оефіцієнт лінійного розширення; - модуль пружності, Н/м 2;
t е - максимальна або мінімальна робоча температура стінок труби в процесі експлуатації;
t ф - температура фіксації розрахункової схеми трубопроводу (температура укладання).
МПа
Абсолютна подовження підземного трубопроводу:
(4)
Абсолютна подовження наземного трубопроводу:
(5)
Т.е. при однакових температурних умовах підземний трубопровід коротшає або подовжується в два рази менше в порівнянні з наземним. Звідси можна зробити висновок, що в підземних трубопроводах треба компенсувати початкові або кінцеві його ділянки.
Технологічні трубопроводи нафтобаз дуже часто укладаються на високих опорах. Такий трубопровід можна представити у вигляді багатопролітної балки. Основним завданням для багатопролітної балки є визначення допустимої величини прольоту. Під дією сили, що діє в прольоті, трубопровід прогинається, утворюючи дугу з радіусом кривизни r, величина якого наближено дорівнює:
(6)
де l - довжина прольоту; - стріла прогину.
Від вигину в стінках трубопроводу виникає напруга, величина якої:
(7)
З курсу Опір матеріалу відомо, що максимальна величина прогину дорівнює:
(8)
де q - питома розрахункове навантаження від ваги металу, ізоляції, продукту, снігового покриву та ожеледиці, Н/м; - осьовий момент інерції труби, м 4.
Підставивши вираз (8) в (7), отримаємо:
(9)
Максимальна величина прольоту визначається з умови:
(10)
(11)
Момент інерції перерізу труби розрахуємо за формулою:
, (12)
Навантаження від ваги трубопроводу і середовища, що транспортується на одиницю довжини труби розраховуємо за формулою:
(13)
де -Щільність стали: 7800 кг/м 3;
- щільність нафтопродукту: 0,785 т/м 3.
Навантаження від снігового покриву та ізоляції:
, (14)
де S- снігове навантаження, Па
t is - товщина ізоляційного покриттяя.
.
q=590,5 + 130,6=721,1 Н/м.
2.2 Гідравлічний розрахунок трубопроводу
Кінцева мета гідравлічного розрахунку трубопроводів - забезпечення заданої продуктивності перекачування. При застосуванні насосної установки розраховується робочий режим насосної установки, визначають потужність двигуна. При соматичних трубопроводах визначають необхідну різниця відміток для необхідної продуктивності при заданому діаметрі труб або необхідний діаметр трубопроводу при заданій різниці відміток і продуктивності.
Гідравлічний розрахунок трубопроводів, перекачувальних нафтопродукти, виконується для найбільш несприятливих умов.
Розрахунок всмоктувальних трубопроводів для транспортування світлих нафтопродуктів з високою пружністю парів/бензин та ін./необхідно вести при максимальній температурі нафтопродукту, щоб уникнути розриву струменя і забезпечити нормальну роботу насоса.
Розрахунок нагнітальних трубопроводів для перекачування світлих нафтопродуктів ведеться за мінімальній температурі нафтопродуктів для найбільш віддалених і високо розташованих точок комунікацій і об'єктів.
Слід мати на увазі, що при виконанні технологічних операцій один і той же трубопровід може бути як всмоктуючим, так і нагнітальним.
Розрахунковий витрата нафтопродукту визначаємо у разі наливу, т.к на нього необхідно менше часу:
, (1)
де V -загальна місткість танків, м 3;
? n-норма часу наливу, с.
.
Теоретично необхідний внутрішній діаметр трубопроводу визначається з рівняння нерозривності потоку за формулою:
, (2)
де w - швидкість руху рідини в трубах, м/с.
Приймаємо діаметр трубопроводу рівним 250мм.
Знайдемо розрахункову величину швидкості течії нафтоп...
