Расчет трубопровода на прочность

Утечки нефти и газа, проникающие даже через небольшие трещины в трубопроводах, загрязняют окружающую среду и наносят экономический ущерб. Разрывы трубопроводов большого диаметра могут нанести значительный экономический и социальный ущерб. Поэтому к трубам предъявляются жесткие требования (качество материала, поверхности, точность размеров труб, качество сварных швов), необходим расчет трубы на прочность.

Качество материала характеризуется механическими свойствами (временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение и ударная вязкость). Большое значение имеют пластичность и свариваемость. Коррозионная стойкость важна для труб, контактирующих с агрессивными коррозионными средами. Трубы из алюминия и неметаллических материалов устойчивы к коррозии. Однако механические свойства этих материалов невысоки. Область применения труб из этих материалов ограничена. Трубы в крупных газо- и нефтепроводах изготавливаются из стали. Сталь — экономичный, прочный, свариваемый и надежный материал. В зависимости от способа производства трубы для крупных трубопроводов можно разделить на бесшовные, прямошовные и спирально-сварные. Бесшовные трубы используются для трубопроводов диаметром до 426 мм. Сварные трубы обычно используются для трубопроводов диаметром 530 мм и выше. Трубы диаметром до 530 мм изготавливаются из мягкой и холодной углеродистой стали. Трубы диаметром до 1020 мм изготавливаются из холодных и полухолодных низколегированных сталей. Для труб большего диаметра используются термообработанные или термомеханически упрочненные низколегированные стали.

Сталь должна соответствовать требованиям СНиП. Например, отношение предела текучести к временной прочности должно быть ниже 0,75 для углеродистой стали, ниже 0,8 для низколегированной и ниже 0,85 для термомеханически упрочненной стали. Металл труб не должен иметь трещин, сколов и закруглений.