Дополнительная пригрузка на 1 метр трубы рассчитывается по формуле:
где - нагрузка от веса продукта в трубе:
где ρt – плотность газа, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, ,
n – коэффициент надежности по нагрузке от веса продукта;
Км - коэффициент, зависящий от вида пригрузки;
Кнв =1,05 - коэффициент надежности устойчивости трубопровода против всплытия;
qвс - выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод, Н/м.
qтр – собственный вес трубы, Н/м
γв - объемный вес воды с учетом взвешенных частиц, Н/м3, γв = 1100·9,8 Н/м3.
Если дополнительная пригрузка на 1 метр трубы Б >0, то трубу необходимо пригружать.
Шаг расстановки пригрузов определяется по формуле:
где Бпр - вес пригруза в воде, Н.
Qпр - вес пригруза в воздухе, Н:
Qпр = тгр·g,
где тгр – масса пригруза;
Vпр - объем пригруза, м3.
Для железобетонных пригрузов объем рассчитывается по формуле
Расчет надземного перехода трубопровода на прочность и продольную устойчивость
Определение допускаемого пролета между опорами
|
|
Допускаемый пролет определяется по формуле, м
где - суммарный вес трубы и продукта, Н/м:
W – осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы, м3:
R2 – расчетное сопротивление материала трубы.
Кольцевые напряжения от усилий внутреннего давления, МПа
Расчет на продольную устойчивость
Условие выполнения продольной устойчивости
,
где S – сжимающее продольное усилие в трубопроводе, МН
F – площадь поперечного сечения трубы, м2:
Nкр – критическая продольная сила, при которой наступает потеря продольной устойчивости трубопровода, МН:
l 0 – приведенная длина балочного перехода, м:
J – осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м4
Расчет на прочность
Условие прочности записывается в виде
,
где R1 - расчетное сопротивление материала трубы, МПа;
σпр.N - суммарные продольные напряжения, МПа.
Мизг - максимальный изгибающий момент в пролете, Н*м, определяется по формуле:
Н*м
F - площадь сечения трубы, м2;
f - суммарный прогиб трубопровода между опорами, м:
fэ - прогиб от действия поперечных нагрузок, м:
Заключение
Быстрое восстановление работоспособности энергетических сетей является весьма актуальной задачей. Ее успешное решение имеет непосредственное отношение к минимизации ущерба.
Данная работа содержит в себе расчёт минимальной толщины стенки трубы с учётом коррозионно-эрозионного износа трубы и расчёт напряжённо-деформированного состояния, в том числе при изоляционно-укладочных работах.
Частота аварий на коммунально-энергетических сетях и затруднения, которые возникают при ликвидации последствий, остро ставят вопрос о компетентности работников различных организаций этой сферы. Поэтому, помимо расчётов остаточного ресурса трубопровода, следует уделять большое количество внимания профилактическим мерам, обучению работников коммунально-энергетических сетей.
|
|
Список литературы
1. ОСТ 153-39.4-010-2002 Отраслевой стандарт «Методика определения остаточного ресурса нефтепромысловых трубопроводов и трубопроводов головных сооружений».
2. СП 34-116-97 «Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов».
3. РД 39-132-94. «Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов». М. НПО ОБТ. 1994 г.