Расчет прочности трубопровода

Содержание

 

. Расчет прочности трубопровода

2. Организация подготовительных работ

. Технологическая карта производства работ по рытью траншеи

. Материально-технические ресурсы

. Контроль качества и техника безопасности при строительстве магистральных трубопроводов

. Природоохранные мероприятия

. Машинная очистка, изоляция и укладка трубопровода в траншею

Список литературы

 

Расчет прочности трубопровода

 

По ГОСТ 20295-85 «Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов» принимаем трубы прямошовные диаметром 720 мм (тип 3) класса прочности К52.

Принимаем, что назначение проектируемого трубопровода - транспортирование природного газа. Таким образом, трубопровод относится к I категории по табл. 4 [2].

 

Трубопровод работает на растяжение. Расчетное сопротивление стали растяжению R₁ определяется по формуле:

 

 

где - временное сопротивление разрыву, принимаемое по табл. 7 [1] равным ;

m - коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по табл. 1 [2] равным m= 0,75 для трубопроводов I категории.

Трубопровод относится к Ι категории в соответствии с классификацией магистральных трубопроводов (СНиП 2.05.06 - 85).

k₁ - коэффициент надежности по материалу, принимаемый соответственно по табл. 9 [2] равным k₁=1,4 для труб, изготовленных из нормализованной, термически упрочненной стали;

k_н - коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаемый по табл. 11 [2] равным k_н=1 при наружном диаметре трубопровода 720 мм и внутреннем давлении р=3 МПа (р £ 5,4 МПа).

R₁ = .

Расчетная толщина стенки трубопровода d определяется по формуле:

 

где n - коэффициент надежности по нагрузке - внутреннему рабочему давлению в газопроводе, принимаемый по табл. 13 [2] равным n=1,1;

р - рабочее (нормативное) давление, равное р=3 МПа;

Д _н- наружный диаметр трубы, равный Д_н=720 мм;

R ₁ - расчетное сопротивление растяжению.

δ .

В соответствии с [1] принимаем δ = 4,5мм.

Проверку на прочность подземных трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия:

,

σ_прN - продольное осевое напряжение определяется по формуле:

 

 

где - коэффициент температурной деформации, равный ;

Е - переменный модуль упругой деформации;

t - расчетный температурный перепад;

t ºС

принимаем Dt=30 ºС,

µ_o − коэффициент Пуассона, для стали µ_o ;

n - коэффициент надежности по нагрузке;

р - рабочее (нормативное) давление;

Д_вн - внутренний диаметр трубы;

d -толщина стенки трубы.

 

Внутренний диаметр трубы Д_в определяется по формуле:

 

где D _н - наружный диаметр трубы;

d -толщина стенки трубы.

Д_вн .

 

 

 

где s_i - интенсивность напряжений;

e_i - интенсивность деформаций;

m₀ - коэффициент Пуассона, для стали m₀=0,3;

E₀ - модуль упругости, равный E₀=2,05×10⁵ МПа.

Переменный коэффициент поперечной деформации стали m (коэффициент Пуассона) определяется по формуле:

 

,

 

где s_i - интенсивность напряжений;

e_i - интенсивность деформаций;

m₀ - коэффициент Пуассона;

E₀ - модуль упругости.

Интенсивность напряжений s_i определяется по формуле:

 

,

 

где s_кц - кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления.

Кольцевые напряжения s_кц определяются по формуле:

 

,

 

где n - коэффициент надежности по нагрузке;

р - рабочее (нормативное) давление;

Д_вн - внутренний диаметр трубы;

d -толщина стенки трубы.

σ_кц ,

m₀ - коэффициент Пуассона,

σ _i .

Интенсивность деформаций определяется по формуле:

 

ε ,

ε _i .

 

Тогда:

 

Е .

 

Переменный коэффициент поперечной деформации стали m равен:

 

.

 

Следовательно:

 

 

При , [3], следовательно:

Значит условие выполняется.