Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

..pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
35.35 Mб
Скачать

движения изоляционной машины vM, частота вращения цевочного колеса N назначаются по следующим формулам:

В - Н

 

I

(3.116)

 

u = SN = TïDHtgyN

(3.117)

N = u/(*tDH)

(3.118)

где S - шаг намотки ленты; v - линейная скорость намотки ленты (принимается не более 50 м/мин).

Таблица 3.28

Расстояние между трубоукладчиками и группами трубоукладчиков в колонне при совмещенном способе проведения изоляционно-укладочных

 

 

работ

 

 

 

 

Расстояние между

Максимальное

Диаметр

 

трубоукладчиками

допустимое

Схема(по

(группами),м

расстояние

трубопровода,

 

 

между

рис.3.25)

 

 

мм

л

*2

очистной и

 

 

 

изоляционной

 

 

 

 

530

а

15-20

 

машинами, м

10-15

35

720-820

б

20-25

15-20

45

1020

б

20-25

15-25

50

1220

в

25-35

20-30

65

1420

г

35-50

30-45

100

Примечания,

1.Расстояние между трубоукладчиками, входящими в одну

группу, равно 7-12 м. 2. Очистная машина по схемам «а», «б», «в» (см. рис.3.25) может находиться в любом месте пролета, а по схеме «г» (укладке трубопровода диаметром 1420 мм) ее положение относительно сопровождающего трубоукладчика ограничено длиной «хобота» и составляет 5-7 м. Изоляционная машина должна быть расположена на расстоянии 4-6 мм позади последнего по ходу колонны трубоукладчика. 4.Восьмой трубоукладчик в колонне при укладке трубопровода диаметром 1420 мм используется на участках трассы со сложными условиями, а в нормальных условиях он является резервным.______________________________ __ ____________________________

Технические характеристики трубоукладчиков отечественного и зарубежного производства

 

 

 

ПОКАЗАТЕЛИ

Скорость

 

 

 

 

 

Грузоподъемность.

Мощность

 

Масса,

Марка

Базовая

Момент

Номинальная на

передвижения, км/ч

Среднее

трубоукладчика

машина

устойчивости,

плече 2,5 м по

двигателя,

 

 

давление

т

 

 

кНм

ANSI/ASME И 30/14;

кВт (л.с.)

вперед

назад

на грунт,

 

 

 

 

(максимальная на

 

 

 

кПа

 

 

 

 

плече 1,22 м

 

 

 

 

 

 

 

160

(ANSI/SAE J 743),т

70(95)

1,84-6,5

1,84-6,5

120(67)

14,1 (15,1)

ТГ-6ЦТГ-62)

ДТ-75Р-СЗ

6,3

ТГ-10

Т-170М1

350

10(14)

132,5(180)

1,75-7,06 2,49-8,41

170

21,66

ТР 12.05.01;

Т-170М1

350

12,5(17,5)

132,5(180)

1,75-7,06

2,49-8,41

170

25,3

ТР-12.19.01;

Б.01-14

 

 

 

 

 

170

25,3

ТО1224Е-1.01;

(ТЮБ)

 

 

 

 

 

224

23,9

ТГ-124А

 

 

 

 

 

 

250

21,8

ТГ-163;

Т-170

400

16(22,4)

132,5(180)

1,75-7,06

2,49-8,41

170

27,4

ТГ-16.25

 

 

 

 

 

 

 

22,3

ТР 20.19.01;

Т-170М1

500

20(41)

132,5(180)

1,75-7,06

2,49-8,41

230

31,25

ТГ-20.32

Б.01-04

 

20(25)

 

 

 

180

26,23

 

(ТЮБ)

 

 

 

 

 

 

 

ТГ-221

-

500

21(43)

192(261)

0-10,7

0-13,5

90

35,0

ТТ-321

-

800

32(65,6)

279(380)

0-11,8

0-14,2

85

50,9

ТТ-402

ДЭТ-350

1000

40(80)

257(350)

0-12,0

0-16,0

87

58,5

ТГ-503 Я;

ТГ-503

1080

50(102)

382(520)

4,3-12,6

5,3-15,1

94

69,0

ТГ-503 К

 

 

 

353(480)

 

 

 

 

Caterpillar:

 

400

9(18,1)

32(123)

3,27-9,93

4,01-12,06

60

16,25

561М

Д5

572R

Д7

500

20(40,8)

171(230)

-

 

 

30,08

583R

Д8

800

32(63,5)

228(305)

 

 

44,75

589

Д9

1180

52(104,3)

313(420)

0-10,5

0-12,7

90

65,37

KOMATSU:

 

500

20(41)

165(225)

0-10,7

0-13,3

90

30,05

D85C-21

Д85

D155C-1

Д155

815

34(70)

222(302)

0-11,2

0-12,4

87

44,90

D355C-3

___ 3355___

ИЗО

45(92)

264(360)

0-9,8

0-11,0

92

59,55

Таблица 3.30

 

Параметры техники для изоляционно-укладочных работ

 

Диаметр

Очистная машина

Изоляционная

Комбинированная

трубопровода,

 

машина

машина

мм

марка

вес

марка

вес '

марка

вес

530

ОМ521

G04, кН

ИЛ-521

кН

ом

G„ кН

41

37,3

51

720-820

ОМЛ-4

49,6

 

 

522П

 

ИЛ-821

43

ОМ

62

1020

ОМ-121

69,3

ИЛ-1422

58

821П

128

ОМ

1220

ОМ-121

69,3

ИЛ-1422

 

1221П

 

58

ОМ

128

1420

ОМ-

128,6

ИЛ-1422

58

1221П

140

ОМ

 

1422

 

 

 

1423П

 

Раздельный способ производства изоляционно-укладочных работ применяется на участках со сложным рельефом местности, а также при строительстве трубопроводов, имеющих низкую сопротивляемость действию монтажных нагрузок. Схемы размещения механизмов в изоляционной колонне приведены на рис. 3.26. Расстояния между трубоукладчиками (группами трубоукладчиков) даны в табл. 3.31.

Рис.3.26. Схемы расположения трубоукладчиков и машин в изоляционно­ укладочной колонне при раздельном способе производства работ для трубопроводов различных диаметров

Повышение темпов сооружения трубопроводных систем, надежности антикоррозионной защиты может быть достигнуто путем применения труб с заводской изоляцией. В нашей стране из заводской изоляции предпочтение отдается покрытию на основе полиэтилена, которое по сравнению с пленочным и эпоксидными покрытиями обладает высокими защитными физико­ механическими свойствами. Освоено промышленное производство труб с полиэтиленовым покрытием на Харцызском трубном заводе. Укладка трубопровода из изолированных труб отличается от традиционной схемы выполнения этого вида работ, прежде всего тем, что в колонне отсутствуют машины для очистки и изоляции трубопровода, что существенно облегчает работы трубоукладчиков.

Таблица 3.31

Расстояния между трубоукладчиками и группами трубоукладчиков при проведении изоляционных работ в трассовых условиях

Диаметр

Схема

Расстояние между

 

Максимально

трубоукладчиками (группами),

допустимое

трубопровода,

(по

 

м

 

расстояние

мм

рис.3.26)

 

 

 

между

 

 

h

^2

h

очистной и

 

 

 

 

 

изоляционной

 

 

 

 

 

машинами,

530

а

15-20

 

 

м

-

-

20

720-820

б

15-20

10-15

 

35

1020

б

15-20

10-15

-

40

1220

в

10-15

15-25

10-15

40

1420

в

10-20

20-30

10-15

45

Укладка изолированного трубопровода может выполняться какнепрерывно, так и циклически методом «перехвата». В первом случае для поддержания трубопровода используют катковые средства, а во втором - мягкие монтажные полотенца. Схемы расположения трубоукладчиков при укладке трубопровода с применением Катковых средств, представлены на рис. 3.27. Расстояния между трубоукладчиками (группами трубоукладчиков) представлены в табл. 3.32.

На участках трассы повышенной сложности во избежание поломок трубопровода или опрокидывания трубоукладчиков в колонне должен быть дополнительный трубоукладчик, снабженный монтажным полотенцем для поддержания свисающей плети трубопровода вблизи мест перегиба рельефа местности. Дополнительный трубоукладчик требуется также при укладке участков трубопровода повышенной категории*

Расстояния меэоду трубоукладчиками и группами трубоукладчиков при укладке изолированных трубопроводов

Диаметр

Схема

Расстояние между трубоукладчиками

трубопровода,

(по рис.3.27)

 

(группами!, м

мм

а

ti

1

До 530

15-20

15-20

720-1020

а

20-25

30-35

1220

б

25-30

30-35

1420

в

30-40

30-35

Рис.3.27. Схемы укладки в траншею трубопроводов с изоляционным

покрытием

3.8.2.Расчет напряженного состояния трубопровода при совмещенном способе укладки

Как было сказано выше, изоляция и укладка трубопровода в проектное положение на дно траншеи может осуществляться совмещенным или раздельным способами. И в том, и в другом случае в качестве расчетной схемы принимают упругую изогнутую ось трубопровода. При совмещенном способе

опорные поверхности начального и конечного участков приподнятого трубопровода находятся на разных уровнях, таким образом, расчетная схема несимметрична (рис. 3.28).

Исходными данными к расчету являются: все единицы длины трубопровода qmp = qM; вес изоляционной и очистной машин и G04; высота подъема изоляционной машины hU3; высота подъема очистной машины h04; глубина траншеи ширина траншеи по дну В\ угол внутреннего трения грунта <Ргр9 жесткость трубопровода при изгибе £/, где Е - модуль упругости, равный для стали 2, МО5 МПа; / = осевой момент инерции поперечного сечения трубы.

В расчете сделано следующее допущение: изоляционная машина Gm совмещена с первым краном-трубоукладчиком (или группой трубоукладчиков)

К и т.е. 4,=0, а высота подъема трубопровода первым трубоукладчиком h\ равна высоте подъема изоляционной машины (или комбайна) hM.

X

Рис.3.28. Расчетная схема несимметричного подъема трубопровода:

К1,Кг,Кз - усилия, развиваемые трубоукладчиками или группой трубоукладчиков; Ro, RA -

опорные вертикальные реакции; GH1 и

- соответственно

изоляционной и очистной

машины; <Ьр - нагрузка от собственного веса трубопровода;

и Ьоч - высота подъема

соответственно очистной и изоляционной машин; hi

высота подъема трубопровода первым

трубоукладчиком; G, h, /з, U*

- расстояния

Расстояние t\ определяется из условия равенств максимального изгибающего момента в пролете и изгибающего момента в точке подъема трубопровода первым трубоукладчиком (или первой группой трубоукладчиков) [132]:

Аналогично расстояние £4

£ 4 = 2,46

(3.120)

Наиболее протяженным, а следовательно, и наиболее нагруженным является пролет £\, поэтому достаточно проверить трубопровод на прочность в пределах этого пролета. Максимальный изгибающий момент в пролете Мх и момент в точке подъема трубопровода краном-трубоукладчиком Ми как отмечалось выше, равны между собой по абсолютной величине.

М х =\М {\ ^ Щ Е 1 Ь юЧтр

(3.121)

Условие прочности имеет вид:

 

\M\<R2 -W

(3.122)

При совмещенном способе изоляции и укладки в траншею трубопровод изгибается не только в вертикальной плоскости, но и в горизонтальной в процессе его надвижки с бровки на ось траншеи. Как правило, учет изгиба трубопровода в горизонтальной плоскости дает увеличение суммарных изгибающих моментов и напряжений не более чем на 5%.

Для расчета расстояний £г и £з необходимо определить значения комплексов: 1 комплекс - 0,164* Ион/ Ииз, П комплекс - 0,164 (Аоч+ ИТУ hU3, по которым на диаграмме (рис.3.29) находят (по цифровым обозначениям) соответствующие овальные кривые: для первого комплекса из серии сплошных кривых, для второго из серии - пунктирных. Точки пересечения кривых сносятся на координатные оси и получают значения параметров а и Д При этом, как правило, получают две точки пересечения, что соответствует двум вариантам расстановки трубоукладчиков. Расчет ведется по двум вариантам, а на заключительном этапе выбирают приемлемый.

Расстояния £2 и £3 найдем из выражений:

 

=2,46(>9 - a ) J ^ -

(3.123)

V ЧтР

Щ д

Ятр

1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 ,0 2,1 2 ,2 2 ,3 2 ,4 2 ,5 2 ,6 2 ,7 р

Рис.3.29. Диаграмма для определения рациональной расстановки трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне (ИУК)

Усилия на крюках

трубоукладчиков или групп

трубоукладчиков

(в зависимости от компоновки ИУК) рассчитываются по формулам:

тр

1,64

h *

+ G„.

(3.125)

 

 

 

2

 

К 2 =Яп

 

*2 + ^3

(3.126)

К3 =д,тр

1,2

 

 

 

2 .

(3.127)

 

 

 

 

 

 

Реакции R a и R A рассчитывают по формулам:

 

 

_6ШИЮ

ятр^

(3.128)

К° ~ —

е,

+ ~ 7 ~

 

 

 

4

 

Определив необходимые подъемные усилия, подбираем марку крановтрубоукладчиков с помощью зависимости:

K aaKZ K „ - ^ J S -

(3.130)

а

 

где Кдоп - допускаемое вертикальное усилие на крюке трубоукладчика; кн.г - коэффициент надежности по грузоподъемности, учитывающий неровный рельеф местности, кн,г=0,9; Муст - номинальный момент устойчивости трубоукладчика, указываемый в паспорте; а - вылет стрелы, является переменным и изменяется от минимального у первого по ходу работ трубоукладчика /f3:

ami„ - 0,3 + DH/ 2

(3.131)

до максимального у последнего трубоукладчика К \ :

атах = В /2 + hTtg<pzp + DH/2 + 0,3 м .

(3.132)

Если усилие К \, К г или К з превышает Кдол, следует увеличить число трубоукладчиков в группе до двух, а иногда и до трех.

3.8.3. Расчет напряженного состояния трубопровода при раздельном способе укладки

При раздельном способе ведения изоляционно-укладочных работ, когда они выполняются в два приема (вначале изоляции на бровке, затем укладка заизолированного трубопровода в траншею), первоначальная расчетная схема симметрична (рис.3.30).

В расчете принято, что высота подъема трубопровода h\ равна высоте подъема изоляционной машины.

Весь приподнятый над землей участок трубопровода можно рассматривать как неразрезную многопролетную балку, в которой имеются два крайних пролета £\ и средняя зона, заключенная между крайними трубоукладчиками. При подъеме трубопровода одним, двумя или тремя кранами-трубоукладчиками наиболее нагруженными являются сечения трубопровода в точках его подъема крайними трубоукладчиками. При

Направление движения колонны

Рис.3.30. Расчетные схемы симметричного подъема трубопровода:

а - двумя трубоукладчиками; б - тремя трубоукладчиками; в - четырьмя трубоукладчиками; Ki, К2 - усилия, развиваемые трубоукладчиками; Ri, R2 - опорные вертикальные реакции; q,p - нагрузка от собственного веса трубопровода; h - высота подъема трубопровода; i - расстояние между трубоукладчиками; Е\ - пролет

Все необходимые расчетные величины определяются из условия максимального снижения напряжений в приподнятом трубопроводе, используя безразмерные параметры, приведенные в табл. 3.33. Так, расстояние от точки касания трубопроводом грунта до первого крана-трубоукладчика

(3.133)

расстояние между трубоукладчиками

£ = ~£х/ т

(3.134)

Соседние файлы в папке книги