Механический расчет трубопровода

Гидравлический и механический расчеты трубопроводов связаны между собой, так как диаметр и толщина стенки зависят друг от друга. При проведении расчета выбирают класс и марку стали трубопровода. Принимаемые в результате расчета величины диаметра и толщины стенки, число параллельных линий, класс и марка стали трубопровода должны быть экономически обоснованы. [c.216]

Трубопровод должен быть подвергнут теплотехническому и механическому расчету, на основании которого устанавливают толщину слоя изоляции, точки размещения подвесок и компенсаторов. [c.283]

По сравнению с первым изданием в данной книге существенно расширен экспериментальный материал и дополнен главой, содержащей сведения о коррозионно-механической прочности трубопроводов и оборудования (в частности, оборудования нефтяной промышленности). Более детально и с прикладным уклоном проведены расчеты прочности и долговечности напряженных металлических конструкций и трубопроводов в условиях механохимической коррозии. Приведены результаты новых экспериментальных наблюдений за пластифицирующим действием хемомеханического эффекта и уточнены представления о его природе. Изложены основы и указаны пути применения механохимической обработки поверхности стали. [c.3]

РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ [c.92]

Целью расчета трубопровода с насосной подачей, как правило, является определение напора, создаваемого насосом (напора насоса). Напором насоса Д, называется полная механическая энергия, переданная насосом единице веса жидкости. Таким образом, для определения Д, необходимо оценить приращение полной удельной энергии жидкости при прохождении ее через насос, т.е. [c.79]

Расчет трубопроводов имеет целью определение внутреннего ds и наружного его диаметров, толщины стенки s, потери давления Ар, при этом выбирают класс и марку стали, устанавливают трассу трубопровода, проверяют напряжения в металле, обусловливаемые внутренним давлением среды, внешними силами, а также термические напряжения. В соответствии со сказанным расчет трубопроводов делят на гидравлический, которым определяют диаметры трубопровода и потерю давления в нем, и механический (расчет прочности), которым определяют толщину стенки и напряжения в металле труб. Расчет прочности включает расчет самокомпенсации трубопроводов. [c.198]

Вт 11 минимальный нормативный предел прочности материала трубопровода, который определяют по ГОСТ и ТУ на трубы, по сертификатным данным, уточненным по результатам механических испытаний. В расчетах используют минимальное из полученных значений МПа. [c.142]

Расчет долговечности труб большого диаметра под внутренним давлением может базироваться на сопоставлении величин циклических упругопластических деформаций в наиболее нагруженной зоне труб (сварное соединение) с разрушающими повторными деформациями для случая нагружения образцов из материала (с учетом разнородности механических свойств основного материала и сварного соединения) при испытаниях в режиме жесткого нагружения, соответствующего условиям работы материала трубопровода. [c.177]

Для оболочек химических аппаратов и трубопроводов и многих силовых. элементов их конструкций характерными напряжениями являются растягивающие и изгибающие. Прп расчете и конструировании конкретных изделий возникает вопрос масштабного фактора вследствие зависимости механических свойств полимерных материалов от геометрических размеров. Этот вопрос еще более правомерен, когда речь идет о длительном контакте с диффундирующей средой, так как концентрация среды в объеме зависит от толщины образца. [c.43]

Развитие в последние годы средств экспериментальных исследований позволяет проводить испытания с широким изменением условий нагружения не только на лабораторных образцах, но и на моделях и реальных элементах конструкций — сосудах давления, дисках, трубопроводах, сварных, резьбовых и других соединениях. Наряду с определением предельных нагрузок и чисел циклов существенное значение при этом имеет исследование кинетики номинальных и местных пластических деформаций, условий развития трещин и их переходов в неравновесное состояние. Такие испытания являются наиболее сложными и дорогостоящими, но они позволяют оценить правильность и точность разрабатываемых методов расчета, основанных на характеристиках механических свойств, которые устанавливают из опытов на лабораторных образцах. [c.27]

Расчет хлопьеобразования механического типа сводится к определению энергии, затрачиваемой на перемешивание, мощности, площади лопастей мешалки и частоты ее вращения. Дозирование раствора коагулянта возможно и непосредственно в подводящий трубопровод при условии достаточной турбулентности потока и его скорости не менее 1 м/с. [c.104]

Сварные конструкции (стержневые, листовые и оболочечные несущие элементы, подкрановые устройства, трубопроводы, емкости) требуют при оценках их сопротивления деформированию и разрушению учитывать влияние неоднородности механических свойств и дефектности, связанной с широким использованием сварки, развития методов испытаний и расчетов в связи с эффектом абсолютных размеров сечения конструкций и технологической концентрацией напряжений. [c.5]

В тех редких случаях, когда по условиям трассировки трубопровода и расположения опор и подвесок это невозможно, в состав трубопровода вводят гибкие элементы — компенсаторы. Снижение механических напряжений от термических расширений иногда достигают холодной растяжкой компенсаторов трубопроводов еще при монтаже оборудования, при котором напряжения возрастают, а в процессе нагревания во время работы оборудования эти напряжения, наоборот, уменьшаются. Величину холодной растяжки трубопроводов определяют расчетом. [c.186]

В общем случае в результате сложных геометрических форм конструктивных элементов и специфических сочетаний режимов механического и теплового нагрул<[ений напряженное и деформированное состояния опасных зон оказываются многокомпонентными. Однако в поверхностных объемах детали реализуется преимущественно плоское напряженное состояние (корпус паровой турбины, элементы трубопроводов и др.). Поэтому для характеристики закономерностей разрушения можно использовать данные, получаемые при испытаниях в условиях сравнительно простых напряженных состояний. На рис. 2.52 приведены кривые усталости, построенные на основании расчета (через условные упругие напряжения) в приведенных деформациях [в соответствии с теориями наибольших деформаций (У), наибольших касательных напряжений (2), энергии формоизменения (5)] и в интенсивностях деформаций (4). [c.115]

Приведены конструкции и особенности расчетов оборудования для осуществления механических, гидромеханических, тепло-, массообменных и химических процессов, а также аппаратов и трубопроводов высокого давления. [c.4]

Детали трубопроводов, как правило, работают при переменных напряжениях, многократно изменяющихся в процессе эксплуатации. В связи с этим, если число смен нагружений (число циклов N) с амплитудой напряжений, превышающей на 15% расчетный уровень, удовлетворяет условию N < 1000, то считают, что трубопровод работает в условиях повторно-статических нагрузок, и выполняют статический расчет деталей, определяя их размеры по механическим характеристикам, полученным при статических испытаниях. При числе циклов N> 1000 нагружение считают циклическим и после выбора размеров деталей рассчитывают их циклическую прочность при переменном нагружении с учетом предела выносливости материала. [c.806]

Допускаемые амплитуды напряжений [Оа] определялись как функции допускаемого числа циклов [No] и физико-механических характеристик материала труб и элементов трубопроводов. Допускаемое число циклов [No] определялось с учетом частоты колебаний и принятого при расчете срока службы трубопроводов. [c.333]

Расчеты показывают, что влияние приведенной массы жидкости во многих случаях (при длинных трубопроводах и малых их диаметрах) значительно (в 5—6 раз) преобладает над влиянием массы подвижных механических частей компенсатора. Увеличение в 2 раза диаметра трубопровода сопровождается уменьшением р 4 раза приведенной массы жидкости. [c.113]

Для отрезка трубы или акустического волновода применимы понятия, установившиеся в теории длинных линий. Расчет полного звукопровода ведут по методу входного акустического импеданса. В дальнейшем будем придерживаться следуюш,их обозначений р — комплексная амплитуда звукового, давления — комплексная амплитуда колебательной скорости X — амплитуда объемной скорости S, а —плош адь поперечного сечения звукопровода m — механическая масса — механическая гибкость — акустическая гибкость — акустическая масса р —средняя плотность жидкости / — длина трубопровода —кинетическая энергия Ф —потенциал скорости К — акустическая проводимость г — механический импеданс Zg —акустический импеданс У —объем т) —сдвиговая вязкость. [c.73]

ГИЙ остается одна и та же, в соответствии со сказанным выше — первая. Если так же, как для механических аналогов, сопоставить силу с электрическим напряжением, а линейную скорость частиц — с током, то акустическое сопротивление выразится как и механическое —f v. Это неудобно, так как акустические системы могут состоять из трубопроводов и объемов различных сечений и отверстий, отличных от сечений этих трубопроводов. В местах соединений таких элементов происходят изменения линейной скорости колеблющихся частиц газа и полной силы, действующей по разные стороны от места соединения. При акустических расчетах обычно принимается, что в местах изменения сечения сохраняются объемная скорость и давление, действующие до и после изменения сечения трубопровода. Тогда оказывается гораздо удобнее вести расчеты и строить эквивалентные схемы, пользуясь системой электроакустических аналогий следующего вида [c.37]

Гидросистему очищают не реже одного раза в три месяца. Водная эмульсия, используемая для очистки в гидросистеме пресса, приготовляется в специальной установке, состоящей из бака и воздушного смесителя. Он представляет собой трубопровод с отверстиями в стенках. Бак на одну треть заполняется водой, температура которой должна быть 30—40°, затем в воде растворяют кальцинированную соду (при подаче в смеситель воздуха). Далее в бак заливают эмульсол из расчета 2—4 л на 98 л воды (и пускают, воздух в смеситель). Получив однородную сметанообразную массу, ее разбавляют до нужной концентрации чистой, без видимых механических примесей водой и еще раз перемешивают, после чего готовая эмульсия центробежным насосом перекачивается в бак насосно-аккумуляторной станции. [c.161]

Размеры 341, 366 —Расчет 366—368 —— фланцевых соединений трубопроводов — Нагрузки и напряжения допускаемые 181 — Расчет на прочность 180 — Характеристики стали механические 181, 182 Бронза для арматуры и частей трубопроводов 161, 162, 191 — Давления рабочие 152 — Коэффициенты тренпя 166, 170 — Обозначения и температуры 150 [c.398]

Гидродинамический расчет параметров движения рабочих частей. Основные допущения при рассмотрении жесткой модели гидросистемы 1) взаимодействия распространяются мгновенно 2) жидкость обладает постоянной вязкостью, несжимаемая и нетеплопроводная 3) трубопроводы и все металлические элементы абсолютно жесткие 4) перемещаемые массы жидкости и рабочих частей постоянны 5) силы механического трения постоянны [c.470]

В книге изложены основы определения напряженно-деформированного состояния и механической надежности оборудования из стеклопластиков и пластмасс. Приведены расчеты на прочность крупногабаритных конструкций сосудов и аппаратов под действием внутреннего и наружного давления, емкостной аппаратуры, колонных аппаратов, фильтров, вентиляционных труб, газоходов, технологических трубопроводов. Расчеты иллюстрированы примерами. [c.2]

В книге изложены необходимые для расчета основы напряженно-деформированного состояния и механической надежности, а также методы расчета на прочность и устойчивость конструкций из стеклопластиков и пластмасс сосудов и аппаратов под действием внутреннего и наружного давления фланцевых соединений колонных аппаратов емкостной аппаратуры (горизонтальных и вертикальных, цилиндрических и прямоугольных, подземных емкостей, а также бункеров и силосов) машин и аппаратов (фильтров, сепараторов, центрифуг) трубчатых конструкций (технологических трубопроводов, вентиляционных труб, газоходов). Математически сложные расчеты доведены с использованием ЭЦВМ до простых формул и графиков, а в ряде случаев — до технических решений. [c.4]

Механический расчет трубопровода включает определение толщины стенки трубы по ее диаметру, давлению среды и допустимому напряжению в металле. Выбранную толщину стенки трубопроводов, испытывающих значительные тепловые удлинения, и соответствующую гибкость трубопроводов проверяют, кроме того, расчетом ихсамоком-пенсации. При этом уточняют трассу (конфигурацию) трубопровода и расстановку неподвижных и подвижных опор. [c.216]

Работоспособность оборудования (трубопроводы, сосуды, аппараты и др.) зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации. Качество проектирования, в основном, зависит от метода расчета на прочность и долговечность, определяется совершенством оценки напряженного состояния металла, степенью обоснованности критериев наступления предельного состояния, запасов прочности и др. В области оценки напряженного состояния конструктивных элементов аппарата к настоящему времени достигнуты несомненные успехи. Достижения в области вычислительной техники позволяют решать практически любые задачи определения напряженного состояния элементов оборудования. Достаточно обоснованы критерии и коэффициенты запасов прочности. Тем не менее, существующие методы расчета на прочность и остаточного ресурса тр>ебуют существенного дополнения. Они должны базироваться на временных факторах (коррозия, цикличность нагружения, ползучесть и др.) повреждаемости и фактических данных о состоянии металла (физико-механические свойства, дефектность и др.). [c.356]

Наличие сварных соединений в сосудах и трубопроводах при расчетах на прочность учитывается введением в нормативные расчеты коэффициентов прочности сварных соединений /52/. Такой подход учета сварных соединений положен в основу расчетов почти всех отраслевых нормативных док ментов при оценке прочности оболочковых конструкций и он не отражает неоднородность механических свойств различных зон соединений, особенности их напряженного состояния и возможные механизмы их разрутиения при эксплуатации. [c.80]

Характерные формы, способы закрепления и нагружения элементов конструкций. Твердое тело используется не только в качестве звена при создании механических машин. Много раньше оно стало служить для возведения построек. В наше время число различных стационарных инженерных сооружений очень велико. Кроме жилых, общественных и промышленных зданий сооружаются мосты, резервуары, трубопроводы, плотины и многое другое. Поэтому естественно, что механика упругого твердого тела первоначально получила развитие именно применительно к расчету различных инженерных форужений и лишь позднее была распространена на машиностроительные конструкции. Поэтому-то раздел механики упругого твердого тела, посвященный расчету строительных конструкций, иногда называют строительной механикой. Отсюда же возникли и те характерные конструктивные формы и типовые способы закрепления и нагружения, о которых будет сказано ниже. [c.94]

Трубопроводы в морской воде обычно защищают покрытием Со-мастик толщиной 1,5 см, содержащим 15% асфальта, 0,1 % стекловолокна и около 85 % минеральных добавок (наполнителей). Для утяжеления и механической защиты выполняется бетонное покрытие толщиной около 5 см, армированное оцинкованной сеткой из проволоки диаметром 2—3 мм [24]. Трубы обычно прокладывают на морском дне с намытым на них слоем грунта, чтобы не допустить их перемещения и защитить от повреждения донными траловыми сетями или якорями судов. При заглублении в донный грунт применяют имеющийся материал морского дна для намывки или же засыпают траншею для трубопровода щебнем. При каменистом или скалистом морском дне трубопроводы необходимо крепить на якорях. При намывке слоя грунта на трубопровод для расчета токоотдачи цинковых протекторов удельное электросопротивление материала засыпки следует принимать [c.349]

Анализ ряда аварийных разрушений труб на магистральных нефтепроводах, имевших место в последние годы, не позволил объяснить причины этих аварий с позиций классических представлений сопромата, заложенных в основу нормированных прочностных характеристик трубопроводов или отклонением от установленных норм противокоррозионной заш,иты or почвенной коррозии. По действующим нормам в прочностных расчетах учгена работа трубопроводов под статической нагрузкой при отсутствии коррозии, проектирование же защиты от почвенной коррозии ведут без учета механических напряжений и структурно-чувствительных свойств стали. [c.221]

МИ колебаниями от главных циркуляционных насосов, гидродинамическими усилиями от изменения скоростей и направлений потоков теплоносителя в первом контуре, тепловыми пульсациями от недостаточного перемешивания потоков теплоносителя, вибрациями и колебаниями от сейсмических нагрузок. Сложный спектр высокоскоростных и вибрационных механических и тепловых нагрузок имеет место при различных аварийных режимах, связанных с возможным разрывом главных трубопроводов первого контура и динамическим смещением опор корпуса реактора при мощных землетрясениях и разрывах. Характер и анализ перечисленных выше статических и циклических нагрузок и связанных с ними напряжений приведены в нормах расчета на прочность [1,2]. Перечисленные выше нагрузки создают в корпусах и других злементах первого контура водо-водяных реакторов соответствующие номинальные нагфяжения. Учитывая сложность конструктивных форм этих элементов, неравномерное распределение температур по толщине стенок каждого элемента и между отдельными элементами, а также различие в физико-механических свойствах (коэффициенты линейного расширения, теплопроводность), суммарные местные напряжения могут значительно (в 2—3 раза и более) превосходить номинальные. По данным [1, 2, 6, 23, 29—37], коэффициенты концентрации напряжений а от механических нагрузок (равные отношению местных напряжений в различных зонах корпуса реактора к номинальным напряжениям в гладкой цилиндрической или сферической части) составляют величины порядка 1,5—5. Для некоторых из зон корпуса эти коэффициенты приведены в табл. 1.3. [c.19]

Контур стенда перед разогревом заполняют водой до некоторого расчетного уровня в компенсаторе объема 24, после чего в нем создается поддавливание газом с таким расчетом, чтобы при выходе стенда на спецификационный режим по температуре за счет расширения воды давление газа в компенсаторе объема (а следовательно, и в контуре) тоже стало расчетным. Из условий безопасности целесообразно не устанавливать отсечную арматуру на трубопроводе, соединяющем компенсатор с основным контуром. Для обеспечения штатного охлаждения испытываемого насосного агрегата, а также другого вспомогательного оборудования стенд содержит теплообменники 23. Контур заполняется дистиллированной водой, а отвод тепла из него (для поддержания требуемой температуры) осуществляется подачей в теплообменник технической воды. При этом нужно обеспечить очистку ее от механических примесей и поддержание температуры на нужном уровне. Однако практика работы подтверждает целесообразность создания специального замкнутого контура охлаждения. [c.247]

Нормативные расчеты прочности предусматривают две основные стадии выбор основных размеров и поверочный расчет. При выборе основных размеров элементов конструкций (толщин стенок корпусов трубопроводов, каналов) в качестве расчетной нагрузки принимают внутренннее (или наружное) давление и расчет ведут по минимальным значениям номинальных допускаемых напряжений с введением запасов п по указанным выше характеристикам механических свойств [c.31]

В данном случае при значительной массе перемещаемых частей исполнительного органа сравнительно короткие и жесткие трубопроводы меньше влияют на устойчивость следящего привода, так как масса и упругость находящейся в них жидкости мала по сравнению с таковыми в цилиндре и рабочем органе, и эта жидкость подвергается при автоколебаниях перепадам давления, близким к перепадам в полостях силового цилиндра. Превышение расчетного подведенного давления относительно экспериментального объясняется в некоторой степени тем, что при расчете не учитывалось влияние гибкости механической связи между силовым двигателем и рабочим органом, упругость которой одного порядка с динамической упругостью цилиндра. При учете влияния этой упругости на устойчивость привода, по формуле (3.104) получаем, что Рпг = 17,5 кГ1смР-. [c.233]

Рассмотрены элементы аэродинамики и гидравлики напорных систем, физико-механические процессы в элементах трубопроводов. Приведены рекомендащш по расчету и выбору элементов сетей, а также способы уменьшения гидравлического сопротивления фасонных частей трубопроводов. [c.2]

При наличии очень сильных запахов и привкусов допускается применение и больших доз реагента, однако, они должны быть обоснованы технологическими исследованиями. Для дезодорации воды перманганат калия применяют в виде 0,5— 2,0%-ного раствора (в пересчете на товарный продукт). Готовят такой раствор ъ стальных или железобетонных баках с наклоном стенок дна под углам 40—45° к горизонтали перемешивают гидравлическим, механическим способом или аэрированием. Растворно-расходных баков должно быть не менее двух. Дозируют отстоянный раствор в воду дозаторами (например, поплавковыми), транспортируют к месту его ввода по стальным или пластмассовым трубопроводам. При расчете объема растворно-расходных баков длительность полного растворения товарного продукта принимают в зависимости от температуры воды [c.349]

Необходимость развития теоретических исследований оболочек с несовершенным контактом слоев отмечена в параграфе 2 главы I. Выделим два различных типа задач. Первый — задачи анализа напряженного состояния слоистых оболочек со спаянными слоями при наличии отдельных зон несовершенного контакта слоев, возникаюш.его вследствие технологических дефектов или особенностей эксплуатации конструкции. гой проблеме посвящены многие работы, среди которых особо отметим [188, 201, 203]. Второй тип задач возникает при расчете оболочек, составленных из эквидистантных слоев, связанных между собой только на краях оболочки и взаимодействующ,их односторонне. Конструкции, включающие в качестве элементов эти оболочки, широко распространены в технике, например слоистые днища, сосуды, трубопроводы, сильфоны и т. д. Для таких оболочек характерно большое число слоев. Иногда внешние слои пакета отличаются от внутренних толщиной и механическими свойствами, возможно наличие зазоров между слоями. Слои, как правило, проскальзывают с треинем или свободно. Появление зон сцепления маловероятно, поскольку контактное давление между слоями невелико. В данной главе изложена теория, предназначенная для изучения именно таких оболочек. Условия контакта между слоями могут зависеть от коордииат и включают все виды несовершенного одностороннего контакта. Условия спайки слоев (в нормальном направлении на отрыв, в тангенциальном — на сдвпг) не рассматриваются. Поведение слоев подчинено одной из нелинейных теорий оболочек, одинаковой для всех слоев. Функции контактного давления между слоями исключены из числа неизвестных, аналогично тому, как это сделано в главах II и П1. Порядок разрешающей системы дифференциальных уравнений меньше или равен произведению числа слоев на порядок системы уравнений для слоя. [c.100]

Ударная вязкость, характеризуя работу, необходимую для разрушения при внезапных приложениях нагрузки в условиях объемного напряженного состояния, не используется в расчетах на прочность. Ударная вязкость является интегральной характеристикой механических свойств, зависящей одновременно и от прочности, и от пластичности. Между характеристиками прочности и ударной вязкости не существует определенной связи. Однако наблюдается некоторая согласованность между КС н относительным сужением ф. Низкие значения if всегда соответствуют низкой ударной вязкости, но высокие значения г)) не всегда гарантируют высокую ударную вязкость. Важной целью определения ударной вязкости является оценка качества термической обработки и установления чувствительности стали к охрупчиванию в процессе обработки и эксплуатации (явления старения, тепловой хрупкости и т. и.). Ударная визкость является сдаточной характеристикой только для элементов конструкций котлов, сосудов и трубопроводов с толщиной стенки 12 мм и более. В особых случаях испытания на ударную вязкость необходимы для металла труб с толщиной 6 мм и более, что указывается в нормативно-технической документации. При этом применяются образцы типа 3 (см. табл. 2.18). [c.38]

При расчете установки, помимо исходных данных, требуются дополнительные 1) о гидравлических сопротивлениях в трубопроводах установки 2) о гидравлических и механических сопротивлениях в погрунагом агрегате 3) о величине объемных потерь в уплотняюш,их соединениях погружного агрегата. Некоторые из этих величин определяются расчетным путем, другие — экспериментальным. В частности, достоверные данные о сопротивлениях в агрегате можно получить только экспериментальным путем. [c.107]

При расчете толщины стенки неизолированного покрытия трубопровода или аппарата следует учитывать неравномерность коррозии и пользоваться при этом не весовым показателем, а глубинным или величиной длительной прочности. Последняя величина определяется временем до полного разрушения при заданной нагрузке и зависит от числа и глубины возникающих питтин-гов и язв (концентраторов напряжений). По периметру язвы (концентратора напряжений) наблюдаются максимальные напряжения. Особенно важно это при конструировании аппаратуры и трубопроводов из алюминиевых сплавов, коррозия которых носит явно выраженный неравномерный характер. Поэтому основным показателем коррозионной стойкости алюминиевых сплавов служит потеря механической прочности во времени. [c.49]

По ГОСТ 10706-76 поставляются прямошовные электросварные трубы общего назначения с наружным диаметром 426—1620 мм. Размеры труб и предельные отклонения этих труб должны соответствовать требованиям ГОСТ 10704-76. Для изготовления деталей трубопроводов могут использоваться трубы из углеродистых сталей обыкновенного качества марок ВСтЗспЗ и ВСтЗсп4 по ГОСТ 380-71 . Трубы для трубопроводов горячей воды и пара должны поставляться по группе В (ГОСТ 10706-76 ), т. е. с гарантированным химическим составом, механическими свойствами и гидравлическими испытаниями (давлением, вычисленным из расчета достижения допускаемого напряжения, равного 90% от гарантированного для данной марки стали предела текучести). [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...