Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

Параметры, входящие в формулу (4.33), рассчитываются по зависимостям

Яв=Рв

4

(4.34) (4.35)

где - плотность воды, с учетом содержания солей и мехпри-месей, Рз=1100...1150 кг/м; - наружный диаметр футеровки; -постоянный коэффициент: для выпуклых кривых к = 8, для вогнутых kq = 32; р - угол поворота оси трубопровода, рад; R - радиус кривизны рельефа дна траншей, который должен быть больше или равен минимальному радиусу упругого изгиба оси трубопровода из условия прочности.

Нормативный вес балластировки в воздухе

бал.в

Рб-Рв-к„

(4.36)

где Pg - плотность материала балластировки: для бетонных грузов Pg = 2300 кг/мз, для чугунных - Pg = 7450 кг/м\

Расстояние между центрами одиночных грузов, используемых для балластировки, определяется по формуле

тбал.в

где Шг - масса одного груза, (табл. 4.8).

(4.37)

Таблица 4.8

Масса грузов, используемых для балластировки

Наружный диаметр трубопровода, мм

Масса одного груза, кг

Железобетонный седловидный

Кольцевые

Железобетонный

Чугунный

1500

1725

3000

3346

2024

1100

3000

3346

2300

1100

1020

3000

3346

4048

1100

1220

4000

4238

5658

2000

Общее число грузов, необходимых для участка трубопровода длиной , составляет

(4.38)

При балластировке трубопроводов анкерными устройствами расстояние между ними находят по формуле

Ябал

где Ба„ - расчетная несущая способность устройства

анк анк анк анк

(4.39)

(4.40)

Zj - количество анкеров в одном анкерном устройстве; т -коэффициент условий работы анкеров; Р - их расчетная несущая способность.

Для винтовых анкеров (типов ВАУ, АС, АЛ) с диаметром винтовой лопасти Вз„ при z,„ = 1, а также когда z,„ > 2 и DJDk 3 принимают т„ = 1,0. Если же z„ > 2, но 1 < D„/D,„ < 3, то величину коэффициента условий работы находят по формуле ,

П1а„.=0,25

(4.41)

Сведения о стандартных диаметрах лопастей винтовых анкеров и области их применения приведены в табл. 4.9.

Таблица 4.9.

Область применения винтовых анкеров ,

Диаметр лопасти анкера, м

0,45

Рекомендуемые диаметры трубопровода, мм

273...530

426...820

720... 1020

1020...1220

1220

Для анкеров раскрывающегося типа (АР) в формулу (4.41) вместо D подставляется расчетное значение диаметра

(4.42) 119



где Fj, - суммарная площадь проекций лопастей на горизонтальную плоскость (табл. 4.10).

, ; Таблица 4.10

Площадь лопастей раскрывающегося анкера

401-

401-

401-

403-

403-

403-

403-

кера

2Л-У

0,98

Расчетная несущая способность анкера вычисляется по формуле

-F,-(A-C+B-Y-hJ.

wo..;; i Li > iy-.,.tiil. O,.

(4.43)

где - коэффициент условий работы анкера при выдергивающей нагрузке (табл. 4.11); К„ - коэффициент надежности анкера, К„ =1,4; А, В - числовые коэффициенты, величина которых зависит от угла внутреннего трения (табл. 4.12); - средневзвешенный удельный вес грунтов, залегающих от дна траншеи до отметки заложения лопастей анкера (табл. 4.3); - глубина заложения лопастей от дна траншеи. .r. r;i у:\\у i-- / , (ч?;

Площадь лопастей винтового анкера вычисляется по формуле

. , -Г.;д,1=-у- -:.,nymm.- (4.44)

Значения коэффициентов т.

Таблица 4.11

Тип грунтов, их иид и состояние

Величина т„

Глинистые:

твердые, полутвердые и тугопластичные

мягкопластичные

текучспластичные j Пески: .ij,.:

маловлажные

влажные

водонасыщенные Супеси:

твердые .= пластичные текучие

0,7 ,0,7

""о,7 I 0,6 0,5

0,6 -0,5

Величины коэффициентов А и В в формуле (4.43)

Угол внутреннего

Угол внутреннего

трения, градусы

трения, градусы

13,5

16,8

21,2

12,3

26,9

16,5

34,4

22,5

44,5

31,0

11,1

59,6

44,4

Требуемое число анкеров находится по формуле

N =z •-

анк анк

(4.45)

§4.5. Примеры расчетов

Пример 4.1. Определить толщину стенки нефтепродуктопровода диаметром 530 мм и длиной 160 км без промежуточных насосных станций, рассчитанного на рабочее давление 6,4 МПа. Температура перекачиваемого нефтепродукта Т,=282 К. Нефтепродуктопровод предполагается изготовить из труб Челябинского трубопрокатного завода, изготовленных по ТУ 14-ЗР-03-94.

Решение

1.По табл. П. 1.1 (Прил. 1) находим, что это прямошовные трубы с контролируемой прокаткой, изготовленные из стали 08ГБЮ (азр=510 МПа, а,=350 МПа) или стали 09ГБЮ (а =550 МПа, а,=380 МПа).

При этом способе изготовления согласно табл.4.1 К, = 1,4. Для диаметра трубопровода 530 мм К„ = 1, а коэффициент условий работы Шо = 0,9.

2. По формуле (4.2) находим расчетное сопротивление металла: сначала для стали 08ГБЮ

510 •

; 1,4-1

З.Так как нефтепродуктопровод не имеет промежуточных перекачивающих станций, то коэффициент надежности по нагрузке п, = 1,1.



По формуле (4.1) вычисляем расчетную толщину стенки трубопровода

) 14 . .-7.;. ,

1,1-6,4-0,530

2-(1,1-6,4 + 327,9)

= 0,0056 м.

Полученное расчетное значение толщины стенки округляем до ближайщего большего по сортаменту равного 5„ = 0,007 м. Так как округление произведено до наименьшего стандартного значения с запасом, то рассматривать применение стали 09ГБЮ нет необходимости.

4.Абсолютные значения максимального положительного и максимального отрицательного температурных перепадов по формулам (4.6)

12-10--2,06-10

= 39,8 град

. , : д,;, 327.9.(1-0.3) , i • • (-> 12-10--2,06-10

К дальнейшему расчету принимаем большую из величин AT = 92,9 град.

5.По формуле (4.5) находим величину продольных осевых сжимающих напряжений

Чпо =-12-10--2,06-10-92,9 + 0,3-"" фЛГ.* ; 0,007

= -69,7 МПа.

Знак «минус» указывает на наличие осевых сжимающих напряжений. Поэтому по формуле (4.4) вычисляем коэффициент у,, учитывающий двухосное напряженное состояние металла.

1-0,75-

69,7 327,9,

327,9

6.По формуле (4.3) пересчитываем толщину стенки нефтепродуктопровода .

1,1-6,4-0,530

5 = -

= 0,00634 м.

I • " 2-(1,1-6,4 + 0,877-327,9)

I Таким образом, ранее принятая толщина стенки равная 5„=0,007 м может быть принята как окончательный результат.

Пример 4.2. Выполнить расчет прочности и устойчивости нефтепродуктопровода, рассмотренного в примере 4.1. Минимальный радиус изгиба Rj„ принять равным 1000 м. Трубопровод проложен в

глинистом грунте с = 15,3 кИ/м\ По нефтепродуктопроводу, покрытому пленочной изоляцией, перекачивается дизтопливо плотностью Рр=850 кг/м. , • •

Решение

1.Вычисляем кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления .

, , 6,4-(0,530-2-0,007)

2.Так как нефтепродуктопровод испытывает сжимающие напряжения, по формуле (4.14) вычисляем коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб,

V, =1-0,75-

259,5 327,9

-0,5- = 0,333. 327,9

Следовательно, , . ..... ;..

; . ..... ч/гК, =0,333-327,9 = 109,2МПа. .". .... „ .

Так как 169,71 < 109,2, то условие прочности трубопровода (4.13) выполняется.

3.Вычисляем комплекс .л , , ,,,

.R=M.350 МПа.

0,9К„ 0,9-1

4.Рассчитываем коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла, по формуле (4.8)

Ч/з = Л1-0,75-

259,5 1,1-350

0,5. = 0,475. 1,1-350

5.Вычисляем величины, входящие в неравенства (4.15) и (4.16)

Ч>3

=0,475-350 = 166,3 МПа;

259,5

= 235,9 МПа.

б.По формуле (4.17) находим максимальные суммарные продольные напряжения в трубопроводе

ст; = 0,3• 235,9-12• 10- 2,06• 10 • 92,9. -Ю-0,530

2-1000




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106



Яндекс.Метрика