Pressure Forces

Olvasási idő: 3 perc

Minden nyomás alatt álló csővezetékre hosszirányú erők hatnak, amelyek a csővezeték alkotóelemeinek szétválasztására irányulnak.

A nyersdarab végére ható hosszirányú nyomóerők:

Vegyük például azt az esetet, amikor nyomás hat egy rugalmas csatlakozás után lévő zárt végre. A csövek szétválását megakadályozó erő (F) a következőképpen adódik: –

F = \frac{p\,\pi\,d^{2}}{4}

Ahol d = a cső külső átmérője
p = belső nyomás.

Példa:

d = 508 mm külső átmérő.
p = 16 bar = 1,6^N/mm²

Ekkor F =

F = \frac{1.6 \times \pi \times 508^{2}}{4} = 324293\ \text{N} = 324.3\ \text{kN} = 33.07\ \text{tonnes}

Fontos figyelembe venni a csővezeték belső nyomásából eredő végtolóerők nagyságát. Ezek a hosszirányú erők különösen fontosak a rugalmasan összekapcsolt csővezetékek esetében, például a Viking Johnson rugalmas termékeivel (pl. Dedicated, QuickFit, MaxiFit és MegaFit) összekapcsolt csővezetékeknél. A csővezeték-tervezőnek nemcsak ezeknek az erőknek a nagyságát kell gondosan figyelembe vennie, hanem azokat ellensúlyozó megoldásokat is, hogy megelőzze a csővezeték meghibásodását.

Nyomóerők keletkeznek minden irányváltásnál, pl. íveknél, T-idomoknál stb., valamint a záróvégeknél, szelepeknél és átmérőcsökkentőknél. Ha ezeket a nyomóerőket nem rögzítik helyileg azon a ponton, ahol keletkeznek, a csőalkatrészek a terhelés hatására elmozdulhatnak, ami meghibásodáshoz vezethet.

A hajlításon ható hosszirányú nyomóerők:

Egy hajlításnál egy (R) erő hat, amely a hajlítást kifelé igyekszik tolni, ezért elegendő rögzítésre van szükség a keletkező (R) erő ellenállásához.

R = \frac{p\,\pi\,d^{2}}{2}\sin\frac{\text{ø}}{2}

ahol d = a cső külső átmérője
p = belső nyomás

és ø = a hajlítás szöge

MEGJEGYZÉS: Bármely következetes mértékegység-rendszer alkalmas.

Földbe fektetett rendszerben tolóerő-ellenálló blokk használható az erő (R) ellensúlyozására.

Beton nyomóblokk, amely ellenáll a hajlításnál fellépő erőknek, és megakadályozza a cső kihúzódását a rugalmas csatlakozásoknál A:

A B típusú rögzített csatlakozók használata egy kanyarban az F erő átvitelére az egyenes csőszakaszra, így nincs szükség tolóblokkra:

A nyomóblokk használatának alternatívájaként az „A” jelű rugalmas csatlakozók helyett rögzített szerelvények („B”) alkalmazhatók, amelyek az „F” erőt a hajlításból az egyenes csőszakaszba továbbítják. Amennyiben a csővezeték egyenes szakaszai, illetve az ezeken a szakaszokon található szerelvények stb. képesek felvenni az „F” erőt, akkor a tolóblokk elhagyható.

Még a kis átmérőjű csövek is kis nyomás hatására kicsúszhatnak a csatlakozókból, ha nincs megfelelő külső rögzítés, különösen akkor, ha a csőrendszer hőmérséklet- vagy nyomásingadozásoknak, rezgésnek vagy külső terheléseknek van kitéve.

Felszíni vagy föld feletti csővezetékek esetén általában figyelembe kell venni a belső nyomás által keltett tolóerőket, és azokat tolóerő-csillapítókkal, rögzítésekkel vagy összekötő rudakkal kell megfékezni.

MEGJEGYZÉS: A Viking Johnson rugalmas csatlakozói, valamint átmérőcsökkentő és lépcsős csatlakozói nem képesek ellenállni a hosszirányú tolóterhelésnek, és a cső kihúzódása bekövetkezik, amennyiben a terheléseket más módon nem korlátozzák

Olvasási idő: 3 perc

Szűrő