đường ống chịu áp suất ngoài

ĐƯỜNG ỐNG
chỊU ÁP SUẤT
NGOÀI – BỐ trí
MẶT BẰNG VÀ BỘ
PHẬN ĐỠ ỐNG


THIẾT KẾ ĐƯỜNG
ỐNG CHỊU ÁP
SUẤT NGOÀI


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
Ống xem là dài khi:

L>
Xét một ống dài, hình trụ hoàn hảo, chịu áp suất
ngoài đồng nhất tăng ổn định, đến một điểm
ống sẽ đột ngột bị oằn trong khi ống vẫn ở trạng
thái đàn hồi: áp suất đàn hồi tới hạn


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
Áp suất đàn hồi tới hạn


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
Áp suất đàn hồi tới hạn
• Thấp nhất ứng với n=2  ống bị oằn hình oval
• Nếu do ràng buộc của áp suất ngoài, không
oằn được dạng này, thì đến áp suất tới hạn

ứng với n=3 ống sẽ bị oằn hình 3 vấu
• Với n=2 có thể xác định áp suất tới hạn =


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
Áp suất đàn hồi tới hạn
• Thấp nhất ứng với n=2  ống bị oằn hình oval
• Nếu do ràng buộc của áp suất ngoài, không
oằn được dạng này, thì đến áp suất tới hạn
ứng với n=3 ống sẽ bị oằn hình 3 vấu
• Với n=2 có thể xác định áp suất tới hạn =


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
Áp suất đàn hồi tới hạn
• Thấp nhất ứng với n=2  ống bị oằn hình oval
• Nếu do ràng buộc của áp suất ngoài, không
oằn được dạng này, thì đến áp suất tới hạn
ứng với n=3 ống sẽ bị oằn hình 3 vấu
• Với n=2 có thể xác định áp suất tới hạn =


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
• Với n=2  biến dạng theo chu vi tính bởi:

• Với n=2, thép =0.3 nên


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
• Nếu ống có L

suất đạt ứng suất Yield

• Với n=2, thép =0.3 nên


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
• Nếu ống có chiều dài trung bình

Áp suất gây oằn

Biến dạng chu vi:


ÁP SUẤT LÀM OẰN ỐNG
• Nếu ống không tròn hoàn hảo, bị oval từ đầu,
tại đó ống dễ bị oằn hơn
Áp suất gây oằn


Thiết kế theo chuẩn ASME
• Thiết kế theo các quy định của ASME B&PV
(section II & VIII)
• Thông số A (Section II) cho
– Ống có L
– Ống có L>LC: oằn đàn hồi


Thiết kế theo chuẩn ASME
• Với ống có D/t  10, áp suất cho phép

Với PC là PCE hoặc PIC
• Thông số B (Section VIII)
• Khi đó áp suất cho phép:


BỐ TRÍ MẶT
BẰNG VÀ BỘ
PHẬN ĐỠ ỐNG


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống
Trọng lượng ống và các bộ phận khác phải được
đỡ nhằm:
• Giảm tối thiểu ứng suất lên ống
• Duy trì bố trí mặt bằng và độ dốc
• Tránh hiện tượng võng quá mức
• Giảm tối thiểu các phản lực trên các vòi thiết
bị
• Tối ưu hóa về loại, kích thước và vị trí của các
bộ phận đỡ


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống
• Thực tế có thể sử dụng khoảng cách dài hơn
khoảng cách cho trong bảng trên
• Cho phép ứng suất uốn ống 5000-10,000psi
• Khoảng cách này thay đổi theo:

– Nhiệt độ
– Vật liệu ống: ống đồng, ống PVC, ống composite,
ống HDPE…


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống
• Ứng suất uốn ước lượng theo:


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống


Khoảng cách giữa các bệ đỡ ống