4÷ 6 Диаметрам трубы; б, в – лирообразные соответственно гладкий и складчатый

Наибольшее применение для технологических трубопроводов на ПС получили гнутые гладкие П-образные компенсаторы ([11], стр. 207, рис. 118 и рис.26 данного пособия). Наружный диаметр, толщину стенки и марку стали труб для изготовления П-образных компенсаторов принимают такими же, как и для основных участков трубопровода. Гнутые компенсаторы пригодны для высоких давлений и герметичны. Недостатками их являются значительные размеры и сравнительно небольшая компенсирующая способность. Монтаж гнутых компенсаторов ведется с предварительной растяжкой на половину температурного удлинения трубопровода. Это позволяет вдвое увеличить компенсирующую способность компенсатора. Расчет П-образных компенсаторов ведется по номограмме в зависимости от теплового удлинения ([64], стр. 83, рис. 5.12; [11], стр. 208, рис. 119 и рис.27 данного пособия).

Рис. 27 Номограмма для определения вылета П – образных компенсаторов

Пример. Определить вылет и силу упругости (усилие жесткости) П – образного компенсатора для восприятия теплового удлинения ∆L = 118 мм трубы D = 12713 мм.

Решение. На вертикальной оси ∆L отложить 118 мм. Провести горизонтальную линию до пересечения со штрих - пунктирной кривой 12713, опустить вертикальную линию до горизонтальной оси. h = 2850 мм. Для определения силы упругости провести вертикальную линию до пересечения со сплошной кривой 12713, от точки пересечения провести горизонтальную линию до вертикальной оси R_ж . R_ж = 315 кгс.

1 Наружный диаметр, толщину стенки и марку стали труб для изготовления П-образных компенсаторов принимают такими же, как и для основных участков трубопровода.

2 Определяется деформация трубы, т.е. изменение длины трубопровода в зависимости от теплового воздействия.

ΔL = ± α ·L·(t_у - t_р), м,

где α – коэффициент линейного расширения металла, град.^-1 ([59], стр.153; [58], стр.199);

L – длина трубопровода, м;

t_у – температура укладки трубопровода, град;

t_р – рабочая температура трубопровода, град.

3 Определяется продольное напряжение в трубопроводе

σ_t = α ·Е· (t_у - t_р), Па,

где Е – модуль упругости стали при растяжении, сжатии и изгибе трубы (модуль Юнга), Па (МПа) ([58], стр. 199; [59], стр. 153);

4 Определяется осевая (продольная) сила, возникающая в трубопроводе в результате термического напряжения

N = σ_t· F, Н (МН),

где F – площадь поперечного сечения материала трубы, м²

F = (π/4)·(D² - d² ), м²,

где D – наружный диаметр трубы, м,

d – внутренний диаметр трубы, м.

5 Определяется вылет компенсатора h в зависимости от теплового удлинения ΔL и размеров трубопровода по номограмме ([64], стр. 83, рис 5.12; [11], стр. 208, рис. 119).

6 Определяется сила упругости (усилие жесткости) R_ж в зависимости от теплового удлинения ΔL и размеров трубопровода по номограмме ([64], стр. 83, рис 5.12; [11], стр. 208, рис. 119).

Расчет опор технологических трубопроводов перекачивающих станций (пс) и нефтебаз

Опоры в зависимости от их назначения делят на подвижные и неподвижные («мертвые»). Подвижные опоры могут быть скользящие и направляющие. Скользящие опоры (катковые, роликовые, подвесные и др.) должны обеспечивать свободное перемещение трубопровода при изменении температуры. Направляющие опоры должны обеспечивать перемещение трубопровода только в осевом направлении. Неподвижные опоры должны обеспечивать жесткое неподвижное закрепление трубопровода. Неподвижные опоры по месту установки делят на концевые, на перегибе трубопровода и промежуточные. Конструкции неподвижных опор следует принимать по нормалям машиностроения, а также по ГОСТ.

Рис.28 Подвижная роликовая опора для трубопровода:

а – роликовая опора на мачте; б – подкладная опора с цилиндрическим роликом:

1 – хомут; 2 – ребро; 3 – ролик; 4 – подвеска; 6 – упор;

7 – направляющая опора; 8 – отверстие для крепления

Рис.29 Неподвижная опора с приваренным хомутом:

1 – упор; 2 – хомут; 3 – полоса; 4 – уголок; 5 – шпилька

Рис.30 Неподвижная опора для трубопровода диаметром 300 мм

Расстояние между опорами определяется расчетом. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться таблицей 5.32 ([64], стр. 119).

Конструкцию опор трубопровода рекомендуется принимать по ГОСТ и по рабочим чертежам Ленинградского филиала Энергомонтажпроекта в зависимости от местных условий ([64], стр. 120, рис. 5.28-5.30; [11], стр. 209-210, рис. 120-122).