Obvodové napětí a tloušťka stěny tlakové trubky

Membránová napětí

Pro tenkostěnnou uzavřenou trubku platí σθ = pDm/(2t) a σz = pDm/(4t).

Praktická rada: ve výpočtové poznámce vždy výslovně uveďte p = pin − pout.

Výpočet tloušťky

σθ = pDm/(2t) ; σz = pDm/(4t)

V uzavřené trubce vytváří tlak obvodové napětí σθ a podélné napětí σz. V tenkostěnném modelu je σθ dvojnásobek σz.

Radiální napětí se v této aproximaci zanedbává; pro tlustou stěnu již není platná.

Rozsah norem

Materiálové součinitele, účinnost svarů, teplota, cykly, tvarovky, výroba, kontrola a zkoušení nejsou součástí jednoduchého modelu.

Pro tlustou stěnu použijte Lamého rovnice nebo metodu odpovídající platné normě.

4. Od čisté ke skutečné tloušťce

Tloušťku z jednoduchého vzorce nelze přímo objednat. Přidejte přídavek na korozi, erozi nebo obrábění, zohledněte zápornou výrobní toleranci a vyberte skutečně dostupnou tloušťku.

Jmenovitá tloušťka může být určena také tuhostí, manipulací, svařováním nebo minimálními požadavky normy.

5. Co předběžný výpočet nepokrývá

Průmyslové potrubí je systém, nikoli pouze rovná trubka.

Vnější tlak a vzpěr.
Hmotnost, tepelná dilatace, reakce podpor a flexibilita.
Odbočky, kolena, redukce, svary a zesílení napětí.
Příruby, šrouby, těsnění a netěsnost.
Únava, vodní ráz, vibrace a mimořádná zatížení.
Dovolená napětí závislá na materiálu a teplotě.

Číselná aplikace

Příklad napětí

p = 2 MPa, Dm = 500 mm a t = 10 mm.

σθ = pDm/(2t).
σθ = 10 bar × 110,3/(2×4) = 13,7875 MPa.
σz = 6,89375 MPa.
σVM = 11,940 MPa.
Využití = 9,9503 %.

Výsledek: σθ = 50 MPa a σz = 25 MPa.

Membránová rovnováha tenkostěnného válce. Otevřít přesný zdroj ↗

Pro kontrolu a prohloubení

Přímé reference

Každý odkaz vede na přesnou stránku použitého kurzu, normy nebo publikace, nikoli na obecnou domovskou stránku.