НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТРУБОПРОВОДЫ




 

 

Постоянные нагрузки Временные нагрузки
длительные временные кратковременные особые
Собственный вес трубопровода, н/м вес перекачиваемого продукта снеговая нагрузка от воздействия оползней, селевых потоков
Вес изоляционного покрытия и различных устройств, н/м от температурных воздействий нагрузка от обледенения от деформаций земной поверхности в карстовых районах и районах подземных выработок
Давление грунта, н/м от внутреннего давления ветровая нагрузка от деформаций грунта, сопровождающихся изменением его структуры (осадки, пучение грунта)
Гидростатическое давление воды, н/м от деформаций грунта, не сопровождающихся изменением его структуры при гидравлических и пневматических испытаниях трубопроводов от воздействия стихийных природных явлений (землетрясения, смерчи и т.д.)
Выталкивающая сила воды, н/м   при очистке и диагностике трубопроводов от воздействия техногенных катастроф(диверсии и т.д.)
Напряжения от упругого изгиба, МПа      

 

1. Собственный вес трубопровода, учитываемый в расчетах как вес единицы длины трубопровода

, (1)

где n – коэффициент надёжности по нагрузке (n = 1,1 gст – удельный вес стали, Н/м3.

2. Вес изоляционного покрытия и различных устройств, которые могут быть на трубопроводе. Для надземных трубопроводов ориентировочно можно принимать равным, примерно, 10% от собственного веса трубы. Точнее вес изоляционного покрытия определяют по формуле

, (2)

где n – коэффициент надёжности по нагрузке (n=1,1); gиз – удельный вес материала изоляции, Н/м3; Dиз и Dн – соответственно диаметр изолированного трубопровода и его наружный диаметр, м.

3. Давление грунта на единицу длины трубопровода. Для практических расчётов можно определять по формуле

, (3)

где n – коэффициент надёжности по нагрузке (n = 1,2); gгр – удельный вес грунта, Н/м3; hср – средняя глубина заложения оси трубопровода, м; Dиз – диаметр изолированного трубопровода, м.

4. Гидростатическое давление воды на единицу длины трубопровода, определяемое весом столба жидкости над подводным трубопроводом

, (4)

где n – коэффициент надёжности по нагрузке (n = 1,0); gв – удельный вес воды с учётом засоленности и наличия взвешенных частиц, Н/м3; h – высота столба воды над рассматриваемой точкой, м; Dф – диаметр изолированного и футерованного трубопровода, м.

5. Выталкивающая сила воды, приходящаяся на единицу длины полностью погруженного в воду трубопровода

, (5)

где Dф – наружный диаметр трубы с учётом изоляционного покрытия и футеровки, м; gв – удельный вес воды с учётом засоленности и наличия взвешенных частиц, Н/м3;

6. Воздействие предварительного напряжения, создаваемое за счёт упругого изгиба при поворотах оси трубопровода

, (6)

где – максимальное продольное напряжение в стенках трубы, обусловленное изгибом трубопровода, МПа; Е – модуль упругости (Е = 206000 МПа); Dн – наружный диаметр трубопровода, м; r – радиус изгиба оси трубопровода, м.

К длительным временным нагрузкам относятся следующие:

1. Внутреннее давление, которое устанавливается проектом. Внутреннее давление создаёт в стенках трубопровода кольцевые и продольные напряжения. Кольцевые напряжения определяют по формуле

, (7)

где n – коэффициент перегрузки по внутреннему давлению (n = 1,1; 1,15); Р – нормативное значение внутреннего давления, МПа; Dвн – внутренний диаметр трубы, м; d – толщина стенки трубы, м.

Продольные напряжения в стенке трубы от внутреннего давления определяются по формуле

, (8)

где m – коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пауссона). Для сталей , т.е. среднее значение .

2. Вес перекачиваемого продукта на единицу длины трубопровода определяют по формуле

, (9)

где n – коэффициент надёжности по нагрузке (n = 1); rн – плотность транспортируемой нефти, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2; Dвн – внутренний диаметр трубы, м.

3. Температурные воздействия, которые при невозможности деформаций вызывают в стенках трубопровода продольные напряжения

, (10)

где a – коэффициент линейного расширения (a = 12·10-6 1/град); Е – модуль упругости, МПа; , здесь tэ – максимально или минимально возможная температура стенок трубы при эксплуатации; tф – наименьшая или наибольшая температура, при которой фиксируется расчётная схема трубопровода (температура окружающего воздуха при замыкании сварных стыков).

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: