Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

..pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
35.35 Mб
Скачать

где S - наибольшее натяжение каната, Н; с - коэффициент выбора кранов и др.

с =

(3.22)

где к '- эмпирический коэффициент минимальной разрывной нагрузки каната данной конструкции, приведенной в международном стандарте ИСО 240В (например, для R0=1570 МПа к!= 0,2948), R0 - минимальный предел прочности на растяжение проволок каната, МПа.

3.5.2.2. Расчет траверс

Расчет выполняется в соответствии со схемой нагружения траверсы. Для траверсы, работающей на изгиб (рис.3.10,а), находят максимальный изгибающий момент, действующий в центре, равный

M = G a/2

(3.23)

где G - вес поднимаемого груза; а - длина плеча траверсы, по которому определяют минимальный моментсопротивления поперечного сечения траверсы Wx :

WX= M /R y

(3.24)

где Ry - расчетное сопротивление стали при сжатии, растяжении и изгибе, выбираемое по СНиП П-23-81* [117] (табл. 51) в зависимости от марки стали, формы и толщины стенки проката исходя из нормативного сопротивления по пределу текучести.

По найденному значению Wx подбирают сечение балки для траверсы с моментом сопротивления, большим или равным рассчитанному. Чаще всего траверсы изготавливаются из двутавров, швеллеров, однако возможны и более сложные комбинации профилей.

Для балочной траверсы, работающей на сжатие (рис.3.10,6), сжимающее усилие

(3.25)

а

б

G

 

 

Рис.3.10. Расчетные схемы траверс:

а- работающих на изгиб; б - работающих на сжатие

Балку траверсы проверяют на устойчивость в соответствии со СНиП П-23-81* [117] по формуле:

~

^ НуГс

(3.26)

<р А

у

 

Здесь а - угол наклона каната к вертикали; А -

площадь поперечного сечения

балки; Ry - расчетное сопротивление стали при сжатии, растяжении и изгибе; ус коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,95; <р -

коэффициент продольного изгиба, определяемый по табл. 3.10, в зависимости от гибкости траверсы

A = t / i mm

(3.27)

где £ - рабочая длина траверсы, £=2а (см.рис.3.10,б); imin - минимальный радиус инерции сечения балки.

Коэффициенты продольного изгиба центрально-сжатых элементов

Гибкость

 

 

 

Расчетное сопротивление стали элементов Я

МПа

 

к

200

240

280

 

320

360

400

440

480

520

560

10

0,988

0,987

0,985

0,984

0,983

0,982

0,981

0,980

0,979

 

20

0,967

0,962

0,959

0,955

0,952

0,949

9,946

0,943

0,941

0,938

40

0,939

0,931

0,924

0,917

0,911

0,905

0,900

0.895

0,891

0,887

0,906

0,894

0,883

0,873

50

0,863

0,854

0,846

0,849

0,832

0,825

0,869

0,852

0,836

0,822

0,809

0,796

0,785

0,775

0,764

 

70

0,782

0,805

0,785

0,766

0,749

0,721

0,696

0,672

0,650

0,628

0,754

0,724

0,687

0,654

0,623

0,595

0,568

0,542

 

80

0,734

 

0,686

0,641

0,602

0,566

0,532

0,501

0,471

0,442

0,414

90

0,665

0,612

0,565

0,522

100

0,483

0,447

0,413

0,380

0,349

0,326

0,599

0,542

0,493

0.448

0,408

0,369

0,335

0,309

0,286

0,267

110

0,537

0,478

0,427

0,381

120

0,338

0,306

0,280

0,258

0,239

0,223

0,479

0,419

0,366

0,321

0,287

0,260

0,237

0,219

0,203

0,190

130

0,425

0,364

0,313

0,276

0,247

0,223

0,204

0,189

0,175

0,163

140

0,376

0,315

0,272

0,240

150

0,215

0,195

0,178

0,164

0,153

0,143

0,328

0,286

0,239

0,211

0,189

0,171

0,157

0,145

0,134

0,126

160

0,290

0,244

0,212

0,187

0,167

0,152

0,139

0,129

0,120

0,112

170

0,259

0,218

0,189

0,167

0,150

0,136

180

0,125

0,115

0,107

0,100

0,233

0,196

0,170

 

0,135

0,123

0,112

0,104

0,097

0.091

190

0,210

0,136

0,177

0,154

0,122

0,111

0,102

0,094

0,088

0,082

200

0.191

0,161

0,140

0,124

210

0,111

0,101

0,093

0,086

0,080

0,075

0,174

0,147

0,128

0,113

0,102

0,093

0,085

0,079

220

0,160

0,135

0,118

0,104

0,074

0,069

 

0,094

0,086

0,077

0,073

0,068

0,064

Таблица ЗЛО

600

640

0,977

0,977

0,936

0,934

0,883

0,879

0,820

0,814

0,608

0,712

0,588

0,494

0,470

0,386

0,359

0,305

0,287

0,250

0,235

0,209

0,197

0,178

0,167

0,153

0,145

0,134

0,126

0,118

0,111

0,105

0,099

0,094

0,089

0,085

0,081

0,077

0,073

0,071

0,067

0,065

0,062

0,060

0,057

3.5.23. Расчет гибких строп

Гибкие стропы рассчитываются в соответствии со схемой их нагружения (рис.3.11). Усилие в каждой ветви стропа или отдельном стропе

5 = ^

^

= --- -------

(3.28)

п

ки

ri'COsakH

 

где кс- коэффициент, зависящий от угла наклона а ветви стропа к вертикали:

а; град

0

15

30

45

60

кс

1,00

1,03

1,15

1,42

2,0

п - число ветвей стропа; к ,- коэффициент неравномерности нагрузки на ветви стропа. При числе ветвей п>4 к„-0,75 при я<4 Л„=1,0.

Рис.3.11. Расчетная схема гибкого стропа

Требуемая грузоподъемность равна произведению 5 на число ветвей (строп) п, в соответствии с ней по табл. 3.6, 3.7, 3.8 подбираем стропы с суммарной грузоподъемностью, равной или большей требуемой.

3.53. Расчет напряженного состояния труб при погрузочно-разгрузочных и транспортных работах

Вид транспорта и транспортных средств для перевозки труб и трубных секций выбирают с учетом результатов технико-экономических расчетов в зависимости от объема грузов, дальности перевозок, времени года и местных условий.

Выгрузку труб из железнодорожных вагонов следует осуществлять по следующим схемам: вагон - склад - трубовоз или вагон - трубовоз. Первую

схему применяют при массовом поступлении труб и ограниченном числе трубовозов, вторую схему - при достаточном числе трубовозов или ограниченной прирельсовой площадке. При разгрузке труб по схеме вагон трубовоз кран следует располагать, как приведено на рис. 3.11, между разгрузочным вагоном и трубовозом (штабелем). Расстояние между хвостовой частью поворотной платформы крана и бортом вагона должно составлять не менее 1 м. Максимально допустимое расстояние С между продольной осью крана и боковой стенкой вагона определяют по формуле:

С = Атах - Г+ D ,,/2

(3.29)

где Атах- допустимый рабочий вылет крюка крана в зависимости от массы

поднимаемой трубы; Г ширина вагона; £>„ - наружный диаметр разгружаемых труб.

Рис.3.11. Схема выгрузки труб из полувагонов с погрузкой на транспортные средства

Перемещение и укладка труб в штабель выполняются краномтрубоукладчиком. От временных площадок трубы длиной до 12 м перевозят на трубосварочные базы, где их сваривают в секции длиной до 36 м.

Трубы большого диаметра складируются в штабель со смешанными рядами (в «седло») с помощью захватов. Число рядов труб и соответственно высоту штабеля определяют меньшей из следующих двух величин: числом рядов, соответствующим предельной высоте подъема, обеспечиваемой грузоподъемными кранами, и числом рядов, соответствующим предельной нагрузке на трубы нижнего ряда, гарантирующей их хранение без остаточных деформаций. Трубы нижнего ряда укладывают на деревянные подкладки или непосредственно на грунтовую площадку. Площадка складирования должна быть равной и горизонтальной. Для грунтовых площадок допускают угол наклона не более 5°. Трубы при складировании располагают вдоль линии уклона площадки.

Схемное число рядов па определяют как промежуточную теоретическую величину по формуле [103] :

па = 0,45 + 36,5 МО3 ^ ' - *

(3.30)

PcmDÎ

где ôH- номинальная толщина стенки труб, мм; DH- наружный диаметр труб,

мм; р ст- плотность материала труб (г/см3); для стали принимается величина

7,85 г/см3; Я2- расчетное сопротивление материала труб, МПа, равное:

 

т

*2 =

(3.31)

К2 Кн

где т - коэффициент условий работы труб; при хранении труб в штабеле /и=1; К2 - коэффициент надежности по материалу; для бесшовных труб из малоуглеродистых сталей К2=1,1; для прямошовных и спиральношовнь** сварных труб из малоуглеродистой стали и низколегированной стали с отношением минимальных значений предела текучести и временно^0 сопротивления - ^0,8 /С2=1,15; для сварных труб из высокопрочной стали с тем же отношением >0,8 К2=1,2; Кн - коэффициент надежности по назначен*!*0

труб; при хранении этих труб в штабеле К ,г\ \ Я2 - нормативное сопротивление

материала труб растяжению (сжатию) принимается равным минимальному значению предела текучести атпо государственным стандартам и техническим условиям на трубы.

Предельно допустимое число рядов труб в штабеле рассчитывают, исхо/^

из условия предотвращения остаточных деформаций по формуле:

 

п<

(3.32)

К гГ1Кс

где - схемное число рядов труб, определяемое по формуле (3.30); К г коэффициент, учитывающий реальные геометрические параметры штабеля; для горизонтальных площадок с твердым покрытием К^=1,04; для грунтовых площадок Кг=1 ,2 0 ; 7 - коэффициент опорной схемы; при опирании нижнего ряда труб непосредственно на грунтовую площадку 17=!; при опирании труб на подкладки 7 = 1,1 ; Кс - коэффициент, учитывающий дополнительную нагрузку от снега и обледенения; при хранении труб в штабеле в летний период Кс~ 1, в зимний период /Гс=1,05; в особых случаях нормативную снеговую нагрузку и нагрузку от обследования следует определять согласно СНиП 2.01.07-85* [112].

В качестве допустимого числа рядов принимается ближайшее меньшее целое значение л.

При опирании нижнего ряда труб на подкладки выполняют проверочный расчет допустимости расстояния между ними:

Т Г \ йЪО"

(3-33)

где L - длина трубы, м; В - число подкладок под трубами нижнего ряда.

При складировании труб, имеющих изоляционное покрытие, конструкцию и число подкладок выбирают в соответствии с расчетом изоляционного покрытия на смятие. Кроме того, выполняют проверочный расчет на смятие изоляционного покрытия соприкасающихся труб.

Высоту штабеля труб определяют по формуле:

Н = Д , (0,866л + 0,134)

(3.34)

От временных площадок трубы длиной до 12 м перевозят на трубосварочные базы, где их сваривают в секции длиной до 36 м.

Погрузку секций труб на плетевозы и разгрузку их на трассе выполняют трубоукладчики, тип которых подбирают по массе секции и грузоподъемности трубоукладчика с учетом вылета стрелы. Погрузка секции на плетевоз (рис. 3.12) может выполняться двумя методами - перехватом и натаскиванием.

Наиболее трудоемкая операция - транспортировка длинномерных трубных секций. Необходимая ширина дороги в зоне поворота при транспортировке таких секций определяется, исходя из вписываемости транспортных машин в прямоугольный поворот (рис.3.13, 3.14). Допускаемая величина заднего свеса секций при перевозке их пересеченной местности не должна превышать размеров, указанных на рис.3.15.

Рис.3.12. Схема погрузки трубных секций на плетевоз:

а - методом перехвата; б - методом натаскивания; 1 - тяговый автомобиль; 2 - шлейф; 3 - трубная секция; 4 - трубоукладчик; 5 - прицеп роспуск; 6 - тормозной башмак

Рис.3.13. Габаритная полоса движения плетевоза на повороте:

1 - траектория движения тягача; 2 - траект ория движения прицепа; Ввх, Ввых - ширина соответственно входного и выходного проездов

Рис.3.14. Номограмма для

Рис.3.15. Зависимость

определения ширины полотна

допустимой величины заднего свеса

дороги на повороте 90°

от профиля дороги

Привезенные на трассу секции разгружают с плетевозов методом перехвата в два приема: сначала один конец секции опускают на землю вблизи колес прицепа или автомобиля, затем трубоукладчик продвигается вдоль секции на 2-3 м дальше ее середины, приподнимает другой конец секции и, подтянув на себя, протаскивает ее на место укладки вперед или назад и раскладывает вдоль трубопровода на расстоянии 1,5-3 м от нее. Трехтрубные секции длиной 36 м укладывают вдоль трассы из расчета 29 секций на 1 км, как правило, под углом 15-20° к оси трубопровода, обеспечивая при этом удобство строповки и монтажа и свободного маневрирования при работе машин.

Трубоукладчики, предназначенные для работы с изолированными трубами, должны иметь стрелы, частично облицованные эластичными накладками.

Техническая характеристика, некоторой подъемной техники, используемой при выполнении погрузочно-разгрузочных и транспортных работ приведена на рис.3.16.

!

!

L\

1 1

<2 i ^ ч

 

\

3

\

!

Л

3

'S»

 

s

4 6 8 10 12 14

Вычетстрелы, м

4

6

8

10

12

14

16

 

 

Вылет стрелы, ч

 

 

Вылет стрелы, ч

Рис.3.16. Зависимость грузоподъемности и высоты подъема крюка от вылета стрелы:

а - автомобильных кранов; 1 - КС-4561 (К-162); 2 - КС-3561А(К-1014); 3 - КС-3562А(К- 1015); б - пневмоколесных кранов; 1 - КС-5363; 2 - КС-5361 (К-255); 3 -КС-4362(К-166); 4 - К-161; в - кранов-трубоукладчиков; 1 - Т-1224; 2 - Т - 1530; 3 - Т-3560:4 -ТГ-502:5 -К-594; 6 - D-355S; 7 - R-591 ;.......... высота подъема крюка; - — ........—грузоподъемность

При выполнении погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, как в отдельных трубах, так и в секциях труб возникают напряжения от изгиба в процессе их выгрузки из полувагонов, погрузки на трубовозы и плстевозы, а также при транспортировке. Применительно к выгрузке и погрузке труб и секций могут быть две расчетные схемы (рис.3.17 а, б), при этом максимальные изгибающие моменты имеют место в середине пролета £

м тах=дтре2/ 8

(3.35)

а максимально возможная длина трубы или секции при выполнении данных операций определится из выражения:

l max= J W - R 2/ q mp

(3.36)

где R2- расчетное сопротивление трубной стали; qmp - расчетный вес единицы длины трубы.

а

б

Рис.3.17. Расчетные схемы при производстве погрузочно-разгрузочных и транспортных работ:

а - при строповке за концы трубы или секции; б - при строповке за середину трубы или секции; в - при транспортировке на плетевозах

Соседние файлы в папке книги