Hogyan számolják ki a csőerőt és más fontos paramétereket?

A háztartási csővezetékek telepítésekor a számítást nem végezzük el, mivel e célra szabványos csöveket használnak, amelyek erőssége elég ahhoz, hogy ellenálljon a víz, gáz stb. Nyomásának. Az esetek többségében azonban veszélyes a konkrét számítás nélküli ipari csővezetékek építése. a rendszer gyors kudarcát és más kellemetlen következményeket.

Ebben a cikkben megnézzük az alapjait, hogyan számoljuk ki a cső erősségét, valamint néhány olyan paramétert, amelyet egy szerkezet felépítése előtt meg kell tudnunk.

Erősség kiszámítása

Azt kell mondanom, hogy a cső erősségének kiszámításához nemcsak annak biztosítására van szükség, hogy a vonal megbízható legyen. Ezzel elkerülhető a túlköltekezés is, mert a túlzott erősség magasabb építési költségeket eredményez. Ezért a tervezés nem kevésbé fontos a csővezeték építésének szakaszában, mint a telepítés.

Tehát ez a számítás számos alapvető paraméter meghatározását foglalja magában:

• A cső belső átmérője a szállított folyadék áramlási sebességétől függően;
• Belső átmérő a hidraulikus ellenállástól függően;
• Falvastagság.

Minden paramétert bizonyos képletek határozzák meg, amelyeket az alábbiakban megvizsgálunk.

A belső átmérő számítása

Határozza meg a cső optimális belső átmérőjét a folyadék adott folyadékáramával a csővezetékben, és az áramlás a kezekkel a következő képlet segítségével végezhető el: - D = 4Q3600v? Y m, ahol:

• Q - folyadékáramlás mg / h-ban mérve.
• v - a csővezeték folyadék áramlási sebessége m / s-ban mérve.
• y a folyadék fajlagos gravitációja az adott paraméterekkel, kg / m3-ben mérve. Ezt az értéket a referencia könyvek tartalmazzák.

A különböző folyadékok és gázok mozgási sebességét számítások alapján határozzák meg, és gyakorlati kísérletekkel is igazolják. Ezért a számításokban a következő adatokat használhatja:

A fenti képletből következik, hogy a csővezeték keresztmetszetének átmérője a folyadék áramlási sebességétől függ. Minél magasabb, annál kisebb lesz az áramlási terület, a szerkezet építési költségei is alacsonyabbak lesznek.

Hidraulikus ellenállás

Ha egy folyadék vagy gáz átfolyik egy csővezetéken, az ellenállás szükségszerűen a termék súrlódása következtében keletkezik, ami a cső falai és a rendszer különböző akadályai között van. Ezt az ellenállást hidraulikusnak nevezik. Minél nagyobb a folyadék áramlási sebessége és sűrűsége, annál nagyobb a hidraulikus ellenállás.

A csővezeték átmérőjét egy adott nyomásveszteség határozhatja meg.

A számítás elvégzéséhez szükséges utasítások a következők: - D =? L? P • y • v2g kgf / cm2, ahol:

• ?p = P1-P2 a csővezeték kezdeti és végpontja között meghatározott vagy megengedett nyomásveszteség, kgf / cm2-ben mérve.
• L a csomagtartó hossza.
• ? - a hidraulikus ellenállás együtthatója 0,02-0,04 lehet.
• g - a gravitáció gyorsulása, ami 9,81 m / s.

Természetesen ez a számítás lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk a nyomásveszteséget egy egyenes csőben. Ami a vasalószerkezet és a szerelvények mutatójának meghatározását illeti, azt a nyomásveszteség a megfelelő átmérőjű és azonos hosszúságú egyenes csőszakaszban állapítja meg.

Az egyenértékű hosszúság egy egyenes csőszakasznak nevezhető, amelynek hidraulikus ellenállása megegyezik az alakos rész ellenállásával azonos feltételek mellett.

Falvastagság

A cső fő paramétere, amely hatással van az erősségre, a falvastagság.

Ez a mutató több tényezőtől függ:

• Belső és külső nyomás a csőre;
• A csővezeték átmérője;
• Az anyag, amelyből a cső készül, és korrózióállósága.

A legtöbb vezetéket csak a belső nyomás befolyásolja. Vákuumcsövek, valamint a könnyen keményedő vagy kristályosodó termékek gőzfűtéséhez szánt, burkolt rendszerek külső nyomásnak vannak kitéve.

A belső túlnyomás által érintett acélcsövek falvastagságát az erősség kiszámításával és a vastagság növelésével határozzák meg, amelyet a korrózió okozta kopás okoz.

Ehhez használja a következő képletet: - S = Sp-C,

• Sp a számított vastagság, mm-ben mérve.
• C - korróziónövekedés. Rendszerint 2-5 mm (közepes agresszív közegek esetén).

A számított falvastagság a következő képlet segítségével érhető el: - Sp = pDn230? További P + P mm, ahol:

• p - túlcsordulás a csőben, kgf / cm2.
• Dn - a csővezeték külső átmérője.
• ?Dop - megengedett feszültség szünet esetén, sgc / mm2. Ez a mutató referenciakönyvek alapján határozható meg, a szállított folyadék és az acélok hőmérsékletétől függően.
• ? - a hegesztési szilárdság együtthatója. Ha a cső zökkenőmentes, akkor az együttható = 1. A hegesztett csöveknél ez a szám a hegesztés típusától és a hegesztési módtól függően 0,6-0,8 lehet.

Figyelj! A csővezeték telepítésénél és javításánál nem lehetséges különálló, véletlenszerű részek beszerelése, amelyeket nem vizsgált vagy ismeretlen anyagból készítettek, mivel ez balesetet okozhat a rendszerben.

Meg kell mondani, hogy a csővezetékek számításánál nem csak a csövek vastagságát, hanem magát az anyagot is figyelembe kell venni. Például ha a rendszer üzemeltetési hõmérséklete kisebb, mint 450 Celsius fok, akkor használjon 20-as típusú acélcsöveket.

Ha a szállított termék hőmérséklete magas a rendszerben, akkor válassza a 12H1MF acélt. Ez lehetővé teszi a vékonyabb falú csővezetékek használatát. Ennek megfelelően az építkezés költsége a fal vastagságától függ.

Csővezeték stabilitása

A csővezeték szilárdságán túl az autópályák kiszámításánál fontos paraméter a hosszirányú stabilitás.

Ezt a számítást a feltétel - S? MNcr, ahol van

• S a hosszirányú egyenértékű tengelyirányú erő a rendszer keresztmetszetében.
• m a rendszer működési feltételeinek együtthatója. Ez az érték a referencia irodalomban található.
• Ncr - kritikus hosszanti erő, amelynél a csővezeték hosszirányú stabilitást veszít. Ezt az értéket a szerkezeti mechanika meglévő szabályaival összhangban kell meghatározni, figyelembe véve a rendszer kezdeti görbületét, a csővezetéket rögzítő ballaszt jelenlétét és a talaj jellemzőit. A nedves területeken figyelembe kell venni a víz hidrosztatikus hatását is.

Figyelj! A hosszirányú stabilitást a csomagtartó síkjának ívelt szakaszainál ellenőrizni kell. Egyenes szakaszokon a föld alatti szakaszok hosszirányú stabilitását függőleges síkban kell ellenőrizni, a kezdeti görbület sugara pedig 5000 m.

A hosszirányú egyenértékű tengelyirányú erőt a tervezési terhelések és ütések függvényében kell meghatározni, figyelembe véve a fővonal keresztirányú és hosszirányú mozgását.

A számítás a következő képlet szerint történik:

S = 100 [(0,5-a) Kc + EE T] F

• ? - a csőanyag lineáris terjeszkedésének együtthatója;
• E - a rugalmasság változó paramétere;
• ?t a hőmérséklet-tervezési különbség;
• ?kc - gyűrűs feszültségek a belső tervezési nyomástól;
• F a csővezeték keresztmetszete.

Figyelj! A felszíni autópályák stabilitásának meghatározásánál számításba kell venni a horgony-támasztékokat, íves rendszereket, horgonyt tartó támaszokat és egyéb szerkezeti elemeket a nyírási és döntetlen lehetőséghez.

Acélcsövek szilárdsági osztályai

Annak érdekében, hogy a csővezeték szilárdságának minden szükséges számításánál könnyebb legyen kiválasztani a megfelelő csöveket, a csövek szilárdsági osztályait bevezették. Ebben az esetben a termékek szilárdságát a fém szakítószilárdsága becsüli meg.

A csövek szilárdsági csoportját a "K" betű és a standard érték a kgf / mm2-ben 34-65-ig jelöli. Például a középső övezetekben lévő gázvezetékek, figyelembe véve az átlagos környezeti hőmérsékletet körülbelül 0 Celsius fokot és a rendszer üzemi nyomását 5,4 MPa , K52 szilárdsági osztályú csövekből készülnek.

A távol-észak körülményei között, ahol az átlagos hőmérséklet -20 Celsius fok és a rendszer üzemi nyomása 7,4 MPa, a gázvezetékek K55-K60 szilárdsági osztályú csövekből készülnek.

A cső tömegének kiszámítása

A legtöbb esetben a rendszer kiszámításakor szükség lehet a csövek tömegének értékére, például a hordozók teherbíróképességéhez való korrelációhoz vagy a szállítási költségek előrejelzéséhez.

Ennek ellenére nincs szükség arra, hogy matematikai módszerrel kiszámítsuk, mekkora a cső egy adott szakasza, mivel a referenciainformáció tartalmazza a különböző típusú csövek futómérőjének pontos súlyát.

Elég, hogy megtudja a következő információkat:

• Csőanyag;
• Külső átmérő;
• Falvastagság stb.

Miután egy futómű tömege ismeretes, ezt az értéket meg kell szorozni a futóórák számával.

Felület

Különböző autópályák telepítésekor szükség lehet szigetelésre, vízszigetelésre, festésre, stb. Ehhez meg kell határoznia a csővezeték területét, amely lehetővé teszi az anyag mennyiségének kiszámítását. A számítás elvégzéséhez a külső rész kerületét a cső hosszával kell megszorozni.

A kör meghatározására szolgáló képlet a következő: - L =? D. A csőszakasz hossza H.

Ebben az esetben a cső külső kerületének területe a következőképpen néz ki: - St =? DH m2, ahol:

• St a cső felületének területe, amelyet négyzetméterben mérünk.
• ? - A "pi" száma, amely mindig egyenlő a 3,14-gyel;
• D a külső átmérő;
• H - a fentebb említett módon a cső hosszát mutatja méterben.

Például egy 5 méter hosszú és 30 cm átmérőjű cső van, amelynek felülete St =? DH = 3,14 * 0,3 * 5 = 4,71 négyzetméter.

A fenti képletek alapján kiszámítható a csővezeték térfogata és a belső falainak területe is. Ehhez csak a külső átmérő értékét kell a számításoknál módosítani a belső értékkel. Mindezek a paraméterek a hazai csővezeték telepítésekor szükségesek.

következtetés

Megvizsgáltuk az alapjait, hogyan számolják ki a csővezetékeket az erő és a stabilitás szempontjából. Természetesen az ipari autópályák telepítésekor sokkal bonyolultabb tervezést végeznek, ami számos más intézkedést is magában foglal, ezért ezt a munkát kizárólag szakemberek végzik. A háztartási rendszer kiépítésekor azonban minden szükséges érték függetlenül tanulható.

A cikkből származó videóból további információkat kaphat ehhez a témához.