве случаев. добавление боковых ограничителей для каждых трех или четырех номинальных пролетов опор труб будет покрывать большую часть сейсмических или ветровых нагрузок, если только они не находятся в зоне с высокой сейсмичностью, такой как Калифорния, или подвергаются прибрежной ветровой нагрузке с устойчивыми ураганными ветрами.

Вести записи анализа труб

Большинство людей считают, что компьютерная распечатка является достаточной записью анализа напряжений трубы.Это большая ошибка, которую можно избежать, приложив немного усилий. Создание записи о вашей работе — это больше, чем просто сохранение бумажной копии или PDF-файла компьютерного анализа напряжений трубы. Это означает документирование всех входных данных, а не только чертежей, используемых для создания геометрии трубопроводов. Элементы, которые могут быть включены, включают схемы трубопроводов и приборов, параметры системы, загружения и любые соответствующие внешние силы, приложенные к системе трубопроводов, местоположения опор для труб и тип используемых опор для труб.Большинство записей анализа напряжений трубы заполняют связку с тремя кольцами.

Поскольку большинство инженеров-консультантов имеют внутренние процедуры обеспечения качества / контроля качества, разработайте стандартный список обычно используемых входных данных и соответствующие ссылки для информации. Это предоставит контролеру вычислений место, где можно подписаться, указав, что они согласны с вводом и подтверждают источник ввода. В конце концов, ваша документация должна рассказывать полную историю.

Monte Engelkemier — ведущий инженер группы в области трубопроводов, механики и оборудования в подразделении крахмалов, подсластителей и текстуризаторов компании Cargill.До этого он в течение 12 лет был членом Stanley Consultants, где и написал эту статью, прежде чем занять свою нынешнюю должность.

Формула

Барлоу — внутреннее, допустимое и разрывное давление

Формула Барлоу используется для определения

внутреннего давления при минимальном выходе
предельное давление разрыва
максимальное допустимое давление

внутреннее давление при минимальном выходе

Формула Барлоу может быть используется для расчета « Внутреннее давление » при минимальном выходе

P _y = 2 S _y т / д _или (1)
где
_y = внутреннее давление при минимальной текучести (psig, МПа)
S _y = предел текучести (psi, МПа)
t = толщина стенки (дюймы, мм)
d _o = внешний диаметр (дюймы, мм)

Примечание! — в кодах типа ASME B31.3 модифицированные версии формулы Барлоу, такие как формула Бордмана и формула Ламе, используются для расчета разрывного и допустимого давления и минимальной толщины стенки.

Пример — Внутреннее давление при минимальном выходе

Внутреннее давление для жидкостного трубопровода 8 дюймов с внешним диаметром 8,625 дюйма и толщиной стенки 0,5 дюйма с пределом текучести 30000 фунтов на кв. Дюйм можно рассчитать как

P _y = 2 (30000 фунтов на кв. Дюйм) (0.5 дюймов) / (8,625 дюйма)

= 3478 фунтов на кв. Дюйм

Пример — полиэтиленовая труба из полиэтилена

Предел текучести полиэтиленовой трубы диаметром 110 мм составляет 22,1 МПа . Минимальная толщина стенки для давления 2 0 бар (2 МПа) может быть рассчитана путем перестановки ур. От 1 до

t = P _y d _o / (2 S _y )

= (2 МПа) (110 мм) / (2 (22 .1 МПа))

= 5 мм

Предельное давление разрыва

Формулу Барлоу можно использовать для расчета « предельного давления разрыва» при предельном (растяжении) прочности как

P _t = 2 S _t t / d _o (2)
, где
P _t = предельное давление разрыва (psig)
S _t = предел прочности (на разрыв) (фунт / кв. фунт / кв. дюйм) (0.5 дюймов) / (8,625 дюйма)
= 5565 фунтов на квадратный дюйм
Рабочее давление или максимальное допустимое давление
Рабочее давление — это термин, используемый для описания максимально допустимого давления, которому труба может подвергаться в процессе эксплуатации. Формулу Барлоу можно использовать для расчета максимально допустимого давления с использованием проектных коэффициентов:
P _a = 2 S _y F _d F _e F _t t / d _o (3)
, где
P _a = максимально допустимое расчетное давление (psig)
S _y = предел текучести (psi)
F _d = расчетный коэффициент

F _e = коэффициент продольного соединения
F _t = коэффициент температурного снижения
Типичные конструктивные коэффициенты — F
_d
03 жидкостные трубопроводы: 0.72
газопроводы — класс 1: 0,72
газопроводы — класс 2: 0,60
газопроводы — класс 3: 0,50
газопроводы — класс 4: 0,40
Пример — Максимально допустимое давление
«Максимально допустимое давление » для жидкостной линии, использованной в приведенных выше примерах, с F _d = 0,72, F _e = 1 и F _t = 1 — можно рассчитать как
P _a = 2 (30000 psi) 0.72 1 1 (0,5 дюйма) / (8,625 дюйма)
= 2504 фунт / кв. Дюйм
Формула Барлоу основана на идеальных условиях и комнатной температуре.
Давление испытания стана
«Давление испытания стана » относится к гидростатическому (водяному) давлению, приложенному к трубе на стане, чтобы гарантировать целостность тела трубы и сварного шва.
P _т = 2 S _т т / д _o (4)
где
P _т
= испытательное давление S _t = заданный предел текучести материала — часто 60% от предела текучести (фунт / кв. Дюйм)
Толщина стенки
Формула Барлоу может быть полезна для расчета необходимой толщины стенки трубы, если рабочее давление, предел текучести и наружный диаметр трубы известен.Формула Барлоу изменена:
t _мин = P _i d _o / (2 S _y) (5)
, где
t _мин = минимальная толщина стенки (дюйм )
P _i = Внутреннее давление в трубе (psi)
Пример — Минимальная толщина стенки
Минимальная толщина стенки для трубы с таким же внешним диаметром — из того же материала с тем же пределом текучести, что и в приведенных выше примерах — и при внутреннем давлении 6000 фунтов на квадратный дюйм — можно рассчитать как
t = (6000 фунтов на квадратный дюйм) (8.625 дюймов) / (2 (30000 фунтов на кв. Дюйм))

= 0,863 дюйма
Из таблицы — 8 дюймов труба Sch 160 с толщиной стенки 0,906 дюйма может использоваться.
Прочность материала
Прочность материала определяется испытанием на растяжение, при котором измеряется сила растяжения и деформация испытуемого образца.
напряжение, которое вызывает остаточную деформацию 0,2%, называется пределом текучести
напряжение, вызывающее разрыв, называется пределом прочности или пределом прочности на растяжение

Типичная прочность некоторых распространенных материалов:
1 фунт / дюйм (фунт / дюйм ²) = 6 894.8 Па (Н / м ²) = 6,895×10 ^-2 бар
1 МПа = 10 ⁶ Па
Калькулятор давления Барлоу
Калькулятор формул Барлоу можно использовать для оценки
внутреннее давление при минимальном выходе
предельное давление разрыва
максимальное допустимое давление
Внешний диаметр (дюйм)
Толщина стенки (дюйм)
Предел текучести (фунт / кв. Дюйм)
Предельный (предел прочности) прочность (фунт / кв. дюйм)
Общий проектный коэффициент
Калькулятор толщины стенки Барлоу
Калькулятор формулы Барлоу можно использовать для оценки минимальной толщины стенки трубы.
Внешний диаметр (дюйм, мм)
Предел текучести (psi, МПа)
Внутреннее давление (psi, мм)
Пример — A53 Бесшовная и сварная стандартная труба — давление разрыва
Давление разрыва рассчитано по формуле Барлоу (2) для бесшовных и сварных стандартных труб A53 класса A с пределом прочности (на растяжение) 48000 psi . Размеры трубы — наружный диаметр и толщина стенки согласно ANSI B36.10.
1 дюйм (дюйм) = 25,4 мм
1 МПа = 10 ³ кПа = 10 ⁶ Па
Метод расчета предельной нагрузки газопроводов с поверхностью кольцевого шва трещины
Abstract
В этой статье была создана модель конечных элементов с дефектами кольцевого шва с учетом особенностей вершины трещины, чтобы облегчить точную и быструю оценку безопасности дефектов кольцевого шва на магистральном газопроводе.Затем был рассчитан J -интеграл трещин кольцевого шва в трубах с различными размерами дефекта и проанализировано влияние коэффициента согласования сварного шва и индекса упрочнения материала на J -интеграл. Кроме того, исследованы факторы влияния предельной нагрузки трубопровода с дефектами кольцевого шва на основе интегральной теории J . На основе этого была предложена формула инженерного расчета, которая может рассчитать J -интегральную и быстро ограничить нагрузку в ситуациях с конкретным коэффициентом согласования и индексом упрочнения материала.И были получены следующие результаты исследований. Во-первых, формула инженерного расчета, основанная на подгонке результатов расчета методом конечных элементов, имеет высокую точность, что позволяет рассчитать интеграл дефектов J в большом геометрическом диапазоне и предельную нагрузку трубопроводов с трещинами кольцевого шва. Во-вторых, J — совокупность трещин в трубах с дефектами кольцевого шва тесно связана с размером дефекта, свойствами материала и коэффициентом согласования сварного шва, а предельная нагрузка труб с дефектами уменьшается по мере увеличения размера трещины и увеличивается по мере затвердевания материала. индекс увеличивается.В-третьих, для труб X80 с поверхностными трещинами на средней линии кольцевого шва несущая способность труб с низкопрочным совмещенным сварным швом ниже, чем с высокопрочным или эквивалентным подобранным сварным швом. В заключение, результаты исследования могут быть использованы в качестве справочного материала для оценки безопасности и управления целостностью действующих газопроводов.
Ключевые слова
Газопровод X80
Дефект кольцевого шва
J -интегральный
Предельная нагрузка
Оценка безопасности
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
© 2019 Sichuan Petroleum Administration.Производство и размещение компанией Elsevier BV
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
Определение толщины стенки для глубоководных трубопроводов
Модифицированная формула тонкостенных труб

учитывает внешнее давление
Джэён Ли, Уильям Рейни, Марк Бруннер
Проектирование
Толщина стенки цилиндрического сосуда с внутренним давлением определяется путем вычисления кольцевого напряжения. Напряжение кольца должно быть меньше максимально допустимого.Если расчетное кольцевое напряжение больше допустимого, толщину стенки трубы необходимо увеличить.
Для конструкции «труба в трубе», в которой внутренняя труба окружена внешней обсадной трубой с давлением в кольцевом пространстве, или труба в морской среде, подверженная внешнему гидростатическому напору, при определении толщины стенки трубы следует учитывать внешнее давление. .
Существует два основных метода расчета кольцевого напряжения: формула для толстостенной трубы и формула для тонкостенной трубы.
Формула для толстостенной трубы дает точное решение, но требует итеративного решения для определения требуемой толщины стенки трубы. Формула для тонкостенной трубы проще и удобнее использовать при расчете толщины стенки трубы. Он обеспечивает достаточно точные результаты для тонкостенных труб, таких как трубы с отношением D / t более 20.
Результаты формулы для тонкостенных труб обычно меньше чем на 5% по сравнению с точным решением, полученным по формуле для толстостенных труб, если нет внешнее давление существует.Однако существующая формула для тонкостенных труб дает ошибочные результаты в случаях, когда существует внешнее давление.
Формула для толстостенных труб
Французский инженер, Ламе, в 1833 году вывел формулу толстостенного цилиндра, используя систему напряжений, показанную на Рисунке 1 [10 841 байт] (Blake, 1990). Труба под давлением создает как касательные, так и радиальные напряжения в двумерном поперечном сечении. Продольным или осевым напряжением можно пренебречь, предполагая отсутствие ограничений на концах трубы. Касательное напряжение создается в окружном или кольцевом направлении в стенке трубы.Радиальное напряжение действует перпендикулярно стенке трубы.
Исходя из равновесия сил (сумма сил в каждом направлении должна быть равна нулю) и интегрирования, касательное или кольцевое напряжение (sh) и радиальное напряжение (sr) можно выразить, как показано (Shigley, 1983).
Формулы дают «точные» решения в диапазоне упругости для любой толщины стенки цилиндрической трубы. В этих уравнениях положительные напряжения указывают на растяжение, а отрицательные напряжения указывают на сжатие. Подставив a = Di / 2, b = Di + 2t и r = a = Di / 2 на внутренней поверхности трубы, уравнение 1 [8 595 байтов] можно переписать как группу уравнения 3 [19 805 байтов].
Таким же образом кольцевое напряжение при r = b = D / 2 на внешней поверхности трубы представлено в группе Уравнения 4 [20 087 байтов].
Когда внешнее давление равно нулю, где Po = 0, тогда применяются уравнение 5 [7 750 байтов] и уравнение 6 [7 529 байтов].
Таким же образом радиальные напряжения на внутренней и внешней поверхностях стенки трубы могут быть выражены, как показано в Уравнении 7 [4 489 байтов] и Уравнении 8 [3 741 байта].
Рисунок 2 [32 770 байт] и Рисунок 3 [20871 байт] демонстрируют общие характеристики напряжений толстостенной трубы по толщине стенки трубы (уравнения с 1 по 8).
Абсолютное кольцевое напряжение максимально на внутренней поверхности стенки независимо от отношения внутреннего давления к внешнему давлению. По этой причине внутренний диаметр используется для расчета кольцевого напряжения при использовании формулы для толстостенной трубы. Разница кольцевых напряжений между поверхностью внутренней стенки и поверхностью внешней стенки такая же, как и перепад давления Pi — Po (уравнение 3 минус уравнение 4).
Показано, что кольцевое напряжение является растягивающим, когда внутреннее давление превышает внешнее давление.Однако, когда внутреннее давление равно внешнему, кольцевое напряжение становится сжимающим (см. Рисунок 3). Уравнения 3 и 4 показывают, что кольцевое напряжение становится сжимающим при одинаковом внутреннем и внешнем давлениях (Pi = Po). Это означает, что переход кольцевого напряжения от растяжения к сжатию происходит до того, как Pi = Po. Другими словами, труба уже находится в зоне сжатия до того, как внешнее и внутреннее давления сравняются. Это будет подробно исследовано позже в этой статье.
Радиальное напряжение всегда сжимающее.
Абсолютные значения на внутренней или внешней поверхности стены такие же, как внутреннее или внешнее давление. Разность радиальных напряжений такая же, как и разность давлений внутри и снаружи трубы. Сумма кольцевого напряжения и радиального напряжения всегда постоянна по толщине стенки трубы (сумма уравнения 1 и уравнения 2 [8 687 байтов]).
Уравнение 9 [6,357 байта]
Как упоминалось ранее, нулевое кольцевое напряжение возникает до того, как внешнее давление сравняется с внутренним давлением.При Pi = Po труба испытывает сжимающее напряжение, равное окружающему давлению (установите уравнение 3 равным нулю, чтобы найти точку возникновения нулевого кольцевого напряжения). Уравнение дает Уравнение 10 [5 609 байт], результаты которого всегда меньше 1,0.
Это означает, что нулевое кольцевое напряжение всегда возникает, когда внешнее давление меньше внутреннего давления. Это логично, если мы рассмотрим соответствующие области, на которые воздействует внутреннее давление и внешнее давление.
Рисунок 4 [24,355 байта] представляет уравнение 10 в графической форме. При D / t = 20 нулевое кольцевое напряжение возникает, когда внешнее давление составляет 90,5% внутреннего давления. Например, если внутреннее давление составляет 2500 фунтов на квадратный дюйм, нулевое кольцевое напряжение будет иметь место при 2500 раз 0,905 или внешнем давлении в 2263 фунта на квадратный дюйм. Выше внешнего давления 2263 фунта на квадратный дюйм при постоянном внутреннем давлении труба будет испытывать кольцевое напряжение сжатия. Кольцевые и радиальные сжимающие напряжения будут составлять 2500 фунтов на квадратный дюйм при Pi = Po = 2500 фунтов на квадратный дюйм (рисунок 3).
Величина кольцевого напряжения всегда максимальна на внутренней поверхности стенки (рисунки 2 и 3). Поскольку труба должна быть рассчитана на максимальное напряжение через стенку, для определения толщины стенки трубы используется формула толстостенной трубы с r = a (уравнение 3). Это уравнение дает точное максимальное кольцевое напряжение для любой толщины стенки трубы и называется «формулой для толстостенной трубы».
Уравнение 11 [7,701 байт] применимо для труб в упругой области, что приемлемо, поскольку пластическая деформация из-за внутреннего давления обычно не допускается при определении толщины стенки трубы.Однако толщину стенки трубы, определяемую уравнением 11, необходимо проверять на предмет чрезмерного давления внешнего изгиба и сжатия. Методы расчета смятия трубы представлены во многих отраслевых нормах и не описываются в этой статье.
Для известной толщины стенки трубы кольцевое напряжение можно рассчитать с помощью уравнения 11. Однако при неизвестной толщине стенки трубы и известном максимально допустимом кольцевом напряжении (нормальная практика) уравнение требует нескольких итераций для решения толщина стенки трубы.Поэтому была введена более простая формула, которая широко используется в производстве сосудов высокого давления. Формула получена для тонкостенной трубы и поэтому называется «формулой для тонкостенной трубы».
Формула тонкостенной трубы
Когда длинный свободный участок тонкостенной трубы подвергается внутреннему давлению, на трубу создается кольцевое напряжение. Кольцевые силы будут находиться в равновесии с силами Y-составляющей внутреннего давления (рис. 5 [6,626 байта]).
Уравнение 12 [7 278 байтов] получено из следующих допущений:
(1) Незначительное радиальное напряжение для тонкостенной трубы
(2) Равномерное кольцевое напряжение по толщине стенки трубы
(3) Внешнее давление отсутствует.
Радиальное напряжение при Po = 0 незначительно для тонкостенной трубы. Как показано на Рисунке 6 [27 382 байта], радиальное напряжение составляет менее 10% от кольцевого напряжения для отношений D / t больше 20. Предполагая пренебрежимо малое радиальное напряжение, кольцевое напряжение будет равномерным по толщине стенки, поскольку Сумма кольцевого напряжения и радиального напряжения должна быть постоянной.
Рисунок 6 также показывает, что использование формулы тонкостенной трубы для толстостенной трубы, например, отношение D / t менее 20, дает неточные результаты, поскольку в этой области нельзя пренебречь радиальным напряжением.По мере увеличения внешнего давления растягивающее кольцевое напряжение уменьшается. Радиальное напряжение на внутренней поверхности стенки равно внутреннему давлению (на него не влияет внешнее давление), поэтому отношение радиального напряжения к кольцевому напряжению увеличивается по мере увеличения внешнего давления.
На рисунке 6 показано, что отношение радиального напряжения к кольцевому напряжению становится 19% при соотношении D / t = 20, когда Po / Pi = 0,4. Более того, при Pi = Po радиальное напряжение равно кольцевому напряжению, что означает, что отношение достигает 100%.По мере увеличения отношения Po / Pi вклад радиального напряжения в кольцевое напряжение увеличивается экспоненциально. Это показывает, что формулу для тонкостенной трубы нельзя использовать в ситуациях внешнего давления, когда нельзя пренебречь радиальным напряжением.
Формула для тонкостенной трубы дает однородное кольцевое напряжение по толщине стенки, а формула для толстостенной трубы дает переменное кольцевое напряжение с максимумом на внутренней поверхности стенки. Формула тонкостенной трубы обеспечивает максимальное кольцевое напряжение при использовании наружного диаметра трубы.На рисунке 7 показано кольцевое напряжение, рассчитанное по формуле для тонкостенной трубы с использованием внешнего диаметра трубы, среднего диаметра и внутреннего диаметра.
Использование внешнего диаметра дает примерно 5% завышение прогноза точного решения при соотношении 20 D / t. Если используется средний диаметр, формула для тонкостенных труб немного занижает точное решение на 0,3-0,1% при соотношении D / t от 20 до 40. Средний диаметр может использоваться, если прогноз на 0,3% или меньше занижает. при соотношении D / t более 20 приемлемо.Однако коды API и ASME используют внешний диаметр, что является консервативным.
Уравнение 13 [4,867 байта] дает разумные результаты для отношений D / t больше 20 без внешнего давления. Чтобы учесть внешнее давление, большинство отраслевых кодов, таких как API 1111 и ASME B31.8, вычитают внешнее давление из члена внутреннего давления в уравнении 13 (показано в уравнении 14 [4 620 байтов]).
Это уравнение неверно, поскольку исходное уравнение (уравнение 13) получено из предположений об отсутствии внешнего давления и незначительном радиальном напряжении.Следовательно, уравнение 13 не может быть изменено для учета влияния внешнего давления. Это можно доказать, подставив Pi = Po в уравнение 14. Когда Pi = Po, уравнение 14 показывает нулевое кольцевое напряжение, что противоречит формуле для толстостенной трубы. Когда Pi = Po, кольцевое напряжение должно быть отрицательным (-) Po согласно формуле для толстостенной трубы (уравнение 11).
По этой причине уравнение 14 переоценивает кольцевое напряжение при высоких внешних давлениях. На рисунке 8 показано, насколько уравнение 14, которое называется «формулой исходной тонкостенной трубы», переоценивает кольцевое напряжение по сравнению с формулой для толстостенной трубы.Если внешнего давления нет, когда Po = 0 и отношение D / t больше 20, исходная формула для тонкостенной трубы переоценивает кольцевое напряжение максимум на 5% по сравнению с формулой для толстостенной трубы.
Завышение оценки на 5% вызвано пренебрежением радиальным напряжением и приемлемо с точки зрения консервативных расчетов. Однако при высоком внешнем давлении, таком как Po / Pi = 0,4 при D / t = 20, исходная формула для тонкостенной трубы предсказывает кольцевое напряжение на 13% выше, чем результат для толстостенной трубы.Превышение прогноза увеличивается до 80% при Po / Pi = 0,8 и D / t = 20.
Рисунок 8 демонстрирует, насколько излишне консервативна и неточна исходная формула для тонкостенных труб в случаях высокого внешнего давления. По мере увеличения толщины стенки трубы и внешнего давления разница в соотношении кольцевых напряжений между исходной формулой для тонкой стенки и формулой для толстой стенки значительно увеличивается. Это указывает на то, что исходная формула для тонких стенок неправильно предсказывает кольцевое напряжение, особенно для случаев высокого внешнего давления.
Модифицированная формула
Чтобы найти более реалистичную формулу для учета внешнего давления, нам нужно вернуться к формуле для толстостенной трубы (уравнение 11), которая дает точное решение. В уравнении 11, предполагая очень тонкую толщину (когда t приближается к нулю), мы имеем уравнение 15 [5 765 байтов].
Подстановка уравнения 15 в уравнение 11 дает уравнение 16 [6 147 байтов].
Левая часть уравнения 15 всегда меньше D, поэтому уравнение 16 всегда дает более высокие требования к толщине стенки, чем формула для толстостенной трубы.Обратите внимание, что уравнение 16 имеет дополнительный член минус (-) Po по сравнению с исходной формулой для тонкостенной трубы (уравнение 13). Уравнение 16 называется «формулой модифицированной тонкостенной трубы».
Когда внешнее давление равно внутреннему давлению, уравнение 16 дает сжимающие напряжения, эквивалентные внешнему давлению, что согласуется с теорией толстостенных труб. Модифицированная формула для тонкостенной трубы предсказывает кольцевое напряжение более точно, чем исходная формула для тонкостенной трубы, представленная на рисунке 9.
Для отношений D / t больше 20 при Po / Pi = 0,4 исходная формула для тонкостенных труб завышает оценку на 13% или меньше (рисунок 8), в то время как модифицированная формула для тонкостенных труб превышает кольцевое напряжение на 6 % (Рис. 8), оба значения сравниваются с формулой для толстостенных труб. По мере увеличения толщины стенки трубы и внешнего давления разница в погрешности между исходной и модифицированной формулами для тонкой стенки становится более значительной.
Рекомендация
По мере увеличения внешнего давления, например, по мере увеличения глубины воды для морского трубопровода, формула тонкой стенки предсказывает более высокое кольцевое напряжение, чем точное значение.Это вызвано тем, что в теории тонкостенных труб заменяется член Pi на (Pi — Po) для учета эффекта внешнего давления. Это неверно, поскольку исходное уравнение для тонкостенной трубы получено из предположений «отсутствие внешнего давления» и «пренебрежимо малое радиальное напряжение».
Основываясь на теории «точных» толстостенных труб, исходная формула для тонкостенных труб должна иметь дополнительный член минус внешнего давления, как показано в уравнении 16, для более точного учета влияния внешнего давления.
Предложенная модифицированная формула для тонкостенных труб (уравнение 16) обеспечит достаточно точные оценки, менее чем на 10% по сравнению с точными значениями, для отношений D / t больше 20. Для отношений D / t меньше 20, с использованием толстостенных труб. формула трубы рекомендуется.
Некоторые отраслевые нормы не учитывают влияние внешнего давления, они должны быть изменены для глубоководных применений с учетом внешнего давления либо с использованием модифицированной формулы для тонкостенных труб, либо по формуле для толстостенных труб.
Ссылки
API 1111, «Проектирование, строительство, эксплуатация, техническое обслуживание морских углеводородных трубопроводов», 1993 г., API, Вашингтон, округ Колумбия.
ASME B31.8, «Системы газотранспортных и распределительных трубопроводов», 1992 г., Американское общество механиков Инженеры, Нью-Йорк.
Блейк, Александр, «Практический анализ напряжений в инженерном проектировании», 1990, Marcel Dekker, Inc., Нью-Йорк.
Шигли, Джозеф Э. и Митчелл, Ларри Д., «Машиностроительный дизайн», 1983, McGraw-Hill Book Company, Нью-Йорк.
9150 t
Номенклатура
a Внутренний радиус трубы
b Наружный радиус трубы
D Наружный диаметр трубы 9154 9154 9154
dr Изменение радиуса трубы
Pi Внутреннее расчетное давление
Po Внешнее давление
r Радиус трубы в любой точке по толщине стенки трубы7 Номинальная толщина стенки трубы
sh Напряжение в кольце = окружное напряжение = касательное напряжение, точное значение по формуле для толстостенной трубы
shm Напряжение в кольце по модифицированной формуле для тонкостенной трубы
sho Напряжение пялец из оригинальной тонкой ва формула трубы ll
sho ‘ Напряжение в кольце по формуле исходной тонкостенной трубы без учета внешнего давления
sr Радиальное напряжение
Copyright 1998 Oil & Gas Journal.
No related posts.

Номенклатура
a	Внутренний радиус трубы
b	Наружный радиус трубы
D	Наружный диаметр трубы 9154 9154 9154
dr	Изменение радиуса трубы
Pi	Внутреннее расчетное давление
Po	Внешнее давление
r	Радиус трубы в любой точке по толщине стенки трубы7	Номинальная толщина стенки трубы
sh	Напряжение в кольце = окружное напряжение = касательное напряжение, точное значение по формуле для толстостенной трубы
shm	Напряжение в кольце по модифицированной формуле для тонкостенной трубы
sho	Напряжение пялец из оригинальной тонкой ва формула трубы ll
sho ‘	Напряжение в кольце по формуле исходной тонкостенной трубы без учета внешнего давления
sr	Радиальное напряжение

Система нормативных документов в строительстве

Расчет на прочность труб «КОРСИС», «КОРСИС ПЛЮС» и гладких ПЭ труб.

2.2. Газораспределительные сети / КонсультантПлюс

(PDF) Расчет узла врезки отвода в газопровод под давлением для оценки его прочности

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПОДЗЕМНОГО УЧАСТКА ТРУБОПРОВОДА, ИМЕЮЩЕГО ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРОЕКТА, С УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГРУНТА | Зарипов

Расстояние между опорами газопровода низкого, среднего и высокого давления

онлайн-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

Seite nicht gefunden — Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH

Калькулятор формул Барлоу — Допустимое внутреннее давление в трубе

График внутреннего разрывного давления

Часто задаваемые вопросы о формуле Барлоу

Что определяет формула Барлоу?

Для каких продуктов используется калькулятор формулы Барлоу?

Что такое напряжение обруча?

Какова формула кольцевого напряжения для трубы?

Консультации — Специалист по спецификациям | Как выполнить анализ напряжения трубы

Барлоу — внутреннее, допустимое и разрывное давление

внутреннее давление при минимальном выходе

Пример — Внутреннее давление при минимальном выходе

Пример — полиэтиленовая труба из полиэтилена

Предельное давление разрыва

Рабочее давление или максимальное допустимое давление

Типичные конструктивные коэффициенты — F

Пример — Максимально допустимое давление

Давление испытания стана

Толщина стенки

Пример — Минимальная толщина стенки

Прочность материала

Калькулятор давления Барлоу

Калькулятор толщины стенки Барлоу

Пример — A53 Бесшовная и сварная стандартная труба — давление разрыва

Метод расчета предельной нагрузки газопроводов с поверхностью кольцевого шва трещины

Abstract

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Определение толщины стенки для глубоководных трубопроводов

Модифицированная формула тонкостенных труб

Формула для толстостенных труб

Формула тонкостенной трубы

Модифицированная формула

Рекомендация

Ссылки

Добавить комментарий Отменить ответ