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

J[nH того чтобы обеспечить заданные расчетные деформации «змейки» па каждом прямолинейном участке, в его середине распо лагают по одной неподвижной, мертвой опоре, между которыми устанавливают несколько промежуточных подвижных онор. Схема укладки трубонровода «змейкой» приведена на рис. 156.

При нроектировании трубопроводов такой конструкции необходимо назначить величину стрелки / «змейки», от которой зависит общая длина трубопровода и величина нере.мещений трубопровода на опорах, вызываемых изменением температуры наружного воздуха и внутреннего давления.

Рис. 156. Схема укладки трубопровода «змейкой». 1 - мертвые опоры; л - про

межуточные опоры.

В результате изменения температуры длина трубопровода между мертвыми опорами изменяется на величину, определяемую по формуле

ASt= ±S aAt;

(6. 30)

здесь S - длина участка трубонровода между мертвыми опорами, равная L/cos ф; L - расстояние между мертвыми опорами; At - температурный перепад; Ф - угол наклона «змейки» в плане.

При выборе расчетного температурного перепада следует иметь в виду, что температура металла труб пе совпадает с температурой наружного воздуха. Даже в летнее время под воздействием солдшч-ных лучей температура металла труб более близка к температуре транспортируемого продукта, че.м к температуре наружного воздуха. Обычно для районов средней полосы СССР расчетный перепад температуры газопроводов можно принимать с обеспечением опре-

Д In = у ~ 0.5 - /, (6. 32)

A/„ = /-i/() ~0,5i2; (с.зз)

здесь Д /н - увеличение стрелки, вызываелюе повышением температуры и внутреннего давления; Д /и - уменьшение стрелки, вызываемое понижением температуры.

Этими формулами, одпако, не учитывается ряд факторов, а именно: трение трубопровода на промегкуточпых опорах, возможность искривления трубопровода в плане, а также увеличение вертикальных прогибов трубопровода между промел«уточны-ми опорами.

На рис. 157 и 158 приведены графики смещения вершины угла «змейки» при переиаде температуры 50° С и от внутреннего давления, при Пр = R, в зависимости от отношения f/L.

При расчете «змейки» очепь важно выбрать оптимальную величину стрелки /. Для небольших начальных значений стрелки / = = (0,0173 0,025) L имеет место небольшое (по сравнению с воздушной прямой) увеличение длины трубопровода (--0,1%), однако величина допол}(ительных смещении трубопровода Д/ значительна и неодинакова при его укорочении и удлинении.

Если же начальная стрелка / = (0,075 -f- 0,i)L, длина трубопровода возрастает па 1-2%.

Оитимальпой величиной стрелки следует считать / = 0,05L. В этом случае удлинение трубопровода по сравнению с воздушной прямой составляет 0,5%.

деленного запаса 50°; при этом изменение длины участка трубопровода длиной S составит ±0,000615.

Удлинение участка трубопровода от внутреннего давления находит по формуле

ASr>=, (С. 31)

где Ор - кольцевые напряжения в трубопроводе от внутреннего давления; Е - модуль упругости.

Определив удлипепио трубопровода от излюнения телпгературы и виутрснпого давления А S = А Si -\- А Sp, можно найти увеличение и удгеньшепис начальной встичипы стрелки:

При определении пролетов за расчетную схему принимается мпого-нролетная система с защемленными концами. Величина опорных моментов равна:

л/оп = -0,0833

а момента в пролете

Л/прол = 0,0417 д/.

L L

ЛтбгШОкГ/см

-Ст. 19Г-Лт МН

ОМ 0,010 0,005

П В.02.Ч 0,050 0.075 0,1 т

0,0?5

0,050 0.075 0.1

Рис. 157. График смещсипя вер- Рис. 158. График смещения вершины угла шины угла трубопровода при ко- трубопровода (Д /р) от внутреннего да-лебании температуры ±50° С. вления при Ор = R.

Величина максимально допустимого пролета «з.мейки» определяется по формуле (6. 20), применяемой при расчете мпогопролетных балочных систем. Расчет пролетов при укладке трубопроводов «змейкой» может производиться также по графикам, представлен-НЫ.М на рис. 153-155.

§ 57. Расчет компенсаторов при надземной прокладке трубопроводов

Под действием внутреннего давления и изменения температуры транспортируемых продуктов и наружного воздуха надземные трубопроводы деформируются. С целью предупреждения возникновения опасных деформаций, в резул),тато которых может иметь место искривление трубопроводов и даже потеря устойчивости их поперечного сечения, а также псдопущепия чрез.мерных напряжений в металле труб при надземной прокладке применяется самокомнснсация температурных деформаций, обеспечивающая возможность свободных перемещений трубопровода в продольном направлении.