Jdi na obsah Jdi na menu
 


Plastová potrubí - stabilita

29. 7. 2013

1.    Použité značky a jednotky 

 

Poř. č.

Značka

Název veličiny

1.

v

štíhlost stěny

2.

vmez

mezní štíhlost stěny

3.

(sigma)

napětí

4.

(sigma)dov

dovolené napětí

5.

E

modul tahové/tlakové pružnosti

6.

Et

modul viskoelasticity

7.

k1

konstanta druhu ztráty stability

8.

k2

exponenciální konstanta druhu ztráty stability

 

 

 

 

 
2. Všeobecně o stabilitě plastového potrubí
 

Stabilitní problémy jsou jeden z mezních stavů při navrhování potrubního systému a jsou závislé na modulu pružnosti uvedeného materiálu.- viz kapitola zde.

 U plastů, a nejen u nich, je modul pružnosti závislý na teplotě. Proto je nutné vzít v úvahu modul pružnosti pro teplotu média, které v potrubí proudí. Za modul pružnosti se bere modul pružnosti podle ČSN EN ISO 527-1,2,3. Čili modul pružnosti při krátkodobém zatížení.

Dále je nutno uvést, že v případě takového druhu zatížení, které způsobuje sekundární napětí se setkáváme s relaxací napětí, to znamená, že napětí a z něj odvozená síla s časem klesá, čili například minimální vzdálenosti podpěr zabraňující vybočení se zvětšují. Avšak napětí musí vyhovovat i krátkodobě.

V případě zatížení, způsobující primární napětí se deformace zvětšuje, i když je zatížení konstantní – tj působení creepu. V tomto případě se kontroluje, tj. porovnává vzniklé napětí s dovoleným. Toto je nutné zkontrolovat, i když podmínka stability vyhovuje. Do dovoleného napětí se pak započítává i plánovaná životnost. Například podle diagramů z technických norem.  

 

 

3. Analýza nebezpečí ztráty stability v závislosti na čase
         Z kapitoly o stabilitě je vidět, že pro mezní štíhlost i mezní štíhlost stěny platí všeobecný vztah:
 

vst26.jpg

 
kde      k1,2       jsou konstanty určující typ ztráty stability
         Časová ztráta stability znamená ztrátu stability po nějaké době, tj. když se vlivem creepu a relaxace začíná snižovat creepový modul. Závislost velikosti modulu na čase je popsána v kapitole zde. Z ní vyplývá, že rychlost snižování viskoelastického modulu pružnosti postupuje velmi rychle (hlavně když je alfa blízko 90°).
         Naproti tomu napětí při creepu je napětí stále stejně velké, při relaxaci napětí klesá, avšak daleko pomaleji než modul pružnosti. Nebezpečí ztráty stability se tak v čase zvětšuje.
 
 
 
4. Literatura a odkazy pro další a podrobnější informace 
 

ČSN EN ISO 15493 (64 6404) Plastové potrubní systémy pro průmyslové aplikace –Akrylonitrilbutadienstyren (ABS), neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) a chlorovaný polyvinylchlorid (PVC-C)– Specifikace pro součásti a systém – Metrické řady.

ČSN EN ISO 15494 (64 6403) Plastové potrubní systémy pro průmyslové aplikace –Polybuten (PB), polyethylen (PE) a polypropylen (PP) – Specifikace pro součásti a systém – Metrické řady.

ČSN EN ISO 10931 Plastové potrubní systémy pro průmyslové aplikace - Polyvinylidenfluorid (PVDF) -Specifikace pro součásti a systém