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

др jV - расчетное продольное (осевое) усилие в трубопроводе, полученное как алгебраическая сумма усилий от температурных воздействий, внутреннего давления продукта, а также усилий, определяемых в соответствии с конструктивной схемой сооружения, каждое со своим коэффициентом перегрузки:

M = Mi + Mi\ (6.13)

М - расчетный изгибающий момент в рассматриваемом сечении от воздействия поперечных расчетных нагрузок (Mj) и от внецентрсн-ного приложения расчетной продольной силы с учетом прогиба трубопровода {М. Моменты и определяются в зависимости от вида загружепия, схемы конструкции и ее опирания. Если трубопровод в процессе монтажа укладывают на опоры по разрезной схеме с последующей сваркой стыков трубопровода, то это необходимо учитывать при расчете, суммируя значения Mi и М, найденные нри двух различных расчетных схемах и соответствующих им па-грузках;

W, F - момент сонротивления и площадь стенки поперечного сечепия трубы;

- расчетное сопротивление материала трубы. Для балочных конструкций изгибающие моменты Mi и М определяются по следующим формулам: момент от поперечных нагрузок

Ml = aql, (6.14)

момент от продольных усилий

= ; (6.15)

здесь а - коэффициент, принимаемый равным 0,125 - при расчете разрезных конструкций; 0,084 - при расчете неразрезных конструкций для определения момента в опорном сечении; 0,042 - то we, для определения момента в сечении по середине пролета; q - сумма расчетных нагрузок на единицу длины трубопровода; I -

расчетный пролет трубопровода; / = --прогиб трубопро-

«ода в расчетном сечении от расчетной поперечной нагрузки; о - коэффициент, имеющий значения: 0,013 - нри расчете разрезных конструкций; 0,0026 - при расчете мпогопролетных нераз-резпых конструкций с равными пролетами и защемленными концами:

= (6-16)

»"Де Zo - свободная длина рассчитываемого участка трубопровода. Для прямолинейных переходов с защемленными концами: при одном

пролете = 0,0/; двух и более пролетах 1 = 0,7/, где I - расчетная длина данного пролета.

При сжимающем усилии N в знаменателе формулы (6. 15) принимают знак минус, а при растягивающем усилии - плюс.

В случае зигзагообразной прокладки трубонроводов в виде ломаной линии (с вваренпыдш коленами в местах поворота) напряжения изгиба в местах поворота трубопровода проверяют но формуле

,Зсо8фУ (Лаг--0,2(т„ц) / *

,W /змР J , 0,0833

On = -J--1"

/зм W

0,5 СТкц < i?2, (6.17)

где Ф - угол между осью трубопровода и прямой, соединяющей неподвижные (мертвые) опоры; / - величина пролета около вершины угла (расстояние между центрами онор); /зм - расчетная (начальная) стрелка «змейки», равная расстоянию от места изгиба трубопровода (вершины волны) до прямой, соединяющей неподвижные опоры; J, W и F - момент инерции, момент сопротивления и площадь поперечного сечения трубы; 7в - расчетная ветровая нагрузка на трубопровод в кГ/м.

§ 55. Расчет балочных и консольных переходов

При нроектировании переходов необходимо стремиться к максимальному использованию несущей способности труб. Значительно увеличить расстояция между крайними опорами перехода можно за счет применения консолей, разгружающих нримыкаюп1,ие к ним пролеты. Разгружающее влияние консолей особенно эффективно в однопролетных двухконсольпых системах (рис. 148, а). Так, например, па переходах газопроводов диаметром 629 и 1020 мм консоли позволяют увеличить пролеты более че.м в полтора раза, т. е. до 40 -60 м. В однокопсольпых (рис. 149, б) и мпогопролетных (рис. 149, в) системах разгружающий эффект сказывается меньше и влияние консолей раснространяется только на пролеты, при.мыкаю-щие к консолям.

В консольных системах Р-н Z-образпые компенсаторы ycraiia-вливаются 1Г0Д углом к горизонту не менее 35° или горизонтально и не восприни.мают вертикальных нагрузок. Положительным свой-СТВ0Л1 наклонных компенсаторов является то, что их вылет пе лимитируется высотой расположения перехода. Преимуществом таких переходов является также и то, что осадка опор не оказывает влияния па напряженное состояние перехода.

Консольные системы, особенно однопролет}и>1е, обладают боль-01ОЙ гибкостью. Опыт показал, что даже при пролетах, близких j{ максимальным, жесткость таких систем вполне достаточна для восприятия ветровых и других нагрузок.

В зависимости от рельефа д1естности и протяжеппости надземного участка консоли с компенсаторами могут быть расположены с одной или с обеих сторон перехода. Если из условий рельефа местности переход располагается ниже, чем основная линейная часть трубопровода, компенсатор можпо устанавливать так, как это показано па рис. 149, г.

В мпогопролетных переходах, когда компенсаторы устанавливаются по обоим концам открытого участка, одна из средних оиор выполняется лгортвой. В этом случае температурные деформации трубопровода распространяются в обе стороны от мертвой опоры. Если, кроме концевых, и.меются также и промо?куточпые компенсаторы, мертвые опоры устанавливают в средней части каждого прямолинейного участка, рас11оложепного между комненсаторами.

Расчетная длина консоли в одпопролотном двух консольном переходе, находящемся только под воздействием равномерно раснре-делен1[ой нагрузки, о]феделяется из условия равенства моментов в пролете и на опорах. Равенство лгодюнтов имеет место при длине консоли, равной 0,354/, где / - расстояние между опорами.

Расчетная величина консоли в мпогопролетных и одноконсоль-ных системах определяет из условия равенства моментов на крайних и промежуточных опорах; в это,м случае длина консоли равна 0,408/. Кроме равно.лгерно расиределенной нагрузки, ко1гсоль испытывает также па кохщо воздействие сосредоточенной силы, равной весу половины компенсатора. С учетом этого фактора действительная оптимальная длина консоли определяется по следующим формулам;

для однопролетной двухконсольпой системы

а = - 0,5 Z„ + Vo,25 ll Н- 0,125 (6. 18)

для многопролетной двухконсольпой системы

о = - 0,5 и, -Ь V 0,25 ll -Ь 0,161 Р , (6.19)

где /„ ~ вылет компенсатора; I - пролет.

Для определения оптимальной длины консолей может быть использован график, представленный па рис. 150; па этом графике отложены: по оси ординат отношение а , а по оси абсцисс - /« . Для определения длины консоли достаточно найденное но графику в зависимости от схемы перехода и отношения 111 значение all умножить на величину пролета.