«Разработка рекомендаций по защите от коррозии подземных магистральных газопроводов»

 
 
5.5 Расчет кольцевых напряжений в изоляционных покрытиях 
трубопроводов 
При понижении температуры на t С
  периметр трубы сокращается на
,
ст
П
П
t

 

 
(5.23) 
где П – начальный периметр трубы, измеренный по границе контакта
«труба – покрытие». 
Изменение периметра, к которому стремится покрытие, следующее: 
,
из
из
П
П
t




 
(5.24) 
из
 – коэффициент линейного расширения изоляционного покрытия.
В покрытии, нанесенном на трубу, сокращение периметра не может 
реализоваться полностью, периметр изоляции может уменьшится только на 
значение 
∆П, вследствие чего покрытие подвергается деформации растяжения 
,
из
из
l
П
П

 
 
(5.25) 
Максимально возможный перепад температуры 
∆𝑡 принимается равным 
60
0
С (от плюс 40
0
С до минус 20
0
С при остановке и вскрытии трубопровода 
зимой). Относительное удлинение, возникающее при этом при этом в 
асмольном 
изоляционном 
покрытии 
при 
4
1
5,5 10
К ,
из





4
1
0,12 10
К ,
из





составляет: 

---

Изм. 
Лист 
№ докум. 
Подпись Дата 
Лист 
69 
5 Исследование деформации наружного 
покрытия «АРМАС-З» 


,
из
из
ст
из
П
l
l
П
П



 





(5.26) 


4
60 5,5 0,12 10
3,22%.







Напряжения, возникающие при этом, можно рассчитать по закону Гука, 
т.к. покрытия эксплуатируются в области упругих деформаций: 
E


   
 
 
 
 
(5.27) 
где Е - модуль упругости материала покрытия 
Однако, в связи с тем, что модуль упругости сильно зависит от 
температуры и степени старения материала и его определение затруднено и не 
всегда осуществимо, вместо вычисления напряжений и сравнения их с 
прочностью материала применяется другой подход для оценки 
работоспособности изоляционного покрытия. 
Этот подход заключается в измерении относительного удлинения при 
разрыве данного изоляционного материала при температуре охлаждения 
трубопровода и сравнение этой величины с термоупругой деформацией, 
вычисленной по формуле 5.27. Если термоупругая деформация больше 
разрывного удлинения, то покрытие неработоспособно. 
Термоупругие деформации реализуются в полной мере при остановках 
трубопровода и действие их кратковременно, поэтому неверно при оценке 
долговечности покрытия суммировать их с напряжениями растяжения, 
возникающими в результате оседания грунтовой засыпки. 
При повышении давления в трубопроводе от 0 до р в стальной стенке 
трубы возникают кольцевые напряжения растяжения, которые определяются 
по формуле: 
,
2
кц
p D
p






(4.25) 
где p – изменение давления в трубопроводе; 
D – наружный диаметр трубопровода; 
𝛿 – толщина стенки трубопровода. 

---