РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Прочностной расчет трубопроводов осуществляется по методу предельных состояний. Сущность метода заключается в том, что рассматривается такое напряженное состояние трубопровода, при котором дальнейшая его эксплуатация невозможна.

Первое предельное состояние- несущая способность трубопровода (разрушение его под воздействием внутреннего давления),

второе- предельно допустимые деформации.

Характеристикой несущей способности трубопровода является временное сопротивление металла труб (предел прочности).

При расчете на предельно допустимые деформации используется предел текучести материала трубы.

В качестве основных прочностных характеристик металла трубы в расчетах трубопроводов используются нормативные сопротивления растяжению (сжатию). Нормативные сопротивления и принимаются, соответственно, равными минимальным значениям временного сопротивления и предела текучести . Расчетные сопротивления и определяются по формулам

; (11)

; (12)

где m – коэффициент условий работы трубопровода; – коэффициенты надежности по материалу; – коэффициент надежности по назначению трубопровода (СНиП 2.05.06-85).

Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы в соответствии со СНиП 2.05.06-85 проверяются на прочность в продольном направлении и на отсутствие пластических деформаций.

Прочность в продольном направлении проверяется по условию

, (13)

где – соответственно, продольные осевые напряжения и расчетное сопротивление металла труб, МПа; y₂ – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях ( )y₂ = 1,0, при сжимающих ( ) определяется по формуле , (14)

где – кольцевые напряжения в стенке трубы от расчетного внутреннего давления.

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопровода в продольном направлениипроверку производят по условию (15)

где - максимальное суммарное продольное напряжение в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий

При сжимающих продольных напряжениях

(16)

при растягивающих Y₃ =1, где - кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления, МПа, определяемое по формуле:

.

а в кольцевом направлении по условию

, (17)

где – кольцевые напряжения в стенках трубопровода от нормативного внутреннего давления, МПа.