Гидравлические сопротивления сварных стыков стальных трубопроводов

Новейшие достижения в изучении гидравлических сопротивлений и появление теоретически обоснованных формул, правильно отражающих эти закономерности, позволяют вести определение потерь напора в трубах со значительно большей точностью, чем это было возможно ранее. Это обстоятельство, а также широкое распространение в практике трубопроводного строительства стальных труб с новыми способами их соединения (различными методами сварки) требует специального учета влияния стыков на сопротивление.

Следует отметить, что вопрос о влиянии стыков на гидравлические сопротивления трубопроводов исследован очень мало и все имеющиеся по этому поводу немногочисленные работы относятся лишь к последнему десятилетию.

Первая попытка теоретического подхода к определению величины потерь напора в трубопроводах, вызываемых электродуговыми стыками, была сделана В. И. Черникиным в 1949 г. Выражая потерю напора, вызванную расширением потока после стыка, по формуле Борда-Карно.

На основании своих исследований В. И. Черникин рекомендовал учитывать влияние стыков для коротких труб малых диаметров.

Эти исследования явились, однако, лишь первым приближением к оценке истинной величины сопротивления стыков. В действительности механизм движения при прохождении жидкости через стык оказывается более сложным — за стыком поток сжимается подобно тому, как это происходит в диафрагмах. Принятое Черникиным значение высоты грата 6 = 6 мм, как показали последующие исследования, оказалось преувеличенным.

Значительные экспериментальные работы, посвященные учету влияния электродуговых стыков на сопротивления трубопроводов, проведены в институте Водгео Ф. А. Шевелевым. Были исследованы трубы диаметром = 78,5; 155,1 и 302 мм с расстоянием между стыками от 0,375 до 3 м. Результаты этих опытов были представлены на графиках в виде кривых сопротивления; один из таких графиков, полученный при исследовании трубы диаметром 155,1 мм с разным расстоянием между стыками.