iPotrubí.cz

iPříručka:

Návrh a pevnostní výpočet potrubí z přirozeně křehkých materiálů

iPříručka je ve formátu   .pdf

Obsah:

1. Vytvoření potrubní třídy z přirozeně křehkých materiálů.. 8

1.1. Které materiály, vhodné pro potrubí, jsou křehké?. 8

1.2. Co umožňuje vytvoření potrubní třídy?. 8

1.3. Systémy značení potrubní třídy. 8

1.4. Základní vzorce a výpočty pro tvorbu potrubní třídy. 9

1.4.1. Použité veličiny a jednotky. 9

1.4.2. Dovolené napětí a bezpečnostní koeficient. 10

1.4.3. Potrubní třídy pro zatížení potrubí vnitřním tlakem.. 10

1.4.3.1. Membránový stav napjatosti 10

1.4.3.2. Membránové síly a napětí pro válcový útvar 11

1.4.3.3. Membránové síly a napětí pro kuželový útvar a anuloid. 12

1.5. Údaje v dokumentu potrubní třídy. 13

1.5.1. Základní údaje a složení potrubní třídy. 13

1.5.2. Tlakoteplotní  tabulka. 14

1.5.3. Výpočet tloušťky stěny. 14

1.5.4. Přídavky tloušťky stěny trubky. 15

1.5.4.1. Znázornění a označení přídavků. 15

1.5.4.2. Korozně-erozní přídavek. 16

1.5.4.3. Záporná výrobní tolerance tloušťky stěny trubky. 17

1.6. Přirozeně křehké materiály pro potrubí 17

1.6.1. Litiny. 17

1.6.1.1. Základní vlastnosti litin. 17

1.6.1.2. Tvárná litina. 18

1.6.2. PVC. 18

1.6.3. Sklo. 19

1.6.4. Keramika. 20

1.6.5. Beton. 20

1.7. Komponenty potrubní třídy. 20

1.7.1. Litinové komponenty. 20

1.7.1.1. Všeobecné údaje. 20

1.7.1.2. Typy zakončení a možnosti spojování potrubních komponent 21

1.7.1.3. Příruby. 21

1.7.1.4. Spojovací materiál 21

1.7.1.5. Těsnění 24

1.7.1.6. Kompenzátory. 24

1.7.1.7. Armatury. 25

1.7.2. Komponenty z PVC. 26

1.7.2.1. Všeobecné údaje. 26

1.7.2.2. Typy zakončení a možnosti spojování potrubních komponent 26

1.7.3. Komponenty ze skla. 27

1.7.3.1. Všeobecné údaje. 27

1.7.3.2. Typy a možnosti spojování 27

1.7.3.3. Kompenzátory. 29

1.7.4. Komponenty z keramiky. 29

1.7.4.1. Všeobecné údaje. 29

1.7.4.2. Typy a možnosti spojování 30

1.7.5. Komponenty z betonu. 30

1.7.5.1. Všeobecné údaje. 30

1.7.5.2. Typy a možnosti spojování 31

2. Trasování potrubí. 32

2.1. Všeobecné poznámky. 32

2.2. Základní výpočty potřebné pro určení trasy potrubí 33

2.2.1. Použité veličiny a jednotky. 33

2.2.2. Výpočet vzdálenosti podpěr. 34

2.2.3. Dovolená únosnost podpěr a z ní odvozená vzdálenost podpěr. 35

2.2.4. Výpočet vyložení U-kompenzátoru. 35

2.3. Výběr vhodné trasy a uložení 36

2.3.1. Všeobecně. 36

2.3.2. Pravidla pro volbu druhu a umístění podpěr a závěsů. 37

2.3.2.1. Všeobecná pravidla. 37

2.3.2.2. Podpěry anebo závěsy. 38

2.3.4. Zásady volby trasy a uložení pro umožnění tepelné kompenzace. 38

2.3.4.1. Zásady kreslení izometrií v této kapitole. 38

2.3.4.2. Tepelná kompenzace vodorovného potrubí svým tvarem.. 40

2.3.4.3. Tepelná kompenzace svislého potrubí svým tvarem.. 41

2.3.4.4. Tepelná kompenzace kompenzátory vlnovcovými axiálními 43

2.3.4.5. Tepelná kompenzace kompenzátory vlnovcovými angulárními 45

2.3.4.6. Uložení potrubí u T-kusů. 45

2.4. Možnosti průchodu potrubí zónou s nebezpečím výbuchu. 46

2.5. Minimální vzdálenosti potrubí mezi sebou a ostatními překážkami 47

2.5.1. Výtah vzdáleností potrubí mezi sebou a ostatními překážkami 47

2.5.2. Seznam použitých norem.. 48

3. Zatížení potrubí. 49

3.1. Rozdělení zatížení podle kritérií dovoleného namáhání a stability. 49

3.2. Zatížení trvalá. 49

3.2.1. Použité veličiny a jednotky. 49

3.2.2. Zatížení tlakem, přímé i odvozené zatížení 50

3.2.2.1. Zatížení tlakem.. 50

2.2.2.2. Výpočet zkušebního tlaku pro přirozeně křehké materiály. 50

3.2.2.3. Volný ustálený výtok z potrubí 51

3.2.2.4. Zatížení potrubí axiální silou od vlnovcového kompenzátoru. 51

3.2.2.5. Zatížení hrdla aparátu axiální silou od vlnovcového kompenzátoru. 51

3.2.3. Zatížení vlastní hmotností tekutiny, potrubí a izolace a potrubních dílů. 52

3.2.3.1. Hmotnost potrubí 52

3.2.3.2. Hmotnost tekutiny. 52

3.2.3.3. Hmotnost izolace. 53

3.3. Zatížení působením teploty. 54

3.3.1. Použité veličiny a jednotky. 54

3.3.2. Tepelná roztažnost potrubí 54

3.4. Příležitostná zatížení 55

3.4.1. Použité veličiny a jednotky. 55

3.4.2. Klimatická zatížení 55

3.4.2.1. Zatížení větrem.. 55

3.4.2.2. Zatížení sněhem.. 56

4. Mezní stavy platné pro potrubí z přirozeně křehkých materiálů.. 58

4.1. Uspořádání mezních stavů potrubí 58

4.2. Mezní stavy únosnosti pro potrubí- seznam.. 58

4.3. Mezní stavy použitelnosti pro potrubí - seznam.. 58

4.4. Vyhodnocování mezních stavů únosnosti pro potrubí z přirozeně křehkých materiálů. 59

4.4.1. Vyhodnocování napětí 59

4.4.1.1. Použité veličiny a jednotky. 59

4.4.1.2. Napětí od trvalých zatížení a příležitostných zatížení 60

4.4.1.3. Napětí od zabráněné tepelné dilatace a poklesu podpěry. 60

4.4.1.4. Celkové vyhodnocení osových napětí včetně napětí od zabráněné tepelné roztažnosti 61

4.4.2. Pevnost závislá na čase, tj. započítávání koroze a eroze. 61

4.4.3. Stabilita potrubní stěny. 62

4.4.3.1. Použité veličiny a jednotky. 62

4.4.3.2. Stabilita potrubní stěny u křehkých materiálů. 62

4.4.3.3. Ztráta stability potrubní stěny - boulení stěny všeobecně. 63

4.4.4. Únosnost hrdel aparátů a ostatních zařízení 64

4.4.4.1. Použité veličiny a jednotky. 64

4.4.4.2. Vznik zatížení hrdel 65

4.4.4.3.  Přepočet zatížení momentem na zatížení silou. 65

4.4.5. Výpočet potrubních spojů. 66

4.4.5.1. Použité veličiny a jednotky. 66

4.4.5.2. Zatížení potrubního spoje. 67

4.4.5.3. Kontrola tlaku na těsnění v přírubovém spoji 67

4.4.5.4. Pevnostní výpočet přírubového spoje. 68

4.4.5.6. Výpočet utahovacího momentu z předepsané osové síly ve šroubu. 71

4.5. Mezní stavy použitelnosti potrubí 72

4.5.1. Použité veličiny a jednotky. 72

4.5.2. Nepřekročení průhybu pro spádování potrubí 73

4.5.2.1. Spádování 73

4.5.2.2. Určení vzdálenosti podpěr tak, aby nebyly porušeny definované limity pro spádování 75

4.5.3. Nepřekročení posuvu způsobeného tepelnou dilatací 75

4.5.3.1. Základní informace o tepelné dilataci 75

4.5.3.2. Výčet vlivů tepelné roztažnosti 76

4.5.4. Vzpěr potrubí a zvlnění potrubí 76

5. Teoretický základ pro přirozeně křehká potrubí. 79

5.1. Použité veličiny a jednotky. 79

5.2. Membránový a momentový stav napjatosti 80

5.2.1. Membránový stav napjatosti 80

5.2.2. Momentový stav napjatosti 81

5.3. Napjatost tenkostěnné rotační skořepiny zatížené vnitřním spojitým zatížením.. 82

5.3.1. Odvození Laplaceovy rovnice. 82

5.3.2. Membránové síly a napětí pro válcový útvar. 83

5.3.3. Membránové síly a napětí pro kuželový útvar. 86

5.3.4. Membránové síly a napětí pro anuloid. 88

5.3.5. Membránové síly a napětí pro kulový útvar. 91

5.4. Výpočet dovoleného napětí pro přirozeně křehké materiály. 92

5.5. Charakteristické číslo, SIF a poddajnost 96

6. Výpočet únosnosti a konstrukce podpěr.. 97

6.1. Výpočet únosnosti podpěr. 97

6.1.1. Použité veličiny a jednotky. 97

6.1.2. Zatížení podpěr. 97

6.1.3. Konstrukční teploty a dovolené napětí u podpěr. 98

6.1.4. Materiál podpěr. 98

6.1.5. Všeobecné pokyny pro výpočet podpěr. 99

6.1.6. Výpočet tuhosti pružného závěsu či podpěry. 100

6.2. Konstrukce podpěr pro přirozeně křehká potrubí 101

6.2.1. Rozdíly v uložení pro jednotlivé druhy přirozeně křehkých potrubí 101

6.2.2. Klasický systém podpěr a závěsů. 102

6.2.2.1. Kotvení 102

6.2.2.2. Kluzná tuhá podpěra. 103

6.2.2.3. Směrová zarážka. 104

6.2.2.4. Směrová zarážka ve všech směrech. 105

6.2.2.5. Vedení 105

6.2.2.6. Pružná podpěra. 106

6.2.2.7. Tuhý závěs. 106

6.2.2.8. Pružný a konstantní závěs. 107

7. Způsoby pevnostních výpočtů potrubí specializovanými programy. 109

7.1. Metoda konečných prvků a její využívání pro uvedené programy. 109

7.1.1. Metoda konečných prvků. 109

7.1.2. Zjednodušení metody konečných prvků pro potrubní systémy. 111

7.2. Obvyklá základní struktura výpočetního programu pro pevnostní výpočet potrubí 112

7.2.1. Préprocesor 112

7.2.2. Solver 113

7.2.3. Postprocesor 113

7.2.4. Podmínky pro výpočet potrubí z přirozeně křehkých materiálů specializovaným programem.. 114

8. Použitá literatura a literatura pro další studium... 115

8.1. Odborná literatura: 115

8.2. Firemní literatura. 116

8.3. Normy. 117

8.4. Zajímavé internetové adresy. 117