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

вполне осуществима на переходах через многие небольшие речки. Впрочем, возможна технология ремонта с отводом русла реки на время ремонта. При этом переход рассматривается как обычный прямой участок трубопровода, и возможно применить любую схему ремонта (вручную или с применением ремонтных машин и трубоукладчиков). Вся особенность будет связана с подготовительными грунтовыми работами и с осушением траншеи и ремонтного котлована на время ремонта.

В настоящее время действующие инструкции по капитальному ремонту магистральных трубопроводов разрешают ремонт с подъемом трубопроводов диаметром не более 720 мм. Последний рассмотренный пример показывает, что ремонт с подъемом трубопроводов большого диаметра может быть применен в некоторых случаях. Даже есть определенный «плюс» в этом - исключается подкапывающая машина.

На рис. 5.28 показаны расчетные схемы ремонта методом подъема трубопровода с применением ремонтных машин и соответствующие картины напряженного состояния. В табл. 5.10 приведены расчетные данные для выбора технологических параметров ремонта.

Таким образом, ремонт трубопроводов с подъемом без остановки перекачки нефти возможен на магистральных нефтепроводах всех диаметров.

5.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕМОНТА

Н аиболее важными технологическими параметрами ремонта в зависимости от выбранной технологии ремонта являются следующие:

при ремонте без применения трубоукладчиков:

длина подкопанного участка трубопровода (той части трубы, которая в процессе ремонта не опирается на-грунт) 1з;

значение допустимой просадки трубы после ремонта

при ремонте с подъемом:

расстояние между трубоукладчиками а, b, с усилия на крюках трубоукладчиков Ri, R2, R3, R-При определении искомых параметров ремонта (L3, ДУ, а, b, Rl, R2 и др.) следует исходить из того, чтобы суммарные

напряжения в стенке трубы! 2о не превы!шали допустимы!х значений напряжений для данной трубы одоп:

Ео<о,„,. (5.96)

Как было отмечено, суммарные напряжения состоят из следующих составляющих: ои - напряжений от упругого изгиба; ор - продольных напряжений от внутреннего давления; О( - напряжений от разности температур при строительстве и ремонте; орем - ремонтных напряжений.

Напряжения ои, ор, О( не зависят от ремонтной технологии, а определяются исходными условиями.

Напряжения орем зависят от технологии ремонта. Путем выбора той или иной технологии ремонта и соответствующих технологических параметров ремонта можно добиться того, чтобы выполнялось условие безопасности (5.96). В связи с этим необходимо ввести понятие - допустимое ремонтное напряжение одрп рем. Тогда условие (5.96) можно трансформировать в следующее:

Орем < Одоп рем.

(5.97)

Значение допустимого ремонтного напряжения одоп рем определим из условия (5.96). При этом будем учитывать следующие особенности:

суммирование напряжений векторное (с учетом направлений);

максимальные напряжения могут образоваться в раз -личных точках стенки трубы как по оси, так и по окруж-ности;

некоторые напряжения распределены равномерно по сечению и длине трубы (от давления, температуры), а другие -неравномерно (от изгиба, ремонтные).

В результате преобразований соответствующих формул получим следующее выражение для допустимого значения ремонтных напряжений:

Одопрем \/\ОДоп

(5.98)

где Ои гор - напряжения изгиба в горизонтальной плоскости; ои вер - напряжения изгиба в вертикальной плоскости.

Пример 5.9. На ремонтируемом участке нефтепровода «Дружба-2» диаметром 1220 мм и толщиной стенки 12 мм встречаются следующие особенности: прямолинейные участки; горизонтальные кривые (гнутые) вставки радиусом 60 м; вертикальные кривые (гнутые) вставки радиусом 60 м; верти-

кальные упругие изгибы радиусом 1500 м; горизонтальные упругие изгибы радиусом 1500 м; переходы через небольшие речки шириной до 25 м.

Рассматриваемый участок трубопровода уложен в траншею в ноябре (средняя температура 0 °С), ремонт планируется выполнить в летнее время без остановки перекачки (температура трубы + 15 °С).

Определим допустимые параметры ремонта поточным способом без применения трубоукладчиков при проходном давлении в процессе ремонта 2,0 МПа.

Сначала определим отдельные составляющие напряжений.

Напряжения продольные от внутреннего давления

= p(D-25) = О,3 . 2,0(l220 - 2 l2) = 29,9 МПа. Р 25 2 12

Термонапряжения

а, = -ЕаДТ = -206 103 0,000012(15 - 0) = -37,l М Па. Напряжения от упругого изгиба

а„ =±103 103 - = ±103 000-1,2 = ±83,8 МПа.

1500

Допустимые напряжения адоп = 180 МПа.

Ремонтные напряжения при ремонте без применения трубоукладчиков определены в табл. 5.11.

Расчеты выполнены методом конечных элементов при следующих исходных данных: D = 1220 мм; 5т = 12,0 мм; Rп = = 53 кН; Rо = 25 кН; Rи = 15 кН; L2 = 10 м; L4 = 25 м; С1 = 10 МПа/м; С4 = 0,3 МПа/м; Hi = 1,0 м; Я2 = 0 м; H5 = 1,2 м; Л3 = 0,5 м; fp = 0,5; ДУкр(2) = -0,02 м; ут = = 77 000 Н/м3; ун = 8770 Н/м3; уи = ll 000 H/м3; угр = = 20 000 Н/м3-

Таблица 5.11

Зависимость выходных параметров от длины ремонтного котлована £з