товщини стінки нафтопроводу
Розрахункова товщина стінки трубопроводу визначається за формулою:
(18)
де n = 1,1 - Коефіцієнт надійності за навантаженням;
p = 4,6 МПа - робочий тиск;
D н = 1,22 м - зовнішній діаметр труби;
Розрахунковий опір розтягування (стисненню) визначимо за формулою:
(19)
де m = 0,9 - коефіцієнт умов роботи трубопроводу, що приймається за таблицею 1 СНіП 2.05.06-85 *;
k н = 1,0 - коефіцієнт надійності за призначенням трубопроводу, приймається за таблицею 11 [2];
k 1 = 1,34 - коефіцієнт надійності за матеріалом, прнімать за таблицею 9 [2];
Пѓ вр = 550 МПа - нормативний опір розтягуванню металу труб.
Тоді
369,4 МПа
0,00824 м ≈ 8 мм
З урахуванням припуску на корозію 2 мм і на нерівномірність прокату 1мм товщина стінки приймається рівною 11 мм.
За наявності поздовжніх осьових стискають напруг товщину стінки слід визначати з умови:
(20)
де
(21)
Величина поздовжніх стискаючих напруг дорівнює:
, (22)
-26,106 МПа
Знак "мінус" вказує на наявність осьових стискаючих напруг.
Тому обчислюємо коефіцієнт П€ 1 , що враховує двовісне напружений стан металу:
В
Перераховуємо товщину стінки нафтопроводу:
0,00804 м ≈ 8 мм
Таким чином, раніше прийнята товщина стінки рівна Оґ = 0,008 м може бути прийнята як остаточний результат.
З урахуванням припуску на корозію 2 мм і на нерівномірність прокату 1мм товщина стінки приймається рівною 11 мм.
4. Перевірка міцності і стійкості трубопроводу
4.1 Перевірка на міцність підземного трубопроводу в поздовжньому напрямку
В
Перевірку на міцність трубопроводу в поздовжньому напрямку слід виробляти з умови (згідно [2]):
(23)
де s пр. N - поздовжнє осьовий напруга від розрахункових навантажень і впливів, МПа;
y 2 - Коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб, при розтягуючих осьових поздовжніх напругах ( s пр. N Ві 0) приймається рівним одиниці, при стискаючих ( s пр. N <0) визначається за формулою:
(24)
Кільцеві напруги від внутрішнього тиску знайдемо за формулою:
275,54 МПа
Тоді
0,3904
Величина поздовжніх стискаючих напруг дорівнює:
(25)
-26,106 МПа
144,2 МПа
Отримали | -26,106 | ≤ 144,2 - умова стійкості виконується.
В
4.2 Перевірка на запобігання неприпустимих пластичних деформації (по 2 умовам)
В
Для запобігання неприпустимих пластичних деформацій підземних і наземних (в насипу) трубопроводів перевірку необхідно виробляти за умовами:
(26)
(27)
де - максимальні (фіброві) сумарні поздовжні напруги в трубопроводі від нормативних навантажень і впливів;
y 3 - Коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу труб; при розтягуючих поздовжніх напругах приймається рівним одиниці, при стискаючих - визначається за формулою:
, (28)
Згідно з вихідними даними Пѓ т = 380 МПа - нормативний опір рівне мінімальному значенню межі плинності.
Для прямолінійних і пружно-вигнутих ділянок трубопроводів за відсутності поздовжніх і поперечних переміщень трубопроводу, просадок і пученія грунту максимальні сумарні поздовжні напруги від нормативних навантажень і впливів - внутрішнього тиску, температурного перепаду і пружного вигину, МПа, визначаються за формулою:
(29)
де ПЃ - мінімальний радіус пружного вигину осі трубопроводу.
Нормативне значення кільцевих напружень знайдемо за формулою:
250,49 МПа (30)
Знаходимо коефіцієнт, що враховує двовісне напружений стан металу:
0,4915
Знаходимо максимальні поздовжні напруги в трубопроводі, підставляючи в формулу в першому випадку знак "мінус", а в другому "плюс":
105,7 МПа
-103,73 МПа
Подальший розрахунок ведемо по найбільшому за модулем напрузі.
Обчислюємо комплекс:
186,77 МПа
Одержуємо, що 105,7 <186,77 МПа, тобто I умова виконується.
II умова: виконується, так як 250,49 <380 МПа. <В
4.3 Перевірка загальної стійкості трубопроводу
В
Для глинистого грунту приймаємо З гр = 20 кПа, П† гр = 16 0 , Оі гр = 16800 Н/м 3 по таблиці 4.3 джерела [1, стор.112]. p> Знаходимо внутрі...
