Конструкция напорных трубопроводов ПВХ для динамических нагрузок. Часть 3

• оцените вероятный диапазон давления, P, то есть максимальное давление минус минимальное давление;
• оцените частоту или количество ожидаемых циклов в день;
• определите требуемый срок службы и рассчитайте общее количество циклов, которое произойдёт в течение срока службы трубы;
• используя соответствующую таблицу, нарисуйте вертикальную линию от оси X в точке P и горизонтальную линию от оси Y для общего количества циклов в течение срока службы трубы;
• найдите точку пересечения между горизонтальной и вертикальной линиями;
• выберите класс трубы, который ограничивает область этой точки пересечения, то есть необходимый для этих условий усталости.

Определение диапазона давления производится следующим образом. Для простоты диапазон давления определяется как максимальное давление минус минимальное давление, включая все переходные процессы, испытываемые системой во время нормальной работы. Эффект случайных условий, таких как сбой оборудования, может быть исключен. В некоторых случаях схема цикла будет сложной, и может потребоваться учесть влияние вторичных циклов. Сложные циклические модели требуют особого подхода. Насосные системы часто подвержены скачкам напряжения после изменения основного давления при переключении. Такой скачок давления затухает экспоненциально, и, по сути, система подвергается ряду незначительных циклов давления с уменьшением величины. Чтобы принять это во внимание, влияние каждого второстепенного цикла связано с первичным циклом с точки зрения количества циклов, которые производят такой же рост трещин, что и один первичный цикл. То есть типичный экспоненциально затухающий импульсный режим эквивалентен двум основным циклам.

Таким образом, в целях проектирования учитывается только амплитуда первичного цикла с удвоенной частотой. В общем, подобный метод может применяться к любой ситуации, когда существуют меньшие циклы в дополнение к первичному циклу. Эмпирически рост трещины связан с диапазоном напряжений. Таким образом, определённое количество вторичных циклов можно считать эквивалентным в действительности одному первичному циклу. Например, вторичный цикл в два раза меньше первичного цикла. Таким образом, потребуется 9 вторичных циклов, чтобы произвести тот же эффект, что и один первичный цикл. Если они происходят с одинаковой частотой, эффективная частота первичных циклов увеличивается в 1,1 раза для целей проектирования. В следующей части разберём пример сложной циклической модели, когда в трубопроводе возникают различные виды напряжений.