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

пертЛкалышмп стойками. Пилоны можно выполнять из Железобетона или сваривать из профильной стали. Под пило.ны устанавливают железобетонные опоры в виде связанных менаду собой столбов или общего массива.

Ветровые оттяжки в вантовых системах обычно ставят в местах подвески трубопровода к несущим вантам или через одну. В гибких системах оттяжки можно располагать реже, чем подвески, несущие трубопровод и конструкцию эксплуатационного мостика (через одну или две).

В гибких системах ветровые тросы молено устраивать в виде оттяжек. Концы ветровых тросов и оттяжек крепят на берегах за самостоятельные анкерные опоры или за те же опоры, что и концы несущих тросов. В последнем случае в местах установки пилонов устраивают консольные выносы или шарнирные стрелы, через концы которых перекидывают ветровые тросы пли оттяжки.

В случаях, когда устраивают эксплуатационный мостик, его можно запроектировать в виде горизонтальной фермы, жесткость и прочность которой вместе с трубопроводом при пролетах до 100-150 м могут быть достаточными для восприятия ветровых нагрузок. При больших пролетах наличие горизонтальной фермы в ряде случаев позволит ограничиться-постановкой с каждой стороне лишь двух оттяжек по тяш вант.

Ветровые тросы должя! илгеть предварительное натяях*

ние. Ветровую нагрузку movkho воспринимать и несущими тросами, раздвигая их на вершинах пилонов и устраивая наклонные подвески.

Для регулировки длины тросов, подвесок н оттяжек устанавливают талрепы.

Анкерные опоры при пролетах 100-300 м выполняют из железобетона. Для уменьшения расхода бетона рационально применение опор коробчатого типа с загрузкой нх грунтом по типу мостовых опор. Возможно и применение анкеров в виде заглубленных в грунт плит.

3. При пролетах свыше 300 м наряду с гибкими одноцепными системами целесообразно применять двухцепные и другие, более сложные вантовые системы, обладающие большей жесткостью, чем одноцепные. При "таких пролетах под воздействием ветровых нагрузок возможно возникновение вибраций и обязательно производство динамического расчета.

Полшмо ветровых тросов, постановка которых при больших пролетах обязательна, может потребоваться устройство виброгасителей, однако лучше сразу принимать более жесткую двухцепную или иную систему. При пролетах свыше 300 м пилоны проектируют в виде пространственных решетчатых конструкций.

4. Систему в виде провисающей нити (типа «висячая труба») можно пр11мЖять7начиная от небольших пролетов (50-80 м), когда применение балочных систем становится невозможным, и до пролетов 400 м и более.

При относительно небольших пролетах и надлежащем рельефе возникающий в трубах распор можно передавать на прилегающие к переходу подземные участки трубопровода. Чаще же устраивают специальные анкерные опоры. Пилоны удобнее применять качающиеся. Крепление трубопровода на вершинах пилонов делают шарнирным, допускающим поворот в вертикальной плоскости.

Величина пролетов большинства висячих переходов с тросами не превышает 200 м. Для этих пролетов разрабатывают типовые решения висячих переходов. Переходы больших пролетов будут почти всегда иметь свою специфику и потребуют разработки индивидуальных проектов.

Следует унифицировать узлы и отдельные детали висячих переходов, в том числе и типа «висячая труба».

8 3. ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК НА ВИСЯЧИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕХОДОВ И РАСЧЕТА ТРУБОПРОВОДОВ

Висячие переходы трубопроводов рассчитывают на нагрузки, приведенные в главе второй. При определении собственного веса учитывают вес эксплуатационного мостика, подвесок, креплений, тросов и других элементов перехода. Прп расчете всего перехода п элементов эксплуатационного мостика обязательно вводят снего-чую нагрузку, а также принимают в расчет врем.нную эксплуатационную нагрузку. Последняя для элементов мостика может явиться

определяющей, так как она равняется 100-200 кПм" настила (вес бригады с оборудованием). Нагрузка располагается по длине 8- 12 м. Поскольку при выполнении ремонтных работ зимой снег с настила счищают, то в суммарную расчетную нагрузку на тросы и пилоны временную нагрузку можно не добавлять или учитывать ее в половинном размере.

В тех случаях, когда переход не имеет мостика, в расчетах принимают нагрузку от люльки с находящимися в ней людьми и обору-дова шшм (400-600 кГ, сосредоточенная на определенном участке).

На больших висячих переходах, особенно в горных районах, величину скоростного напора ветра нужно контролировать на основании сведений ближайших метеостанций. По данным наблюдений, скоростной напор ветра принимается

(13.1)

где V - наибольшая скорость ветра по данным наблюдений в м1сек.

Давление ветра на элементы настила, пилоны и другие детали перехода принимают как обычно при расчете строительных конструкций согласно СНиП (см. главу вторую). На вертикальные п отклоняющиеся от вертикали на более чем на 30° поверхности аэродинамический коэффициент к принимают: на крайние и возвышающиеся промежуточные поверхности с наветренной стороны -[-0,8; с заветренной стороны - 0,6; на промежуточные поверхности с наветренной стороны -Ь0,4; с заветренной стороны - 0,4. Для решетчатых элементов учитывают их несплошность.

При неравномерном нагреве и изменении температуры элементов висячих переходов в них могут возникнуть дополнительные напряжения, а также некоторые деформации (прогибы, искривления в плане, наклон пилонов и т. п.). Если разницу в температуре отдельных элементов перехода (от действия солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков) можно не учитывать, то колебания температуры всей системы в целом и разницу между температурой трубопровода и несущих элементов пролетного строения учитывают обязательно.

Расчетная температура металлических конструкций в зимний период равняется минимальной расчетной температуре воздуха, летом она превышает расчетную температуру воздуха в зависимости от вида и цвета окраски на 20-50%.

Температура металла стенок труб зависит от района строительства, степени удаления перехода от компрессорной или насосной станции, глубины заложения трубопровода на подземном участке до компрессорной или насосной станции, наличия других надземныХ; участков трубопровода, протяженности данного перехода, характера и цвета изоляции.

На переходах протяженностью до 1 кль, расположенных более чем в 20-40 км от компрессорных или насосных станций, температура стенок труб будет отличаться от температуры грунта на уровне оси трубопровода не более чем на 5 - 10° и в рабочем состоянии трубо-

проводов для средней полосы ц[ои;ет приниматься зимой -10° С и летом -f-20 -30° С. Во время остановок в транспортировании продукта температура стенок труб может быть такой же, что и остальных элементов металлоконструкций перехода. При определения наиболее невыгодного случая нужно иметь в виду возможную наибольшую разницу между температурой воздуха и грунта в различное время года.

При расположении перехода ближе чем в 20-40 км от компрессорной пли насосной станций учитывается возможное повышение температуры стенок трубопровода в рабочем состоянии от нагрева пх транспортируемым продуктом.

Трубопровод рассчитывают как неразрезную балку на упруго-податливых опорах-подвесках. Без большой погрешности трубопровод можно рассчитать по формуле

полн. тр 10

(13. 2)

где 7полв. тр~ полная расчетная нагрузка на трубопровод от собственного веса, веса продукта, изоляции (если имеется) и обледенения; I - расстояние между подвесками.

Нанряжения от отпора компенсаторов малы и могут не учитываться. Прп наличии компенсаторов напряжения проверяют по формуле

О,5о„ц-Ь0и < i?2-

где Окц - кольцевые напряжения в трубопроводе от внутреннего давления; Ои - напряжения от изгиба; - расчетное сопроти-Еление, определяемое исходя из предела текучести металла труб.

Если на трубопровод передаются усилия от тросов (в вантовых системах и при закреплении за трубопровод оттяжек несущих и ветровых тросов), то эти усилия должны учитываться.

Прп передаче на трубопровод сжимающих усилий его нужно рассчитывать на продольное сжатие с изгибом в вертикальной плоскости и потерю устойчивости из плоскости пролетного строения без учета растягивающей силы от внутреннего давления. При расчете принимают во внимание возможные отклонения трубопровода от прямой.

Перила на эксплуатационном мостике pacc4nTbiBaraf на горизонтальное давление, приложенное к поручню, равное 75 кГ/м.

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

НЕСУЩИЕ И ВЕТРОВЫЕ КАНАТЫ (ТРОСЫ) ВИСЯЧИХ СИСТЕМ ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ § 1. КОНСТРУКЦИЯ КАНАТОВ

В зависимости от величины пролета перехода, конструкции пролетного строения, диаметра трубопровода, нагрузок и методов монтажа растягивающие усилия, возникающие в несущих или ветровых канатах, могут изменяться от десятков до тысяч тонн. От величины

Рис. 14. 1. Однопролетный висячий переход через р. Терек с подвеской на двух канатах.

усилия зависит конструкция и число канатов. На небольших переходах бывает достаточно одного-двух канатов (рис. 14. 1). С увеличением пролетов переходов и нагрузок количество канатов приходится увеличивать и часто применять пучки, в которых канаты через определенные промежутки по длине (обычно в местах крепления подвесок) соединяются специальными обоймами. Применение боль-

шого числа канатов затрудняет равномерное их нагружение и ие позволяет полностью использовать их несущую способность. В некоторых случаях вместо канатов (тросов) делают цепи из отдельных жестких элементов, шарнирно соединенных между собой (см. рис. 13. 7). Однако это, как правило, утяжеляет конструкцию, поскольку сталь, применяемая в канатах, имеет более высокие прочностные характеристики, чем стальные прокатные элементы.

Количество и расположение канатов зависят не только от нагрузки, по и от конструкции пролетного строения и метода его монтажа. При устройстве на переходе эксплуатационного прохода или проезда (при наличи вух или нескольких трубопроводов), а также при надвижке трубопровода с берега на заранее подвешенную систему канатов обычно несущие канаты делают в виде двух раздвинутых пучков (или двух канатов), к которым подвешивают поперечные прогоны пролетного строения или седла. Иногда несущие канаты раздвигают на значительное расстояние для того, чтобы воспринять горизонтальные ветровые нагрузки. Ветровые канаты располагают либо в горизонтальной плоскости по оси трубопровода, либо несколько ниже трубопровода, что позволяет вместе с несущими канатами получить предварительно напряженную систему.

Несущие и ветровые канаты, соединенные наклонными оттяжками, вместе с вертикальными подвесками и горизонтальными оттяжками создают несущую систему висячего перехода, воспринимающую все виды нагрузок.

Стальные канаты для висячих систем переходов могут иметь разнообразную конструкцию (рис. 14. 2). По типам, размерам и разрывным усилиям канаты должны соответствовать стандартам. Различают канаты одинарной свивки, двойной и тройной. Стальные канаты одинарной свивки (спиральные) свиты из проволок в один или несколько концентрических слоев. Их применяют в качестве несущих, ветровых, а также для расчалок, подвесок, оттяжек. При двойной свивке из проволок свивают пряди, из которых затем получают канат-трос (рис. 14. 2, а). При тройной свивке полученные двойной свивкой канаты (стренги) свивают в кабель. Пряди могут иметь круглое, плоское, овальное и трехгранное сечение.

По роду свивки проволок в прядях канаты изготовляют:

а) с точечным касанием проволок между слоями прядей - ТК;

б) с линейным касанием проволок в пряди - ЛК: ЛК-0 - проволоки подбирают одинакового диаметра в отдельных слоях пряди; •ПК-Р - проволоки двух разных диаметров в вер-хнем слое пряди; ЛК-РО - проволоки разного и одинакового диаметра по отдельным слоям пряди; ЛК-3 - между двумя слоями проволок размещаются :1аполняющие проволоки меньшего диаметра;

в) с точечным и линейным касанием проволок в пряди - ТЛК. Стальные канаты с линейным касанием проволок более совершенны, отличаются лучшим коэффициентом использования поперечного сечения и повышенной износостойкостью.

Канаты по виду свивки изготовляют: