Расчет трубопровода

Данный онлайн расчет позволяет рассчитать:

— диаметр трубопровода;

—  толщину стенки труб;

— допустимое рабочее давление в трубопроводе.

Прочностные расчеты приведены для стальных труб.

Определение расчетного диаметра трубопровода

Внутренний (расчетный) диаметр трубопровода при заданном расходе жидкости и скорости ее течения в трубопроводе определяется по формуле

где Q – расход жидкости в м3/ч;

       ϑ – скорость течения жидкости в трубопроводе в м/сек.

Скорость течения жидкости в трубопроводе обычно принимается:

а) для воды и маловязких жидкостей (спирт, ацетон, бензин, слабые растворы кислот и щелочей и пр.) от 1 до 2,5 м/сек;

б) для жидкостей с большой вязкостью (масла, суспензии и пр.) – от 0,5 до 1,5 м/сек;

в) для сжатого воздуха и насыщенного пара – от 20 до 30 м/сек;

г) для перегретого пара и газов высокого давления – от 30 до 60 м/сек.

Получив расчетный диаметр трубопровода, подбирают из сортамента подходящую трубу по наружному диаметру и толщине стенки.

Расчет труб на прочность (определение толщины стенки труб)

Толщина стенки стальных труб определяется по формуле

где P – расчетное давление в трубопроводе в кгс/см2;

      DН – наружный диаметр трубы в мм;

     σДОП – допускаемое напряжение на растяжение в кгс/мм2 в зависимости от температуры транспортируемого продукта (табл. 1)

     φ – коэффициент прочности шва; для бесшовных труб φ=1; для труб соединяемых автоматической и ручной электросваркой при частичном контроле качества швов, φ=0,85; для других случаев ручной электрической и газовой сварки труб φ=0,7;

    С – прибавка, учитывающая минусовой допуск толщины стенки трубы по ГОСТ и возможное утонение стенки при гнутье в допускаемых пределах; С принимается равной 15-20% толщины стенки, но не менее 0,5 мм.

При расчете труб на прочность прибавка С предусмотрена для трубопроводов, транспортирующих неагрессивные и малоагрессивные и малоагрессивные продукты.

Для трубопроводов, транспортирующих агрессивные продукты, должна учитываться прибавка на  коррозию (табл. 2).

Во всех случаях номинальная толщина стенки трубы должна быть не менее, указанной в таблице 3.

Таблица 1. Допускаемые напряжения на растяжение для труб из углеродистых и легированных сталей в зависимости от температуры транспортируемого продукта

Расчетная
температура, °С
   Марка стали    
Ст. 210Ст.32012МХ15ХМ12Х1МФХ18Н10Т,
Х18Н12Т
Допускаемые напряжения на растяжениев кгс/мм2
2013131414.714.715.317.314.6
10012.312.413.314.214.615.317.113.9
15011.81212.913.914.615.216.913.4
20011.411.612.413.514.515.216.813
25010.911.21213.214.515.216.612.5
27510.310.611.412.614.314.916.212.2
3009.81010.811.914.114.715.912
400­--7.7­--9.213.213.714.511.1

П р и м е ч а н и е. Для температур промежуточных значений величина допускаемого напряжения определяется интерполяцией двух ближайших значений с округлением результата до 0,05 кгс/см2 в сторону меньшей величины.

Таблица 2. Величина прибавки на коррозию в мм для труб на Ру до 100 кгс/см2

Dy, ммТрубы изстали
углеродистойлегированнойлегированной нержавеющей
10-401,5-21,5-3,51-1,5
50-803,5-4,51,5-3,51-1,5
1003,5-4,51,5-3,52
125 и выше4-53-62

Таблица 3. Номинальная толщина стенки труб

Диаметр труб, ммНоминальная толщина стенки, не менее, мм
до 381.75
до 512
до 792.5
до 903
до 1083.5

Определение допустимого давления в трубопроводе

Величину допустимого рабочего давления трубопровода определяют по формуле