Kako izračunate jakost cevi in ​​druge pomembne parametre?

Pri nameščanju cevovodov za gospodinjstvo se izračun ne izvaja, ker se v te namene uporabljajo standardne cevi, katerih moč je dovolj velika, da vzdrži tlak vode, plina itd. Toda gradnja industrijskih cevovodov brez določenega izračuna je v večini primerov nevarno, saj lahko to privede do hitro odpoved sistema in druge neprijetne posledice.

V tem članku bomo preučili osnove za izračun moči cevi in ​​nekatere druge parametre, ki jih morate poznati pred gradnjo strukture.

Izračun moči

Moram reči, da je izračun moči cevi potreben ne le za zagotovitev zanesljivosti linije. To se bo prav tako izognilo prekomerni porabi, saj bi pretirana moč povzročila višje stroške gradnje. Zato zasnova ni manj pomembna stopnja izgradnje cevovoda kot njena namestitev.

Torej, ta izračun vključuje opredelitev več osnovnih parametrov:

• Notranji premer cevi je odvisen od pretoka prevožene tekočine;
• Notranji premer je odvisen od hidravličnega upora;
• Debelina stene.

Vsak parameter je določen z določenimi formulami, ki jih bomo preučili v nadaljevanju.

Izračun notranjega premera

Določite optimalni notranji premer cevi pri določenem pretoku tekočine v cevovodu in njegov pretok lahko opravite z roko po formuli - D = 4Q3600v? Y m, kjer:

• Q - pretok tekočine, merjen v mg / h.
• v - hitrost pretoka tekočine v cevovodu, merjena v m / s.
• y je specifična teža tekočine z danimi parametri, izmerjena v kg / m3. Ta vrednost se vzame v referenčnih knjigah.

Hitrost gibanja različnih tekočin in plinov se določi z izračuni, pa tudi s praktičnimi eksperimenti. Zato lahko v izračunih uporabite naslednje podatke:

Iz zgornje formule sledi, da je premer prereza cevovoda odvisen od stopnje pretoka tekočine. Višja je, manjša mora biti pretočna površina, nižji pa bodo tudi stroški gradnje objekta.

Hidravlična odpornost

Ko tekočina ali plin preide skozi cevovod, se odpornost nujno pojavlja zaradi trenja izdelka, ki se prevaža proti stenama cevi, in različnih ovir v sistemu. Ta odpornost se imenuje hidravlična. Višja je hitrost pretoka in gostota tekočine, večja je hidravlična odpornost.

Premer plinovoda se lahko določi z dano izgubo tlaka.

Navodila za izvedbo tega izračuna so naslednja: D =? L? P? Y? V2g kgf / cm2, kjer:

• ?p = P1-P2 je določena ali dovoljena izguba tlaka med začetno in končno točko cevovoda, merjeno v kgf / cm2.
• L je dolžina debla.
• ? - koeficient hidravlične upornosti je lahko 0,02-0,04.
• g - pospešek teže, ki je enak 9,81 m / s.

Seveda ta izračun omogoča ugotavljanje izgube tlaka v ravni cevi. Kar se tiče določitve tega indikatorja ojačitve in okovja, se ugotovi z izgubo tlaka v ravnem delu cevi ustreznega premera in z enako dolžino.

Enakovredna dolžina se imenuje ravna cevna odseka, katere hidravlična odpornost je enaka odpornosti oblikovanega dela pod enakimi drugimi pogoji.

Debelina stene

Glavni parameter cevi, ki vpliva na trdnost, je debelina stene.

Ta kazalnik je odvisen od več dejavnikov:

• Notranji in zunanji pritisk na cevi;
• Premer cevovoda;
• Material, iz katerega je izdelana cev, in njegova odpornost proti koroziji.

Večina cevovodov vpliva samo na notranji tlak. Vakuumski cevovodi, pa tudi sistemi z oklopom, namenjeni za parno ogrevanje izdelkov, ki se zlahka strdijo ali kristalizirajo, so podvrženi zunanjemu tlaku.

Debelina stene jeklenih cevi, na katere vpliva notranji nadtlak, se določi z izračunom trdnosti in z dodatkom debeline, ki je namenjena obrabi iz korozije.

Če želite to narediti, uporabite naslednjo formulo - S = Sp-C,

• Sp je izračunana debelina, izmerjena v mm.
• C - povečanje korozije. Praviloma je 2-5 mm (za srednje agresivne medije).

Izračunana debelina stene lahko dobimo z naslednjo formulo - Sp = pDn230? Dodatno? + P mm, kjer:

• p - presežni notranji tlak v cevi, kgf / cm2.
• Dn - zunanji premer cevovoda.
• ?Dop dopustna napetost pri prekinitvi, sgc / mm2. Ta indikator se lahko določi s pomočjo referenčnih knjig, odvisno od temperature prevažane tekočine in jekla.
• ? - koeficient moči zvara. Če je cev brezšivna, potem koeficient? = 1. Za varjene cevi je ta številka lahko 0,6-0,8, odvisno od vrste zvara in tipa varjenja.

Bodite pozorni! Pri nameščanju cevovoda in pri njegovi popravitvi ni mogoče namestiti ločenih naključnih delov, ki so izdelani iz nepreverjenega ali neznanega materiala, saj lahko to povzroči nesrečo v sistemu.

Povedati je treba, da se pri izračunu cevovodov pozornost nameni ne le debelini cevi, ampak tudi samemu materialu. Na primer, če je temperatura, pri kateri bo sistem delovala, manjša od 450 stopinj Celzija, nato pa uporabite cevi iz jekla razreda 20.

Če je temperatura transportiranega izdelka v sistemu visoka, potem izberite jeklo 12H1MF. To omogoča uporabo cevovodov s tanjšimi stenami. Skladno s tem je strošek gradnje odvisen od debeline sten.

Stabilnost cevovoda

Pri izračunu avtocest, poleg trdnosti cevovoda, je pomemben parameter njegova stabilnost v vzdolžni smeri.

Ta izračun se izračuna iz pogoja - S? MNcr, kjer

• S je vzdolžna enakovredna sila v prerezu sistema.
• m je koeficient delovnih pogojev sistema. Ta vrednost je v referenčni literaturi.
• Ncr - kritična vzdolžna sila, pri kateri cevovod izgubi vzdolžno stabilnost. To vrednost je treba določiti v skladu z obstoječimi pravili strukturne mehanike, ob upoštevanju začetne ukrivljenosti sistema, prisotnosti balasta, ki določa cevovod, in lastnosti tal. Na vlažnih območjih je treba upoštevati tudi hidrostatični učinek vode.

Bodite pozorni! Vzdolžna stabilnost je treba preveriti za ukrivljene odseke na ravnini krivine trupa. Na ravnih odsekih je treba vzdolžno stabilnost podzemnih odsekov preveriti v navpični ravnini, pri čemer se domneva začetne krivine šteje za 5000 m.

Podolžno osno silo je treba določiti glede na konstrukcijske obremenitve in udarce, pri čemer se upoštevajo prečni in vzdolžni premiki glavne črte.

Izračun se izvede v skladu z naslednjo formulo -

S = 100 [(0,5 -?)? Kc +? E? T] F

• ? - koeficient linearne ekspanzije cevnega materiala;
• E - spremenljivi parameter elastičnosti;
• ?t je razlika v konstrukcijski temperaturi;
• ?kc - obročne napetosti iz notranjega tlorisa;
• F je prečni prerez cevovoda.

Bodite pozorni! Pri določanju stabilnosti nadzemnih avtocest je potrebno izračunati sidrne nosilce, obokane sisteme, sidrne viseče nosilce in druge strukturne elemente, ki omogočajo striženje in nagibanje.

Razredi trdnosti jeklenih cevi

Tako smo po opravljanju vseh potrebnih izračunov moči cevovoda lažje izbrali ustrezne cevi, uvedli smo razrede moči cevi. V tem primeru se trdnost izdelkov oceni z natezno trdnostjo kovine.

Skupina trdnosti cevi je označena s črko "K" in standardno vrednostjo v kgf / mm2 od 34 do 65. Na primer plinovodi na srednjih pasovih ob upoštevanju povprečne temperature okolice okoli 0 stopinj Celzija in obratovalnega tlaka 5,4 MPa , so izdelane iz cevi razreda moči K52.

V razmerah na Far Farju, kjer je povprečna temperatura -20 stopinj Celzija in obratovalni tlak v sistemu je načrtovan na 7.4 MPa, so plinovodi izdelani iz cevi razreda trdnosti K55-K60.

Izračun mase cevi

V večini primerov je pri izračunu sistema morda treba oceniti maso cevi, na primer, da jo povežejo z nosilnostjo nosilcev ali preprosto napovedati prevozne stroške.

Vendar pa za to ni treba izračunati z matematično metodo, koliko določen del cevi tehta, saj referenčne informacije vsebujejo točno težo tekočega števca različnih vrst cevi.

Dovolj je vedeti naslednje podatke:

• Material cevi;
• Zunanji premer;
• Debelina stene itd.

Ko bo znana teža enega tekaškega števca, se ta vrednost pomnoži s številom tekočih števcev.

Površina

Pri nameščanju različnih avtocest lahko morda potrebujejo izolacijo, vodotesnost, poslikavo itd. Za to morate določiti območje cevovoda, ki vam omogoča izračun količine materiala. Za izvedbo tega izračuna je treba obseg zunanjega dela pomnožiti z dolžino cevi.

Formula za določanje kroga je naslednja - L =? D. Dolžina segmenta cevi je označena kot H.

V tem primeru bo površina zunanjega oboda cevi izgledala - St =? DH m2, kjer:

• St je površina cevi, ki se meri v kvadratnih metrih.
• ? - Število "pi", ki je vedno enak 3,14;
• D je zunanji premer;
• H - kot je navedeno zgoraj, označuje dolžino cevi v metrih.

Na primer, obstaja cev dolžine 5 metrov in premera 30 cm. Njegova površina je St =? DH = 3,14 * 0,3 * 5 = 4,71 kvadratnih metrov.

Na podlagi zgornjih formul lahko izračuna tudi prostornino cevovoda in površino njegovih notranjih sten. Če želite to narediti, je treba v izračunih spremeniti samo vrednost zunanjega premera. Vsi ti parametri so lahko potrebni pri namestitvi domačega plinovoda.

Zaključek

Pregledali smo osnove, kako se cevovodi izračunavajo za trdnost in stabilnost. Seveda pri nameščanju industrijskih avtocest opravimo veliko bolj zapleteno obliko, kar vključuje številne druge ukrepe, zato to delo opravljajo izključno strokovnjaki. Vendar pa se pri gradnji gospodinjskega sistema lahko vse potrebne vrednosti naučijo neodvisno.

Iz videoposnetka v tem članku lahko dobite več informacij o tej temi.