أنظمة الصرف الصحي الحديثة مصنوعة من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين ومشتقاتهما. شكرا ل أسعار معقولة، سهولة التركيب ، مقاومة الصقيع وعمر الخدمة الطويل ، لقد حلوا منذ فترة طويلة محل أنظمة الصرف "التقليدية" المصنوعة من الحجر والخرسانة والخشب والأنابيب المصنوعة من مواد مختلفة.

العنصر الرئيسي لهذا النظام هو أنبوب من طبقتين. الطبقة الخارجية مموجة ، مما يسمح للأنابيب بتحمل الأحمال العالية من التربة ، والطبقة الداخلية ناعمة ، لضمان أقل مقاومة لتدفق السوائل.

في الوقت الحاضر ، يتم تصنيع أنابيب الصرف الصحي من قبل عدد من الشركات المصنعة ويؤكد كل منها على تفرد الأنابيب الخاصة بهم وتفرد ملف تعريف الأنابيب. ولكن ، في الواقع ، مع الاختيار الصحيح ، الأنابيب مختلف الشركات المصنعة تختلف فقط في مادة التصنيع وطريقة قياس القطر - أي في الفروق الدقيقة.

المعلمات الرئيسية لاختيار الأنابيب هي:

تصلب الحلقة

صلابة الحلقة هي أقصى حمل خارجي يمكن أن يتحمله الأنبوب دون تشوه كبير. كما تدل SN... في الأيام الخوالي ، تم إنتاج الأنابيب ذات الصلابة الحلقية SN2 و SN4 و SN6 ، ولكن الآن لم تعد تنتج وأصبح SN8 يعتبر الحد الأدنى من صلابة الحلقة. يتم استخدام الأنابيب بهذه الصلابة في الغالبية العظمى من المشاريع. في حالة الدفن العميق للأنابيب أو بعض خصائص التربة في الموقع ، والتي يمكن أن تؤدي إلى زيادة الأحمال على الأنبوب ، يتم استخدام الأنابيب ذات الصلابة SN16.

طريقة قياس القطر

هناك طريقتان لقياس قطر الأنبوب: قياس القطر الداخلي (يشار إليه باسم DN / ID - القطر الداخلي) وقياس القطر الخارجي (يشار إليه باسم DN / OD - القطر الخارجي). يختار كل مصنع طريقة مناسبة لأنفسهم. لذلك ، تحتاج إلى النظر بعناية في النهج المشار إليه في وثائق المشروع.

طريقة التوصيل

من حيث المبدأ ، يتم تصنيع الأنابيب في نسختين:

1. بجرس

الأنابيب ذات المقبس المدمج أو الملحوم جاهزة تمامًا للتركيب ولا تتطلب أي شيء إضافي. يوجد مأخذ في أحد طرفي الأنبوب وحلقة O في الطرف الآخر. يكفي إدخال الأنبوب في مقبس أنبوب آخر ويكون الاتصال جاهزًا.

2. بدون مقبس

يمكن أن تكون الأنابيب التي لا تحتوي على تجويف إما ملحومة بعقب (في حالة توفر المعدات المناسبة والمتخصصين) ، أو توصيلها باستخدام أداة توصيل خاصة مع حلقتين على شكل حرف O لكن في هذه الحالة ، يجب أن تتذكر أن أدوات التوصيل والحلقات الخاصة بهم ليست مجانية وغالبًا ما تكون مكلفة أموال طائلة!

الأقسام:

بوليترون (بوليترون)

مصنوعة من البوليمر كتلة البولي بروبلين. يقاس بالقطر الداخلي (DN / ID).

صلابة الحلقة - SN8 و SN16.

السطح الخارجي مموج ولون القرميد. الجزء الداخلي ناعم ، رمادي فاتح.

الاتصال هو مقبس.

كورسيس

مصنوع من البولي إيثيلين (SN 8 و SN 16) والبولي بروبيلين (SN 16). يقاس بالقطر الخارجي (DN / OD) والقطر الداخلي (DN / ID).

السطح الخارجي مموج ، أسود. الجزء الداخلي ناعم ، رمادي فاتح أو أخضر فاتح أو أزرق فاتح.

ماغنوم

مصنوع من البولي إيثيلين (SN 8 و SN 10) والبولي بروبيلين (SN 16). تقاس بالقطر الخارجي (DN / OD).

صلابة الحلقة - SN 8 و SN 10 و SN 16.

السطح الخارجي مموج ، أسود. داخلي - أملس ، رمادي فاتح أو أصفر فاتح أو أزرق فاتح أو أسود.

التوصيل - اللحام بالمقبس أو المقبس أو اللحام التناكبي.

يتم استخدام طريقة اللف لإنتاج أنابيب مصممة خصيصًا ، بما في ذلك الأنابيب ذات القطر المتغير و / أو سماكة الجدار المتغيرة ؛ أنابيب بجدار جانبي و مواد متعددة طبقات. الخراطيم المرنة المقواة بإطار دعم حلزوني ، وغيرها. تكمن مزايا تقنية اللف بشكل أساسي في السهولة التي يمكن بها لنفس النوع من الأساليب والمعدات التكنولوجية أن يضمن إنتاج منتجات متنوعة في التصميم والأبعاد.

رسم بياني 1. معدات لإنتاج أنابيب KORSIS PLUS

لذلك ، هو مبين في الشكل. 1 الأدوات ، على الرغم من تعقيدها ، تسمح في غضون دقائق بالانتقال من إنتاج أنبوب بقطر 600 ملم إلى إنتاج أنبوب بقطر 2000 (3000) ملم. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون للأنبوب جدار أملس بأي سمك تقريبًا ، والأنابيب التالية - جدار تم تحديده خصيصًا.

أنابيب البوليمر مع جدار جانبي مخصص للبناء تحت الأرض لأنظمة التدفق الحر تصريف المياه, المجاريوالصرف ، والشرط الرئيسي الذي هو تصلب الحلقة ... يسمح تصميم هذه الأنابيب بتوفير ما يصل إلى 2/3 من المواد مقارنةً بالأنبوب ذي الجدران الملساء من نفس صلابة الحلقة.

يتم تصنيف أنابيب التدفق الحر تقليديًا ليس وفقًا لقيمة نسبة الأبعاد القياسية ( حقوق السحب الخاصة) وحسب صنف صلابة الحلقة ( SN). الاختلاف الأساسي حقوق السحب الخاصة و SN هل هذا حقوق السحب الخاصة هي السمة الهندسية للأنبوب (نسبة القطر الخارجي للأنبوب إلى سمك جداره) ، بينما SN هي خاصية ميكانيكية.

تصلب الحلقة SN يسمح لك بالحكم على خصائص الأنبوب لمقاومة ضغط التربة ويتم تعريفه على أنه الحمل على الأنبوب (kN / m2) ، حيث يتم ضغط الأنبوب بنسبة 3٪ من قطره. الكمية SN لا يعتمد فقط على قطر الأنبوب وسماكة الجدار ، ولكن أيضًا على معامل المرونة ه المواد تحت الضغط.

علامات الأنابيب للوضع خط الكابلات يجب أن يشمل قطر الأنبوب د، سمك الحائط ه، صلابة الحلقة SN، قوة سحب في نهاية المطاف F 1 ماكس ، ودرجة حرارة طويلة الأجل مقبولة تي، حيث تظل صلابة الحلقة على الأقل طوال فترة خدمة الكابل.

خيارات د, ه, SN و تي يجب مراقبتها عند توريد الأنابيب للمنشآت قيد الإنشاء. القيمة F 1 ماكس قد تكون مطلوبة لاحقًا - بالفعل في مرحلة العمل على إحكام ربط الأنابيب في حفرة البئر ، عندما يتحكم مشغل جهاز HDD في قوة السحب الفعلية F وقاطع عملية سحب الشعاع من ن الأنابيب في حالة F > 0,5 · ن · F 1 ماكس من أجل منع انكسار الأنابيب.

اختيار قطر الأنبوب وسماكة الجدار

يوضح الشكل 1 أنبوبًا بقطر خارجي د وسمك الجدار هيتم وضع الكبل بداخله بقطر خارجي د... وفقًا للوثائق التنظيمية ، عند اختيار القطر الخارجي للأنابيب ، يجب اتباع القاعدة التالية:

سمك جدار الأنبوبه يتم تحديدها من خلال حسابات ميكانيكية تعتمد على المعلومات الأساسية حول ظروف مد الأنابيب وتستند إلى مفهوم صلابة الحلقةSN.

الشكل 1. أنبوب بلاستيكي بكابل: لا يوجد ضغط تربة ( و) ، مع ضغط التربة ( ب)

يتم تحديد العلاقة بين سمك الجدار وصلابة الحلقة من خلال التعبير:

أين ههو معامل ضغط مادة الأنبوب.

سمك جدار الأنبوبه (مم) حسب قطر الأنبوبد (مم) وصلابة الحلقة SN (كيلو نيوتن / م 2)

* منتج بطبقة واحدة

ملحوظة: يُشار إلى القطر الخارجي لأنابيب PROTEKTORFLEX® PRO دون مراعاة سماكة الطبقة الواقية.

هناك طريقتان رئيسيتان لوضع الأنابيب في الأرض - يتم وضع هذا في خندق مُجهز مسبقًا (الشكل 2 و) أو سحب الأنابيب إلى الأرض في قناة معدة ، غالبًا ما يتم إجراؤها عن طريق الحفر الاتجاهي الأفقي (الشكل 2 ب). في كلتا الحالتين ، يعتمد تصميم الأنبوب على مفهوم صلابة الحلقة SN، على أساس أنه من الممكن تحديد ليس فقط سماكة جدار الأنبوب ، ولكن أيضًا قوة الشد القصوى للأنبوب عند سحبه إلى حفرة البئر.

الشكل 2. الطرق الرئيسية لمد أنابيب البوليمر: الخندق ( و) ، طريقة HDD ( ب)

اختيار صلابة حلقة الأنابيب

الضغط الرأسي للتربة (والنقل) على الأنبوب هو القوة المطبقة على الأنبوب ويميل إلى إحداث بيضاويته ، ومع ذلك ، فإن "الارتداد الأرضي" الناتج الموجود على جانبي الأنبوب يميل إلى إعادة شكل المقطع العرضي للأنبوب إلى الشكل الأصلي المستدير. تعتبر التربة الكثيفة على جانبي الأنبوب عاملاً يزيد من قوتها الميكانيكية.

أين ف و SN تقاس بالفعل بـ kN / m2 ، و ه " س - عامل صلابة التربة ، والذي يسمى المعامل القاطع للتربة (MPa).

قطع وحدة التربة ه " س يعتمد على نوع التربة التي تملأ بها الأنبوب ودرجة انضغاطها. كقاعدة عامة ، يتم استخدام الرمل لهذه الأغراض ، ومن ثم يوصى باستخدام البيانات الواردة في الجدول.

يتكون الحمل الرأسي على الأنبوب (kN / m2) من ثلاثة مكونات:

أين ف ص - الحمل من وزن التربة (kN / m 2) ؛ ف في - الحمولة من المركبات (kN / m 2 );

الحمل من التربة في أكثر الحالات غير المواتية ، عندما يكون عمود التربة بأكمله بارتفاع ح

أين ρ ص - الثقل النوعي للتربة (لا يزيد عادة عن 2 طن / م 3) ؛ ز \u003d 9.81 م / ث 2 - تسارع الجاذبية؛ ح - عمق موقع الأنبوب تحت الأرض (م).

يمكن تعريف حمولة النقل على أنها

نتائج حساب الحد الأقصى لعمق مد الأنابيب حترد في الجدول أدناه. يمكن ملاحظة أنه عند وضع الأنابيب في الخنادق ، من الخطر استخدام الأنابيب ذات الصلابة الحلقيّة الأقل من 8 ولا داعي لاستخدام الأنابيب مع SN أكثر من 64.

تحديد العمقح (م) عند وضعه في مكان مفتوح تحت المروج/ الساحات / الطرق السريعة

اختيار جهد السحب النهائي

عند التمديد بطريقة HDD ، تتعرض الأنابيب لنوعين من التأثيرات: أولاً ، قوى الشد الطولية F ، والتي تنشأ عند سحب الأنبوب إلى البئر ؛ ثانياً ، الضغط الرأسي للتربة والنقل أثناء تشغيل الأنبوب. يتم تحديد اختيار صلابة الحلقة وسماكة الجدار بشكل أساسي من خلال قوى الشد.

قوة سحب الأنابيب F يخلق قوى احتكاك ناشئة عن وزن الأنبوب تحت تأثير التربة المكدسة على الأنبوب بسبب ضعف تثبيت جدران قناة الحفر بسائل الحفر (البنتونيت) أو حتى استحالة التثبيت الكاملة (الرمال المتحركة ، سيناريو صعب).

أين فص - وزن التربة بالكيلو نيوتن / م 2 ؛ دEKV - القطر المكافئ لسلسلة الأنابيب التي يتم سحبها ؛ µ - معامل الاحتكاك لأنبوب البوليمر مع الأرض (عادة ما يساوي 0.2).

التحقق من جواز سحب الجهود Fتنشأ عندما يتم شد الأنبوب (plشبكات الأنابيب) في البئر على النحو التالي

حيث 0.5 هو عامل الأمان ؛ ن - عدد الأنابيب في الخيط (واحد أو أربعة) ؛ F 1 ماكس هي قوة الشد القصوى لكل أنبوب (kN) ، والتي يمكن إيجادها كـ

أين د و ه - القطر الخارجي وجدار الأنبوب (ملم) ؛ σ - نقطة إنتاج مادة الأنبوب (MPa).

الجاذبية المطلقة F 1 ماكس موضحة في الجدول أدناه

قوة شد الأنابيب القصوىF 1 ماكس (كيلو نيوتن) اعتمادًا علىقطر دائرة الانبوب د (مم) وصلابة الحلقةSN (كيلو نيوتن / م 2 )

ملحوظة. عند سحب أنبوب بوليمر إلى الأرض ، يوصى بتحديد قوى الشد إلى مستوى آمن يبلغ 0.5 F 1 ماكس .

طول الأنبوب النهائي الذي لا يزال من الممكن سحبه في البئر دون التعرض لخطر التمدد أو الكسر غير المقبول ،

يوضح الجدول أدناه تقديرات الحد الأقصى لطول البئر. إل HDD حسب عدد الأنابيب وسيناريو الحفر.

تقديرات الطول المحدود للبئر إل HDD (م) حسب عدد الأنابيب ن

بادئ ذي بدء ، أود أن أبدأ مقالي بكلمات الامتنان لزوار موقعنا ، كل ما نقوم به ، نقوم به من أجل راحة حياة البشرية ، وعلى وجه الخصوص أنت - القارئ.

يمكنك التحدث إلى ما لا نهاية عن تفوق البولي إيثيلين على الخرسانة المسلحة والحديد فقط. على مدى السنوات الخمس الماضية ، كان الإنترنت مليئًا ببساطة بالإعلانات حول آبار البولي إيثيلين الرخيصة والحاويات والخزانات ، فضلاً عن متانتها.

إن متانة المنتجات البلاستيكية هي افتراض يتحدى النقاش. إن إجابة السؤال: "هل منتجات البولي إيثيلين متينة وهل يمكن أن تدوم حوالي 50 عامًا في حالة تشغيل مستمر؟" لن تجعلك تنتظر طويلاً. - نعم!

بعد أن تعاملت مع متانة منتجات البولي إيثيلين ، أود أن أتناول المزيد من التفاصيل حول جودة المنتجات ، وبالتالي جودة المواد التي تمكن بعض الشركات المصنعة عديمة الضمير من صنع منتج رخيص. سأخبرك بالحادثة الأخيرة التي حدثت عند طلب خزان أفقي بمساحة 100 م 3. من الواضح أن العميل ، بعد الاتصال بشركتنا ، منزعج من سعر منتج من PK NIS ، وتحدث عن إمكانية شراء منتج مطابق في جميع الخصائص ، ولكن ليس من حيث صلابة الحلقة. كل المحاولات لشرح الحاجة إلى هذا النوع من الخصائص للمنتجات المستخدمة في الحالة المثبتة ، أي. مدفونين في الارض ويعانون من ضغوط خارجية لم تتوج بالنجاح. ثم تم تكليف المتخصصين لدينا بتوضيح الموقف برخص منتجات المنافسين. نتيجة لذلك ، كامل الأهلية عمل تقنيوكانت نتيجتها وثيقة بعنوان - "حساب قوة الخزان الأفقي بقطر داخلي 2200 مم ، من الأنابيب الحلزونية ذات التشكيلات المختلفة". تقدم هذه الوثيقة حسابات القدرات المصنوعة من الأنابيب الحلزونية بملف تعريف 19 و 25 ، بالإضافة إلى إعادة حساب للأنبوب ذي الصلابة الحلقيّة SN2 و SN4.

حساب قوة الخزان الأفقي بقطر داخلي 2200 مم مصنوع من أنابيب لولبية ذات أشكال مختلفة.

جزء تمهيدي

تم إجراء هذا الحساب لخزانات إطفاء الحرائق بحجم 100 م 3. الخزانات مصنوعة من أنابيب البولي إيثيلين الحلزونية بقطر داخلي (اسمي) يبلغ 2200 مم.

نظرًا لحقيقة أن طرق حساب قوة الحاويات الأفقية لم يتم تطويرها بشكل كافٍ ، وأن الحاويات نفسها مصنوعة من أنابيب الصرف الصحي بقطر كبير ، تم اعتماد منهجية حساب قوة الأنابيب البلاستيكية المنصوص عليها في SP 40-102-2000 (الملحق د) كأساس.

الغرض من الحساب هو التحقق من استيفاء شروط القوة والثبات للأنابيب المستخدمة لتصنيع جسم الخزان بملفات مختلفة للجدار وصياغة توصيات لاستخدام نوع أو آخر من الأنابيب.

1. البيانات الأولية

وفقًا للتصميم ، يبلغ قطر الخزانات الخارجية 2390 مم ، وهو ما يتوافق مع أنبوب حلزوني بقطر داخلي يبلغ 2200 مم مع صلابة الحلقة الاسمية SN2.

بالإضافة إلى حل التصميم هذا ، سيتم تحليل إمكانية تصنيع الخزانات من الأنابيب ذات القطر الداخلي المماثل ، ولكن بنوع مختلف من التشكيل الجانبي: سيتم النظر في ما يسمى التشكيلات 19 و 25 (الشكل 1) ، وكذلك الأنابيب الحلزونية ذات الصلابة الحلقية الاسمية SN4.

الشكل: 1 - عناصر الملف 19 (أ) والملف الشخصي 25 (ب) 1

لمزيد من العمليات الحسابية ، ستحتاج إلى معرفة لحظة القصور الذاتي للملف الشخصي لكل وحدة طول وسمك جدار الأنبوب المكافئ المصنوع من هذا الملف الشخصي. يمكن حساب لحظة القصور الذاتي للملف لكل وحدة طول المقطع الصندوقي - وهذا هو ملف تعريف الأنابيب ذات الجرح الحلزوني - بسهولة باستخدام الصيغة العامة التالية:

حيث a هو عرض المظهر الجانبي المقابل لسمك جدار الأنبوب الفعلي ؛

ب - ارتفاع عنصر الملف الشخصي على طول محور الأنبوب ؛

H - سمك الجدار الجانبي (انظر الشكل 2).

الشكل: 2. أبعاد عنصر ملف تعريف صندوقي المقطع

يتم حساب سمك الجدار المكافئ باستخدام الصيغة التالية:

بناءً على ذلك ، يتم الحصول على قطر الأنبوب المحسوب:

حيث D i هو القطر الداخلي للأنبوب ؛ عند حساب الخزانات ، القطر الداخلي يؤخذ 2200 مم: D i \u003d 2.2 م.

سوف يتحقق الحساب من إمكانية تصنيع خزانات التصميم من الأنابيب الحلزونية بأربعة خيارات للملف الشخصي. الخصائص الهندسية لكل خيار موضحة أدناه.

الملف الشخصي 19

أبعاد عنصر الملف الشخصي موضحة في الشكل. 1 أ. باستخدام هذه الأبعاد وفقًا للصيغ (1) و (2) و (3) ، من الممكن حساب لحظة القصور الذاتي للملف الجانبي وسمك الجدار المكافئ المقابل والقطر المحسوب:

الملف الشخصي 25

أبعاد عنصر الملف الشخصي موضحة في الشكل. 1 ب. دعونا نحسب لحظة القصور الذاتي المقابلة وسمك الجدار المكافئ:

الملف الشخصي المقابل لتصلب الحلقة SN2 و SN4

بالنسبة للأنبوب الذي يبلغ قطره الداخلي 2200 مم وصلابة الحلقة الاسمية ، تُعرف خصائص مثل عزم القصور الذاتي وسماكة الجدار المكافئة وقطر التصميم. يتم إعطاء قيم هذه الكميات في الجدول 1.

الجدول 1. معلمات التصميم أنابيب لولبية بقطر 2200 مم

مادة الأنابيب التي تصنع منها الخزانات هي البولي إيثيلين منخفض الضغط (HDPE). فيما يلي بعض الخصائص الميكانيكية للبولي إيثيلين التي سيتم استخدامها في الحساب. يتم أخذ قيم الكميات على أساس SP 40-102-2000: الملحق أ ومثال على الحساب في الملحق د. تم اعتماد نسبة بواسون وفقًا لتوصيات البند 5.5 "تعليمات تصميم خطوط الأنابيب التكنولوجية" CH 550-82.

تم أخذ التربة الرملية ذات الخصائص التالية كتربة ردم:

وفقًا للمشروع ، تم دفن الخزانات بحوالي 1.6 متر على طول المحور. وفقًا لذلك ، يمكن اعتبار المسافة من أعلى الحاويات إلى سطح الأرض تساوي 0.4 متر ، ولا يأخذ الحساب في الاعتبار وجود طبقة عازلة على سطح الحاويات.

افترض الحساب عدم وجود المياه الجوفية في موقع البناء.

نظرًا لوجود الخزانات بالكامل في المنطقة الخضراء ، يُفترض أن يكون حمل النقل صفرًا.

2. طريقة الحساب

طريقة الحساب واردة في SP 40-102-2000 ، الملحق د. فيما يلي البيانات الأساسية والصيغ المطلوبة للحساب. سيتم حساب الخزانات وفقًا للصيغ الخاصة بخطوط أنابيب التدفق الحر. تم التوصل إلى الاستنتاج حول ملاءمة الأنابيب للتمديد تحت الأرض على أساس التحقق من شرطين: القوة (4) وثبات غلاف الأنبوب. يعتبر الأنبوب مناسبًا فقط إذا تم استيفاء كلا الشرطين.

يتم تقليل حالة القوة لتحديد التشوهات الناتجة عن ضغط التربة وحمل النقل ومقارنتها بالتشوهات المسموح بها:

يتم تعريف مكونات الانفعال على النحو التالي.

الحد الأقصى لقيمة تشوه الشد للمادة في جدار الأنبوب بسبب بيضاوية المقطع العرضي للأنبوب تحت تأثير التربة وأحمال النقل:

حيث K هو معامل طبقة التربة لضغوط الانحناء ، مع مراعاة جودة الضغط ؛ دعونا نأخذ Kσ \u003d \u200b\u200b1.0 - مع التحكم الدوري ؛
ق - سمك الجدار
D هو قطر الأنبوب ؛
Ψ - تقصير نسبي لقطر الأنبوب الرأسي في الأرض ؛
K zΨ \u003d 1.0 هو عامل الأمان لبيضاوية المقطع العرضي للأنبوب.

يتم تحديد التقصير النسبي للقطر العمودي كمجموع لعمل ثلاثة عوامل: ضغط التربة وحمل النقل والعمليات الأولية:

حيث Ψ gr هو التقصير النسبي لقطر الأنبوب تحت تأثير حمل التربة ؛
Ψ t هو التقصير النسبي لقطر الأنبوب تحت تأثير حمل النقل ؛ نظرًا لعدم وجود حمل نقل في حالتنا ، يمكننا أخذ Ψt \u003d 0 ؛
Ψ m - تقصير نسبي لقطر الأنبوب ، يتشكل أثناء عملية التخزين والنقل والتركيب ؛ يمكن أخذه تقريبًا اعتمادًا على صلابة الأنبوب ومعامل ضغط التربة وفقًا للجدول 2.

الجدول 2. القيم Ψ م

يتم تحديد الصلابة الحلقيّة لقذيفة الأنبوب بالصيغة:

جميع خصائص المواد والأنابيب المطلوبة لحساب صلابة الحلقة موضحة بالثواني. 1.

يتم حساب صلابة الحلقة طويلة المدى باستخدام صيغة مماثلة:

يتم تحديد التقصير النسبي لقطر الأنبوب الرأسي تحت تأثير التربة بالصيغة التالية:

حيث K ok هو معامل يأخذ في الاعتبار عملية تقريب الأنبوب البيضاوي تحت تأثير الضغط الداخلي ؛ لأنابيب التدفق الحر Kok \u003d 1 ؛

K هو معامل يأخذ في الاعتبار الفاصل الزمني للإباضة في المقطع العرضي للأنبوب ويعتمد على نوع التربة ودرجة ضغطها والظروف الهيدروجيولوجية وهندسة الخندق ، ويمكن أن يأخذ القيم من 1.0 إلى 1.5 ؛ لنأخذ متوسط \u200b\u200bالقيمة 1.25 للحساب ؛

K w - معامل الانحراف ، مع مراعاة جودة تحضير السرير والضغط ؛ مع التحكم الدوري ، خذ Kw \u003d 0.11 ؛

K w - معامل يأخذ في الاعتبار تأثير الصلابة الحلقية لقذيفة الأنبوب على بيضاوية المقطع العرضي لخط الأنابيب: Kzh \u003d 0.15 ؛

K gr - معامل يأخذ في الاعتبار تأثير ردم التربة على بيضاوية المقطع العرضي لخط الأنابيب: Kgr \u003d 0.06 ؛

حيث H 0 هي المسافة من مستوى الأرض إلى محور خط الأنابيب.

يتم حساب نسبة ضغط مادة جدار الأنبوب من الأحمال الخارجية بالصيغة:

حيث q c \u003d q gr + q t هو الحمل الكلي على خط الأنابيب. في حالتنا ، q c \u003d q gr.

يتم حساب القيم المسموح بها من الصيغة (4) على النحو التالي:

حيث Kz هو عامل الأمان. لنأخذ Kz \u003d 2.

بعد إجراء اختبار القوة ، يتم استيفاء شرط استقرار غلاف الأنبوب تحت تأثير الأحمال الخارجية:

حيث K yr هو معامل يأخذ في الاعتبار تأثير ملء التربة على ثبات القشرة: K yr \u003d 0.5 ؛

K ov - معامل مع الأخذ في الاعتبار بيضاوية المقطع العرضي لخط الأنابيب ؛ عند Ψ ≤ 0.05 ، يمكنك أخذ K ov \u003d 1 - 0.7Ψ ؛

K zu - عامل الأمان لاستقرار الغلاف لعمل الأحمال الخارجية: K zu \u003d 3 ؛

N \u003d 1 على عمق أكثر من متر.

3. نتائج الحساب

الحسابات الأولية

لنقم بإجراء بعض الحسابات الأولية ، والتي ستكون عامة بغض النظر عن نوع الملف الشخصي المستخدم.

لا يعتمد الحمل على خط الأنابيب على نوع الملف الشخصي وسيكون هو نفسه في جميع المتغيرات:

أيضًا ، باستخدام الصيغتين (12) و (13) ، يمكننا حساب القيم المسموح بها للتشوهات في جدران الأنابيب:

الملف الشخصي 19

بادئ ذي بدء ، وفقًا للصيغتين (7) و (8) ، مع مراعاة المعلمات الهندسية للملف الشخصي ، المحددة في ثانية. 1 ، نحسب صلابة الحلقة قصيرة وطويلة الأجل للأنبوب:

مع مراعاة قيمة G 0 والمعامل المقبول لضغط التربة (0.95) حسب الجدول. 2 نأخذ Ψ م \u003d 0.04. يتم حساب التقصير النسبي للقطر العمودي تحت تأثير ضغط التربة بالصيغة (9):

ومن هنا ، باستخدام الصيغة (6) ، نجد القيمة الإجمالية للتقصير النسبي للقطر:

الآن ، باستخدام الصيغة GOTOBUTTON ZEqnNum351853 \\ * MERGEFORMAT (5) ، يمكننا حساب قيمة الحد الأقصى لتشوهات الشد في جدار الأنبوب:

ووفقًا للصيغة (11) - التشوهات الانضغاطية في جدار الأنبوب:

دعونا الآن نتحقق من ثبات غلاف الأنبوب وفقًا للشرط (14) ، بعد حساب المعامل K ov 2 مسبقًا:

الملف الشخصي 25

تتشابه حسابات الأنواع الأخرى من الملفات الشخصية تمامًا مع الحسابات المذكورة أعلاه ، وبالتالي ، لن نوضح بالتفصيل مسار العمليات الحسابية ، وسنقدم فقط الحسابات نفسها.

استبدال القيم التي تم الحصول عليها في الشرط (4) ، نحصل على:

وهذا يعني أن هذا الأنبوب مناسب لظروف القوة.

التحقق من ثبات غلاف الأنبوب:

أي ، لم يتم استيفاء شرط الاستقرار لهذا النوع من الملف الشخصي ولا يمكن استخدام مثل هذا الأنبوب لتصنيع الخزان.

الملف الشخصي SN2

صلابة قصيرة وطويلة الأمد:

مع مراعاة قيمة G 0 والمعامل المعتمد لضغط التربة حسب الجدول. 2 نأخذ Ψ م \u003d 0.04.
التقصير النسبي للقطر العمودي تحت تأثير التربة:

إجمالي التقصير النسبي للقطر العمودي:

سلالات الشد في جدار الأنبوب:

تشوه الضغط في جدار الأنبوب:

استبدال القيم التي تم الحصول عليها في الشرط (4) ، نحصل على:

وهذا يعني أن هذا الأنبوب مناسب لظروف القوة.

لذلك ، يتم استيفاء شرط الاستقرار لهذا النوع من التشكيل الجانبي ، ويمكن استخدام أنبوب بهذا النوع من التشكيل الجانبي لتصنيع خزان.

الملف الشخصي SN4

صلابة قصيرة وطويلة الأمد:

مع مراعاة قيمة G 0 والمعامل المعتمد لضغط التربة حسب الجدول. 2 نأخذ Ψ م \u003d 0.04.

التقصير النسبي للقطر العمودي تحت تأثير التربة:

إجمالي التقصير النسبي للقطر العمودي:

سلالات الشد في جدار الأنبوب:

تشوه الضغط في جدار الأنبوب:

استبدال القيم التي تم الحصول عليها في الشرط (4) ، نحصل على:

وهذا يعني أن هذا الأنبوب مناسب لظروف القوة.

التحقق من ثبات غلاف الأنبوب:

لذلك ، يتم استيفاء شرط الاستقرار لهذا النوع من التشكيل الجانبي ، ويمكن استخدام أنبوب بهذا النوع من التشكيل الجانبي لتصنيع خزان.

خاتمة

يمكن أن نرى من الحسابات أنه يجوز استخدام الأنابيب التسلسلية العادية ذات الصلابة الحلقية الاسمية SN2 و SN4 لتصنيع خزانات التصميم. يعد استخدام ملفات التعريف من النوع 19 و 25 أمرًا مستحيلًا ، نظرًا لحقيقة أن الأنبوب ذي القطر التصميمي بمثل هذا المظهر الجانبي لا يفي بشرط ثبات الغلاف تحت تأثير الحمل التصميمي من تربة الردم.

على الرغم من حقيقة أنه ، بناءً على الأبعاد ، تم وضع أنابيب الصلابة الحلقية SN2 في مشروع تصنيع خزانات الحريق ، وحقيقة أن هذه الأنابيب تتحمل اختبارات القوة والثبات ، من أجل زيادة موثوقية القوة لهذه المنتجات شديدة الأهمية ، يوصى بزيادة الصلابة الحلقية الاسمية للأنابيب حتى SN4.

موسكو ، 2013.

_______________________________________________________

تم توفير الحساب بواسطة كبير المهندسين في PK NIS LLC: D.N. كاربينكو.

1 في الشكل. 1 المحور الرأسي للعنصر الجانبي الموازي للمحور الرئيسي للأنبوب.

2 وتجدر الإشارة إلى أنه فيما يلي ، يكون التقصير الإجمالي لقطر الأنبوب الرأسي Ψ أكبر قليلاً من 0.05 ، حيث تكون الصيغة المستخدمة لحساب Kow صالحة ، ومع ذلك ، فإن هذا الفائض صغير.