Гідравлічний тиск визначається за формулою ГОСТу 3845-75 при дозволяється за напрузі 0,95 від межі текучості.
Для них тимчасовий опір розриву В = 510МПа, межа плинності T = 360 МПа, коефіцієнт надійності по металу труби к1 = 1,34,
Нормальний ряд товщини стінки включає значення мм.
У загальному випадку товщину стінки трубопроводу згідно [2] можна визначити наступним чином:
де 1 - коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб, який визначається при стискають поздовжніх осьових напружених (пр N <0 ); первоначально принимаем 1 =1;
nр - коефіцієнт надійності за навантаженням для газопроводів, nр = 1,1 [2];
р - внутрішній тиск в трубопроводі;
DН - зовнішній діаметр трубопроводу;
R1 - розрахунковий опір матеріалу і його можна визначити за формулою:
де нормативне опір матеріалу, залежне від марки стали і в розрахунках приймається = в = 550МПа;
кН - коефіцієнт надійності за призначенням, для газопроводу з умовним діаметром 1000 мм, при внутрішньому тиску 8,3МПа kН = 1,05; [4]
Коефіцієнт 1 при стискають поздовжніх осьових напружених
Спочатку приймаємо 1 = 1.
Розрахуємо попередню товщину стінки
З урахуванням подальших перевірок вибираємо найближчу по сортаменту номінальну товщину стінки д = 16,5 мм.
Кільцеві напруги від дії нормативного навантаження - внутрішнього тиску:
де t = 35 0 C - розрахунковий перепад температур;
- коефіцієнт Пуассона, = 0,3 [2];
t - коефіцієнт лінійного розширення металу,
Е - модуль Юнга, Е = 2,0610 5 МПа [2];
Dвн - внутрішній діаметр трубопроводу.
Розрахуємо поздовжні напруження ін N
Так як для ін N (-)> 0 1 = 1 і даний випадок вже розрахований, то розрахуємо значення коефіцієнта двуосного напруженого стану металу труб:
Для даного значення коефіцієнта 1 розрахуємо товщину стінки
Номінальна товщина стінки повинна також задовольняти умові
Оскільки уточнена розрахункова товщина стінки не перевищує номінальної, перевіряємо виконання умови (5):
Так як умова виконується, то д = 16,5 мм можна прийняти за остаточний варіант товщини стінки.
Міцність в поздовжньому напрямку перевіряється за умовою
де - коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб, при розтягуючих осьових поздовжніх напругах (0) = 1,0. при стискають (<0) определяется по формуле
де кільцева напруги в стіні труби від розрахункового внутрішнього тиску:
= -4,6<0,27 · 326 = 88,0 - условие выполняется;
Для запобігання неприпустимих пластичних деформацій трубопроводів перевірку проводять за умовами
де максимальні поздовжні напруження в трубопроводі від нормативних навантажень і впливів;
коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труби;
кільцеві напруги в стінках трубопроводу від нормативного внутрішнього тиску;
нормативне опір матеріалу, залежне від марки стали, в розрахунках приймається = т = 360 МПа;
де 1200м - приймаємо радіус пружного вигину осі трубопроводу [2];
Для перевірки за деформаціями знаходимо:
1) Кільцеві напруги від дії нормативного навантаження - внутрішнього тиску:
Коефіцієнт визначається за формулою:
Умова виконується, тобто
для позитивного температурного перепаду
умова виконується, тобто
для негативного температурного перепаду
Оскільки умова. виконується у випадках позитивного і негативного температурних перепадів. то остаточно приймаємо товщину стінки д = 16,5 мм; Dвн = 987,0 мм.