Удосконалення розрахунку технологічних трубопроводів (укр.)
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2025.348827Ключові слова:
сталий розвиток, трубопровід, міцність, розрахунок, температурний коефіцієнтАнотація
Раціональне використання ресурсів при проектуванні технологічних трубопроводів та забезпечення їх зростаючих потреб вимагає виконання розрахунків на міцність, які потребують використання відповідних значень температурних коефіцієнтів сталей Аt. Метою статті є удосконалення знаходження температурних коефіцієнтів сталей, значення яких визначаються чинними в Україні нормативними документами.
В результаті встановлено, що залежність Аt = f(t) для сталей Ст.3, 10, 20, 09Г2С, 10Г2С1, 15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С в діапазоні зміни t від 200 oС до 300 oС описується простою квадратичною регресією Аt = – 0,00001t2 + 0,0025t + 0,9, а при зміні t від 300 oС до 450 oС – кубічною регресією Аt = – 0,00000007t3 + 0,00006696t2 – 0,02197070t + 3,29876905. У наведених формулах температура t підставлена в °C.
Залежність Аt = f(t) для сталі 15Х5М в діапазоні зміни t від 200 oС до 390 oС можна описати квадратичною регресією Аt = – 0,00000794t2 + 0,00336599t + 0,64421053, а при зміні t від 390 oС до 450 oС – квадратичною регресією Аt = – 0,00007917t2 + 0,06266667t – 11,64875000.
Залежності Аt = f(t) для інших сталей апроксимуються єдиними математичними рівняннями на всьому діапазоні змінювання температур.
Значення температурного коефіцієнта Аt для сталей 08Х18Н10Т, 08Х22Н6Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 45Х14Н14В2М, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н15М3Т описується кубічною регресією. Аt = 0,00000002t3 – 0,00001870t2 + 0,00493000t + 0,61799999.
Залежність Аt = f(t) для сталей 12Х1МФ, 15Х1МФ описується квадратичною регресією Аt = – 0,00000128t2 – 0,00016667t + 1,08461538.
Значення температурного коефіцієнта Аt для сталі 20Х3МВФ описується квадратичною регресією Аt= – 0,00000453t2 + 0,00182667t + 0,8160.
Середнє значення похибки виконаних апроксимацій знаходиться в діапазоні від 0 % до 1,27 %, що свідчить про високий рівень збігу рівнянь регресії з фактичними значеннями.
Використання запропонованих формул для розрахунку температурного коефіцієнта сталей дає змогу спростити розрахунок технологічних трубопроводів на міцність.
Посилання
ДСТУ 9218:2023 Труби сталеві зварні прямошовні. Технічні умови. [Чинний від 2023–07–01]. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=102743.
ДСТУ 8934:2019 Труби безшовні гарячедеформовані з корозійнотривких сталей. Технічні умови. [Чинний від 2021–01–01]. Вид. офіц. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2020. ІІІ, 15 с.
ДСТУ 8937:2019 Труби безшовні холодно- та теплодеформовані з корозійнотривких сталей і сплавів. Технічні умови. [Чинний від 2021–01–01]. Вид. офіц. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2020. ІІІ, 18 с.
ДСТУ 8938:2019 Труби сталеві безшовні гарячедеформовані. Технічні умови. [Чинний від 2021–01–01]. Вид. офіц. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2020. ІІІ, 20 с.
ДСТУ 8939:2019 Труби сталеві безшовні холоднодеформовані. Технічні умови. [Чинний від 2021–01–01]. Вид. офіц. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2020. ІІІ, 18 с.
СН 527-80. Інструкція по проектуванню технологічних сталевих трубопроводів Ру до 10 МПа. URL: https://budinfo.org.ua/doc/1807926/SN-527-80-Instruktsiia-po-proektuvanniu-tekhnologichnikh-stalevikh-truboprovodiv-Ru-do-10-MPa.
Штонда Ю. Н., Іванченко В. В., Табунщиков В. Г. Проектування та розрахунок технологічних трубопроводів: Методичний порадник до організації вивчення дисципліни. Сєвєродонецьк: Видавництво Сєвєродонецького технологічного інституту СНУ імені Володимира Даля, 2009. 40 с.
Андреєв Ігор. Розрахунок технологічних трубопроводів: навч. посіб. для студ. спеціальності 133 «Галузеве машинобудування». Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. 104 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/52475.
Андреєв І. А. Розрахунок модулю пружності сталей під час розтягу. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”, серія „Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження”. Київ, 2024. № 1 (23). С. 23–27. DOI: https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2024.300978.
Андреєв І. А. Удосконалення розрахунку трубної решітки кожухотрубного теплообмінного апарата на міцність. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”, серія „Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження”. Київ, 2023. № 2 (22). С. 9–14. DOI: https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2023.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Ігор Анатолійович Андреєв
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
