2018-01-08
883
Обработку полученных данных проводить:
1. На основании полученных данных о времени слива воды из одной, двух и т.д. цистерн подсчитывается действительный расход в системе слива по формуле:
,
где 
- количество сливаемых цистерн, шт.;
- емкость одной цистерны, м3.
2. Определяются максимальный 
и минимальный 
, теоретические расходы по формуле истечения жидкости из насадок:
,
,
где 
-площадь поперечного сечения сливного трубопровода, = 2,82 10-4 м2 .
3. Определяется средний теоретический расход:
.
4. Определяется коэффициент расхода системы:
.
5. Строится график зависимости от количества сливаемых цистерн.
6. Делаются выводы.
Вопросы для самоконтроля
1. Как меняется время слива в зависимости от числа цистерн?
2. Каким образом и почему изменяется коэффициент расхода при сливе различного числа цистерн?
Лабораторная работа №2.10
Оценка опасности дефектов магистрального трубопровода, определяемых с помощью внутритрубной диагностики
Цель работы.
|
|
|
Оценка опасности дефектов магистрального трубопровода с заданными параметрами.
Задачи работы.
1. Определение кольцевых напряжений, при которых произойдет разрушение участков трубопровода с дефектами.
2. Расчет коэффициента снижения прочности трубопровода.
3. Построение графика зависимости коэффициента снижения прочности от длины и глубины дефекта.
4. Классификация дефектов магистрального трубопровода по степени опасности.
Выполнение работы.
Работа выполняется на персональном компьютере, в прикладной программе Microsoft Excel.
Исходные данные для выполнения работы по каждому варианту приведены в прил. 2.1.
Расчетная схема трубопровода с дефектом приведена на рис. 2.3.
В трубопроводе с наружным диаметром Dн и толщиной стенки по результатам внутритрубной диагностики обнаружены поверхностные дефекты (рис. 1).
     |
Рис. 2.3. Расчетная схема трубопровода с дефектом
Разрушение трубы с дефектом произойдет в том случае, если кольцевое напряжение достигнет значения , подсчитываемого по формуле [**]:
, (*)
где 
предел текучести, МПа;
проекция площади дефекта на продольное сечение трубы, м2;
толщина стенки, м; 
глубина дефекта, м;
проекция площади бездефектной трубы на продольное сечение трубы, м2; 
длина дефекта, м;
параметр Фолиаса, определяется по формуле:
- (**)
В расчетах трубопроводов используется понятие коэффициента снижения прочности j, равного отношению предельных давлений для трубы с дефектом и бездефектной трубы.
Преобразовывая выражение в квадратных скобках в эмпирическом уравнении (1), получаем для осевого дефекта постоянной глубины следующую формулу для коэффициента снижения прочности:
|
|
|
, (***)
где с= t / d, t – остаточная толщина стенки трубы, м; t= d;
Определив коэффициенты снижения прочности для дефектов с заданными параметрами, необходимо построить график зависимости коэффициента снижения прочности от длины и глубины дефекта. Затем классифицировать дефекты магистрального трубопровода по степени опасности.
Образец выполнения работы. Классифицировать дефекты магистрального трубопровода диаметром 1220 мм и толщиной стенки 12 мм по степени опасности, марка стали 13Г1С-У (Волжский трубный завод), длины дефектов – 0.1, 0.2, 0.3 м, глубины дефектов d=0.2d и d=0.4d. Построить зависимость коэффициента снижения прочности от длины и глубины дефекта.
Длина дефекта L=0.1 м, глубина дефекта d=0.2 d.
Тогда оставшаяся толщина стенки t= d - d = 0.8d. Значение с = 0.8d/ d=0.8.
По формуле (**) определяем параметр Фолиаса М (L=0.1 м):
= 1.24
Для определения кольцевого напряжения по формуле (*), при котором произойдет разрушение трубы с дефектом, рассчитаем значения А и А0.
А=0.1×(d - 0.2d0.1×0.8d= 0.1×0.8×0.012=0.00096
А0 = 0.1×d = 0.1×0.012 = 0.0012 м2
Значение предела текучести для заданной марки стали найдем по техническому каталогу на трубы: 
=461 МПа (прил. 2.2) [3. 4]
Тогда
=461×0.564=260 МПа
По формуле (***) определяем коэффициент снижения прочности jе:
= 0.95
Точно также проводим расчет для других длин и глубин дефекта. Результаты расчета сведены в табл. 2.8 и рис. 2.4.
Таблица 2.8.
Значения коэффициентов снижения прочности jе и параметра
