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

где Irp и /grp - расчетные пролет и прогиб, полученные по Графику; /гр и Wrp - момент инерции и момент сопротивления трубы, указанной на графике; / и /, - искомые расчетный пролет и прогиб для применяемой трубы; I uW - момент инерции и момент сопротивления применяемой трубы.

f,CM

IS 13 11 9 Г

(5=4000

Рас. 6. 3. Зависимость прогиба газопровода / от пролета I в многопролетпой

консольной системе.

а - при монтаже, не оОеспечивающем неразрезность конструкции, m = 0,9; б - при монтаже, не I беипетавающем неразрезность конструкции, m = 0,75; «- при монтаже с обеспечени- • ем неразрезности конструкции т=0,9; г - при монтаже с обеспечением неразрезности конструкции т= 0,75.

В однопролетной консольной схеме (рис. 6. 5, а) трубопровода условная длина консоли х - 0,354 I подобрана из условия равенства опорного и пролетного моментов. В многонролетной консольной схеме (рис. 6. 5, б) условная величина консоли х = 0,408 I подобрана из условия равенства опорных моментов.

Действительная величина консоли а должна быть меньше, чем на рис. 6. 5, б, так как консоль кроме равномерно распределенной

Рпс. 6. 4. Зависимость прогиба продуктопровода / от пролета I в многопролетной консольной системе.

а - при монтаже, не обеспечивающем неразре.чнооть конструкции, m = 0,9 ; б - при монтаже, не обеспечивающем неразрезность конструкции, m = 0,75; в - прп монтаже с обеспече- нием неразрезности конструкции m = 0,9; г - при монтаже с обеспечение.ч неразрезности

конструкции тп=0,75.

нагрузки q загружена на конце силой равной весу половины длины компенсатора. Считается, что поЛЬвина веса компенсатора воспринимается землей. . . .

По рис. 6. 5, а опорный моменг равен Afi = а по схеме 6. 5, б опорный момент определяется по формуле

2 2

Таким же образом определяются опорные моменты н для многопролетной консольной схемы.

Приравнивая оба выражения момента, получим

ql„a

Разделив уравнение на у

и перенеся все члены в левую сторону, получим

0.1 0.2 0,3 0.>t 0,5 0.6 0.7 0.8 0.9 t.O I „ „

+ 1„а - z** = 0.

Рис. 6. 5. Расчетные схемы однопролетного двухконсольного перехода и график зависимости величины консоли от пролета ц длины компенсатора.

Решая это уравнение, най-

При а; = 0,354

4-0,125 .

При а; = 0,408 г

+ 0,161

(6.15)

(6.16)

(6.17)

Для облегчения расчетов составлен график (рис. 6. 5), на котором по вертикали отложены величины у - отношение величины

1«

консолп к среднему пролету перехода, а по горизонтали --отношение длины компенсатора к среднему пролету перехода..

Порядок вычисления длины консоли перехода может быть следующим.

1. Определяют длину компенсатора /к в зависимости от требуемой величины перемещения Д (см. главу седьмую). Расчетную

длину участка трубопровода L прп определении компенсируемого удлинения для однопролетных консольных систем (рис. 6. 5, а) принимают равной

L„ = Z-f-.a. (6.18)

Исходят из того, что сопротивление скольжению на одной из опор может оказаться больше, чем сумма усилий от отпора компенсатора и сопротивления скольжению опоры.

В формулу (6. 18) входит величина а, которая на.м неизвестна, поэтому величину можно определять по формуле

„я«1,3/. (6.19)

2. Определив величину и зная пролет /, находят необходимую длину консоли а по графику 6. 5 или по формуле 6. 15.

Для многопролетных консольных систем величина Ьк зависит от расположения неподвижных опор и типа промежуточных стоек. Необходимую длину консоли определяют по аналогии с однопролет-ной консольной системой.

Статический расчет многопролетной равномоментной балочной системы

Такие системы могут осуществляться с компенсаторами Z-, Г-и П-образного типа, а также с самокомпенсацией путем устройства горизонтальной ломаной «змейки» (расчет трубопровода, укладываемого горизонтальной «змейкой», см. в главе восьмой). Особенностью этих систем является равенство всех опорных моментов, причем пролетные моменты вдвое меньше опорных и тоже равны между собой. При равных пролетах величина моментов не зависит от числа пролетов. На рис. 5. 26 и 5. 28 показаны схемы многопролетных балочных систем.

Вырежем два пролета из многопролетнон системы и учтем влияние отброшенных частей моментами и (рис. 6. 6).

Так как все опорные моменты равны между собой, то = = = Мз- Вследствие симметричности системы угол поворота оси трубопровода на опоре 2 равняется нулю. Угол поворота на опорах 1 к 3 такне будет равен нулю, т. е. опоры 1 к 3 можно представить в виде заделок. Таким образом, для расчета многопролетной равномоментной балочной системы может быть принята любая многопролетная схема с заделками на концах.

Для такой схемы, как и для многопролетной консольной:

Mi = M, = M = Mi. . . и т. д.-- = -0,0833(?/ iWi2 = M23==.134-• . и т. д. =0,125 дР -0,0833 = 0,0417 gZ*;

EI -10 Заказ 2185.

12 8

Г- 5ql* ql* q qqoq. Ql ° + 384 384A7 pi

Все расчетные коэффициенты (см. табл. 6. 1) и графики для .многопролетной консольной системы используют и для расчета многопролетной равно1МОментной системы. Кроме приведенных выше можно применять и другие схемы переходов. Они могут отличаться по условиям компенсации, по числу пролетов и их размеру. Конструктивная схема перехода зависит от местных условий.

S / 2 9 3 «

7 7.

Рис. 6. 6. Расчетные схемы многопролетных консольных систем трубопроводов.

§ 3. МНОГОПРОЛЕТНЫЕ БАЛОЧНЫЕ СИСТЕМЫ С КОМПЕНСАТОРАМИ-СТОЙКАМИ

Многопролетные балочные системы прокладки трубопроводов могут быть с одним или двумя компенсаторами-стойками. Особенностью работы таких правильно запроектированных переходов является отсутствие поворота трубы в месте соединения горизонтальной части перехода с компенсатором-стойкой, что исключает передачу изгибающих моментов на компенсатор от вертикальной нагрузки в пролетах. Это достигается подбором длин крайнего и средних пролетов. Продольные напряжения в компенсаторе-стойке, возникающие от нагрузки в пролетах составляют для газопроводов не более 20 кПсм, а для продуктопроводов не более 40 кГ/см и поэтому при расчете компенсаторов-стоек не учитываются.

На рис. 6. 7 показаны многопролетные балочные схемы с компенсаторами-стойками. По статической работе такие схемы можно разделить на три группы: трехпролетная схема рис. (6. 7, а), четы-рехпролетная схема (рис. 6. 7, б и о) и многопролетная схема, включающая пять и более пролетов (рис. 6. 7, г).

Рис. 6. 7. Мпогопролетные балочные схемы с компенсаторами-стойками.

Статический расчет трехпролетной

схемы

Расчетная схема такого перехода показана на рис. 6. 8, а. Составляем уравнение трех моментов:

{I, + г) + = - 6 +1);

так как Mi=M2, то

= =-4k+3T)-

Угол поворота на опоре О равняется величине фиктивной опорной реакции, поделенной на жесткость:

А7 Ш EI

24(2/i-f-30 24