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

где Z„. диаг - расчетное значение 1 в диагональном направлении; Ik.uv - значение Z„ по простиранию; к. пад - значение Z„ по падению;

0 - острый угол, образованный направлением простирания и направлением трубопровода, в градусах. При диагональном направлении трубопровода вместо h принимается величина /диаг, для ее определения применяется следующая формула:

(3.24)

диаг - "-з I уц

Величина защемления может быть определена по формуле

т = дн tg ф -Ь с, (3. 25)

где ф - угол внутреннего трения грунта в градусах; с - сила сцепления грунта в кГ/см-; дш - нормальное давление грунта на трубопровод в кГ/см. Для этой цели можно также пользоваться данными табл. 18, в которой приведены значения Qo при различных глубинах залегания трубопроводов.

Таблица 18

Значения защемлений трубопроводов в грунте при продолжительном сроке

эксплуатации

0,1*0

Так как величина защемления зависит не только от характеристики грунта, но и от продолжительности эксплуатации трубопровода, зап,емление трубопровода в функции времени можно определять по оп1>1тным данным, приведенным на графике рис. 19 для трех видов грунтов.

Рассмотренная .методика расчета трубопроводов исходит из условий их работы в упругой стадии. Однако достиже1гие металлом труб пластических деформаций не исчерпывает несущей способности трубопроводов. Как было установлено, предельным состоянием для трубопроводов является их разрушение, т. е. достижение в продольном направлении напряжений, равш.тх пределу прочности. Следовательно, в условиях подработки благодаря пластическим свойствам металла труб трубопровод!.! обладают большим резервом несущей спо-•собпости. Находясь в растянутой зоне мульды сдвияч-ения, трубопроводы, прежде чем разорваться, будут деформироваться .(вытягиваться), следуя за деформациями растяжения грунта.

Трубная сталь, особенно углеродистая, имеет площадку текучести и сравнительно высокое значение опгосительнг.тх удлинений при разрыве (до 20-25%). Конечно, разрг.1в труб в продольном направлении происходит при значительно А1еиьших относительных удлинениях. Так, например, при испытаниях опытные трубы из углеродистой стали длиной 1 м разрывались прп относительном удлинении от 18 до 23%, Следует отметить также, что относительное удлинение уменьшается с увеличением внутреннего давления; при кольцевых напряжениях порядка 2100 кГкм относительное удлинение снижалось до 13,0%.

Естественно, что трубопроводы большой протяженности разорвутся при еще меньших удлинениях. В реальных условиях в связи - неравномерностью деформаций земной поверхности и непостоянством эффекта заш;е.мления растягивающие деформации могут коццентрироваться на участке трубопровода ограниченной длины, и это долною отрицательно сказаться на величине относительного удлинения. Неслютря на ото, равнонрочные трубопроводы могут воспринимать обычно вознпкаюн1,ие деформации в растянутой зоне "ьды сдвижения, достигающие в относительно редких случаях

Таким образом, имеется реальная возможность использовать пластические свойства трубопроводов, что будет способствовать в*

Срок эксплуатации.

Рис. 19. Кривые, характеризующие зависимость защемления трубопроводов от продолжительности эксплуатации и вида грунта.

1 - ?.пп. глины при глубине заложения трубопровода 1,3 - ) ,4 ж; 2 - для сугли1£ка при г.чубипе заложения 1 м\ 3 - ,чля пеона нри глубине заложения 1,9 м.

§ 20. Конструктивные мероприятия по защите трубопроводов от вредного влияния горных разработок

В тех случаях, когда по какнм-.лнбо нричи}1ам невозможно получить равнопрочные сварные соединения и обеспечить полный их контроль, или применить трубы с большой толщиной стенок, рекомендуется осул1,ествить ряд Irrr т-1 следующих конструктивных

мероприятий.

Усиление сварных стыков нри по-дг о щ и муфт. Если в стыках илгеются пебольпгие дефекты, их прочность можно увеличить нри помощи установки усилитольньтх муфт. Для ЭТО!! цели нри.меняются цилиндрические муфты с галтелью (рис. 20). Основные размеры таких муфт приведены в табл. 19.

Следует иметь в виду, что стыки, усиливаемые муфтами, не долншы иметь грубых дефектов. Без предварительного ремонта можно усиливать лингь такие стыки, которые ослабляют сечение нгва менее че.м на 30%. Стыки, илгеющтш ]рубые дефекты, приводящие к ослаблению сечения шва более чем на 30%, и любого размера трещины, перед установкой Д1уфт подлежат ремонту.

Опыт прилюнония усилительных дтуфт на практике дал положительные результаты.

Установка компенсаторов и их расчет. Конструкции ко.мпенсаторов разработаны для трубонроводов низкого и среднего давления и иридюняются главныд! образом на водоводах. Опыт их нрид1енения на магистральных водоводах Донбасса дал положительные результаты.

Для установки на водоводах применяются телескопические односторонние компенсаторы (рис. 21), а также двусторонние ком-

Рис 20. Конструкция муфты с галтелью для усиления сларных стыков трубопроводов.

1 - муфта; г - труОа.

зиачительному удешевлению стоимости работ по сооружению трубопроводов. В этом случае, однако, необходима нолная гарантия качества сварных соединений труб. Следует еще раз подчеркнуть,, что все без исключения случаи разрыва поперечных сварных соединений В основном объясняются плохим их качеством (т. е. неравно-прочностью основному металлу труб) и в меньшей степени - величиной деформаций зе.мной поверх1гости.