книги / Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа

8.Узлы пуска и приема очистных устройств,

атакже участки трубопроводов длиной 100 м,

ак —кольцевые напряжения от рабочего давления

где 6н—фактическая толщина стенки трубопровода.

Для ориентировочного и быстрого определения допустимого радиуса упругого изгиба можно использовать соотношение

Rdon= 1000-Dy ,

где Dy —условный диаметр трубопровода, м.

Действительные радиусы R упругого изгиба трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях должны быть боль­ ше R^. При R < Ràgn следует применять специальные гнутые вставки труб.

2.3. Уточнение толщины стенки трубы

на отдельных участках магистрального трубопровода

Магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы в целом от­ носятся к третьей или четвертой категории. Поэтому при расчете толщины стенки для них принимают ту= 0,9. Однако отдельные участки магистральных трубопроводов могут иметь иную катего­ рию. Поэтому толщина стенки на этих участках требует уточнения.

Для уточнения толщины стенки труб на участках I и II кате­ горий необходимо определить границы этих участков на мест­ ности, по которой прокладывается нефтепродуктопровод.

Коэффициент условий работы ту= 0,75 для участков нефтепродуктопроводов I и II категории и ту= 0,6 —для участков ка­ тегории В определяет необходимость создания повышенного запаса прочности нефтепровода по сравнению с участками III и IV категорий. А это, в свою очередь, ставит задачу сравнения рабочего давления на отдельных участках нефтепродуктопровода с разрешенным по условию создания требуемого запаса проч­ ности материала труб.

Сравнение удобно выполнять графоаналитическим мето­ дом, при котором на сжатом профиле нефтепродуктопровода анализируется взаимное расположение пьезометрических ли-

ры разрешенных напоров принимается решение об изменении толщины стенки труб или применении более прочных сталей в том случае, если пьезометрические линии предельных режимов на ка­ ком-либо участке пересекаются с эпюрой разрешенных напоров. Участки, прилегающие к насосным станциям, относятся к кате­ гории повышенной опасности. Поэтому в конце перегона эпюра разрешенных напоров имеет скачок вниз. Точно такой же скачок будет на эпюре и в начале перегона, т. е. произойдет пересече­ ние с пьезометрической линией падения напора.

Поэтому в начале перегона применяют трубу с большей тол­ щиной стенки или используют более прочную сталь. Значение новой толщины стенки трубы вычисляется по формуле

s , n'De'H ’naxp-g

(2.14)

2 -[Л ,+ ^Я Lx/><?]'

Затем оно округляется до ближайшего большего стандартно­ го значения дг

При вычислении Ô'значение Н’^ принимается равным мак­ симальному напору по пьезометрической линии на участке пе­ ресечения ее с первоначальной эпюрой разрешенных напоров. Окончательно для полученного значения 5, по формуле (4.10) определяется максимально допустимый напор Ятах и корректи­ руется эпюра разрешенных напоров.

2.4. Проверка прочности и устойчивости подземных трубопроводов

Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы проверяют на прочность, деформацию и общую устойчивость в продольном направлении, а также против всплытия.

Проверку на прочность подземных и наземных (в насыпи) тру­ бопроводов в продольном направлении производят по условию

(2.15)

где °npN~ продольное осевое напряжение от расчетных на­ грузок и воздействий; у2 — коэффициент, учитываю­ щий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях

(о N> 0) принимаемый равным единице, при сжимаю­ щих (onpN< 0) —определяемый по формуле

ак —кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления,

GК ~ П1‘ Яг

Проверку на отсутствие недопустимых пластических дефор­ маций подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов произ­ водят по условиям

*0,9 -ЛГЯ 2

где а"пр —максимальные суммарные продольные напряже­ ния в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздей­ ствий,

Rmin—минимальный радиус упругого изгиба оси трубо­ провода; — коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягива­ ющих продольных напряжениях (а"пр > 0) принимается равным единице, а при сжимающих (<типр < 0) определя­ ется по формуле (2.11).

Проверку общей устойчивости трубопровода в продольном направлении в плоскости наименьшей жесткости системы про­ изводят по неравенству

где S —эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода,

F—площадь поперечного сечения трубы; N —продоль­ ное критическое усилие, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода.

Для прямолинейных участков подземных трубопроводов в случае пластической связи трубы с грунтом продольное кри­ тическое усилие находится по формуле

где Р0—сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины; а —сопро­ тивление вертикальным перемещениям отрезка трубо­ провода единичной длины, обусловленное весом грун­ товой засыпки и собственным весом трубопровода, отнесенное к единице длины; / —осевой момент инер­ ции поперечного сечения трубы.

Величина Р0определяется следующим образом:

где Сгр — коэффициент сцепления грунта (табл.2.3); Р — среднее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом; <ргр—угол внутренне­ го трения грунта (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Расчетные характеристики уплотненных влажных грунтов средней полосы России