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

Определим допустимые ремонтные напряжения на участках с различными особенностями. Прямые участ ки.

Одоп рем \/у0доп

(180 - 29,9 - 37д )2 - 02 - \0\ = 172,8 МПа.

Анализ условий строительства и ремонта трубопровода показывает, что в данном случае термонапряжения играют положительную роль, частично компенсируя напряжения от внутреннего давления.

Участки горизонтального упругого изгиба. При диаметре трубопровода D = 1020 мм и радиусе изгиба 1000 м напряжения упругого изгиба составляют 105,1 МПа. Отсюда следует

Одоп рем =Одоп -

1°

(180 -129,9 - 37,1 )2 - 83,82 - \0\ = 151,1 МПа.

Участки вертикального упругого изгиба. Все параметры аналогичны предыдущему случаю, кроме плоскости изгиба:

(0Доп -

(180 -129,9 - 37,1 )2 - 02 - 83,8 = 89,0 МПа.

Участки с гнутыми кривыми вставками. Гнутые кривые вставки остаточных напряжений не имеют, поэтому допустимые ремонтные напряжения такие же, как на прямых участках

Одопрем = 172,8 МПа.

По полученным допустимым ремонтным напряжениям и табл. 5.11 найдем допустимые технологические параметры ремонта по поточной технологии без применения трубоукладчиков. Результаты приведены в табл. 5.12.

Н а переходах через небольшие реки (шириной до 25 м) возможен ремонт с подъемом трубопровода с помощью че-ты1рех трубоукладчиков. При этом предельные параметры ремонта должны быть следующие.

Основные параметры ремонта с подъемом действующего нефтепровода «Дружба-2» четырьмя трубоукладчиками с контролем усилий на крюках и высоты подъема (Ri = R2 = R3 = R4 = R)

Длина поднимаемого участка L, м................................................................. 136

Расстояние между трубоукладчиками /, м................................................... 26

Усилие на крюках трубоукладчиков R, т..................................................... 40

Высота подъема крайних трубоукладчиков ht = h4, см........................... 31

Высота подъема средних трубоукладчиков h2 = h3, см........................... 65

Наибольшее ремонтное напряжение атах, М Па......................................... 135

Из требований безопасности допустимое ремонтное напряжение на переходе снижено на 20 % по сравнению с прямолинейными участками трубопровода.

Данный пример показывает, что с помощью разработанного метода можно искать и находить эффективные нетрадиционные методы ремонта магистральных нефтепроводов с соблюдением требований безопасности.

5.9. ОЦЕНКА ОСТАТОЧНЫХ (ОСАДОЧНЫХ) НАПРЯЖЕНИЙ ПОСЛЕ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

При капитальном ремонте магистральных нефтепроводов с подкопом на отремонтированных участках трубопровод получает вертикальное смещение по сравнению с исходным по-

Допустимые параметры ремонта участков магистрального несфтепровода

«Дружба-2»

ложением. Если смещение трубопровода неодинаково по длине трубопровода, то после ремонта останутся дополнительные остаточные напряжения. Эти напряжения будем называть осадочными, чтобы отличить от других остаточных напряжений, которые были до ремонта.

Осадочные напряжения обязательно появятся на начальных и конечных участках ремонтируемого трубопровода, где будет наблюдаться переход от одного вертикального уровня трубопровода к другому уровню.

На рис. 5.29 показано напряженно-деформированное состояние трубопровода, отремонтированного методом подкопа на участке длиной 100 м. Видно, что протяженность переходной зоны, где остаются напряжения после ремонта, составляет около 20-25 м в каждую сторону от границы отремонтированного участка трубопровода.

Зависимость осадочных напряжений от различных параметров и факторов видна из табл. 5.13.

Из данны1х (см. табл. 5.13) видно, что при равны1х других условиях осадочные напряжения растут при увеличении диаметра, глубины залегания, глубины подкопа и уменьшении толщины стенки труб, уплотнения грунта при подсыпке, коэффициентов постели грунта.

Зависимость выходных параметров (максимальных и минимальных напряжений и вертикальных перемещений) от геометрических характеристик трубы (толщины стенки 5 и диаметра трубы D) вполне согласуются с общими представлениями о прочности труб. В частности, с увеличением толщины стенки напряжения снижаются. С увеличением диаметра трубы растет размер краевой зоны, т.е. осадочные напряжения медленнее затухают с удалением от границы ремонтируемого участка.

На рис. 5.30 приведены зависимости основных характеристик послеремонтного напряженно-деформированного состояния от длины ремонтируемого участка L при постоянных других параметрах.

Как и ожидалось, с увеличением длины L послеремонт-ная просадка трубопровода и остаточные напряжения имеют тенденцию к стабилизации, которая наступает при L и 50 м. Это связано с тем, что с увеличением длины отремонтированного участка концентрации напряжений в краевых зонах перестают влиять друг на друга. В окрестности L и 20 м остаточные напряжения имеют наибольшие значения, что объясняется взаимным влиянием и наложением концентрации напряжений в краевых зонах. При уменьшении дли-