Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Продольные напряжения пластиковых труб. Часть 10

Продольные напряжения пластиковых труб. Часть 10
Иконка

Продолжаем изучать интересную и полезную для нас статью американских учёных Ш. Рахмана и Р.К. Уоткинса под названием «Продольная механика подземных труб из термопластов: анализ труб из ПВХ с различными типами соединений» (Longitudinal Mechanics of Buried Thermoplastic Pipe: Analysis of PVC Pipes of Various Joint Types). И в этой части мы рассмотрим вопросы провисания пластиковых трубопроводов и проблем, с этим связанных.

Для некоторых трубопроводов глубина провисания должна быть ограничена из-за возможного скапливания отложений внутри труб и особенно стыков трубопровода. Типичными примерами являются трубы, которые транспортируют твёрдые вещества и отложения, такие как канализационные стоки. В низких точках провисания, которые могут возникнуть в соединении с использованием эластомерного уплотнения или по всей длине трубопровода, отложения твёрдых веществ и осадка могут накапливаться при низкой скорости потока, что типично для безнапорных трубопроводов. Чрезмерные отложения могут снизить пропускную способность трубы. Опыт показывает, что в безнапорных трубопроводах из ПВХ до тех пор, пока сохраняется общий средний уклон линии, прогиб и отложения не оказывают негативного влияния на их пропускную способность. В санитарных коллекторах гниение образует метан и другие газы, которые приводят к коррозии бетонных и металлических материалов труб, но благодаря некоррозионной природе термопластов, таких как ПВХ, эти трубопроводы не вызывают беспокойства.

Картинка

Чтобы ограничить глубину осадочных отложений, исходя из полевого опыта, типичная рекомендуемая максимальная глубина отложения y для трубы с внутренним диаметром ID не должна превышать следующего значения: у = 0,15 (ID). На этой глубине уменьшение площади поперечного сечения трубы составляет 9,4%. Глубина отложений может быть увеличена, если поток достаточно быстр, чтобы смыть твердые частицы. Прерывистый быстрый поток характерен для напорных трубопроводов и бытовых канализационных линий. Идём дальше. Действие рычага патрубка на раструб в соединениях с эластомерными уплотнениями следующее. Из полевого опыта, в случае раструбных и патрубковых соединений коленчатого типа (то есть при изменении направления трубопровода) большее беспокойство, чем продольный изгиб и отклонение, представляет собой действие рычага втулки в раструбе. Рычажное действие — это своеобразное «открывание» раструба патрубком при превышении допустимого отклонения соединения, θ. Производители публикуют значения максимально допустимого прогиба соединения, который может учитываться в качестве зазора между втулкой и раструбом. При превышении втулка непосредственно соприкасается с раструбом и прижимается к краю раструба давлением P. Усилие на краю раструба является грубым Q = PD. Напряжение натяжения в раструбе составляет σ = PD / 2t = Q / 2t.

Картинка

Если сила Q на кромке раструба чрезмерна, появляется продольная трещина в результате натяжения из-за внутреннего давления, P. Изгибающий момент игнорируется, потому что отклонение кольца раструба мало. Вот исходные данные для примера: D = 13,2 дюйма (335 мм); t = 0,8 дюйма (20 мм); предел текучести, σ = 7 тыс.фунтов / кв.дюйм (48 МПа); длина участка трубы L = 20 футов (6 м). Вопрос №1: какова будет сила Q на кромке раструба при пределе текучести, σ? Согласно уравнению, Q = 11,2 тысяч фунтов (50 МН). Вопрос №2: какова должна быть сила рычага F на конце трубы длиной 20 футов, которая привела бы к растрескиванию трубы? Сила Q на кромке раструба вызвана воздействием рычага на патрубок, то есть Q = FL / X на дюйм, где F — длина трубы, а X — длина монтажной вставки. Если длина вставки составляет X = 7,5 дюйма (190 мм), F = QX / L = 11,2 тысячи фунтов (7,5 / 240). Подставляя значения, F = 350 фунтов (1,6 кН). Глубина вставки X зависит от производителя и может варьироваться от 6,5 дюйма (165 мм) до 8,8 дюйма (224 мм). X = 7,5 дюйма (190 мм) в приведённом выше примере представляет среднее значение по отрасли в мире.

Приведённый результат показывает, что раструб может быть сломан из-за грубого обращения, например, в результате работы экскаватора, который может втолкнуть втулку в раструб. Кроме того, производители рекомендуют использовать только те совместимые элементы, которые предназначаются специально для данного типа трубопровода. Также обязательно, чтобы соединения были выровнены, смазаны, а втулка вставлена в раструб достаточно осторожно: тогда втулка при сжатии не растрескается.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Юрий Белоусиков

Дата: 20 Июл 2019 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Полиэтиленовые трубы PipeLife для напорного водоснабжения Определение номинального диаметра конденсатопроводов Полипропиленовые трубы в холодильных установках. Часть 4 Продольные напряжения пластиковых труб. Часть 7 Виды стандартов пластиковых труб. ISO-21138-3: 2007. Часть 12 Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта