Preskoči na sadržaj
Stojan Petković Stojan Petković

CT granice čvrstoće

Svi alati

Mehanika

CT granice čvrstoće

Naponi, granice pucanja, kolapsa i zatezanja coiled tubing-a za opterećenje koje uneseš, sa Von Mises proverom prema faktoru granice tečenja. Oilfield ili metričke jedinice.

Pre nego što koristite alate

Alati i kalkulatori na ovom sajtu su lična, informativna pomagala napravljena iz javnih formula i navedenih pretpostavki.

  • Rezultati su orijentacioni. Nisu projekat, procedura ni stručni savet.
  • Ne koristite ih kao jedinu osnovu za radove na bušotinama, rad pod pritiskom, rad sa azotom ni bilo koju drugu bezbednosno značajnu radnju. Pridržavajte se procedura svoje kompanije, podataka proizvođača i naloga odgovornog lica.
  • Ovo je lični, nezavisni sajt. Ne predstavlja nijednog poslodavca ni kompaniju i ne koristi njihove podatke. Za unete podatke i svoje odluke odgovarate sami.
Nazad na alate
Cev
in
in

(ODmax − ODmin) / OD; oko 0,005 za novu cev

Materijal
psi

Minimalna granica tečenja čelika

%

Projektni faktor na granicu tečenja

psi

Čelik: oko 30 miliona psi

Čelik: 0,33

Opterećenja
psi
psi
lbf

Pozitivna pri zatezanju, negativna pri pritisku

ft

Radijus preko kojeg se cev savija; 0 za ravnu cev

Faktor sigurnosti API 5C7 korekcije kolapsa za zatezanje, najmanje 1

Unos

Rezultat

Udeo granice tečenja

– %

–

Naponi na unutrašnjem zidu

Aksijalni napon (nepovoljnija strana)
–
Obimni napon
–
Radijalni napon
–
Von Mises napon
–

Pucanje

API 5C3 unutrašnja granica tečenja
–
Granica tečenja sa zatvorenim krajem
–
Stvarni pritisak pucanja
–

Kolaps

Timošenko, okrugla
–
API 5C3, okrugla
–
API 5C7, ovalna
–
Timošenko, ovalna
–
API 5C7, ovalna, sa zatezanjem
–

Granice zatezanja

Maksimalno zatezanje
–
Maksimalno zatezanje pri ovom pritisku
–

Diferencijalni pritisak (spoljašnji − unutrašnji) –

Metoda

Cev se proverava kao debelozidna čelična cev pod unutrašnjim i spoljašnjim pritiskom, aksijalnom silom i opcionim savijanjem.

  1. Aksijalni napon je aksijalna sila podeljena površinom čelika. Savijanje radijusa R dodaje napon savijanja E·OD/(2R) na konveksnoj strani i oduzima ga na konkavnoj; uzima se veća apsolutna vrednost.
  2. Obimni i radijalni napon na unutrašnjem zidu dobijaju se iz Lamé jednačina za debelozidni cilindar; radijalni napon tu je jednak negativnom unutrašnjem pritisku. Von Mises napon spaja sva tri: √(σa² + σh² + σr² − σa·σh − σa·σr − σh·σr). Torzija nije uključena.
  3. Pucanje: API 5C3 unutrašnja granica tečenja 0,875 · 2Y·t/D; granica tečenja sa zatvorenim krajem (4Y/√3)·(t/D)·(1 − t/D), gde Von Mises napon na unutrašnjem zidu dostiže Y; stvarni pritisak pucanja (2Y/√3)·ln(OD/ID), gde teče ceo zid.
  4. Kolaps: Timošenko, Pc = [Py·R + Pe·(1 + 3·ov·D/2t) − √((Py·R + Pe·(1 + 3·ov·D/2t))² − 4·Py·Pe·R)] / 2, sa Py = 2Y·t/D, Pe = 2E/(1 − ν²)·(t/D)³ i R kao umanjenjem za aksijalni napon; okrugla cev ima ov = 0. API 5C3 koristi oblast tečenja, plastičnu, prelaznu ili elastičnu po D/t, sa granicom tečenja umanjenom za aksijalni napon. API RP 5C7 daje kolaps ovalne cevi iz kolapsa okrugle cevi i ovalnosti, a pri zatezanju ga umanjuje za Kcf = ((1/SF)^(4/3) − (L/Ly)^(4/3))^0,75.
  5. Granice zatezanja: Ly = faktor tečenja · Y · površina čelika, i najveća aksijalna sila pri kojoj Von Mises napon sa obimnim i radijalnim naponom unetih pritisaka dostiže faktor tečenja.

Pretpostavke

  • Bešavna čelična cev ravnomernog zida i unetih nominalnih mera, bez korozije, habanja i zamora.
  • Pritisci su ravnomerni duž cevi; naponi su oni na unutrašnjem zidu, najnepovoljniji slučaj.
  • Torzija i smicajni naponi nisu uključeni.
  • API jednačine kolapsa važe za opseg D/t iz standarda; proveri rezultate van njega.

Zasnovano na jednačinama API 5C3 i API RP 5C7, Timošenkovom kolapsu, Lamé jednačinama i Von Mises kriterijumu. Proračun reprodukuje referentnu tabelu za njen primer. Proveri standarde pre nego što se osloniš na rezultat; vek trajanja pod zamorom nije pokriven.

Alati su pomoć za inženjere. Proveri ulazne podatke i rezultate: odgovornost za svaku odluku ostaje na korisniku.