Tính áp suất tác dụng lên Ống áp lực bị biến dạng khi khoan phun từ bên ngoài.

M

manhtuanktv

#1
Author
Chào mọi người!
Em hiện đang tham gia lắp đặt đường ống áp lực cho một nhà máy thủy điện. Giờ đang gặp phải một vấn đề như sau:
Ống áp lực của bọn em có đường kính 6,5m, chiều dày thép t=18mm, vật liệu SM490 (có ứng suất uốn là 325MPa).
Sau khi lắp đặt, ống được bên xây dựng đổ bê tông xung quanh. sau khi đổ bê tông 1 tháng, bọn em đã cắt giằng trong lòng ống, và bên xây dựng tiến hành khoan phun xi măng gia cố lấp đầy từ bên ngoài. Không hiểu bên họ phun với áp suất bao nhiêu, mà ống của bọn em bị móp lại ra trên suốt chiều dài 4m(gọi là phình ngược vào trong đó), chỗ bị bóp lớn nhất có kích thước tới 300mm. Lập biên bản hiện trường bên xây dựng họ nói họ phun chỉ có 4 atm thôi :29::29: Mà bên giờ em chưa tìm được bài toán nào để tính toán xem, với áp suất nào thì khiến cái ống móp lại như thế. Mong mọi người giúp đỡ ạ. Em cảm ơn!
 
Lượt thích: umy
Pathétique

Pathétique

Active Member
#2
Ðề: Tính áp suất tác dụng lên Ống áp lực bị biến dạng khi khoan phun từ bên ngoài.

Thứ nhất, mình không hiểu sao bạn post bài vào phần Công nghệ hàn?

Vấn đề của bạn tính toán bằng phần tử hữu hạn không khó, tuy nhiên bạn nên vẽ hình mô tả vấn đề 1 cách tường minh thì mọi người giúp bạn được. Bạn là người tiếp xúc trực tiếp với vấn đề, nên chỉ có bạn mới mô hình hóa, tức đơn giản hóa vấn đề tốt.
 
M

manhtuanktv

#3
Author
Ðề: Tính áp suất tác dụng lên Ống áp lực bị biến dạng khi khoan phun từ bên ngoài.

Sở dĩ em post mấy bài này vào phần công nghệ Hàn, vì các anh làm bên phần này, em thấy tiếp xúc nhiều với phần bồn bể với đường ống áp lực. Em đã tính thử được áp suất trong trường hợp ống chịu áp suất từ bên trong( theo bài toán tính ngược chiều dày thành ống khi các anh thiết kế bồn bể chịu áp), nhưng còn trường hợp chịu áp suất tác động từ mặt cong phía ngoài như thế này thì em chịu. Hơn nữa, mấy thằng cha xây dựng hắn nói đây là do mối hàn kém chất lượng- tức quá đi, que hàn 9016 chứ đâu phải KT như mấy ông ấy hay dùng đâu, Tiếc là em ko chuyên ngành hàn lắm, mới lại cũng mới vào nghề.
 
Last edited by a moderator:
D

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
#4
Ðề: Tính áp suất tác dụng lên Ống áp lực bị biến dạng khi khoan phun từ bên ngoài.

manhtuanktv viết:
Chào mọi người!
Em hiện đang tham gia lắp đặt đường ống áp lực cho một nhà máy thủy điện. Giờ đang gặp phải một vấn đề như sau:
Ống áp lực của bọn em có đường kính 6,5m, chiều dày thép t=18mm, vật liệu SM490 (có ứng suất uốn là 325MPa).
Sau khi lắp đặt, ống được bên xây dựng đổ bê tông xung quanh. sau khi đổ bê tông 1 tháng, bọn em đã cắt giằng trong lòng ống, và bên xây dựng tiến hành khoan phun xi măng gia cố lấp đầy từ bên ngoài. Không hiểu bên họ phun với áp suất bao nhiêu, mà ống của bọn em bị móp lại ra trên suốt chiều dài 4m(gọi là phình ngược vào trong đó), chỗ bị bóp lớn nhất có kích thước tới 300mm. Lập biên bản hiện trường bên xây dựng họ nói họ phun chỉ có 4 atm thôi :29::29: Mà bên giờ em chưa tìm được bài toán nào để tính toán xem, với áp suất nào thì khiến cái ống móp lại như thế. Mong mọi người giúp đỡ ạ. Em cảm ơn!
Nhấn để xem toàn bộ nội dung...
Trong Sức bền vật liệu, có một dạng tính toán đặc biệt gọi là bài toán ổn định (burklin), mà phần đông sinh viên hình như không được học do tính chất cá biệt và hiếm gặp của nó!

Trong kỹ thuật, nhiều khi ta gặp các trường hợp vật thể chịu lực nén; nhưng do vật liệu nói chung thường có khả năng chịu nén tốt hơn chịu kéo nên bài toán chịu nén thường không được quan tâm đầy đủ. Song, khi vật thể chịu nén lại có vách mỏng và phương của lực lại nằm trên bề mặt mỏng đó thì phát sinh ra sự cố bị biến dạng lớn, dẫn đến sụp đổ kết cấu - gọi là mất ổn định; trường hợp này thường thấy khi ta nén dọc trục một thanh dài thẳng nhưng có tiết diện nhỏ hoặc một kết cấu bình vỏ mỏng chịu áp suất chân không. Xét về mặt ứng suất thì lực nén kể trên chỉ tạo ra một ứng suất khá nhỏ, thua xa khả năng chịu lực của vật thể, nhưng do một số điều kiện mất cần bằng rất nhỏ vốn có trong thực tế (vật liệu không thực sự đồng nhất, hình dạng hình học của vật thể không thực sự chính xác, lực tác động có thể hơi lệch hướng...) nên đã sinh ra thành phần ứng suất pháp tuyến tác động lên vỏ mỏng, khiến nó biến dạng lớn và gây sụp đổ kết cấu.

Đối với bình vỏ mỏng chịu chân không - tức là áp suất ngoài tác động lên vỏ chỉ có 1 kgf/cm^2 - mà cũng đã có thể bóp bình chân không tóp thành dạng múi khế thì với áp suất bơm bêton cỡ 4 kgf/cm^2 chùm lên ngoài ống thép đường kính lớn tới 6.500 mà chỉ dày có 18 mm thì bị bóp méo như cậu mô tả là còn ít đấy. Trong trường hợp mà bơm thật nhanh beton lỏng cùng lúc cho đến khi phủ kín ống thì còn đỡ, chứ nếu đổ beton chừng 1/2 ống rồi đợi khô sau đó đổ nốt thì thảm hoạ có thể còn ghê gớm hơn nhiều (do mất cần bằng lực là khá lớn).

Minh hoạ dưới là bài phân tích trong trường hợp một đoạn ống chịu áp ngoài 4 kgf/cm^2, một đầu beton đã cứng và ta đổ phần còn lại. Biến dạng của thành ống ở đây chỉ có giá trị định tính thôi, cho thấy nó bị móp so với phần bị lồi là 24 mm, tức là hơn cả chiều dày của vỏ rồi, dứt khoát nó sẽ bị mất ổn định (đầu tròn là phần beton đã cứng, nếu chưa cứng thì kết quả giống như quả khế).


​

Để khắc phục sự cố này, cậu cần bổ sung hệ thống giằng đỡ (cốp pha) bằng kết cấu thép hàn, đủ chắc chắn và bố trí hợp lý bên trong mỗi đoạn ống chuẩn bị đổ beton.
 
Last edited:
Lượt thích: umy
Bạn muốn tham gia thảo luận?
Bấm vào đây để đăng nhập hoặc đăng ký thành viên.
Top