Приложение Е (справочное). Пример определения нормативного длительного сопротивления для полимерных материалов

Приложение Е
(справочное)

Пример определения нормативного длительного сопротивления для полимерных материалов

Трубопровод из полипропилена марки PP-R 80 служит для транспортировки гликоля. Срок службы 25 лет. Из них:

- работа при температуре = 60°С составляет = 97% времени,

- работа при аварийной температуре = 90°С в течение 100 ч,

%;

(E.1)

- работа при максимальной температуре = 70°С составляет = 100 - 97 - 0,046 = 2,954%.

Требуется определить нормативное сопротивление длительной прочности.

На рисунке Е.1 приведены эталонные кривые длительной прочности материала. Начиная с температуры 70°С и выше, кривые состоят из левой и правой частей, которые пересекаются, образуя в точке перелом.

Напряжение в стенке трубы определяют с помощью последовательных приближений.

Согласно 13.2.1 имеем

- для расчетной температуры < 70°С и левой части ломаной при 70°С

,

- для правой части ломаной при 70°С

.

Начальное приближение: = 3,3 МПа.

Расчетные напряжения составляют:

при = 60°С: = 1,53,3 = 4,95 МПа > 4,82 МПа,

при = 70°С: = 1,33,3 = 4,29 МПа < 4,31 МПа,

при = 90°С: = 1,03,3 = 3,3 МПа < 3,41 МПа.

В правой части неравенств - граничные значения , определяемые для PP-R 80 по таблице 13.3. Напряжения при температуре = 60°С относятся к эталонной кривой, которая не имеет точки перелома (первая зависимость), при температурах = 70°С и = 90°С расчетные напряжения находятся справа от точки перелома (вторая зависимость).

"Рисунок Е.1 - Эталонные кривые длительной прочности для труб из полипропилена PP-R 80"

Подставляя и в уравнения для соответствующих кривых, получаем

 ч,  ч,  ч.

Повреждаемость

%/ч.

Срок службы

Второе приближение: = 3,4 МПа.

при = 60°С: = 1,53,4 = 5,1 МПа > 4,82 МПа,

при = 70°С: = 1,33,4 = 4,42 МПа < 4,31 МПа,

при = 90°С: = 1,03,4 = 3,4 МПа < 3,41 МПа.

Получаем

 ч,  ч,  ч.

Повреждаемость

%/ч.

Срок службы

Третье приближение: = 3,35 МПа.

при = 60°С: = 1,53,35 = 5,03 МПа > 4,82 МПа,

при = 70°С: = 1,33,35 = 4,36 МПа < 4,31 МПа,

при = 90°С: = 1,03,35 = 3,35 МПа < 3,41 МПа.

Получаем

 ч,  ч,  ч.

Повреждаемость

%/ч.

Срок службы

При сроке службы 25 лет напряжение в стенке трубопровода не должно превышать 3,35 МПа. Таким образом, = 3,35 МПа.