Вариант 9

1. Земляные работы при сооружении газонефтепроводов.

2. Нормативно-техническая документация по правилам строительства газонефтепроводов и газонефтехранилищ.

3. Монтаж насосных и газоперекачивающих агрегатов.

4. Задачи.

Вариант 10

1. Монтаж запорной арматуры, фасонных частей и захлёстов при сооружении газонефтепроводов.

2. Пневматическое испытание трубопроводов.

3. Сооружение трубопроводов в условиях болот.

4. Задачи.

Задача №1 (одноковшовый экскаватор)

Рассчитать объём земляных работ при сооружении трубопровода.

Пример расчёта: Условия задачи: Диаметр трубопровода- 1220мм.

Длина – 1.3 км.

Условия прохождения трассы – нормальные

Грунт – супесь.

Разработка траншеи одноковшовым

экскаватором

Решение задачи :

(При расчёте необходимо использовать методическое пособие по практической работе №1 «Расчёт объёмов земляных работ при сооружении трубопровода, подбор необходимой техники»)

1. По диаметру трубопровода определяем основные геометрические параметры траншеи.

Ширина траншеи по дну

Глубина траншеи

2.Так как по условию задачи грунт – супесь – относится к слабым грунтам, разработка траншеи выполняется одноковшовым экскаватором с обратной лопатой. Профиль траншеи тогда будет :

Крутизна откосов будет составлять как 1:0,67

(по таблице 1 Приложения 2) при глубине траншеи 2,22 м.

1. По размерам определяем площадь траншеи

2. По таблице 2 Приложения 2 определяем коэффициент разрыхления для супеси k_р=1,17 Длина трубопровода 1,3км. Площадь траншеи – 7,36м² Рассчитываем объём земляных работ

Вывод: Для разработки траншеи под трубопровод диаметром 1220мм. длиной 1,3 км. в супесчаных грунтах одноковшовым экскаватором с обратной лопатой объём земляных работ составит 11194,6 м³

Задача №1 (роторный экскаватор)

Рассчитать объём земляных работ при сооружении трубопровода.

Пример расчёта: Условия задачи: Диаметр трубопровода- 1220мм.

Длина – 1.3 км.

Условия прохождения трассы – нормальные

Грунт – суглинок.

Разработка траншеи роторным

экскаватором ЭТР 254

Решение задачи :

(При расчёте необходимо использовать методическое пособие по практической работе №1 «Расчёт объёмов земляных работ при сооружении трубопровода, подбор необходимой техники»)

1. По диаметру трубопровода определяем основные геометрические параметры траншеи.

Ширина траншеи по дну

Глубина траншеи

2. Так как по условию задачи грунт – суглинок и разработка траншеи выполняется роторным экскаватором ЭТР 254 профиль траншеи будет :

3. Профиль рассчитывается исходя из характеристик экскаватора: ширины траншеи по габаритам ротора но С=1,8м., начало откосов траншеи от дна m=0,5 ; величина откосов 1:0,27. (Приложение 2 таблица 4)

Рассчитываем площадь поперечного сечения траншеи.

4. По таблице 2 Приложения 2 определяем коэффициент разрыхления для суглинка k_р=1,32 Длина трубопровода 1,3км. Площадь траншеи – 4,46м² Рассчитываем объём земляных работ

Вывод: Для разработки траншеи под трубопровод диаметром 1220мм. длиной 1,3 км. в суглинках роторным экскаватором ЭТР-254 объём земляных работ составит 7653,4 м³

Задача №2 Рассчитать необходимое количество электродов для сварки одного стыка трубы в трассовых условиях при сооружении магистрального газопровода.

Пример расчёта: Условия задачи:

Труба Волжского трубного завода класса прочности 588 МПа (60 кгс/мм²) диаметром 1020мм. толщиной стенки 12мм.

Решение задачи :

(При расчёте необходимо использовать методическое пособие по практической работе №3 «Расчет необходимого количества сварочных материалов для сварки труб на трассе»)

1. Корневой слой шва выполняется электродами диаметром 3,0…3,25мм. а заполняющие слои шва электродами диаметром 4,0мм. Количество заполняющих слоёв шва зависит от толщины стенки трубы. (Таблица 2 Приложения 3). По таблице 1 Приложения 3 для сварки выбираем электроды с основным видом покрытия по классу прочности трубы Э60. Корневой слой шва варим электродами Шварц ЗК диаметром 3,0мм. а заполнение облицовку и подварку электродами Кессель 5520 Мо диаметром 4,0мм.

2. По диаметру электрода и допустимой плотности тока (Таблица 3 Приложения 3) Рассчитываем сварочный ток для сварки корневого и других слоёв шва :

Для корневого слоя электродами Д-3,0мм.

Для заполняющих, подварочного и облицовочного слоёв шва электродами Д-4,0мм.

3. Облицовочный слой, имеет выпуклую форму с плавным переходом от наплавленного металла к основному. Высота усиления шва, в зависимости от толщины стенки трубы, должна быть не менее 1мм. и не более 3мм. Ширина шва должна обеспечивать перекрытие кромок не менее 3мм. в каждую сторону. Стыки труб диаметром 1020 мм и более из сталей с нормативным пределом прочности 539 МПа (55 кгс/мм ) и выше должны быть подварены изнутри электродами с основным видом покрытия.

Подварочный слой должен иметь ширину 8-10 мм

и усиление высотой 1-3 мм.

Принимаем :

Величина зазора между кромками труб – а= 3мм.

Высота притупления – h_к=3мм.

Ширина подварочного шва – С_под= 10мм.

Высота подварочного слоя шва – h_под=2мм.

Высота облицовочного слоя шва h_о=2мм.

Отсюда площадь подварочного слоя шва:

4. Исходя из толщины стенки трубы по таблице 2 приложения 3 принимаем количество заполняющих слоёв шва n=3 и определяем толщину каждого из заполняющих слоёв по формуле:

5. Толщина всех заполняющих слоёв шва будет составлять:

6. Площадь корневого слоя шва рассчитывается по формуле:

7. Так как угол разделки кромок составляет 30^о ширина внешнего заполняющего слоя рассчитывается по формуле:

8. Рассчитаем площадь заполняющих слоёв шва :

9. Площадь облицовочного шва рассчитываем исходя из ширины внешнего заполняющего слоя и данных из п.3:

10. Определяем скорость сварки корневого слоя шва по формуле :

11. Аналогично определяем скорость сварки заполняющих, облицовочного и подварочного швов:

11. По диаметру трубы рассчитываем длину сварочного шва

Разделив стык на 4 зоны получим:

Нижнее положение –80,07 см

Вертикальное положение-160,14см

Потолочное положение – 80,07см.

Далее расчёт ведем для наиболее удобного положения – нижнего – L=80,07см

13. Определяем время горения электрода :

14.Определяем количество наплавленного металла:

15. Принимая удельный расход электродов на 1 кг. наплавленного металла при сварке 1,65 рассчитываем расход электродов для нижнего положения

Для электродов Д-3,0мм. (корневой слой шва):

Для электродов Д-4,0мм. (заполняющие слои, подварочный и облицовочный) :

16. Рассчитываем расход для других положений сварки:

17. Просуммировав результаты получим расход электродов на весь стык:

18. Учитывая потери металла при зашлифовке и неполное использование электрода уточняем количество :

Н= 1,2 *1,14*Н

Н₃= 1,2 *1,14*0,4= 0,55 кг.

Н₄= 1,2 *1,14*6,16=8,4 кг.

Вывод: Для сварки одного стыка при ручной электродуговой сварке в трассовых условиях трубы Д 1020х12 мм. класса прочности 588 МПа (60 кгс/мм²) необходимо:

Для сварки корневого слоя шва электроды марки Шварц ЗК

Д-3мм – 0,55кг.

Для заполнения, облицовки и подварки- электроды марки Кессель 5520 Мо Д-4мм –8,4кг.

Приложение 1

Таблица 1- Индивидуальные задания для задачи №1

Вариант	Диаметр трубы, мм	Длина участка газопровода, км.	Условия прохождения трассы.	Грунт	Тип экскаватора
1	1220	24	нормальные	суглинок	Роторный ЭТР 231А
2	1020	8,5	Болото I типа	Торф слаборазл.	одноковшовый
3	1420	2,2	нормальные	песок	одноковшовый
4	1020	21	холмистая	суглинок	Роторный ЭТР 223
5	1420	27	нормальные	полускальный	Роторный ЭТР 254
6	720	10,2	нормальные	глина	Роторный ЭТР 204
7	1020	22	нормальные	суглинок	Роторный ЭТР 231
8	720	6,6	Болото I типа	Торф слаборазл.	одноковшовый
9	1220	14	нормальные	Супесь	одноковшовый
10	1020	11,7	нормальные	скальный	одноковшовый

Таблица 2 - Индивидуальные задания для задачи №2

Вариант	Диаметр трубы, мм	Толщина стенки, мм.	Класс прочности, МПа (кгс/мм )
1	720	10	539(55)
2	1420	18,7	588 (60)
3	530	8	510(52)
4	1220	15,2	570(58)
5	1020	11	520(53)
6	1220	14	588(60)
7	1420	16,8	539(55)
8	1220	15,4	539(55)
9	720	9	510(52)
10	530	11	539(55)

Приложение 2

Таблица 1 -Допустимая крутизна откосов траншей

#G0 Грунт	Отношение высоты откосов к его заложению при глубине выемки ( H:b), м.
	До H =1,5	До H=3,0	До H= 5,0
Насыпной естественной влажности	1 : 0,67	1 : 1	1 : 1,25
Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный)	1 : 0,50	1 : 1	1 : 1
Супесь	1 : 0,25	1 : 0,67	1 : 0,85
Суглинок	1 : 0	1 : 0,50	1 : 0,75
Глина	1 : 0	1 : 0,25	1 : 0,50
Лессовидный сухой	1 : 0	1 : 0,50	1 : 0,50
Скальные на равнине	1 : 0,2	1 : 0,2	1 : 0,2

Таблица 2 -Крутизна откосов траншеи на участках болот

Тип болот #G0	Крутизна откосов для торфа, (H : b)
	слабо разложившегося	хорошо разложившегося
I	1 : 0,75	1 : 1
II	1 : 1	1 : 1,25
III (сильно обводненных)	-	По проекту

Таблица 3- Коэффициенты разрыхления грунтов

Грунт	Категория грунта	Коэффициент разрыхления грунта, kр
Песок-супесок	I	1,08 1,17
Растительный грунт и торф	I	1,25
Лёссовидный суглинок, гравий до 15мм.	II	1,23
Глина, суглинок со щебнем	III	1,26 1,32
Мягкий трещиноватый скалистый грунт	IV-V	1,4

Таблица 4- Технические характеристики роторных экскаваторов

Марка экскаватора (ЭТР)	Мощность двигателя., кВт	Ширина траншеи, м	Глубина траншеи, м	Откосы	Начало откосов от дна траншеи, м
ЭТР-223	117,8	1,5	2,2	1:0,32	0,8
ЭТР-204	117,8	1,2	2	1:0,3	0,7
ЭТР-224	117,8	0,85	2,2	1:0,32	0,8
ЭТР-231	157	1,8	2,3	1:0,3	0,8
ЭТР-231А	184	1,8÷2,1	2,3	1:0,2	0,8
ЭТР- 253	300	2,1 – 1,8	2,5	1:0,46	0,5
ЭТР-253А	220,8	2,1	2,5	1:0,46	0,5
ЭТР-254	220	1,8;2,1;2,4	2,5; 3	1:0,27	0,5

Приложение 3

Таблица 1 – Марки применяемых электродов.

Тип, класс прочности электродов (МПа)	Металлургический вид покрытия электрода	Класс прочности труб МПа (кгс/мм )	Марки электродов
1	2	3	4
Э42А 480	Б Основной	До 490 (50) включительно	УОНИ-13/45
Э50А 550	Б "	До 539 (55)	УОНИ-13/55, Фокс ЕВ 50, ЛБ-52У, ЛБ-52А, Феникс К50Р, ОК.48.04, Гарант
Э50А 550	Б "	До 539 (55)	ВСО-50СК (для сварки "на спуск")
Э60 600	Б "	539-588 (55-60) включительно	Д-3,0-3,25мм. -ВСФ-65У ОЗС-24, Шварц-3К, ОК 7379 Д-4мм. ЛБ-62Д, Нибаз 65 Кессель 5520 Мо
Э70 750	Б "	588-637 (60-65)	ВСФ-75У, ЛБ-65Д, ОК.74.78

Таблица 2 - Минимально допустимое число заполняющих слоев шва при ручной дуговой сварке

#G0Толщина стенки трубы, мм	Минимальное число заполняющих слоёв шва при ручной дуговой сварке электродами с основным видом покрытия
До 10	2
Свыше 10-15	3
Свыше 15-20	4
Свыше 20-25	5
Свыше 25-32	6

Таблица 3 – Допустимая плотность тока

Вид покрытия	Диаметр электрода, dэ , мм.
	3	4
Основное (фтористо-кальциевое покрытие)	13 – 18,5	10 – 14,5