Розрахунок товщини стінки трубопроводу

 

Розрахункова товщина стінки трубопроводу рівна

, (2.52)

де n_p – коефіцієнт надійності по навантаженню від внутрішнього тиску (таблиця 2.1);

– робочий тиск в трубопроводі;

D_З – зовнішній діаметр трубопроводу;

R₁ – розрахунковий опір металу з якого виготовлений трубопровід.

При наявності повздовжніх стискуючих осьових напружень застосовується енергетична теорія міцності, що дозволяє врахувати двоосьовий напружений стан

. (2.53)

Розв’язавши квадратне рівняння (2.53) з врахуванням знаку отримаємо

. (2.54)

Тоді розрахункова товщина стінки трубопроводу

, (2.55)

де – коефіцієнт, який враховує двоосьовий напружений стан металу труб. При повздовжніх осьових напруженнях стиску

. (2.56)

Товщину стінки трубопроводу, визначену за формулами (2.52) та (2.55), заокруглюють в більшу сторону до ближчої номінальної в сортаменті труб і позначають .

Повздовжні осьові стискуючі напруження виникають в стінках трубопроводу від розрахункових навантажень та впливів. Їх потрібно розраховувати з врахуванням пружно пластичної роботи металу труб залежно від прийнятих конструктивних рішень, при цьому розрахункова схема повинна відображати реальні умови роботи трубопроводу і взаємодії його з ґрунтом.

Для прямолінійних ділянок та ділянок пружного згину підземних і наземних (в насипу) трубопроводів при відсутності повздовжніх та поперечних переміщень, просідань і випучувань ґрунту, повздовжні осьові напруження рівні

. (2.57)

Прийнята товщина стінки труб повинна бути не менше зовнішнього діаметра труб, але не менше 3 мм для труб діаметром і не менше 4 мм для труб діаметром .

Приведена методика розрахунку товщини стінки трубопроводу є ітераційним розрахунком оскільки в формулу для визначення повздовжніх осьових напружень (2.57) для визначення необхідно підставляти , яке уточнюється далі в формулі (2.55). Після чого значення прийнятої за сортаментом товщини стінки може змінюватись і тоді обчислення потрібно повторювати з новим значенням . [68]