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 а - напря)1<епие, определяемое по рнс. 11.3, равное

о = а

пр р

Анализ графиков 11. 3, а и И. 3, б показывает, что суммарные напряжения от вертикальных нагрузок и деформаций опоры при одинаковых пролетах, в многопролетиой балочной системе газопровода получаются большими в середине пролета при обеспечении разрезности системы на нагрузки от собственного веса, чем в опор-пом сечении при обеспечении неразрезности. Несмотря на это, как показано выше, деформации опоры в разрезных системах при рав-

й.СМ

В„3258

В„630х8 £„=720<9 D„-82040 П„920/1 ф„=Ю20

5 Ю 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Рис. 11. 4. Графики зависимости допустимых деформаций опор в мпогопролетных снсте.мах газопроводов, работающих при давлении 55 кГ/с.н, при монтаже с обеспечением неразрезности конструкции для различных диаметров труб и пролетов.

ных пролетах могут быть значительно большими, чем в неразрезных. Из сравнения рис. 11.3, ей 11.3, г видно, что независимо от степени разрезности напряжения в опорном и пролетном сечениях многонролетной балочной системы продуктопроводов получаются почти одинаковыми.

Для облегчения проектирования и выбора величины оптимальных пролетов между опорами с использованием приведенных выше формул составлены графики зависимости допускаемой величины пучения опор Д в многоиролетных балочных системах трубопроводов с рабочим давлением 55 kFIc.v? от пролета между опорами и .характеристики труб. На рис. 11. 4-11. 7 приведены графики для труб из стали с i?2 = 2700 кПсм, что соответствует стали с Ош = == 3500 кПсм-" при «2 = 0,85 и 2 = 0,9. Рис. И. 4 и И. 6 соответствуют первому расчетному случаю по опорному сечению при неразрезности системы, сплошные линии на рис. 11.5и11.7 - второму расчетному случаю по пролетному сечению, а пунктирные - третьему расчетному случаю по опорному сечению при обеспечении разрезности системы на восприятие нагрузки от собственного веса.

При пользовании графиками (рис. 11. 5 и И. 7) следует принимать за расчетную наименьшую величину деформации для соответ-

Рис. 11. 5. Графики зависимости допустимых деформаций опор в многоиролетных системах газопроводов, работающих при давлении 55 кГ/cж при монтаже, обеспечивающем разрезность конструкции на восприятие собственного веса для различных диаметров труб и пролетов.

Рис. 11. 6. Графика зависимости допустимых деформаций опор в многопролетных системах продуктопроводов, работающих при давлении 55 кГ/сл., при монтаже с обеспечением неразрезности конструкции для различных диаметров труб и пролетов.

cтвyIoпeгo диаметра трубопровода при данио.м пролете, ограничиваемую сплошиой пли пунктирно!! линией. Из графиков видно, что наибольшие деформации опоры могут бьгь допущены в разрезных системах, однако при отсутствии деформации онор наибольшие про--четы могут быть в неразрезных системах.

Необходимо отметить, что обеспечить разрезность многопро-;1етной балочной системы на восприятие нагрузок от собственного веса трубопровода довольно сложно. Для этого, например, можно

DM t

Рис. 11. 7. Графики Зависимости допустимых деформаций Опор в многопролетных системах продуктопроводов, работающих при давлении 55 кГ1см}, при монтаже, обеспечивающем разрезность конструкции па восприятие собственного веса для различных диаметров труб п пролетов. .

было бы варить над опорами косые стыки в вертикальной плоскости либо вваривать гнутые участки трубопровода.

В неразрезных системах допустимую величину выпучивания опор мо;кно немного повысить, если при расчете опорных сечений трубопровода За расчетное сопротивление принять величину = 0,93/?". Это возможно, так как по достижении R„ в опорных сечениях не исчерпывается несущая способность конструк-пин.

При проектировании надземных систем трубопроводов на пучи-ннстых, .мерзлых, просадочпых, болотистых н других неустойчивых грунтах величину пролетов между опорами желательно назначать близкой к опти.мальнох!, допускающей наибольшие деформации опор.

Следует иметь в виду, что расчетная величина дефор.мацин опоры Д является разностью деформаций между смежными опорами системы. Например, если все опоры системы выпучатся или осядут на какую-то одинаковую величину, то расчетная деформация опоры Д будет считаться равной нулю.

Пользуясь приведенными графиками, можно также определять максимально допускаемые пролеты между опорами в многопролетных балочных системах при отсутствии пучения, для чего величину пролета / следует рзять из графика при Д, равном нулю.

Рассмотренные выше зависимости справедливы для многопролетных балочных равнопролетных систем трубонроводов, когда конструкция опорных частей не позволяет трубопроводу смещаться в вертикальной плоскости независимо от садгой опоры. Если конструкция опорных частей позволяет трубопроводу свободно подниматься над опорой, то трубопровод, как правило, находится в лучших условиях, чем в рассмотренном нами случае. Все многопролетные самокомпенсирующиеся системы трубопроводов, в которых пролеты отличаются друг от друга не более чем на 20 % пролеты, можно рассчитать, используя приведенные формулы и графики.

В многопролетных системах трубопроводов при возможности вертикальных деформаций отдельных опор нагрузки на опоры от трубопровода могут значительно возрасти по сравнению с обычно определяемыми опорными реакциями в многопролетной системе. Это следует иметь в виду при определении расчетных нагрузок на опоры.

ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ

ОПОРЫ БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

§ I. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТИПЫ ОПОР И ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ

Метод прокладки трубопровода влияет на конструкцию опор, поскольку изменяются прикладываемые к ним нагрузки, а также перемещения, на которые должны быть рассчитаны опорные части. Как уже отмечалось раньше, опоры под трубопроводы подразделяются на неподвижные (анкерные), на которых отсутствуют линейные смещения, и подвижные, допускающие перемещение трубопровода вдоль его оси или в любом направлении.

При прямолинейной прокладке с компенсаторами на подвижных опорах возможны лишь относительно небольшие продольные смещения трубопровода, при зигзагообразной прокладке наблюдаются значительные поперечные перемещения, особенно в вершинах полуволн, где они могут достигать 1 м (в зависимости от длины полуволны L и отношения f/L) .При прямолинейной прокладке без компенсации продольных деформаций трубопровод на опорах почти не перемещается.

На прямолинейных переходах с компенсаторами при одном пролете или при нескольких пролетах и односторонней компенсации продольных деформаций все опоры делают подвижными.

В многопролетных схемах с двусторонней компенсацией продольных деформаций одну из оиор между компенсаторами делают пеподвиншой, остальные подвиншыми. Расстояние между неподвижными опорами обычно 150-250 м. Подвижные опорные частых выполняют, таким образом, чтобы трубопровод мог перемещаться в продольном направлении при отсутствии смещений перпендикулярно его оси.

Под спинки П-образных компенсаторов обычно устанавливают опоры, опорные части которых дают возможность трубопроводу перемещаться в горизонтальной плоскости в любом направлении.

При прямолинейной прокладке трубопроводов с компенсаторами и без компенсации продольных деформаций на неподвижных опорах, так же как и при укладке «змейкой», не должно быть никаких смещений; в последнем случае часто устраивают вращающийся шарнир.

Конструкция опор зависит не только от метода прокладки ц прикладываемых к опорам усилий, но и от ряда других факторов, например от материала, грунтовых и топографических условий прохождения трассы, высоты опор, метода производства работ.

Пртгеняются следующие виды опор:

плитные опоры - для усиления основания под трубопроводом на крайних опорах;

свайные опоры - при пересечении рек, на болотах и при прохождении трассы трубопровода по слабым грунтам;

рамные опоры и опоры на стойках - когда затруднено погружение свай, не требуется большого заглубления опор;

опоры из блоков - на плотных грунтах с малым заглублением, а также прп значительном заглублении по типу опускных колодцев;

монолитные опоры из бутовой кладки, бутобетона и других материалов - при наличии местных материалов, а также при "разнотипности опор;

подвесные опоры - главным образом в качестве по-д:ижных опор при зигзагообразной прокладке трубонроводов в виде «змейки»;

ряжевые и другие деревянные опоры при-мвняют в северных лесистых районах и где загнивание их происходит относительно медленно;

грунтовые опоры в виде земляных отсыпок применяют на болотах, широких поймах рек, на севере. Крепление трубопровода к опорам или его опирание на них Окуществляется с помощью опорных частей. Для балочных систел( надземной прокладки применяются следующие опорные части:

а) продольно-подвижные, допускающие перемещение трубо-тровода лишь вдоль его оси (скользящие, катковые, валковые, подвесные, перемещающиеся за счет применения качающихся стоек или изгиба опор при шарнирном креплении трубопровода);

б) свободно-подвижные, позволяющие трубопроводу перемещаться в любом направлении в горизонтальной плоскости (скользящие, валковые с поперечным скольжением, подвесные);

в) неподвижные - анкерные с жестким креплением трубопровода к опоре,, вращающиеся на вертикальной оси).

§ 2. НАГРУЗКИ, ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ОТ ТРУБОПРОВОДА К ОПОРАМ

Все опоры рассчитывают на расчетную вертикальную нагрузку от трубопровода

Л. = (9?р + qU + + 0,9 qU) •""t""" =

- лсв~1" прав

- Чпо;т 7i-

(12.1) 219