Нагрузки и воздействия. Расчет толщины стенки трубопровода. Проверка трубопровода на прочность и деформацию. Очистка внутренней полости и испытание трубопровода после сооружения

Страницы работы

33 страницы (Word-файл)

Содержание работы

35. Нагрузки и воздействия. Расчет толщины стенки трубопровода.

Расчетные нагрузки, воздействия и их сочета­ния должны приниматься в соответствии с требова­ниями СНиП 2.01.07-85.

При расчете трубопроводов следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при их сооружении, испытании и эксплуатации.

При расчете применяют расчетные нагрузки N(р)=n·N(н) ;n-коэф-т над-ти по нагрузке;N(р)-расчет. нагр.;N(н) –норм. нагр.

Нормативная нагрузка устан-ся норм. док-ми, составл-ми на основании статистического анализа соответствующих параметров при нормальной эксплуатации сооружения. Все нагрузки делятся на 4 типа: 1) постоянные –действуют в течении всего срока эксплуатации;2)временные длительные – меньший срок по сравнению длительностью экплуатации;3)кратковременные – ветровые, снеговая;4)особые нагрузки- нагрузки от оползней, от просадки грунта         

Номинальная толщина стенки d трубопровода согласно СНиП 2.05.06-85* определяется следующим образом:

,

где    y1 – коэффициент, учитывающий двуосное напряженное состояние металла труб, определяемый при сжимающих продольно осевых напряжениях (sпр N<0) по формуле:

,                       при sпр N ³0 y1=1:

    R1 – расчетное сопротивление материала и рассчитывается по формуле:

,

- нормативное сопротивление материала, зависящее от  марки стали и в расчетах принимается =sв;

m – коэффициент условий работы трубопровода, зависящий от категории т/п;

к1 – коэффициент надежности по металлу, характеризует свойства сталей;

кн – коэффициент надежности по назначению, зависит от вида перекачиваемого продукта, от диаметра т/п, для ГП – от диаметра и давления;

nр – коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления;

sпр N  - продольное осевое напряжение:

,

Dt – расчетный перепад температур;

m - коэффициент Пуассона, m=0,3;

at – коэффициент линейного расширения металла, at=1,2×10-5 1/0С;

Е – модуль Юнга, Е=2,06×105 МПа;

nt – коэффициент надежности по температуре, nt=1.

Dt = tЭ - tЗШ

tЭ – эксплуатационная температура;

 tЗШ – температура замыкания сварного шва;

 ,    .

Порядок расчета толщины стенки т/п:

1) Выбирается марка стали, соответственно sт,  sв,  к1.

2) Рассчитываем теоретическую толщину стенки при y1=1:

3) Принимаем стандартную толщину стенки dГОСТ по сортаменту труб;

4) Расчетный перепад температур Dt:

5) Рассчитаем продольные напряжения sпр N :

6) Так как труба хуже работает на сжатие, чем на растяжение, то при значении sпр N(-)>0 расчет закончен, а для случая sпр N(+)<0 уточняем значения y1 и d.

7) Окончательно принимаем толщину стенки наибольшую из полученных значений d и уточняем её по сортаменту труб.

           36. Проверка трубопровода на прочность и деформацию

Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы по СНиП 2.05.06-85* проверяются на прочность в продольном направлении и на отсутствие пластической деформации.

Прочность в продольном направлении проверяется по условию:

|s пр N|£y2 R1

sпр N  - продольное осевое напряжение:

,

nt – коэффициент надежности по температуре, nt=1;

at – коэффициент линейного расширения металла, at=1,2×10-5 1/0С;

Dt – расчетный перепад температур;   Dt = tЭ - tЗШ

tЭ – эксплуатационная температура;

tЗШ – температура замыкания сварного шва;    ,    ;

Е – модуль Юнга, Е=2,06×105 МПа;

m - коэффициент Пуассона, m=0,3;

nр – коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления;

Р – давление в т/п;

DВН – внутренний диаметр трубопровода;

d - толщина стенки трубопровода;

R1 – расчетное сопротивление материала и рассчитывается по формуле:

,

- нормативное сопротивление материала, зависящее от  марки  стали и в расчетах принимается =sв;

m – коэффициент условий работы трубопровода, зависящий от категории т/п;

к1 – коэффициент надежности по металлу, характеризует свойства сталей;

кн – коэффициент надежности по назначению, зависит от вида перекачиваемого продукта, от диаметра т/п, для ГП – от диаметра и давления;

  y2 – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях sпр N³0 y2=1, при сжимающих (sпр N<0) определяется по формуле:

,

sКЦ – кольцевые напряжения в стенке трубы от расчетного внутреннего давления, определяемые по формуле:

,

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопроводов в продольном направлении проверку производят по условию:

;

- максимальные суммарные продольные напряжения в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий;

,

rmin – минимально допустимый радиус изгиба т/п;

rmin =1000Dу - при изгибе в горизонтальной плоскости;

rmin =5000 м  - при изгибе в вертикальной плоскости;

y3 – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб;

при ³0, y3 = 1, при <0:  ,

- кольцевые напряжения от нормативных нагрузок;,

Похожие материалы

Информация о работе