Главная Переработка нефти и газа Рис. 5.25. Общий вид распределения нагрузки q(z), вертикального смещения трубы V(z), касательных напряжений T(z), нормальных напряжений а(z) в стенке трубопровода в процессе капитального ремонта большее касательное напряжение 7,06 МПа; наибольшая осадка трубы 22,2 см. Графики (см. рис. 5.25) дают представление о напряженно-деформированном состоянии трубопровода в процессе ремонта. Например, видно, что при данной технологии ремонта наиболее напряженная область находится на границе перехода от «земляной тумбы» к ремонтному котловану. Видно также, что после завершения ремонтных работ трубопровод переходит в новое положение, которое ниже исходного. Но при этом все ремонтные напряжения исчезают (остаются только те напряжения, которые были до начала ремонтных работ). На рис. 5.25 показано распределение нормальных ремонтных напряжений о = арем на нижней образующей трубопровода. Поскольку эти напряжения возникают от изгиба, на верхней образующей ремонтные напряжения принимают такие же значения по абсолютному значению, но с обратным знаком. Если учитывать, что процесс ремонта ведется непрерывно с определенной скоростью урем, то каждое сечение трубопровода испытает все значения ремонтных напряжений (см. рис. 5.25). Поэтому можно построить рис. 5.26, соответствующий распределению и динамике напряжений при ремонте трубопровода. Две кривые соответствуют состоянию верхней и нижней образующих трубопровода. Графики имеют одинаковый вид и в координатах z, и во времени t. При этом зависимость орем[z) соответствует конкретному моменту времени, а зависимость aрем(t) - конкретному сечению трубопровода. Рис. 5.26. Распределение напряжений на верхней 1 и нижней 2 образующих трубопровода и динамика ремонтных напряжений Орем (см. пример 5.3 и рис. 5.25) Видно (см. рис. 5.26), что в процессе ремонта трубопровода по данной технологии каждая точка стенки испытывает два характерных пика напряжений: на верхней образующей -растяжение и затем сжатие, на нижней образующей - сжатие и затем растяжение. Причем первый пик в два раза больше второго. Таким образом, из анализа примера 5.3 можно сделать следующие выводы: при ремонте по данной технологии наибольшую опасность представляют дефекты сварных стыков в области верхней образующей трубопровода, которые могут привести к разрыву стыков трубопровода при наличии дефектов сварки; в области нижней образующей такие дефекты менее опасны; здесь более опасно гофрообразование от сжимающих напряжений; касательные напряжения приблизительно в 20 раз меньше нормальных напряжений. Чтобы выбрать оптимальные параметры технологии ремонта необходимо исследовать зависимость основных выходных параметров от всех исходных параметров. Основными выходными параметрами, определяющими безопасность и допустимость технологии ремонта, являются: min арем и max арем - наименьшее и наибольшее нормальное ремонтные напряжения на нижней образующей трубопровода; ДУ - вертикальное смещение трубопровода в результате ремонта (просадка). Эти зависимости исследованы и некоторые результаты приведены ниже. Пример 5.4. Зависимость выходных параметров от длины ремонтного котлована 13. Полученная зависимость приведена в табл. 5.5. При этом набор исходных параметров остался таким же, как и в примере 5.3, за исключением параметра 1з и расположения ремонтных машин: D = 1220 мм; 5т = 12,0 мм; п = 53 кН; о = 25 кН; и = 15 кН; La = 10 м; La = 25 м; С1 = 10 МПа/м; С4 = 0,3 МПа/м; = 1,0 м; Яз = 0 м; И5 = 1,2 м; h3 = 0,5 м; fp = 0,5; ДУкр(2) = -0,02 м; Ут = 77 000 Н/м3; ун = 8770 Н/м3; уи = 11 000 Н/м3; угр = = 20 000 Н/м3. Расстановка ремонтных машин соответствует технологии ремонта и указана в табл. 5.5. Причем, если длина ремонтного котлована мала, то подкапывающая машина исключается из технологической цепи. 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 |
||