124218 (689922), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

₂ - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях (_{пр. N} 0) принимаемый равным единице, при сжимающих (_{пр. N} < 0) определяемый по формуле:

(24)

Кольцевые напряжения от внутреннего давления найдем по формуле:

275,54 МПа

Тогда

0,3904

Величина продольных сжимающих напряжений равна:

(25)

-26,106 МПа

144,2 МПа

Получили |-26,106 |≤144,2 - условие устойчивости выполняется.

4.2 Проверка на предотвращение недопустимых пластических деформации (по 2 условиям)

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов проверку необходимо производить по условиям:

(26)

(27)

где - максимальные (фибровые) суммарные продольные напряжения в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий;

₃ - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб; при растягивающих продольных напряжениях принимаемый равным единице, при сжимающих - определяемый по формуле:

, (28)

Согласно исходным данным σ_т =380 МПа - нормативное сопротивление равное минимальному значению предела текучести.

Для прямолинейных и упруго-изогнутых участков трубопроводов при отсутствии продольных и поперечных перемещений трубопровода, просадок и пучения грунта максимальные суммарные продольные напряжения от нормативных нагрузок и воздействий - внутреннего давления, температурного перепада и упругого изгиба , МПа, определяются по формуле:

(29)

где ρ - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода.

Нормативное значение кольцевых напряжений найдем по формуле:

250,49 МПа (30)

Находим коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла:

0,4915

Находим максимальные продольные напряжения в трубопроводе, подставляя в формулу в первом случае знак “минус", а во втором “плюс”:

105,7 МПа

-103,73 МПа

Дальнейший расчет ведем по наибольшему по модулю напряжению.

Вычисляем комплекс:

186,77 МПа

Получаем, что 105,7<186,77 МПа, то есть I условие выполняется.

II условие: выполняется, так как 250,49 < 380 МПа.

4.3 Проверка общей устойчивости трубопровода

Для глинистого грунта принимаем С_гр=20 кПа, φ_гр=16⁰, γ_гр=16800 Н/м³ по таблице 4.3 источника [1, стр.112].

Находим внутренний диаметр по формуле (2), площадь поперечного сечения металла трубы и осевой момент инерции:

0,04176 м² (31)

2,61·10^-3 м⁴ (32)

Продольное осевое усилие в сечении трубопровода найдем по формуле:

(33)

6843651 Н

Нагрузка от собственного веса металла трубы по формуле:

(34)

где n_{c. в.} - коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, равный 1,1; γ_м - удельный вес металла, из которого изготовлены трубы, для стали γ_м = 78500 Н/м³; D_н, D_вн - соответственно наружный и внутренний диаметры трубы.

3114,17 Н/м.

Нагрузка от веса нефти, находящегося в трубопроводе единичной длины:

9615,493 Н/м; (35)

Нагрузка от собственного веса изоляции для подземных трубопроводов:

(36)

где K_ип, К_об - коэффициент, учитывающий величину нахлеста, для мастичной изоляции K_ип=1; при однослойной изоляции (обертке) K_ип (K_об) =2,30;

δ_ип, ρ_ип - соответственно отлщина и плотность изоляции;

δ_об, ρ_об - соответственно отлщина и плотность оберточных материалов;

Для изоляции трубопровода лентой и оберткой “Полилен” (толщина δ_ип=δ_об=0,635 мм, плотность ленты “Полилен” ρ_ип=1046 кг/м³, плотность обертки “Полилен” ρ_ип=1028 кг/м³) имеем:

108,14 Н/м.

Таким образом, нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемой нефтью определится по формуле:

12837,8 Н/м;

Среденее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом найдем по формуле:

(37)

где n_гр - коэффициент надежности по нагрузке от веса грунта, принимаемый равным 0,8;

γ_гр - удельный вес грунта, для глины γ_гр=16800 H/м³;

h₀ - высота слоя засыпки от верхней образующей трубопровода до поверхности грунта;

q_тр - расчетная нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода;

18359,15 Па;

Сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины по формуле:

(38)

96782,87 Па;

Сопротивление вертикальным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины определим по формуле:

(39)

28105,68 Па;

Продольное критическое усилие для прямолинейных участков в случае пластической связи трубы с грунтом находим по формуле:

(40)

21,053М;

Находим произведение: 3,55МН;

Получили 6,84 < 21,053 MH - условие общей устойчивости выполняется. Продольное критическое усилие для прямолинейных участков трубопроводов в случае упругой связи с грунтом:

,

(41)

где k₀ = 25 МН/м³ - коэффициент нормального сопротивления грунта, или коэффициент постели грунта при сжатии.

256,114 МН;

230,5 МН;

6,84 < 230,5

В случае упругой связи трубопровода с грунтом общая устойчивость трубопровода в продольном направлении обеспечена.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта нами были решены конкретные индивидуальные задачи с привлечением комплекса знаний, полученных при изучении профильных дисциплин.

В ходе выполнения работы провели гидравлический расчет нефтепровода по исходным данным, осуществили проверку прочности и устойчивости подземного участка, определили количество и размещение насосных станций.

Список литературы

1. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа: ООО “Дизайн-ПолиграфСервис", 2002. - 658 с.

2. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 52 с.

3. Кабин Д.Д., Григоренко П.П., Ярыгин Е.Н. Типовые расчеты при сооружении трубопроводов. - М.: Недра. 1995. - 246 с.

4. Трубопроводный транспорт нефти: Учебник для вузов: В 2 т. / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак и др.; Под ред. С.М. Вайнштока. - М.: Недра, 2002.

Характеристики

Список файлов курсовой работы