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

Наиболее простым устройством для самокомпенсации температурных деформаций в надземных переходах и при падзедшой про-кладке участков трубопроводов небольшой протяженности являются П- и Г-образпые компенсаторы; по характеру своей работы они делятся на два вида:

компенсаторы, не восиринимающие нагрузку от трубопроводов, компенсаторы, являюлщеся одновредюшю опорами трубопроводов.

Следует идють в виду, что надземные газопроводы работают при относительно небольшом перепаде температур, и поэтому при их расчете на самокомпспсацию следует учитывать деформации, возникающие под воздействием внутреннего давления. Ири расчете же тепловых сетей, паропроводов и т. д., работающих при высоких температурах, внутреннее давление не учитывается, так как продольные деформации от внутреннего давления будут незначительны по сравнепию с деформациядги, возникаюп(ими от температурных перепадов.

Удлинезию надземного участка трубопровода от колебания тем-пературьг и внутреннего давления определяется по формуле

4,„ = LaA, + Jb5fi-(---l), (6.34)

где L - длина компенсируедшго участка трубопровода в см;

а - коэффициент линейного расширения стали; Л / - расчетный тед1нератур1гый перепад; р - внутреннее давление в кГ/см; й - толщина стенки трубы в см; Е - дюдуль упругости стали в кГ/см; п - коэффициент перегрузки; т - коэффициент условии работы.

В процессе работ1>[ в компенсаторах возникают напряжения от внутренгюго давления, продольных температурных дефорд1аций трубопровода и усилий, вызг.уваедшх ветровой нагрузкой.

Суммарные продольные и кольцевые напряжения в комиеиса-торах находятся по формулам:

Счрод = <прод. р ~Ь Опрод. комп + Опрод. изг! (6. 35)

Окольц = Окольц. р + <кольи. помп "Ь Сокольи. изг5 (6. 36)

здесь Онолщ. р, о прод. р - кольцевые и продольные напряжения

от расчетного внутреннего давления;

онольц. коми, сТпрод. комп - кольцевые и продольные напряжения от

изменения длины трубопровода; «Тнольц. И8Г, огпрод. И8Г - кольцевые и продольные напряжения от

расчетной весовой нагрузки.

Кольцопые напряжения от пнутренпего даилсния Оцольц. р Дой-стпуют ]го всему сечению Tj)yui>i; максималь]и.1е же кольцевые напряжения ОТ изгиба колен и BccoBOit нагрузки имеют узко местный характер и но оказывают вли}гния на предельное состояние компенсаторов, работаюи;(4х при ограниченном количество циклов изменения напряженного состояния, li силу этого фактор усталостной прочности колон но учнплваотсн и толщина стенок труб и колен компенсаторов (при R > 2D) борется такой жо, как и толщина стенок труб надземного перехода.

При {)асчоте компенсаторов при1)имают

прод

==R"k, (6.37)

где R" - нормативное сопротивление металла (условный продел текучести); к - коэффициент однородности.

Если к»)мпспсаторы не являются одновре.менно опорами трубопроводов, напряжения изгиба Опрод.изг от воздействия вертикальной и ветровой нагрузок незначительны и нри расчете могут не учитн-.ваться. Такие компенсаторы подбираются из условия

ОПрОД. коми R к- 0,5 Оцош.ц. (6. 38)

в том случае, когда ком1гснсаторы служат одновре.менно и опорами, )1анрян;с11ия изгиба определяются из рассмотрения действм-тель}/о]г cxoAibf работы конструкции под 11озде]1Ствием вертикальных вагрузок:

<прод. помп R к (0,5 О}1ольц ~Ь Оирод. пзг)- (6. 39)

ирименение компепсаторов-онор воз.чожпо лишь тогда, когда Стнрод. пзг < R"k - 0,5 Оиольц, так как в противном случае величина Опрод.иомп будет очень дола, что снизит допускаедше деформации компенсаторов или вообще сделает невозможным их применение.

Для того чтобм избежать высоких продольных напряжений в комиспсаторах-онорах, можно проектировать балоч1П.ге псреходтл по специально подобранным схемам с комнснсаторами-опорами на концах, в которых отсутствуют повороты сечений трубопровода в верхних коленах кодшепсаторов (но концам згадземного участка). -Это условие можно обеспечить нутсд! соответствующего подбора размером пролотов дтпогонролетных переходов; необходимо, чтобы крайние пролеты идтели длину порядка 50% от длины промежуточных пролетов.

Следует иметь в виду, что продольные напряжения от вертикальных нагрузок в компенсаторах-опорах возникают не только при

прод. помп

- 0,55 !7кольц-

(6. 40)

Если по принятой схеме перехода не исшгючена возможность-поворота сечения, как, например, нри одпопролетном балочном переходе, то подбор компенсатора производится по формуле (6. 39).

Расчет компенсаторов сводится главным образом к определению максимального перемещения, которое можно допустить для данного компенсатора исходя из того, чтобы напряжения в элементах компенсатора удовлетворяли условиям. (6. 37)-(6. 39).

По схеме работы Г-образные код1-пенсаторы, устанавливаемые на открытых переходах, делятся на два вида (рис. 159);

компенсаторы, в которых участвует в работе только одно колено;

компенсаторы, в которых оба колепа участвуют в работе (Z-образпые комнеп-саторы).

Расчет компенсатора с одним коленом .можно производить по схеме расчета консольной балки, пренебрегая при этол1 лювыгиенной гибкостью колен. В этом случае допускаемыii прогиб конца консоли, определяется но формуле

Рпс. 151). r-oG})aa)iue пенсаторы.

ком-

(1 одним Kt>jionoM; б -

0,67 т ст„„ 1

(6.41)

где т - коэффициепт усинип! работы; I - вылет комнепсатора.

С целью облегчения расчетов но oToii фо])д1уле построен график (рис. 160), позволяющий находить доиустп.\1О0 иеро.меи,ение 1{онца компенсатора Дв зависимости от вылета /, диаметра и толищны стенки труб при а = 1. Для определения вылета компенсатора но графику берется соответствующее значепие------и умножается.

на т Опрод. коми.

"род. коми

повороте сечений па крайних онорах от изгибаюп1,их моментов, но и от передающихся па них давлений от опорных реакций; носледние, однако, весьма малы и их можно не учитывать при расчете.

Компенсаторы-опоры, запроектированные но схеме, исключающей возможность поворота сечения на онорах, работают в более тяжелых условиях. Их подбор производят исходя из соотношения