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

По номограммам рис. 15-17 имеем

По формулам табл. 3 получаем Р

„ р=16,ЗГ7Л72ДЛ0Ш -183 ООО кГ;

0,045

ITiiZ!:

у -£Г J/ 2,1-106.1,11.

Pmin

- = 93 cm;

0,305

7,77

3 /;

]/ 2,1.106.1,110

= 4400 CM.

Напряжения при этом превосходят предел текучести. 4. Для трубопровода 325 X 9 мм, проложенного по поверхности без мертвых опор, имеем как и в первом примере (1 для пустого трубопровода равно 0,72) Pgi4Фо -0.425 0,72 = 0,306 кГ/см. Сопротивление поперечным смещениям равно

q 0,851 = 0,8 • 0,72 = 0,576 кГ/см. Согласно табл. 3 находим нижний критический те.мпе-ратурный перепад и соответствующие максимальную амплитуду прогиба й минимальный радиус кривизны в послекритическом состоянии

кр,н--3,97 =

= 3,97 УО,Ш 0,576* (2,1 • 10«)* • (1,11 • 89= =

= 50000 кГ;

Pmin = 0,4/6 у J-- =-.

0,476 • tyo;) 105 J;

шах У pifi -

г, А Q V/0-5763 2,1~10б (1,11 • 10*)5 , , = У -0,306.89- =

Т. е. уже при температурном перепаде в 23 град продольная устойчивость трубопровода не обеспечена. При этом в послекритическом. состоянии, соответствующем нижнему критическому усилию, максимальные напряжения от изгиба могут достигать величины

О .Е = .3250 кГ/см.

10 500

"шах .)« .

Проведенные в НИИтранснефти наблюдения за выпучиванием наземного трубопровода показали, что потеря устойчивости закрепленного в мертвых опорах трубопровода диаметром 325 мм, длиной 600 м начинается при температурном перепаде около 25° (рис. 2).

Результаты данных примеров соответствуют также неоднократно наблюдающемуся при строительстве и ремонте выпучиванию трубопроводов в виде волнообразного изгиба.

5. Газопровод диаметром 1020 мм, толщиной стенки 12 мм проложен в песчаной местности на глубине 0,6 м от верхней образующей и имеет однопролетный переход длиной 30 м, выполненный весьма пологой аркой. Давление 60 ст.

По табл. 5 и 6 находим - 1,55-10 кг/сле*, ф„ = = 30°, ф" = 32°. Площадь сечения трубы 378 см, момент инерции 0,47 • Ю* см*, вес единицы длины трубопровода 3 кг/см. Сопротивление грунта продольным перемещениям трубопровода равно по формулам (5. 1), (5. 9)

р = 0,8tg30° (0,8.2.1,55 • Ю3.60.102 h 0,9 • 3) = 8,5 кГ/см.

Сопротивление поперечным перемещениям на длине пролета равно

91 = 0,9.3,0 = 2,7 кГ/см.

8 Заказ lOl/i.

Сопротивление поперечным перемещениям на подземных участках определяем по формуле (5.18) как для трубопровода в насыпи

q = 0,9?1 + 0,8yoI„o -0,9 • 3,0 -f 0,8 • 1,55 • 10 60 X

Получаем

X 2.102+2-60tg0.5-30 jy

q q 11,5

Примем В качестве исходных значений = 0,5,

L„ = 30 ООО см.

По графикам рис. 20, 21 имеем

Я = 2,52; Х=1,06; Ф = 0,62

и по формулам табл. 4 получим

лЕР л2,1-10в-378 „„.р, »-=- 3.104.11,5

= 2,52 • 7240V./11,5-2,М0«.0,47.10 = 922 ООО кГ; X 1,06

УИ: >/7240

= 0,117;

3 /-

л у X

я у 0,117

10 900 см.

Т. е. в результате первого приближения получаем

=(1) г

3000

10 900

= 0,275;

к (1) = OS = 0,5 = 54ООО см.

Р о,0

Во втором приближении по графикам рис. 20, 21 и табл. 4 имеем

Я = 3,00; Х = 1,23; Ф = 0,675;

я2,1-10в-378 ,пАп п = ; - = 4000;

5,4-10-1-11,5

Р„ = 3,00 • 4000. у 11,5 • 2,1 • 10" • 0,47 • 10« = 955 ООО кГ.

1,23

14000 Л >/0,166

= 0,166;

= 11200 сл.

°К2.1-10«"оД7.10о

В результате второго приближения получаем

Р 3000 Q 27Q. - 11 200"

4 (2, = 0.5-5 = 56 200 сж,

что незначительно отличается от первого приближения выполнять пересчет не требуется.

Внутреннее давление вызывает фиктивное сжатие сило] Р = (1 - 2v) 1\р, = 0,5 • 7885 • 60 = 240 ООО кГ.

Таким образом при

ft/ = - 955 000-1,1-240 000 -,.,о р 1,1а 1,1-12-10-6-2,1-108. 378

устойчивость трубопровода па переходе не обеспечена Максимальная амплитуда прогиба равна = - = i=Q-66-11 200 3Q0 ля я

Максимальные напряжения от изгиба равны

102 - 2,1 108 . 590я2

= 10000 кГ/см1

1,122-108

Данное значение напряжений завышено ввиду особенностей энергетического метода исследования.

Для того же трубопровода на полностью подземном участке получаем

= 1130 ООО кГ; (т„„, = 9250 кГ/см\

Верхнее критическое усилие при = 0,1 получаем согласно формулам табл. 4 и графикам рис. 18. Имеем

- V Ш- V 4 - 2,1-108 - 0,47-108 /.,=.0,40; P,., = /.,i =

= 0.40 "2,1.108.М7-108 ООО кГ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агамирзян Л. С. Расчет анкерных фундаментов по устойчивости и перемещениям. Изд-во Тбилисск. ин-та ж. д. транспорта им. Ленина, 1957.

2. А р о н о в Р. Н. Исследование условий взаимодействия трубы и грунта при продольных перемещениях трубопровода. В сб.: «Действительные условия работы конструкций стальных трубопроводов». Труды ВНИИстройнефть, вып. V. Гостоптехиадат, 1953.

3. Б а р к а н Д. Д. Виброметод в строительство. Госстройиздат, 1959.

4. Б о р и с о в В. В. Ремонт магистральных трубопроводов. Гостоптехиадат, 1958.

5. Бородавкин П. П., Быков Л. И., Яблонский В. С. Об устойчивости подземных и наземных трубопроводов. В сб.: «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». Труды НИИтранснефть, вып. III. Изд-во «Недра», 1964.

6. Бородавкин П. П., Быков Л. И., Яблонский В. С. Расчет устойчивости подземных трубопроводов. «Строительство трубопроводов», 1963, № 5.

7. Ветров Ю. А. Сопротивление грунтов резанию. Изд-во Киевского ун-та, 1962.

8. В п ш н е в е ц к и й Г. Д. Температурные напряжения в трубопроводе, нагреваемом в вязкосопротивляющемся грунте. В сб.: «Строительная механика и строительные конструкции». Труды ЛИСИ, вып. 23, 1956.

( 9. В и ш н е в е ц к и й Г. Д. Упругое равновесие цилиндри-

ческого стержня в среде, сопротивляющейся трением. В сб.: «Строительная механика и строительные конструкции». Труды ЛИСИ, вып. 23, 1956.

10. В о л ь м и р А. С. Устойчивость упругих систем. Физмат-гиз, 1963.

И. Емельянов Л. М. О продольных напряжениях в подземных газопроводах. В сб.: «Вопросы добычи, транспорта и переработки природных газов». Гостоптехиадат, 1951.

12. Е м е л ь я н о в Л. М. Напряженное состояние засыпки, ограниченной параллельными стенками. «Советский метрополитен», 1940, № 12.

13. Ефремов В. П., Ращепкин К. Е., Черняев Д. А., Крив о весов А. А., Зоненко И. Т.,

П а X о м о н к о В. А. Капитальный ремонт магистральны трубопроводов. ЦНИИТЭИнефтегаз, 1963.

14. 3 а р е м б о К. С, Малышев Б. М. Теипературны перемещения и деформации подземных газопроводных труб. В сб. «Переработка и транспорт природных газов». Гостоптехиадат, 1953

15. К а м е р ш т е й н А. Г. Строительство трубопроводе в районах горных разработок. Госстройиздат, 1957.

16. Камерштейн А. Г., Скоморовский Я. 3 Расчет защемления трубопровода в грунте. «Строительство трубо проводов», 1965, Ki 4.

17. К а р а в а е в Ю. И. Строительство и эксплуатация тру боп1)оводов в районах горных выработок. Углетехпздат, 1959.

18. Клейн Г. К. Расчет труб, уложенных в землю. Гос стройиздат, 1957.

19. П р е в о Р. Расчет на прочность трубопроводов, заложен ных в грунт. Стройиздат, 1964.

20. Притула А. Ф., Притула В. А. Транспорт нефти, нефтяных продуктов и газа. Ч. II. Трубы. ОНТИ НКТП СССР, гл. редакция горно-топливной лит. 1937.

21. Т е р ц а г и К. Теория механики грунтов. Госстройиздат, 1961.

22. Т п м о ш е н к о С. П. Устойчивость упругих систем. Гостехпздат, 1946.

23. Ч е р н и к и н В. И. Перекачка вязких и застывающих аефтей. Гостоптехиздат, 1958.

4. Ч е р н и к и н В. И., Ясин Э. М. Влияние начальных несовершенств на устойчивость подземных трубопроводов. В сб.: «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». Труды НИИтранснефть, вып. IV. Изд-во «Недра», 1965.

25. Черникин В. И., Ясин Э. М. Продольный изгиб и устойчивость подземных трубопроводов. В сб.: «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». Труды НИИтранснефть, вып. IV. Изд-во «Недра», 1965. ; 26. Ясин Э. M.J Черникин В. И. Устойчивость трубопроводов, проложенных в насыпи. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. Н.-т. сб. ЦНИИТЭнефтегаз № 3, 1965.

27. Ясин Э. М., Черникин В. И., Ращепкин К. Е. Устойчивость поворотов трубопроводов, проложенных в насыпи. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». Н.-т. сб. ЦНИИТЭнефтегаз № 7, 1965.

28. Ясин Э. М., Ращепкин К. Е., Черникин В. И. Устойчивость подземных трубопроводов при температурных воздействиях. «Строительство трубопроводов», 1965, № 9.

29. Collins Н. Н., Gilbert G. N. J., Rew R. The determination of stresses in a buried pipe. Inst. Gas Engrs J. 1962, vol. 2, No 4.

30. Geilenkeuser H. Untersuchung iiber die Bewegung von Rohrleitungen in der Erde unter dem Einflusse von ausseren

Kraften. Gesam. Berg. Betrieb und Forsch. Ruhrgas A. G. 1962, No 11.

31. Schultze E. Die Mantelreibung von in Erde eingebet-

teten Rohrleitungen. Erdoel - Z. Rohr und Fordertechn. 1961, 77, No 1,