Расчет сложных газопроводов

Реальные МГ всегда являются сложными трубопроводами, т.е. отдельные участки его отличаются друг от друга внутренними диаметрами или количеством параллельных ниток. Такие трубопроводы можно рассчитывать последовательно по участкам или целиком, заменяя расчет сложного трубопровода расчетом простого. Второй подход является менее трудоемким и более используемым.

Переход к расчету простого трубопровода производится использованием понятий эквивалентного диаметра или коэффициента расхода.

Эквивалентным диаметром называется диаметр простого газопровода имеющего пропускную способность равную пропускной способности реального трубопровода при прочих равных условиях.

Коэффициентом расхода называют отношение пропускной способности реального трубопровода к пропускной способности эталонного трубопровода с произвольно выбранным эталонным диаметром при прочих равных условиях

к_р = q / q₀ . (4.37)

1. Для случая простого трубопровода

, (4.38)

где D_i и – диаметр и коэффициент гидравлического сопротивления простого трубопровода; D₀ и – диаметр и коэффициент гидравлического сопротивления эталонного трубопровода.

При квадратичном режиме течения газа

к_рi=(D_i/D₀)^2,6 . (4.39)

При параллельном соединении простых трубопроводов

. (4.40)

. (4.41)

При последовательном соединении трубопроводов

, (4.42)

. (4.43)

В общем случае сложного газопровода коэффициент расхода k_р или эквивалентный диаметр D_Э определяются последовательным использованием формул (4.40) и (4.42) или (4.41) и (4.43).

Соединительные детали трубопроводов

Расчетную толщину стенки деталей (тройников, отводов, переходников и днищ) _д, см, трубопроводов при действии внутреннего давления следует определять по формуле

. (59)

Толщина стенки основной трубы тройника _м, см, определяется по формуле (59), а толщина стенки ответвления _о, см, — по формуле

. (60)

Толщина стенки после расточки концов соединительных деталей под сварку с трубопроводом (толщина свариваемой кромки) _к.д, см, определяется из условия

, (61)

где n	—	обозначение то же, что в формуле (12);
р	—	обозначение то же, что в формуле (7);
Dд	—	наружный диаметр соединительной детали, см;
в	—	коэффициент несущей способности деталей следует принимать:
		для штампованных отводов и сварных отводов, состоящих не менее, чем из трех полных секторов и двух полусекторов по концам при условии подварки корня шва и 100%-ного контроля сварных соединений — по табл. 18;
		для тройников — по графику рекомендуемого приложения; для конических переходников с углом наклона образующей <12° и выпуклых днищ —в =1;
R1 (д)	—	расчетное сопротивление материала детали (для тройников R1(д) =R1(м)), МПа;
R1(о), R1(м)	—	расчетные сопротивления материала ответвления и магистрали тройника, МПа;
Dо	—	наружный диаметр ответвления тройника, см;
Dм	—	наружный диаметр основной трубы тройника, см.

Примечание. Толщину стенки переходников следует рассчитывать по большему диаметру.

Таблица 18

Отношение среднего радиуса изгиба отвода к его наружному диаметру	1,0	1,5	2,0
Коэффициент несущей способности детали в	1,30	1,15	1,00

В том случае, когда кроме внутреннего давления тройниковые соединения могут подвергаться одновременному воздействию изгиба и продольных сил, для предотвращения недопустимых деформаций должно выполняться условие

, (62)*

где 1, 2, кр	—	напряжения соответственно кольцевое, продольное и касательное в наиболее напряженной точке тройникового соединения, определяемые от нормативных нагрузок и воздействий;
	—	обозначение то же, что в формуле (5).