Приложение J (справочное). Расчет окружной потери устойчивости металлических труб

Приложение J
(справочное)

Расчет окружной потери устойчивости металлических труб

J.1 Изгиб с контролем смещения

Для предупреждения окружной потери устойчивости отдельные трубы в составе шлангокабеля могут быть до сборки согнуты до достижения максимальной деформации изгиба, _d, как представлено в формуле (J.1), при этом кривизна изгиба должна быть ограничена заданным пространственным ограничением, а труба не должна подвергаться воздействию осевой сжимающей нагрузки, давления или динамической нагрузки

,

(J.1)

где - коэффициент максимума нагрузки, см. таблицу J.1;

_c - характеристическая деформационная способность, вычисляемая по формуле

,

(J.2)

где t ₂ - толщина стенки, определяемая в соответствии с таблицей 7;

D - номинальный наружный диаметр.

Таблица J.1 - Коэффициент максимума нагрузки для изгиба

Условия
Изготовление	0,7

Необходимо учитывать, что приведенное в таблице J.1 значение коэффициента максимума нагрузки не проходило валидацию непосредственно для труб в составе шлангокабеля.

Необходимо провести проверку усталостных свойств материала с учетом воздействия циклов деформации, имеющих место в процессе намотки на барабан, перегрузки и укладки.

Для плотной намотки шлангокабеля на барабан требуется приложить определенное обратное натяжение. Указания для испытаний на малоцикловую усталость приведены в 7.5.8.4.

J.2 Смятие

Оценка на основе критерия величины внешнего давления, как определено в формуле (J.3), может быть использована для предотвращения смятия вследствие результирующего воздействия внешнего давления

,

(J.3)

где p _min - минимальное постоянно поддерживаемое внутреннее давление;

_c - коэффициент максимума нагрузки, см. таблицу J.2;

p _c - показатель устойчивости к смятию, вычисляемый по формуле

,

(J.4)

где p _p - показатель устойчивости к пластическому смятию, вычисляемый по формуле (J.6);

p _el - показатель устойчивости к упругому смятию, вычисляемый по формуле (J.5);

g - коэффициент, вычисляемый по формуле (J.7).

,

(J.5)

,

(J.6)

где _SMY - заданный минимальный предел текучести материала.

,

(J.7)

где O вычисляют по формуле

,

(J.8)

где D - номинальный наружный диаметр;

t ₂ - толщина стенки, определяемая в соответствии с таблицей 7;

f _o - овальность трубы при изготовлении и укладке, вычисляемая по формуле (J.9). Минимальное значение овальности принимают равным 0,005, но рекомендуется использовать измеренное или рассчитанное значение овальности;

E - модуль упругости Юнга для материала трубы;

- коэффициент Пуассона.

.

(J.9)

Таблица J.2 - Коэффициент максимума нагрузки для смятия

Условия	c
Нормальная эксплуатация	0,62
Укладка	0,75

Необходимо учитывать, что приведенное в таблице J.2 значение коэффициента максимума нагрузки не проходило валидацию непосредственно для труб в составе шлангокабеля.

Принимают допущение о незначительном ухудшении параметров материала при изменении температуры и о проведении отжига труб для устранения последствий холодной обработки при изготовлении. В противном случае значение минимального предела текучести должно быть соответствующим образом снижено.

J.3 Лавинное смятие

Для оценки условий возникновения лавинного смятия применяют формулу

,

(J.10)

где p _e - наружное давление;

p _min - минимальное постоянно поддерживаемое внутреннее давление;

_c - коэффициент максимума нагрузки, см. таблицу J.2;

p _pr - устойчивость к лавинному смятию, вычисляемая по формуле

,

(J.11)

где D - номинальный наружный диаметр;

t ₂ - толщина стенки в соответствии с таблицей 7.

Принимают допущение о незначительном ухудшении параметров материала при изменении температуры и о проведении отжига труб для устранения последствий холодной обработки при изготовлении. В противном случае значение минимального предела текучести должно быть соответствующим образом снижено.