Газопровода-отвода к п. Нязепетровск Ду 200 в газопровод
Челябинск - Петровск Ду1400 на 112,775км
Исходные данные:
Газопровод Æ 1420х16,5 ТЦ 48/56-77 М\У (сертификат прилагается)
МАННЕСМАННРЕРЕН-ВЕРКЕ
Газопровод Æ 219Х8 сталь 20 ГОСТ 8732-78
Расчет мах допустимого рабочего давления на участке газопровода
2кsт (d - с)
Рдон = ——————---- х 102, где
Dн
к= 0,72 для III категории участка газопровода (СНнП 2.05.06-85)
(sт = 47 кг с/мм2 (согласно ТУ)
с = 2,4 поправочный коэффициент
Dн = 1420 мм (в месте приварки)
2- 0,72 • 47 (16,5- 2,4)
Рдоп = ————---————— х 102 = 67,2 кгс/см2
Вывод: Величина допустимого рабочего давления в предполагаемом месте врезки не должна превышать Рдоп = 67,2 кгс/см2.
Конструктивное исполнение узла врезки под давлением
Определяем кольцевые напряжения в стенке газопровода:
РDн
sкц = ———————;
2б
Р =75 кг с/см2 (проектное давление газа в предполагаемом месте врезки);
Dн =1420 мм наружный диаметр;
6 = 16,5мм толщина стенки;
s т = 4700 кг с/см2 (согласно ТУ)
75 •1420
sкц=-——————— = 3227,27
2 ·16,5
s кц 3227,27
Определяем ——— = ----------- · 1 0 0%=68,67%
sт 4700
Определяем dn/Dn - соотношение наружных диаметров отводного патрубка основного газопровода.
dн / Dн = 219 / 1420 = 0,154
Согласно п. 3.7(РД 51-00158623-09-95) толщина стенки отводного патрубка должна быть не менее: ботв = 1,5х 3,89 = 5,84 мм (где расчетная толщина стенки отводного патрубка 0= 3,89мм). Согласно п. 3.11(РД 51-00158623-09-95) эквивалент углерода элементов узла врезки должен быть ниже 
эквивалента углерода металла основного газопровода. В данном случае эквивалент углерода металла трубы основного газопровода:
Æ 1420х16,5[С] э = 0,38-min(согласно сертификата приемочных испытаний
по ДИН 50049/3 В),
а эквивалент углерода металла трубы приварного ответвления:
Æ 219х8 [С]э = 0,228min-0,348тах (согласно ГОСТ 1050-88 для стали 20). Следовательно, условие выполняется.
Согласно выполненному расчету (по таблице 5 РД51-00158623-09-95) рекомендуется следующая конструкция узла врезки:
узел врезки может состоять:
1)из разрезной муфты с отводным патрубком, без усиливающей накладки. При этом толщина стенки муфты принимается равной 1,25 от толщины стенки основного газопровода;
2) из разрезного тройника типа «б» штампосварного, с толщиной стенки не менее чем в 1,5- 2 раза превышающей толщину стенки основного газопровода, с цельно штампосварным ответвлением отечественного производства. При этом толщина стенки приварного ответвления должна быть не менее d=6мм;
3) из разрезного тройника типа «в» сварного, с толщиной стенки не менее чем в 1,5- 2 раза превышающей толщину стенки основного газопровода, с приварным ответвлением отечественного производства (согласно изменению№1 РД 51-00158623-09-95). При этом толщина стенки приварного ответвления должна быть не менее б=6 мм;
4) из разрезного тройника типа «д» (согласно изменению №1 РД 51- 00158623-09-95)с толщиной стенки равной толщине стенки основного газопровода, сварного, с усиливающей накладкой, с приварным ответвлением отечественного производства. Толщина стенки усиливающей накладки в узлах типа «д» принимается равной толщине стенки основного
газопровода.
РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫСТЕНКИ
Труба Ф1420х 16,5 ТУ 48/56-77 М}^ МАННЕСМАННРЕРЕН-ВЕРКЕ
Сер = 588 МПа - временное сопротивление разрыву
Расчет произведен согласно СНиП 2.05.06-85
Категория 3
Расчетная толщина стенки определяется по формуле:
п х р х Dн
Ь= ——————— = 1,574 см = 15,74 мм;
2 х (R 1 + п х р)
Gвр х т
R1 = ————————— = 359,02 МПа, где:
К1 х Кн
п = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке;
р = 7,4 - рабочее давление, МПа;
Dн = 142 -наружный диаметр трубы, см;
R1 = 359,02 - сопротивление растяжению, МПа;
т = 0,9 - коэффициент условий работы трубопровода;
к 1 = 1,34 - коэффициент надежности по материалу;
kн = 1,1 - коэф. надежности по назначению трубопровода;
Принимаемая толщина стенки трубы 8п, см = 1,65
Кольцевые напряжения от внутреннего давления = 342,13
342,13 < 359,02 условие выполняется
Расчет толщины стенки и испытательного давления трубопровода диаметром 219 по ГОСТ 8732-78 ст 20 Категория 2
Расчетная толщина стенки трубопровода определяется по формуле
S = пхрхDп/2х(R1+пхр) = 0,389 см = 3,89 мм
п- коэффициент надежности по нагрузке (внутреннему рабочему давлению) = 1,10
р - рабочее давление; МПа = 7,4
Dп - наружный диаметр трубы, см = 21,9
R1- расчетное сопротивление растяжению
R1=R1нхт/1<1хkн = 220,71 МПа
R1н-нормативное сопротивление растяжению металла труб,
МПа = 412
m-коэффициент условий работы трубопровода = 0,75
k1 - коэффициент надежности по материалу = 1,4
Кн- коэффициент надежности по назначению = 1
Принимаемая толщина стенки трубы Sп, см = 0,8
Кольцевые напряжения от внутреннего давления = 103,276
103,276_____< 220,71 условие выполняется
Расчет испытательного давления:
Sпх - толщина стенки трубы с учетом минусового допуска = 0,68 см
R- расчетное напряжение, принимаемое А х R2н = 96 МПа
R2н - предел текучести = 245 МПа
А- коэффициент, принимаемый согласно инструкции на трубы = 0,8
Dр - расчетный диаметр трубы с учетом минусового допуска
Dр = Dн -2х 8пх = 20,54 см
п - предельный минусовой допуск по толщине стенки трубы = 0,12 см.
Рисп=2х Sпх х Р/Dp = 12,98 МПа = 132,35 кгс/см'
Согласно рекомендаций ПКТБ «Астром» принимаем тип разрезного тройника «Г».