Определение шага расстановки пригрузов при укладке трубопровода в обводненной местности

Дополнительная пригрузка на 1 метр трубы рассчитывается по формуле:

где - нагрузка от веса продукта в трубе:

где ρ_t – плотность газа, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, ,

n – коэффициент надежности по нагрузке от веса продукта;

К_м - коэффициент, зависящий от вида пригрузки;

К_нв =1,05 - коэффициент надежности устойчивости трубопровода против всплытия;

q_вс - выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод, Н/м.

q_тр – собственный вес трубы, Н/м

γ_в - объемный вес воды с учетом взвешенных частиц, Н/м³, γ_в = 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 Б_пр - вес пригруза в воде, Н.

Q_пр - вес пригруза в воздухе, Н:

Q_пр = т_гр·g,

где т_гр – масса пригруза;

V_пр - 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:

N_кр – 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;

σ_пр.N - суммарные продольные напряжения, МПа.

М_изг - максимальный изгибающий момент в пролете, Н*м, определяется по формуле:

 Н*м

F - площадь сечения трубы, м²;

  f - суммарный прогиб трубопровода между опорами, м:

f_э - 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.