Расчет толщины стенки трубопроводов Задача. Определить толщину стенки трубы участка магистрального нефтепровода с наружным диаметром

Расчет толщины стенки трубопроводов Задача. Определить толщину стенки трубы участка магистрального нефтепровода с наружным диаметром Dн. Исходные данные для расчета: категория участка, внутреннее давление – р, марка стали, температура стенки трубы при эксплуатации – tэ , температура фиксации расчетной схемы трубопровода – tф, коэффициент надежности по материалу трубы – k1. Исходные данные: наружный диаметр Dн, мм530 внутреннее давление p, МПа4,5 категория участкаIV марка стали13Г1С-У плотность нефти ρн, кг/м3850 температура стенки трубы при эксплуатации tэ, °С4 температура фиксации расчетной схемы трубопровода tф, °С-37 коэффициент надежности по материалу трубы1,4

Расчетную толщину стенки трубопровода δ, мм, следует определять по формуле:
δ=npDн2(R1ψ1+np)
где n- коэффициент надежности по нагрузке, n=1,2;
p- рабочее давление в трубопроводе, МПа;
Dн- наружный диаметр трубы, мм;
R1- расчетное сопротивление растяжению металла труб, МПа;
ψ1- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб.
R1=R1нmk1kн
где R1н- нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб, принимается равным минимальному значению временного сопротивления σвр (предела прочности) . Для стали марки 13Г1С-У σвр=540 МПа;
m- коэффициент условий работы трубопровода принимаемый m=0,9;
k1, kн- коэффициенты надежности, соответственно, по материалу и по назначению трубопровода, k1=1,4, kн=1
ψ1=1-0,75σпр NR12-0,5σпр NR1
где σпр N- продольное осевое сжимающее напряжение, МПа.
σпр N=-α∙E∙∆t+μnpDн2δн
где α,E,μ- физические характеристики стали, E=2,1∙105МПа, α=1∙10-51/℃, μ=0,3;
∆t- температурный перепад, °С,
∆t=tэ-tф=4+37=41 ℃
Dвн- диаметр внутренний, мм, с толщиной стенки δн, принятой в первом приближении,
Dвн=Dн-2δн
Толщину стенки труб следует принимать не менее 1/140Dн, но не менее 3 мм для труб условным диаметром 200 мм и менее, и не менее 4 мм - для труб условным диаметром свыше 200 мм

. Для стали марки 13Г1С-У σвр=540 МПа;
m- коэффициент условий работы трубопровода принимаемый m=0,9;
k1, kн- коэффициенты надежности, соответственно, по материалу и по назначению трубопровода, k1=1,4, kн=1
ψ1=1-0,75σпр NR12-0,5σпр NR1
где σпр N- продольное осевое сжимающее напряжение, МПа.
σпр N=-α∙E∙∆t+μnpDн2δн
где α,E,μ- физические характеристики стали, E=2,1∙105МПа, α=1∙10-51/℃, μ=0,3;
∆t- температурный перепад, °С,
∆t=tэ-tф=4+37=41 ℃
Dвн- диаметр внутренний, мм, с толщиной стенки δн, принятой в первом приближении,
Dвн=Dн-2δн
Толщину стенки труб следует принимать не менее 1/140Dн, но не менее 3 мм для труб условным диаметром 200 мм и менее, и не менее 4 мм - для труб условным диаметром свыше 200 мм