Отчет о научно-исследовательской работе. Односторонняя печать

 
3.4.3 Анализ температурных напряжений в покрытии трубы 
При расчете параметров напряженного состояния защитного покрытия труб 
предполагается, что минимальная температура Т
2
равна минус 47

С. Соответ-
Параметр 
Значение 
диаметр труб (Dп) 
1420 мм 
коэффициент Пуассона 
0,42 
толщина защитного покрытия 
3,5 мм 
коэффициент температурного расширения металла стенки тру-
бы (

т) 
13

10
-6
С

-1
температурного расширения материала покрытия (

п) 
200

10
-6
С

-1
разность минимальной температуры воздуха на площадке хра-
нения и начальным значением температуры Т
0
(

t) 
67 С

; 
разрушающее напряжение при растяжении (определенное при 
начальной температуре t
0
= 20 С

)
0
Т

32
..
22
МПа 
модуль упругости материала покрытия (Eп) с учетом изменения 
его при понижении температуры (для минус 47 С

) 
2250 МПа 

---

120 
 
 
ственно, все значения параметров напряженно-деформированного состояния рас-
считываются из условия, что температурный перепад 

t составляет минус 67

C. 
Продольные и радиальные напряжения, в соответствии с выражениями 
(3.26) и (3.31), для рассматриваемой трубы, при температуре окружающей среды 
равной минус 47

С, распределены по толщине покрытия в соответствии с функ-
циями, представленными на рисунке 3.19.
Рисунок 3.19 – Распределение продольных (а) и радиальных (б) напряжений по 
толщине покрытия при температуре минус 47

С 
В продольном направлении напряжения являются постоянными по толщине 
покрытия и при минус 47

С составляют 28.2 МПа. Радиальные напряжения по 
толщине покрытия отрицательные (сжимающие). Максимальное по модулю зна-
чение (

2,5 МПа) наблюдается у внутреннего слоя, контактирующего с металлом 
трубы. На поверхности покрытия радиальные напряжения отсутствуют. 
Кольцевые и касательные напряжения для рассматриваемой трубы при тем-
пературе минус 47

С распределены по толщине покрытия в соответствии с функ-
циями, представленными на рисунке 3.20. 
Кольцевые напряжения – растягивающие (положительные). По толщине по-
крытия изменяются линейно. Максимальное значение (28,2 МПа) наблюдается у 
внутреннего слоя, контактирующего с металлом трубы, его. Приближаясь к по-
верхности, значения этих напряжений снижаются и на поверхности принимают 
значение равное 18,7 МПа. Касательные напряжения – растягивающие (положи-
тельные) По толщине покрытия постоянны. Приближенно величина касательных 
напряжений при температуре минус 47

С составляет 7,2 МПа. 
Толщина покрытия, мм 
Толщина покрытия, мм 
Продоль
ные
на
пряже
ни
я, 

z(

p
), 
МПа
Р
ади
аль
ные
на
пряже
ни
я, 

r(

p
), 
МПа
а 
б 

---

121