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

Продолжекие тпбл. 2. 3

Продолжение табл. 2. 3

характеристики и веса труб диаметром от 219 до 1420 мм с разной толщиной стенки, необходимые для расчета трубопроводов.

При расчете трубопроводов на внутреннее давление кольцевые напряжения в стенке трубопровода согласно СНиП И-Д. 10-62 про-лзеряют по формулам;

< /ij или----

откуда толщина стенки труб

б > -7-- или

2{R, + nP)

(2.44)

(2.45)

где Ri - расчетное сонротивлеипе .металла труб в кГ/см"; п - коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе, пригнг.ма-емый рапным 1,15 для магистральных газопроводов, а также нефте-

и нефтепродуктопроводов при температуре вспышки нефти или продукта до 45°С, и 1,1 для остальных нефте-и нефтепродуктопроводов; Р - рабочее нормативное давление в трубопроводе в кГ/см.

Произведение пР называется расчетным давлением в трубопро-

воде.

Расчетное сопротивление металла труб

i?i = R"kimimo.

(2.46)

В формуле (2. 46) величина = Овр - нормативному сопротивлению растяжению металла труб и сварных соединений пз условия работы на разрыв; определяют его по данным завода-изготовителя труб (гарантируемое заводом наименьшее значение временного сопротивления металла труб) или по результатам испытания большого количества стандартных образцов, вырезанных из разных .труб;

fci - коэффициент однородности при разрыве стали, учитывающий возможное снижение временного сопротивления металла труб по сравнению с принятым наименьшим значением, а также разно-стенность труб (коэффициент однородности при разрыве стали принимают для низколегированных сталей в сварных трубах и углеродистых в бесшовных равным 0,8 и для низколегированных нормализованных сталей и углеродистых в сварных 0,85);

m-i - коэффициент условий работы материала при разрыве труб, учитывающий снижение прочности металла в трубах по сравнению с данными, полученными в результате испытания стандартных образцов металла; на основании данных испытания целых труб и вырезанных из них образцов mi принимают равным 0,8;

- коэффициент условий работы, учитывающий особенности работы трубопровода в различных условиях, степень ответственности, доступность для осмотра и ремонта; величину его принимают в зависимости от категории участка.

Длttaбычныx условий (линейных участков газопроводов, нефте-и нефтепродуктопроводов) принимают равным 0,9; для переходов через естественные и искусственные препятствия, для участков, расположенных вблизи компрессорных и насосных станций и т. п.

составляет 0,75; для трубопроводов компрессорных и насосных станций равен 0,55 (намечается изменение на 0,6).

Появление в трубах пластических деформаций не приводит к разрушению трубопроводов. Во время строительства и эксплуатации трубопроводов на отдельных участках не исключена возможность появления местных напряжений изгиба, достигающих предела текучести металла труб. Местные пластические деформации могут случайно появиться и при испытании трубопроводов на повышенное внутреннее давление перед сдачей их в эксплуатацию. Но не правильно будет допускать развитие больших пластических деформаций в трубах. С этой целью при расчете производится проверка трубопроводов на развитие в них чрезмерных пластических деформаций. Согласно СНиП П-Д. 10-62, в трубах с номинальной толщиной

стенки от расчетного давления (пР) напряженпя не должны превышать 90? предела текучести. Эта проверка выражается формулой

<0,9R4 пли

nP<0,9i?

откуда минимальная толЕцина стенки

i,8 Л5

или б >

(2. 47)

(2.48)

Принимают большую толщину стенки из величии, получаемых по формулам (2. 45) и (2. 48).

В формулах (2. 47) и (2. 48) считается, что напряжения с учетом возможного повышения давления, в частности при испытании перед сдачей трубопровода в эксплуатацию, не должны превышать 90% нормативного значения предела текучести. R" = От - нормативное сопротивление, равное наименьшему значению предела текучести при растяжении металла труб перпендикулярно их оси, установленное стандартом, техническими условиями или на основании испытания стандартных образцов.

Согласно СНиП П-Д. 10-62, в тех случаях, когда кольцевые напряжения в стенках труб, возникающие при установленном действующими стандартами на трубы испытательном давлении на заводе, составляют менее 90% нормативного значения предела текучести, в формулах (2. 47) и (2. 48) вместо 0,9 R» принимают величину кольцевых напряжений, возникающих в стенках труб при испытательном давлении на заводе. Вероятно, правильнее в этом случае в формулах (2. 47) и (2. 48) в качестве величины п принять Писп - превышение давления в трубах против расчетного во время испытания плетей на трассе.

Для открытых участков трубопроводов, непосредственно примыкающих к компрессорным и насосным станциям, при определении коэффициента перегрузки следует учитывать динамическое влияние пульсации потока газа или жидкости в трубах.

В этих условиях коэффициент перегрузки будет правильнее принимать равным

(2.49)

где Ид - динамический коэффициент, зависящий от типа нагнетателя, вида продукта, наличия гасителей вибраций, системы прокладки трубопроводов и т. д. Величина коэффициента n„ может изменяться от 1 примерно до 1,3. В СНиП это учтено соответствующей величиной коэффициента условий работы = 0,55.

В табл. 2. 4 приведены расчетные сопротивления при различных коэффициентах условий работы т,.

Надземные трубопроводы кроме расчетт на разрыв от внутреннего давления по формулам (2. 44) и (2. 45) рассчитывают на

4 Заказ 2185. 40

Таблица 2. 4

Расчетные сопротивления Ri п Ег при различных значениях mj

Участки трубопровода

для сварных труб из низколегированных ненормализованных сталей и бесшовных из углеродистой стали

для труб из низколегированной нормализованной стали п сварных труб из углеродистой стали

Участки газопроводов, нефте- и яефтепродуктопроводов III и IV категорий.........

Участки газопроводов, нефте- и нефтепродуктопроводов I и II категорий; участки подземных трубопроводов на подрабатываемых территориях; переходы висячих, арочных и шпрен-гельных систем независимо от категории участка трубопровода; участки нефте- и нефтепродуктопроводов, расположенные на территории и внутри насосных станций .........

Участки газопроводов, расположенные на территории и внутри компрессорных станций, ГРС и ГРП .........

0,75

0,55

0.58 0вр

0,48 Овр 0,35 Овр

для труб нз низколегированных сталей

0,61 а

0,51 авр 0,37 сгвр

0,76 Стт

0,64 а-г

0,47 (Тт

для труб пз углеродистой стали

0,81 a

0,68 a

0,50 a

совместное действие изгиба с растяжением или сжатием от воздействия собственного веса, веса транспортируемого продукта, веса снега или обледенения трубы, ветрового давления, а также от температурных, сейсмических воздействий и других нагрузок. При расчете на изгиб осевое сжатие или растяжение за расчетное сопротивление принимают Ro по табл. 2. 4, определяемое из условия достижения металлом в предельном состоянии предела текучести Стт-

При достижении металлом предела текучести в надземных трубопроводах могут возникнуть недопустимые необратимые деформации, которые в дальнейшем при их развитии либо приводят к разрушению трубопровода, либо существенно меняют условия работы конструкции и недопустимы с точки зрения эксплуатации трубопровода.

Определение усилий в надземных системах трубопроводов (балочных, арочных, висячих) производится по упругой стадии работы конструкций согласно общим правилам строительной механики. Трубопровод принимают за упругий стержень (прямолинейный или криволинейный), поперечное сечение которого в напряженном состоянии остается плоским и сохраняет свою круговую форму.

При определении усилий учитывают изменение расчетной схемы системы в зависимости от метода монтажа трубопровода. Помимо расчета труб на прочность под действием изгиба и продольных сил сжатые трубопроводы в балочных, арочных, шпренгельных и других системах должны быть рассчитаны на продольную устойчивость как в плоскости, так и нз плоскости системы.

При изгибе, при внецентренном сжатии и растяжении следует также проверять возможность потери местной устойчивости в сжатой зоне трубопровода с учетом сложно-напряженного состояния металла труб.