Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Марта 2011 в 19:59, дипломная работа
Данный дипломный проект на тему капитальный ремонт изоляции на уча-стке трубопровода «Омск – Иркутск» длинной 1500м. Ø 1020 мм., состоит из гра-фической части и пояснительной записки. Графическая часть представлена 9 лис-тами. В капитальный ремонт нефтепровода входит подъём трубопровода на берму траншеи, очистка, замена изоляции трубопровода, укладка трубопровода в про-ектное положение и балластировка. Работы выполняются на болоте в зимний пе-риод времени.
6
Расчётная часть
6.1 Расчет балластировки железобетонными
Проверка против всплытия выполняется по расчетным нагрузкам и воздействиям из условия:
где: Б - необходимая величина пригрузки, приходящаяся на трубопровод длиной 1м.; - коэффициент безопасности по материалу, принимается равным для железобетонных грузов 1.05;[2] - коэффициент надежности при расчете устойчивости положения трубопровода против всплытия, принимается равным 1.05; [2] - расчетный вес продукта на воздухе; - расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод (с учетом изоляции), определяемая по формуле:
кгс/м
Определяем расчетный вес трубопровода (с учетом изоляции), на воздухе:
кгс/м
Определяем расчетный вес продукта на воздухе:
кгс/м
Определяем необходим) ю величину пригрузки:
кгс/м
Расстояние между отдельными грузами балластировки трубопровода
определяется по формуле:
где: - средний вес одного груза в воздухе; - средний фактический объем
груза:
(6.6)
Принимаем
расстояние между утяжелителями
равное 3.2 м
6.2
Расчёт радиуса упругого
изгиба
Магистральный трубопровод любого диаметра и назначения имеет криволинейные участки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что обусловливается необходимостью обхода различных препятствий, рельефом местности и наличием различных переходов через естественные и искусственные препятствия. Повороты могут осуществляться при помощи упругого (свободного) изгиба, а также при помощи вварки кривых труб, изготовленных в холодном состоянии на трубогибочных станках, или кругозагнутых вставок, изготовленных методом горячей штамповки или сваренных из отдельных сегментов.
Радиус
упругого изгиба в горизонтальной плоскости
из условия прочности равен
где:
- напряжения от упругого изгиба
- модуль упругости материала трубы = 2.1 106 кгс/см2 [2]
- наружный диаметр трубопровода
(6.8)
где:
- рабочее давление = 55 кгс/см2
- внутренний диаметр трубопровода = 1000 мм
- толщина стенки трубопровода = 10 мм [2]
- коэф. линейного расширения металла труб = 12 10 -6 [2]
- расчётный температурный
- коэф. принимаемый = 1 [2]
- коэф. надёжности = 1.05 [2]
- нормативное сопротивление растяжению = 36 кгс/мм2 [2]
- коэф. учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб = 1 [2]
Проверка на вписывание трубопровода в траншею, учитывая несоответствие упругой оси трубопровода утр и круговой формы очертания оси траншеи у производится из условия.
где:
- ширина траншеи по дну
- диаметр заизолированного трубопровода
Радиусы упругого изгиба в вертикальной плоскости из условия прочности трубопровода определяются:
для «вогнутого» рельефа местности
(6.10)
для
«выпуклого» рельефа местности
(6.11)
Определяем
кгс/см2
Из условия прочности определяем минимальный радиус упругого изгиба в горизонтальной плоскости.
в вертикальной плоскости на «вогнутом» рельефе местности по формуле
на «выпуклом» рельефе местности по формуле
Найдём длину криволинейного участка при угле поворота трубопровода
[2]
(6.12)
6.3
Расчёт напряжённого
состояния трубопровода
при изоляционно-укладочных
работах
Укладка трубопровода в проектное положение осуществляться совмещенным способам, при этом (в зависимости от сложности) по условиям строительства расчетная схема симметрична — подъем и перемещение трубопровода на одном горизонтальном уровне.
В процессе проведения изоляционно-укладочных работ каждое сечение
трубопровода испытывает при его подъеме значительные напряжения от изгиба.
Весь приподнятый над землей участок трубопровода можно рассматривать как неразрезную многопролетную балку, в которой имеются две крайние зоны (пролеты) и одна средняя, заключенная между крайними трубоукладчиками. Как показывают примеры расчетов, наиболее напряженным является первый пролет длиной L1
Находим расстояние между трубоукладчиками
где;
EI — изгибная жесткость трубопровода; = 1.175·106 тс/м2 [2]
gтр— собственный вес единицы длины трубопровода = 0.247 тс/м [2]
— безразмерный коэф. симметричного подьёма = 1.263 [2]
h1 – высота подъёма трубопровода 1м трубоукладчиком = 1.5 м [2]
Нагрузки, которые необходимо поддерживать на крюках трубоукладчиков находятся:
(6.14)
(6.15)
где:
– безразмерный коэф. симметричного подьёма = 1.998 [2]
– безразмерный коэф. симметричного подьёма = 0.564 [2]
Находим нагрузки:
Напряжение от изгиба в наиболее опасном (опорном) сечении определяются по данным физико – механических свойств стали:
где:
Е – модуль упругости стали = 2.1· 106 кгс/см2
Yст – объёмный вес стали =0.00785 кгс/см3
– безразмерный коэф. симметричного подьёма =0.564 [2]
кгс/см2 (6.16)
что
намного меньше расчетного сопротивления
стали R2 для трубных сталей.