Як выконваецца разлік трубы на трываласць і іншыя важныя

Пры мантажы бытавых трубаправодаў разлік не выконваюць, бо для гэтых мэтаў ўжываюць стандартныя трубы, трываласці якіх цалкам дастаткова, каб вытрымаць ціск вады, газу і інш. А вось будаваць прамысловыя магістралі без пэўнага разліку ў большасці выпадкаў небяспечна, бо гэта можа прывесці да хуткаму выхаду з ладу сістэмы і іншым непрыемных наступстваў.

У дадзеным артыкуле мы разгледзім асновы таго, як выконваецца разлік трываласці трубы, а таксама некаторых іншых параметраў, якія неабходна ведаць, перш чым пабудаваць канструкцыю.

Разлік трываласці

Трэба сказаць, што разлік трываласці трубы патрэбен не толькі для таго, каб магістраль была надзейнай. Гэта таксама дасць магчымасць пазбегнуць перарасходу сродкаў, бо залішняя трываласць прывядзе да падаражэння будаўніцтва. Таму праектаванне з'яўляецца не менш важным этапам будаўніцтва трубаправода, чым яго мантаж.

Такім чынам, дадзены разлік мае на ўвазе вызначэнне некалькіх асноўных параметраў:

• Унутраны дыяметр трубы ў залежнасці ад хуткасці патоку транспартуецца вадкасці;
• Унутраны дыяметр у залежнасці ад гідраўлічнага супраціву;
• таўшчыня сценак.

Кожны параметр вызначаецца па пэўных формулах, з якімі мы азнаёмімся ніжэй.

Разлік ўнутранага дыяметра

Вызначыць аптымальны ўнутраны дыяметр трубы пры зададзенай хуткасці праходжання вадкасці ў трубаправодзе і яе расходзе можна сваімі рукамі па формуле - D = 4Q3600v? Y м, дзе:

• Q - расход вадкасці, вымяраецца ў мг / ч.
• v - хуткасць праходжання вадкасці ў трубаправодзе, вымяраецца ў м / сек.
• y - удзельная вага вадкасці пры зададзеных параметрах, вымяраецца ў кг / м3. Дадзенае значэнне прымаецца па даведніках.

Хуткасць руху розных вадкасцяў і газаў определенны разлікамі, а таксама пацверджаныя практычнымі досведамі. Таму, пры разліках можна скарыстацца наступнымі дадзенымі:

З прыведзенай вышэй формулы вынікае, што дыяметр сячэння трубаправода залежыць ад хуткасці праходжання вадкасці. Чым яна вышэй, тым прахадны перасек павінна быць менш, адпаведна, ніжэй будуць і затраты на будаўніцтва канструкцыі.

гідраўлічны супраціў

Пры руху вадкасці або газу па трубаправодзе абавязкова ўзнікае супраціў у выніку спрэчкі які транспартуецца прадукту аб сценкі трубы і разнастайныя перашкоды ў сістэме. Гэты супраціў называюць гідраўлічным. Чым вышэй хуткасць праходжання вадкасці і яе шчыльнасць, тым больш гідраўлічны супраціў.

Дыяметр трубаправода можна вызначыць па зададзенай страты напору.

Інструкцыя па выкананні дадзенага разліку выглядае наступным чынам - D =? L? P • y • v2g кгс / см2, дзе:

• ?p = P1-Р2 - зададзеная альбо дапушчальная страта ціску паміж пачатковай і канчатковай кропкай трубаправода, вымяраецца ў кгс / см2.
• L - даўжыня магістралі.
• ? - каэфіцыент гідраўлічнага супраціву, можа складаць 0,02-0,04.
• g - паскарэнне сілы цяжару, якое складае 9,81м / сек.

Вядома, дадзены разлік дазваляе вызначыць страту ціску ў прамой трубе. Што тычыцца вызначэння гэтага паказчыка арматуры і фасонных частак, то яго знаходзяць па страце ціску на прамым участку трубы адпаведнага дыяметра і з эквівалентнай даўжынёй.

Эквівалентнай даўжынёй называюць прамы ўчастак трубы, гідраўлічны супраціў якога раўняецца супраціву фасоннай часткі пры роўных іншых умовах.

таўшчыня сценкі

Асноўным параметрам трубы, які ўплывае на трываласць, з'яўляецца таўшчыня сценкі.

Гэты паказчык залежыць ад некалькіх фактараў:

• Ўнутранага і вонкавага ціску, якое робіцца на трубу;
• Дыяметра трубаправода;
• Матэрыялу, з якога выканана труба і яго каразійнай стойкасці.

На большасць трубаправодаў ўздзейнічае толькі ўнутранае ціск. Вонкавым ж ціску схільныя вакуумныя трубаправоды, а таксама сістэмы з сарочкамі, прызначаныя для абагрэву паром лёгка застывае або кристаллизирующихся прадуктаў.

Таўшчыню сценак сталёвых труб, на якія ўздзейнічае ўнутранае залішні ціск, вызначаюць разлікам на трываласць і дадаткам таўшчыні, якая адводзіцца на знос ад карозіі.

Для гэтага выкарыстоўваецца наступная формула - S = Sp-C,

• Sp - разліковая таўшчыня, якая вымяраецца ў мм.
• З - прыбаўка на карозію. Як правіла яна складае 2-5 мм (для среднеагрессивных асяроддзяў).

Разліковую таўшчыню сценкі можна атрымаць па наступнай формуле - Sp = pDн230? Доп? + P мм, дзе:

• p -избыточное ўнутранае ціск у трубе, кгс / см2.
• Dн- вонкавы дыяметр трубаправода.
• ?доп - дапушчальнае напружанне на разрыў, СГС / мм2. Дадзены паказчык можна вызначыць па даведніках, у залежнасці ад тэмпературы транспартуецца вадкасці і маркі сталі.
• ? - каэфіцыент трываласці зварнога шва. Калі труба бясшвовых, то каэфіцыент? = 1. Для зварных труб гэты паказчык можа складаць 0,6-0,8, у залежнасці ад тыпу зварнога шва і віду зваркі.

Звярніце ўвагу! Пры мантажы трубаправода, а таксама ў выпадку яго рамонту, нельга ўсталёўваць асобныя выпадковыя дэталі, выкананыя з неправеранага або невядомага матэрыялу, так як гэта можа прывесці да аварыі ў сістэме.

Трэба сказаць, што пры разліку трубаправодаў надаюць увагу не толькі таўшчыні труб, але і самому матэрыялу. Да прыкладу, калі тэмпература, пры якой будзе эксплуатавацца сістэма, складае менш за 450 градусаў па Цэльсіі, то выкарыстоўваюць трубы, выкананыя з сталі маркі 20.

Калі тэмпература транспартуецца прадукту ў сістэме будзе высокай, то выбіраюць сталь 12Х1МФ. Гэта дазваляе выкарыстоўваць трубаправод з больш тонкімі сценкамі. Адпаведна, ад таўшчыні сценак шмат у чым залежыць і кошт канструкцыі.

ўстойлівасць трубаправода

Пры разліку магістраляў акрамя трываласці трубаправода важным параметрам з'яўляецца яго ўстойлівасць ў падоўжным кірунку.

Дадзены разлік выконваюць з умовы - S? MNкр, дзе

• S - падоўжнае эквівалентнае восевы высілак ў перасеку сістэмы.
• m - каэфіцыент умоў працы сістэмы. Дадзенае значэнне знаходзіцца ў даведачнай літаратуры.
• Nкр - крытычнае падоўжнае высілак, пры якім трубаправод губляе падоўжную ўстойлівасць. Дадзенае значэнне неабходна вызначаць згодна з існуючым правілам будаўнічай механікі, з улікам першапачатковага скрыўлення сістэмы, наяўнасці баласта, які замацоўвае трубаправод, і характарыстык грунту. На абваднення участках неабходна таксама ўлічваць гідрастатычны ўздзеянне вады.

Звярніце ўвагу! Падоўжную ўстойлівасць неабходна правяраць для крывалінейных участкаў у плоскасці выгібу магістралі. На прамалінейных участках падоўжную ўстойлівасць падземных участкаў трэба правяраць ў вертыкальнай плоскасці, радыус пачатковай крывізны пры гэтым прымаецца роўным 5000 м.

Падоўжнае эквівалентнае восевы высілак варта вызначаць у залежнасці ад разліковых нагрузак і уздзеянняў з улікам папярочных і падоўжных перасоўванняў магістралі.

Выконваецца разлік па наступнай формуле -

S = 100 [(0,5-?)? КЦ +? E? T] F

• ? - каэфіцыент лінейнага пашырэння матэрыялу трубы;
• E - пераменны параметр пругкасці;
• ?t - тэмпературны разліковы перапад;
• ?КЦ - колцавыя напружання ад унутранага разліковага ціску;
• F - плошча папярочнага перасеку трубаправоднай магістралі.

Звярніце ўвагу! Пры вызначэнні ўстойлівасці надземных магістраляў, неабходна вырабіць разлік анкерных апор, арачных сістэм, анкерных вісячых апор і іншых элементаў канструкцыі на магчымасць зруху і перакульвання.

Класы трываласці сталёвых труб

Каб пасля выканання ўсіх неабходных разлікаў трываласці трубаправода лягчэй было падабраць прыдатныя трубы, былі ўведзеныя класы трываласці труб. У дадзеным выпадку трываласць вырабаў ацэньваецца супрацівам металу пры расцяжэнні.

Група трываласці труб пазначаецца літарай «К» і нарматыўным значэннем у кгс / мм2 ад 34 да 65. Да прыкладу, газаправоды ў раёнах сярэдняй паласы, з улікам сярэдняй тэмпературы навакольнага асяроддзя каля 0 градусаў па Цэльсіі і працоўнага ціску ў сістэме ў 5,4 Мпа , выконваюць з труб класа трываласці K52.

Ва ўмовах Крайняй Поўначы, дзе сярэдняя тэмпература складае -20 градусаў па Цэльсіі і працоўны ціск у сістэме плануецца ў 7,4Мпа, выконваюць газаправоды з труб класа трываласці К55-К60.

Разлік масы трубы

У большасці выпадкаў пры разліку сістэмы можа спатрэбіцца значэнне масы труб, да прыкладу, каб суаднесці яго з апорнай здольнасцю апор ці проста спрагназаваць выдаткі на транспарціроўку.

Праўда, для гэтага няма неабходнасці вылічаць матэматычным метадам, колькі важыць канкрэтны адрэзак той ці іншай трубы, так як даведачная інфармацыя ўтрымлівае дакладны вага пагоннага метра самых розных відаў труб.

Дастаткова толькі ведаць наступную інфармацыю:

• Матэрыял трубы;
• Знешні дыяметр;
• Таўшчыню сценак і пр.

Пасля таго як вага аднаго пагоннага метра будзе вядомы, гэта значэнне трэба памножыць на колькасць пагонных метраў.

Плошчу вонкавай паверхні

Пры мантажы розных магістраляў можа спатрэбіцца іх уцяпленне, гідраізаляцыя, афарбоўка і інш. Для гэтага неабходна вызначыць плошчу трубаправода, што дазволіць палічыць колькасць матэрыялу. Каб выканаць дадзены разлік, трэба даўжыню акружнасці вонкавага перасеку памножыць на даўжыню трубы.

Формула вызначэння акружнасці выглядае наступным чынам - L =? D. Даўжыню адрэзка трубы пазначым як H.

У такім выпадку плошчу вонкавай акружнасці трубы будзе выглядаць наступным чынам - St =? DH м2, дзе:

• St - плошча паверхні трубы, якая вымяраецца ў метрах квадратных.
• ? - Лік «пі», якое заўсёды раўняецца 3,14;
• D - вонкавы дыяметр;
• H - як ужо было сказана вышэй, пазначае даўжыню трубы ў метрах.

Да прыкладу, маецца труба даўжынёй 5 метраў і дыяметраў 30 см. Яе плошча паверхні складае St =? DH = 3,14 * 0,3 * 5 = 4,71 квадратных метраў.

На аснове вышэйпрыведзеных формул таксама можна выканаць разлік аб'ёму трубаправода і плошча ўнутраных яго сценак. Для гэтага трэба толькі змяніць у разліках велічыню вонкавага дыяметра на велічыню ўнутранага. Усе гэтыя параметры могуць спатрэбіцца пры мантажы бытавога трубаправода.

выснову

Мы разгледзелі асновы таго, як выконваецца разлік трубаправодаў на трываласць і ўстойлівасць. Вядома, пры мантажы прамысловых магістраляў выконваецца значна больш складанае праектаванне, якое мае на ўвазе шэраг іншых дзеянняў, таму дадзеную працу выконваюць выключна прафесіяналы. Аднак, пры прыладзе бытавых сістэмы, усе неабходныя значэння можна даведацца і самастойна.

З відэа ў гэтым артыкуле можна атрымаць дадатковую інфармацыю па гэтай тэме.