Statická analýza připojení potrubí z polyetylénu FAST VUT v Brně Ústav stavební mechaniky Statická analýza připojení potrubí z polyetylénu Ing. Roman GRATZA Ing. Jiří KYTÝR, CSc. Ostrava 10. 2. 2005
Potrubní systémy Trubky, tvarovky (spojené svarem) Materiál – tlakové rozvody (PE-HD, PP-R) Návrh (MRS – životnost, teplota) Provozní koeficient Rozměrové řady (SDR)
T – spoj Vstřikovaný (zesílení) Svařovaný (elektrotvarovka, horké těleso bez přídavného materiálu, horký plyn s přídavným materiálem) Tvar (bez ztužení)
Řešený příklad T-spoj (PE-HD krátkodobé hodnoty) Rozměrové řady (SDR 11, SDR 17) Průběžná trubka (průměr 630 mm) Přípojná trubka (630, 450, 315, 160, 75, 40 mm) Zatížení – vnitřní přetlak (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 MPa) Použité prvky – SOLID45, SHELL43
T-spoj, 630/315 mm, SDR 11, SOLID 45
Misesovo napětí, geometricky nelineární výpočet, 630/315 mm, SDR 11, vnitřní přetlak 0,2 MPa, SOLID45
Geometricky nelineární výpočet, SDR 17 vnitřní přetlak samotné trubky T spoj kotlový vzorec 630/630 630/450 630/315 630/160 630/75 630/40 tečné napětí uprostřed tloušťky maximální Misesovo napětí p [MPa] σt [MPa] σe [MPa] 0,2 1,6 6,9 7,5 7,3 6,2 4,6 4,3 0,4 3,2 13,4 14,7 14,4 12,3 9,2 8,5 0,6 4,8 19,6 21,5 21,3 18,3 13,8 12,8 0,8 6,3 25,6 28,2 28,1 24,2 18,5 17,1 1,0 7,9 31,4 34,7 30,2 23,1 21,4 Geometricky nelineární výpočet, SDR 17
Geometricky nelineární výpočet, SDR 11 vnitřní přetlak samotné trubky T spoj kotlový vzorec 630/630 630/450 630/315 630/160 630/75 630/40 tečné napětí uprostřed tloušťky maximální Misesovo napětí p [MPa] σt [MPa] σe [MPa] 0,2 1,0 4,5 4,8 3,6 2,8 2,7 0,4 2,0 9,0 9,5 7,2 5,6 5,4 0,6 3,0 13,2 14,1 13,4 10,8 8,4 8,1 0,8 4,0 17,4 18,6 17,7 14,3 11,2 5,0 21,5 23,0 22,0 17,9 14,0 13,5 Geometricky nelineární výpočet, SDR 11
Závislost Misesova napětí na velikosti T-spoje, vnitřní přetlak 0,2 MPa
Závěr Vliv velikosti přípojného potrubí 630/450 mm (maximální hodnoty) Velikost napětí zvětšeno až 4,8 krát Většina spojů by nevyhověla Omezená životnost praktická opatření 630/75, 630/40 mm (srovnatelný lineární i nelineární výpočet)
Děkuji za pozornost