Проектирование трубопроводного транспорта нефти от 1-го нефтепромысла НГДУ “Речицанефть” до Мозырского нефтеперерабатывающего завода, страница 15

Расчетная вертикальная нагрузка от действия грунта  

                                                                                     (61)

Нагрузка от подвижного состава:

                                              q_п.с. = n_п.с. × А × q,                                              (62)

где:

А - коэффициент, зависящий от глубины заложения кожуха,

А = 0,4 (для принятой глубины заложения 2,5м.);

n_п.с. - коэффициент надежности по нагрузке от подвижного состава, для варианта нагрузки от колонны автомобилей или железнодорожного состава,

n_п.с. = 1,4;

q - давление груженного подвижного транспорта,

q = 4 кПа

q_п.с = 1,4 × 0,4× 4 = 2,24 кПа.

 

Расчетное поперечное сжимающее усилие в наиболее напряженном сечении кожуха:  

                                                                                                 (63)                                                   

Расчетный изгибающий момент в наиболее напряженном сечении кожуха

                                 ,                                 (64)

где: С - коэффициент всестороннего сжатия кожуха; принимаем что нагрузка, передаваемая на основание полотна дороги от действия транспорта, равномерно распределена, тогда

С = 0,25

Толщина стенки кожуха определяется из условия прочности по формуле:

                               ,                                        (65)

где:

R₂ - расчетное сопротивление материала кожуха по пределу текучести, для марки стали 20 R₂ = 420 МПа;

Принимаем толщину стенки с запасом d_к = 8 мм.

3.11. Расчет отводов трубопровода

Отводами называются криволинейные участки, предназначенные для изменения оси трубопровода. По способу изготовления различают отводы гнутые гладкие, изготовленные из труб путем протяжки в горячем состоянии, гнутые при индукционном нагреве, штампосварные из двух половин, отводы сварные симметричные.

Основным силовым воздействием на отводы является внутреннее давление; максимальными напряжениями являются кольцевые, при этом наиболее нагруженные волокна расположены на внешней выпуклой стороне отвода.

В крутоизогнутых отводах, при радиусе изгиба оси отвода равном диаметру отвода, максимальные напряжения в 1,3 раза больше, чем в прямой трубе той же толщины. С увеличением радиуса изгиба оси напряжения уменьшаются и при радиусе изгиба оси отвода, равном двум диаметрам, отвода приближаются к напряжениям в трубе.

На трассе проектируемого нефтепровода имеются семь отводов с существенными радиусами углов поворота (88 м, 926 м, 2454 м, 2459 м, 2749 м, 2893 м, 2900 м). Так как на всех семи отводах радиус изгиба поворота равен 5 наружным диаметрам отвода и остальные параметры, необходимые для расчета, одинаковые, то проведем один типовой расчет.

Исходные данные:

Д_н.от - наружный диаметр отвода,

Д_н.от = Д_н =530 мм;

R - радиус изгиба оси трубопровода,

R= 5Ду, R = 5·530 = 2,65 м;

Р - рабочее давление в трубопроводе,

Р= 4,4 МПа;     

n_p – коэффициент надежности по нагрузке,

n_p = 1,1;

R1_от – расчетное сопротивление стали отвода,

R1_от = R1 = 312 МПа;

σ_кц^н – кольцевые напряжения в стенках трубопровода от внутреннего давления,

σ_кц^н = 141,35 МПа(см. (42)).

Расчет

Кольцевые напряжения в стенках отвода трубопровода от нормативного внутреннего давления,

σ_кц.от = n_p·σ_кц^н = 1,1·141,35 = 155,485 МПа.

Расчет максимальных кольцевых напряжений производим по формуле

                                                              (66)

Проверим выполнение необходимого условия.

Для максимального положительного перепада температур Dt :

,

257,22 МПа условие выполняется.

Для максимального отрицательного перепада температур Dt :

 условие выполняется.

Так как все необходимые условия выполняются, то, следовательно, выбранная марка стали трубы и толщина ее стенки вполне обеспечивают необходимую прочность трубопровода и его отводов даже в самых тяжелых условиях эксплуатации.

3.12. Описание линейной части

и технологической схемы НС

Линейная часть