К ОЦЕНКЕ ПРОЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ
НЕСТАЦИОНАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ
Степанов Ю.С., Ушаков Л.С., Кобяков Е.Т. <...> Орловский государственный технический университет
В практике эксплуатации трубопроводных систем нередки случаи нагружения их элементов не только внутренним давлением транспортируемой
жидкости, но и внешним давлением со стороны окружающей среды, в кото
рой размешен тот или иной участок трубопровода. <...> Примером могут служить
отдельные участки трубопроводных систем городского водоснабжения, про
ложенные в грунте на большой глубине без использования какой-либо за
щитной ограждающей арматуры. <...> На негативные последствия, к которым мо
жет привести неконтролируемая внешняя нагрузка на элементы трубопрово
дов, обращалось внимание в материалах доклада [1], посвященного одному из
аспектов многогранной проблемы энергосбережения, а именно, вопросам j
повышения надежности трубопроводных систем. <...> С целью получения расчетно-аналитических зависимостей, характери
зующих напряженно-деформированное состояние участка трубопровода, на
ходящегося под действием внутреннего и внешнего давлений, нами рассмот
рен один, характерный для реальных условий эксплуатации, вариант нагружения, представленный на рис. <...> 1,*д, где показано поперечное сечение трубы и
эгаоры распределенной нагрузки. <...> Внутреннее давление р\ имеет постоянную
составляющую р°х и переменную - от собственного веса жидкости, а наруж
ное давление р-^ имеет различные значения: на уровне горизонтального диа
метра оно равно р°2, в верхней точке сечения - р'2, в нижней - р"2, причем
Р 2 > Р гЗакон распределения наружной нагрузки неизвестен и не может быть оп
ределен однозначно вследствие изменчивости реальных условий нагружения. <...> В этой связи, имея в виду приближенную оценку прочности трубопровода,
целесообразно закон распределения наружного давления принять ориентиро
вочно, с учетом особенностей поверхностного контакта трубопровода с ок
ружающей <...>
К_оценке_прочности.pdf
К ОЦЕНКЕ ПРОЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ
НЕСТАЦИОНАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ
Степанов Ю.С., Ушаков Л.С., Кобяков Е.Т.
Орловский государственный технический университет
В практике эксплуатации трубопроводных систем нередки случаи нагружения
их элементов не только внутренним давлением транспортируемой
жидкости, но и внешним давлением со стороны окружающей среды, в которой
размешен тот или иной участок трубопровода. Примером могут служить
отдельные участки трубопроводных систем городского водоснабжения, проложенные
в грунте на большой глубине без использования какой-либо защитной
ограждающей арматуры. На негативные последствия, к которым может
привести неконтролируемая внешняя нагрузка на элементы трубопроводов,
обращалось внимание в материалах доклада [1], посвященного одному из
аспектов многогранной проблемы энергосбережения, а именно, вопросам j
повышения надежности трубопроводных систем.
С целью получения расчетно-аналитических зависимостей, характеризующих
напряженно-деформированное состояние участка трубопровода, находящегося
под действием внутреннего и внешнего давлений, нами рассмотрен
один, характерный для реальных условий эксплуатации, вариант нагружения,
представленный на рис. 1,*д, где показано поперечное сечение трубы и
эгаоры распределенной нагрузки. Внутреннее давление р\ имеет постоянную
составляющую р°х и переменную - от собственного веса жидкости, а наружное
давление р-^ имеет различные значения: на уровне горизонтального диаметра
оно равно р°2, в верхней точке сечения - р'2, в нижней - р"2, причем
Р 2 > Р гЗакон
распределения наружной нагрузки неизвестен и не может быть определен
однозначно вследствие изменчивости реальных условий нагружения.
В этой связи, имея в виду приближенную оценку прочности трубопровода,
целесообразно закон распределения наружного давления принять ориентировочно,
с учетом особенностей поверхностного контакта трубопровода с окружающей
средой.
Исходя из этих соображений, закон распределения внешней нагрузки по
окружности поперечного сечения принят синусоидальным:
Pl = P2+[p'l~Pl)sinV>
Р2=Р2+ \Р2 - Рг ) si n V ,
верхней и нижней частям сечения, \у -угловая координата (рис. 1, а).
462
О
(2)
где р 2 и р 2 - соответственно, интенсивность поверхностной нагрузки по
Стр.1