а. br/>
2.3 Визначення товщини стінки трубопроводу
По додатку 1 вибираємо, що для спорудження нафтопроводу застосовуються труби Волзького трубного заводу з ВТЗ ТУ 1104-138100-357-02-96 з сталі марки 17Г1С (тимчасовий опір сталі на розрив Пѓвр = 510МПа, Пѓт = 363 МПа, коефіцієнт надійності за матеріалом k1 = 1,4). Перекачку припускаємо вести за системою В«з насоса в насосВ», то np = 1,15; так як Dн = 1020> 1000 мм, то k н = 1,05. p> Визначаємо розрахунковий опір металу труби за формулою (3.4.2)
В
Визначаємо розрахункове значення товщини стінки трубопроводу по формулою (3.4.1)
Оґ == 8,2 мм.
Отримане значення округляємо в більшу сторону до стандартного значення і приймаємо товщину стінки рівній 9,5 мм.
Визначаємо абсолютне значення максимального позитивного і максимального від'ємного температурних перепадів за формулами (3.4.7) і (3.4.8):
(+) =
(-) =
Для подальшого розрахунку приймаємо більшу зі значень, = 88,4 град.
Розрахуємо поздовжні осьові напруги ПѓпрN за формулою (3.4.5)
ПѓпрN = - 1,2 В· 10-5 В· 2,06 В· 105.88, 4 +0,3 = -139,3 МПа.
де внутрішній діаметр визначаємо за формулою (3.4.6)
В
Знак В«мінусВ» вказує на наявність осьових стискаючих напруг, тому обчислюємо коефіцієнт по формулою (3.4.4)
ОЁ1 == 0,69. br/>
Перераховуємо товщину стінки з умови (3.4.3)
Оґ == 11,7 мм.
Таким чином, приймаємо товщину стінки 12 мм.
3. Розрахунок на міцність і стійкість магістрального нафтогону
Перевірку на міцність підземних трубопроводів у поздовжньому напрямку виробляють за умовою (3.5.1).
Обчислюємо кільцеві напруги від розрахункового внутрішнього тиску за формулою (3.5.3)
194,9 МПа.
Коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб визначається за формулою (3.5.2), так як нафтопровід відчуває стискаючі напруги
0,53.
Отже,
МПа.
Так як МПа, то умова міцності (3.5.1) трубопроводу виконується.
Для запобігання неприпустимих пластичних деформацій трубопроводів перевірку проводять за умовами (3.5.4) і (3.5.5).
Обчислюємо комплекс
В
де R2н = Пѓт = 363 МПа.
Для перевірки за деформаціями знаходимо кільцеві напруги від дії нормативного навантаження - внутрішнього тиску за формулою (3.5.7)
185,6 МПа.
Обчислюємо коефіцієнт за формулою (3.5.8)
= 0,62.
Знаходимо максимальні сумарні поздовжні напруги в трубопроводі за формулою (3.5.6), приймаючи мінімальний радіус вигину 1000 м
В В
185,6 <273,1 - умова (3.5.5) виконується.
МПа> МПа - умова (3.5.4) НЕ виконується.
Так як перевірка на неприпустимі пластичні деформації НЕ дотримується, то для забезпечення надійності трубопроводу при деформаціях необхідно збільшити мінімальний радіус пружного вигину, вирішуючи рівняння (3.5.9)
м.
Визначаємо еквівалентне осьове зусилля в перетині трубопроводу і площа перерізу металу труби за формулами (3.5.11) і (3.5.12)
МН,
В
Визначаємо навантаження від власної ваги металу труби за формулою (3.5.17)
Н/м;
Визначаємо навантаження від власної ваги ізоляції за формулою (3.5.18)
В
Визначаємо навантаження від ваги нафти, що знаходиться у трубопроводі одиничної довжини за формулою (3.5.19)
В
Визначаємо навантаження від власної ваги заізольованого трубопроводу з перекачувальної нафтою за формулою (3.5.16)
В
Визначаємо середній питомий тиск на одиницю поверхні контакту трубопроводу з грунтом за формулою (3.5.15)
В
Визначаємо опір грунту поздовжнім переміщенням відрізка трубопроводу одиничної довжини за формулою (3.5.14)
В
Визначаємо опір вертикальних переміщення відрізка трубопроводу одиничної довжини і осьовий момент інерції за формулами (3.5.20), (3.5.21)
В В
Визначаємо критичне зусилля для прямолінійних ділянок у разі пластичної зв'язку труби з грунтом за формулою (3.5.13)
В
Отже
МН
Визначаємо поздовжнє критичне зусилля для прямолінійних ділянок підземних трубопроводів у разі пружного зв'язку з грунтом за формулою (3.5.22)
В
Отже
МН.
Перевірка загальної стійкості трубопроводу в поздовжньому напрямку в площині найменшої жорсткості системи виробляють за нерівністю (3.5.10) забезпечена
15,97 МН <17,64 MH; 15,97 <101,7 MH.
Перевіряємо загальну стійкість криволінійних ділянок трубопроводів, виконаних з пружним вигином. За формулою (3.5.25) обчислюємо
В В
За графік...
