Изчисляване на дебелината на стената на тръбопровода Проверка на дебелината на стената за якост и деформация Изчисляване на стабилността на тръбопровода по водния път Изчисляване на теглителната сила, избор на кабел и тягов механизъм

Изчисляване на дебелината на стената на тръбопровода. Проверка на дебелината на стената за якост и деформация. Изчисляване на стабилността на тръбопровода по водния път. Изчисляване на теглително усилие, избор на кабелен и теглещ механизъм

Фрагмент от текста на произведението

2 Изчисляване на дебелината на стената на тръбопровода

Избор на производство тръба фабрика Волга тръба на ТУ-14-3-1976-99 със следните характеристики: стомана клас K56, якост на опън SRE = 550 МРа, добив стрес SY на = 441 МРа, за метални тръби коефициент надеждност k1 = 1, 4 [3].

Като цяло, дебелината на стената на тръбопровода d съгласно SNiP 2.05.06-85 * [1] може да бъде определена, както следва

,

където y1 е коефициентът на двуосово напрежение на металния тръбопровод;

np е коефициентът на надеждност на натоварването от вътрешното налягане, np = 1,1 (за нефтопроводи и тръбопроводи за нефтопродукти с диаметър по-малък от 700 mm) [1];

p - вътрешно налягане в тръбопровода;

Дн - външен диаметър на тръбопровода;

R1 е проектното съпротивление на материала и може да се изчисли от формулата:

,

където - стандартното съпротивление на материала, в зависимост от степента на стоманата, и при изчисленията се приема, че = sв;

m е коефициентът на експлоатационните условия на тръбопровода. за първата категория тръбопроводи m = 0,75 [1];

k1 - коефициент на надеждност на метала, за даден клас стомана k1 = 1,4 [3];

кн - коефициент на надеждност по предназначение, за тръбопровод с номинален диаметър 500 mm kn = 1 [1].

 МРа.

При опъващи надлъжни аксиални напрежения, sprN >0 коефициента y1 = 1.

Когато spr N <0 y1 се определя по формулата

.

Тъй като напречните надлъжни аксиални напрежения в тръбата винаги действат, но във всички случаи не се компресират, първо вземаме y1 = 1.

Изчислете предварителната дебелина на стената

Посочваме получената стойност според GOST и вземаме = 7 мм [2].

Надлъжните аксиални напрежения се изчисляват по формулата

,

където Dt е изчисленият спад на температурата;

m е съотношението Poisson, m = 0.3 [2];

е коефициентът на линейно разширение на метала, при = 1,2 × 10 -5 1/0 С [2];

Е е модулът на Young, E = 2,06 × 10 5 МРа [2];

nt - коефициент на надеждност при температура, nt = 1 [2];

Двн - вътрешен диаметър на тръбопровода.

мм.

Прогнозен спад на температурата Dt

0 С,

0 ° С.

Изчислете надлъжните напрежения σpr N

От второто виждаме, че в тръбата действат както опъващите, така и сгъстяващите надлъжни аксиални напрежения, така че е необходимо да се изчисли касетата за spr N <0.

.

За получената стойност на коефициента у1 се изчислява дебелината на стената

Тъй като получената стойност на дебелината на стената е по-малка от предварително избраната рафинирана стойност, най-накрая приемаме тръбата 530-7.

3 Проверка на дебелината на стената за якост и деформация

Подземни и надземни (в купчина) тръбопроводи в съответствие с SNP 2.05.06-85 * [1], се проверяват за якост в надлъжна посока и липсата на вредни пластмаса defomatsy.

Якостта в надлъжната посока се проверява по условие

,

където y е коефициентът, отчитащ състоянието на двуосовото напрежение на металния тръбопровод, при аксиално надлъжно напрежение на опън () y = 1,0, с компресия () се определя от формулата

,

където - пръстеновидните напрежения в стената на тръбата от изчисленото вътрешно налягане, определено от формулата

s =;

s =.

y =.

= 258.552<294.643, което отговаря на условието;

= - 36,094?<, условието е изпълнено.

За да се предотвратят неприемливи пластични деформации на тръбопроводите в надлъжно и пръстеновидно направление, тестването се извършва съгласно условията

;

,

където s - максималното надлъжно напрежение в тръбопровода от стандартните натоварвания и удари;

y е коефициент, който отчита нивото на двустранно напрежение на тръбния метал;

- пръстеновидни напрежения в стените на тръбопровода от стандартното вътрешно налягане;

- стандартното съпротивление на материала, което зависи от степента на стоманата и се предполага при изчисленията да бъде = sT = 441 МРа.

Напрежението на пръстена от действието на регулиращото вътрешно налягане

,

 МРа.

Условието е изпълнено

.

Коефициентът y се определя от формулата

Надлъжните напрежения се определят от формулата

,

където rmin е минималният допустим радиус на огъване на тръбата;

m е съотношението Poisson, m = 0.3 [2].

Трябва да се има предвид, че кога < 0 /> 0,712 и при 0, у

За положителен спад на температурата:

а);

б).

За най-малката отрицателна стойност условието е изпълнено

МРа.

За отрицателен спад на температурата:

а);

б).

За най-голяма положителна стойност условието е изпълнено

МРа.

Пластмасовите деформации на тръбопровода в надлъжно и пръстеновидно направление не надвишават допустимите.

4 Изчисляване на стабилността на тръбопровода по водния път

Уравнението за стабилност на подводния тръбопровод съгласно SNiP 2.05.06-85 * има следната форма

,

където nb е коефициентът на надеждност за баластиращия материал, nb = 0,9 за железни бетонови товари [2];

k.v - коефициент на безопасност срещу изкачване, km = 1,1 за секции от преходи с ширина на реката до 200 m [1];

qizg - проектно натоварване, осигуряващо еластично огъване на тръбопровода, съответстващо на топографията на дъното на изкопа;

qв - прогнозирана сила на плаваемост на водата, действаща на тръбопровода;

qvert - стойността на товара, необходима за компенсиране на вертикалния компонент Pv на хидродинамичния ефект на потока на единица дължина на тръбопровода, qvert = Py;

qg е величината на товара, необходим за компенсиране на хоризонталния компонент Px на хидродинамичния ефект на потока на единица дължина на тръбопровода,

k е коефициентът на триене на тръбата спрямо почвата за напречни премествания, за пясъчна глина, k = 0,45 [2];

qop - натоварването от теглото на изпомпвания продукт qdp = 0 (т.е. предполагаме, че тръбопроводът е изпразнен - ​​продуктът липсва);

qtr е проектното натоварване от собственото тегло на тръбопровода.

Изчислена плаваща сила на водата, действаща на тръбопровода

,

където Df.f. - Външният диаметър на тръбата на опашката.

На подводния проход се използва подсилена изолация. За да изолирате тръбопровода, ние избираме битумна изолация с дебелина? От = 6 мм, плътност? Бит = 1030 кг / м 3.

Тръбопроводът използва дървена облицовка с дебелина а = 30 мм.

 N / m.

Хоризонталният компонент на хидродинамичното въздействие на потока

,