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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172

Рис. 4.3. Схема расстановки ремонтных машин и механизмов при ремонте с использованием двух опор-крепей:

t - нефтепровод поддерживается опорой-крепью 4; • - то же опорой-крепью 3; 1 - подкапывающая машина; 2 очистная машина; 3, 4 - опоры-крепи; 5 - изоляционная машина; 6 - нефтепровод

Рис. 4.4. Разбивка участка на конечные элементы

нимается за упругий стержень (прямолинейный или криволинейный), поперечное сечение в нагруженном состоянии остается плоским и сохраняет свою круговую форму.

Расчетная схема трубопровода выбирается в зависимости от расстановки ремонтных машин и механизмов в р емонт-ной колонне.

Изгибающие моменты в трубопроводе определяются методом перемещений. ИПТЭР разработана методика, которая позволяет найти значения изгибающих моментов на опорах и нагрузок, действующих на опоры, для различных схем расстановки машин и механизмов [13].

Наиболее удобной из разнообразных расчетных схем является вычисление изгибающих моментов с применением метода конечных элементов и метода постепенного приближения. При этом нефтепровод вдоль оси представляется в виде отдельных элементов (узлов) определенной длины, на которые действуют обобщенные дискретные нагрузки q, приложенные в их центрах (рис. 4.4). При рассмотрении условия локального равновесия элементов нефтепровода предлагается общая зависимость для определения упругой линии нефтепровода:

6E/ 3 6

(4.24)

где V - смещение соответственно i-го и соседних элементов рассматриваемого участка нефтепровода, м; - суммарное значение нагрузок, действующих на каждый элемент нефтепровода (включая сосредоточенные силы - вес ремонтных машин, усилие грузоподдерживающих и подъемных уст-р ойств и распределенные силы - отпор грунта, вес нефтепровода, вес присыпанного на нефтепровод грунта), кН.

Нагрузку следует определять в целом по следующей алгебраической зависимости:

Рис. 4.5. Схема ремонтируемого участка нефтепровода

дг = дп + дн + дгр + + P-, (4.25)

где дп - вес трубы, изоляционного покрытия и перекачиваемого продукта, кН; дгр - отпор грунта на нефтепровод снизу, кН; Ri - усилие грузоподъемных устройств (например, усилие на крюках трубоукладчиков), кН; Р - вес ремонтных машин, кН; дн - вес грунта, действующий на нефтепровод сверху (присыпанного, уплотненного), кН.

Знаки нагрузок выбираются так: если нагрузка направлена вверх - плюс, если вниз - минус. При отрыве нефтепровода от грунта снизу отпор грунта равен нулю.

Смещения yI, yI-1, yI+2 являются искомыми величина-

ми, зависящими от д,.

На рис. 4.5 приведена наиболее характерная схема ремонтируемого участка нефтепровода. Ремонтная колонна движется справа налево.

Участок 1. Нефтепровод защемлен в уплотненном грунте. Высота грунта над трубой равна h1 . На трубу действуют вес трубы, давление грунта сверху ghl и отпор грунта снизу.

Отпор уплотненного грунта дгр практически можно определить исходя из условия, что грунт обладает свойством сопротивляться деформации сжатия по линейному закону.

Отпор грунта следует определять в зависимости от смещения нефтепровода по формуле

дгр = дг0р - c 1V1, кН, (4.26)

где = -(дп + ghl ) - начальный параметр отпора грунта,

равный суммарному весу трубы и грунта; V - смещение трубы по высоте относительно ее начального положения, м; с1 -