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

ПИНЫ, лустоты, инородные включения, и т.н., которые вызывают дюстную концентрацию напряжений.

Это согласуется также с тем фактом, что пределы усталости, определенные па образцах больших размеров, имеют заниженные значения. Действительно, в подобных образцах при той же тш;атель-ности пзготовлепия имеется большая вероятность наличия какого-либо изъяна, вызываюш,его начало разрушения.

С этим связан такяхО и неизбежный разброс данных усталостных испытаний.

ГЛАВА ВТОРАЯ

РАСЧЕТ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ § 5. Основные ноложения

Одним из главных показателей экономичности магистральных трубонроводов является их дгеталлоемкость. Магистральные трубопроводы, как правило, имеют большую нротяжеппость, и поэтому необоснованное увеличение расчетпой толщины степок труб хотя бы на 1 мм нриводит к перерасходу стали па десятки и даже сотни тысяч тонн. В связи с этим вонросам расчета магистральных трубонроводов на прочность долялю уделяться самое серьезное )!нимапие.

В СССР (главным образом во ВНИИСТ) уже в течение многих лет систематически изучаются де11ствительные условия работы коп-CTpyKuuif магистральных трубонроводов, транспортирующих газ, нефть и нефтепродукты. Конечной целью этих исследований >1вляются тщательное изучеппе и оценка основных факторов, влияющих на несущую способность трубонроводов. В результате представилось возможным разработать методику расчета трубопроводов по предельному состоянию.

По сравнению с расчетом но допускаемым нанряжсниялг, применяющимся в зарубежных странах, эта методика расчета яиляегся прогрессивной, так как она более правильно отражает действптель-шде условия работы трубопроводов. По этой методике рассматривается предельное состояние соорулчения, т. е. такое, при котором исчер}гыпается несущая С1гособпость трубопроводов. Любые напря-же1шя, возникающие в .металле труб и пе влияющие па предельное состояние трубопроводов, при расчете пе учитываются. Это очень важное иринциниальное пололчепие расчета дает воз.можность нри онредоленных условиях более полно использовать резервы несущей способности трубопроводов.

Так, папри.мер, при расчете пе учитывается овальность труб, хотя известно, что трубы, поставляемые для магистралыи.1х трубопроводов, обычно обладают той или ипой овальностью. Под действием внутреннего давления в ова-льных трубах возникают доно.чни-тельнг.ю напряжения от изгиба стенки в результате вынрядглеиия трубы. Однако, как показали исследования, проведенные в лабора-

тории прочности ВНИИСТ, благодаря пластическим свойствам трубных сталей эти дополнительные напряжения не оказывают влияния на несущую способность труб. Под действием внутреннего давления овальные трубы постепенно выпрямляются, принимают круглую форму и разрушаются при достижении в металле труб напряжений, равных временному сопротивлению. Таким образом, дополнительные напряжения от овальности, несмотря на их значительную величину и па достинчепие ими предела текучести, не оказывают влияния на предельное состояние трубопроводов.

Многочисленные исследования показали, что достижение в металле труб предела текучести не исчерпывает несущей способности трубопроводов, и они могут эксплуатироваться вплоть до раз-рушения, т. е. до достижения в металле напряжений, равных временному сопротивлению. Следовательно, при расчете трубопроводов, укладываемых в грунт, основным расчетным критерием является не предел текучести, а временное сопротивление металла.

Таким образом, для стальных трубопроводов, укладываемых в грунт, установлено предельное состояние, определяемое несущей способностью трубопроводов, а именно прочностью на разрыв от воздействия внутреннего давления. Для газопроводов, прокладываемых через реки, озера, пруды, болота и заливаемые поймы, кроме того, установлено предельное состояние на устойчивость положения против всплытия газопровода. Для надземных трубопроводов, укладываемых на опоры и подверженных поперечному изгибу от воздействия собственного веса и веса транспортируемого продукта, предельным состоянием является достижение в металле труб напряжений, равных пределу текучести.

Следует заметить, что в тех случаях, когда за предельное состояние трубопроводов, укладываемых в грунт, принималось достии;ение предела текучести, расчет трубопроводов на прочность приводил к неправильным и даяче парадоксальным выводам. Так, например, согласно этой методике при расчете двух труб при всех прочих равных условиях, одинаковом значении временного сопротивления и толщине стенок, но при разных величинах предела текучести металла получатся различною значения разрушающего внутреннего давле-1ГИЯ. В действительности же обе рассматриваемые трубы разрушатся при одной и той же величине внутреннего давления. Это иоложепие бь1Ло неоднократно подтверждено экспериментальными данными.

§ 6. Силовые воздействия, влияющие на несущую способность трубопроводов

В процессе эксплуатации подземные магистральные трубопроводы подвергаются воздействию ряда силовых факторов, которые в той или иной степени влияют па их несущую сиособиость. При расчете необходимо ясно представить себе зпачепие этих факторов