Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

(4.20)

где Pq - сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины; q - сопротивление вертикальным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины, обусловленное весом грунтовой засыпки и собственным весом трубопровода, отнесенное к единице длины. . Величина Pq определяется следующим образом: •

(4.21)

где С,р - коэффициент сцепления грунта (табл.4.3); Рр - среднее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом; ф,,р - угол внутреннего трения грунта (табл. 4.3).

Таблица 4.3.

rni fit

Расчетные характеристики уплотненных влажных грунтов средней полосы России

Величина Р,.р вычисляется по формуле

2n,pY„pD„

45°-

(4.22)

где Пгр - коэффициент надежности по нагрузке от веса грунта, принимаемый равным 0,8; у,,р - удельный вес грунта; \ - высота слоя засыпки от верхней образующей трубопровода до поверхности грунта (табл. 4.4); q. - расчетная нагрузка от собственного веса заизолиро-ванного трубопровода (qM+q„) с перекачиваемым продуктом q„p, т.е.

qM+q„+q

пр •

" (4.23) Таблица 4.4.

Рекомендуемые величины заглубления трубопроводов

где п,, „ - коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, равный 1,1, а при расчете на продольную устойчивость и устойчивость положения равный 0,95; у„ - удельный вес металла, из которого изготовлены трубы, для стали у„ = 78500 Н/мЗ; D„, d - соответственно наружный и внутренний диаметры трубы.

Нагрузка от собственного веса изоляции для подземных трубопроводов "v: y\~Z\k г . [/.у- I

- , я g (К„ S„„ Р,„ + К„д • S„g • P„g ) ,

(4.25)

где К„„, К„д - коэффициент, учитывающий величину нахлеста, для мастичной изоляции К„„ = 1; при однослойной изоляции (обертке) К„ (К„б) = 1,09; при двухслойной изоляции (обертке) К„„ (Кд) = 2,30; 8„„, р„„ - соответственно толщина и плотность изоляции; 8„б, Ро5 - то же для оберточных материалов (табл. 4.5).

Некоторые сведения об изоляционных материалах

Плотность мастичной изоляции может быть принята равной 1050 кг/мз.

Конструкция защитных покрытий применяется по ГОСТ Р 51164-98 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии».

Для ориентировочных расчетов вес пленочного изоляционного покрытия и различных устройств, которые могут быть установлены на трубопроводе, можно принять равным 10% от собственного веса металла трубы, т.е.

q>o,i-q„.

(4.26)

Нагрузка от веса нефти (нефтепродукта), находящегося в трубопроводе единичной длины.

Чпр Рр ё

(4.27)

Входящая в формулу (4.21) величина сопротивления грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины

(4.28)

Продольное критическое усилие для прямолинейных участков подземных трубопроводов в случае упругой связи с грунтом

(4.29)

где ко - коэффициент нормального сопротивления грунта, или коэффициент постели грунта при сжатии (табл. 4.6).

Таблица 4.6

Величины коэффициента постели грунта при сжатии

Если характер связи трубопровода с грунтом не определен, то из двух значений Np, найденных по формулам (4.20) и (4.29), необходимо принимать меньшее.

Для криволинейных (выпуклых) участков трубопровода, выполненных упругим изгибом, в случае пластической связи трубы с грунтом критическое усилие

Ni;= 0,375 •q,,„,-R„,

верт

(4.30)

(4.31)

где Pn ~ коэффициент, определяемый по номограмме, приведенной на рис. 4.2, в зависимости от параметров 7:

(4.32)

3/ Яверт

Rp - радиус упругого изгиба трубопровода, соответствующий рельефу дна траншей.

Из двух значений Np, вычисленных по формулам (4.30) и (4.31), выбирают меньшее.

Продольную устойчивость для криволинейных участков проверяют в плоскости изгиба трубопровода, а для прямолинейных участков подземных трубопроводов - в вертикальной плоскости с радиусом начальной кривизны 5000 м.

§4.4. Расчет устойчивости трубопроводов против всплытия

Устойчивость против всплытия трубопроводов,

прокладываемых на периодически обводняемых участках трассы, а также на болотах, обеспечивается применением балластировки с помощью пригрузов и анкеров.

Нормативный вес балластировки в воде рассчитывается по формуле

(4.33)

где Пд - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным: для железобетонных грузов - 0,9, для чугунных - 1; к„ -коэффициент надежности устойчивости против всплытия, принимаемый по табл. 4.7; q, - расчетная выталкивающая сила воды, действующая на единицу длины трубопровода; q,. - расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода; q - расчетная нагрузка от 1 п.м. трубы, заполненной продуктом, если в процессе эксплуатации невозможно ее опорожнение и замещение продукта воздухом.

0 50 100 150 200 300 400 600

Величины коэффициента k„

Рис. 4.2. Номограмма для определения коэффициента при проверке устойчивости криволинейного трубопровода (стрелками показано, как определяется Pn=20 при2р=150ивр=0,04)

Таблица 4.7

Характеристика обводненного участка

1. Нефте- и нефтепродуктопроводы, для которых возможно опорожнение и замещение продукта воздухом

2. Через болота, поймы, водоемы при отсутствии течения, обводненные и заливаемые участки в пределах ГВВ 1%-ной обеспеченности

3. Русловые, через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ - >••< i

Через реки и водохранилища шириной свыше 200 м, а также горные реки

1,03 1,05

1,10

1,15