Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

..pdf

Скачиваний:

116

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

35.35 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 4243 / 8343 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 > Следующая >>>

2,3	104	= 15330 Н/м.
Ябал		= 15330 Н/м.
2,8 • 104 -1,05-1,15		104

6 . Объем пригруза по формуле (4.67)

Vr * 2 • 0,808 • 1,1 • 1,5 • 0,55 = 1,46 м3

7. Расстояние между пригрузами по формуле (4.65)

. 3346 • 9,8 —1,15 • 104 -1,46 „„

8 . Число пригрузов по формуле (4.68)

N = 350/2,2 = 159.

9. Групповая балластировка железобетонными пригрузами УБО-3, для навески которых используется кран КС-4561 с параметром R=2,0 м (см. рис.4.16). Допустимый прогиб в середине свободного участка трубопровода у =

0 ,0 2 м.

10. При глубине траншеи 2,1 м и откосах 1:1 ширина траншеи поверху Вв = В + 2-2,1=2,2* 1,02+2*2,1=6,4 м.

Здесь В - ширина траншеи по дну, принимаемая для балластируемых трубопроводов равной 2 ,2 DH.

11. Расстояние от оси поворота крана до оси трубопровода по формуле

(4.69)

S . = — + 1,0 + 2 ,0 = 6 ,2 м.

12.По графику (см. рис. 4.17) максимальный вылет стрелы составляет 8,5

мдля Q,=3,346 т, тогда по формуле (4.70)

Z= 2>/8,52 +6,22 =21м.

13.По формуле (4.71) при ширине груза УБО-Зс - 1,5 м (см.табл.4.6) число грузов в группе

:= 12,7 «12.

г1,5 + 0,15

14.Распределенная нагрузка на участке, свободном от грунта по формуле

(4.73)

q2 =9466—3403 = 6063 H k

15.Ржпределеянаа naipysa на заболоченном участке трубоцю ида п

формуле (4.74)

=3 3 4 6 -9 Д -Ц 5 1 0 ^ М 6 —< ц э= 3643

'15+0.15

16.Коэффициент пропорциональности по формуле (4.75)

	Z45
	-1=014*5.
	7 = -15+015
17.	Lгруппы грузов но формуле (4.72)
	768 24 10" -5.71 -HT3 0.02	=25.9 м
		=25.9 м
	6063(0.485* + 4-0.4853+6-0.485г)+3634(0.485+2)
18.	Д н в свободного or q v » ;	¥ = 0.485 25.9 =

12£м, a чисж» пршруэов по формуле(4.76)

25J9 =15.7*16

15+045

19. № двух значошО я,, рвелипяных по формузам (4.71) п (4.76). m rtiyaeM м п и г г я, = 12 м и « и н т ш л о успвпмишвсм длину ф у н т пршруэов по формуле (4.77)

I = 12(1,5+ 0 ,I5 )-0 J6I5 = I9j65 и,

«^=0,48519g6S= 9.53м.

20.Р а т онияе м о д у цциряиистевдишт групп по формуле(4.78)

А= 19j6S(l + 0,485)= 29,18 м.

21.Необходимое п ел о qHBppsan по формуле(4.79)

350

N= ———12=143,9*144

2948

22. Б ш к л ф а т в я ц т ВАУ-1, в ст а м — щимии ycipofcuae ДМ*

тщ учцодтапиацдд поторогопР1йбд4.7||,о|ффни1ГП1щ,=6&ш1»-та<м1.49

угр = 2,0 104 Н/м3; (ргр = 24; сгр = 2,68 104 Па; по табл. 4.8 коэффициенты А = 13,5, В = 7,0. Для трубопровода диаметром 1020 мм принимаем диаметр винтовой лопасти анкера DaHK= 0,45 м (см. табл. 4.10), глубину погружения в минеральный грунт Ил = 6 DaUK= 6 0,45 = 2,7 м.

23. Площадь лопастей анкера по формуле (4.111) F„ = л- 0,452/8 = 0,08 м2.

24. Предельное (критическое) сопротивление анкера по формуле (4.110) Fnp = (13,5 • 2,68 • 104 + 7 • 2,0 • 104 • 2,7)0,08 = 60 • 10f H.

25. Несущая способность анкера по формуле (4.109) Фа„к = 0,6-60- 103=36 *103 Н.

26. По формуле (4.106), принимая к„ = 1,4, расчетная несущая способность анкера

Ртк = 36 • 103/1,4 = 25,7 • I03 Н.

27.Учитывая, что в данном расчетном случае za = 2 и Д/Дшк = 2,27, коэффициент таикопределяем по формуле (4.109)

^= 0,25(1 +2,27) = 0,82.

28.Расчетная несущая способность анкерного устройства по формуле

(4.104)

£я( = 2 • 0,82 • 25,7 • 103 = 4,2 • Ю3 Н.

29.Расстояние между соседними устройствами по формуле (4.109)

£а = 42 • 103/7282 = 5,8 м.

30.Максимальный изгибающий момент в точках закрепления трубопровода анкерными устройствами по формуле (4.108)

М= 6063 • 5,82/12 = 17,0 - 103Н*м.

31.Изгибающие напряжения по формуле (4.107)

	а = ± 1 7 -0 1 0	= ±2,0 • 106 Па = ±2,0 МПа.
	8,52 10" 3
32.	По аналогии с первым расчетным случаем, потребное число анкеров
на участке 350 м
		iV= — 2 = 120 .
		5.8
Пример 4.7. Определить количество воды, поступающее в траншею
длиной 1 0 0 0	м в течение одного часа через две боковые стенки (полагая, что
дно сложено	из водоупорного	грунта). Диаметр трубопровода Д, = 1,02 м;

толщина стенки S,, = 14,3 мм, нагрузка от собственного веса трубопровода; с учетом коэффициента надежности нагрузке от собственного веса псв = 0,95; qu = 3360 Н/м; qUJ = 43 Н/м. Траншея выполнена в торфе слабой степени разложения, коэффициент фильтрации кф- 9 • 10'5 м/с; глубина траншеи ИТ= 1,1 м + Д, = 2,1 м; уровень грунтовых вод Н = 2,0 м. Удельный вес воды *,=1,1 104 Н/м3

		Решение
I.	Находим графически выталкивающую силу воды, приняв значения
равными 1 4 0 ,1 8 0 * и 220°.
По формулам (4 .1 1 6 ) -		(4 .1 2 2 )
			140°
	Iхорды ~ 2 • 0. 51. ЯИ—			= 0 ,9 6 м.
	Л= R - Rcos— = 0,51 - 0,51 • 0,342 = 034 м.
		2
		1
	F _ _ = ^ 0 ,5 1 - 0 3 4 ; - 0 ,96 = 0,082 м2.
	треуг	^
	Реет ~ 2.44 •		0.512	____ 2
	Реет ~ 2.44 •		= 0,317 м 2

= 0 3 1 7 —0,086 = 0,231 м2

q, = 1.М04 • 0,231 = 2450 Н/м.

Расчетные величины для углов а = 180° и 220° приведены в табл. 4.22.

					Таблица 4.22
	Значения расчетных величин для различных углов
О,град	^хоодьп М	Л, м	F треуг* М		/**:сги»М	q n Н/м
140	0,96	034	0,082	0,317	0,231	2540
180	1 ,0 2	0,51	0	0,408	0,408	4488
2 2 0	0,958	0 ,6 8	-0,082	0,499	0,581	6391

При дщ, = 3360 + 43 = 3403 Н/м, точка пересечения графика qe ~J{a) соответствует углов а= 156° (рис. 4.41), и тогда искомая высота h = 0,51 - 0,51-0,29=0,4 м.

2. Длина депрессионной кривой по формуле (4.115)

L = 575(2,0-0,4) V2.0-9-10-5 = 123 м. 3. Приток воды в траншею по формуле (4.113)

О = 9-10~5 1000- 2 ,0	~ ° ' - = 0,02808 м3 / с = 101м3/ч.
*	123

Имеющиеся у строителей водоотливные установки СВА-2,УОВ-2, УОВ-2А производительностью 500-700 м3/ч в состоянии обеспечить откачку такого объема воды.

Рис.4.41. Определение угла а

Пример 4.8. Рассчитать параметры взрывных работ при устройстве траншеи на болоте методом горизонтальных удлиненных зарядов.

Исходные данные: проектная глубина траншеи Нт = 2,5 м; ширина траншеи по дну В -3 м; откосы 1:1; торф плотный; коэффициент сжатия взрывом К—0,4; тип взрывчатого вещества аммонит № 6 ЖВ; плотность рв =1100 кг/м3; удельный расход Ал = 0,6 кг/м3; линия наименьшего сопротивления Ж»0,5ЛГ= 1,25 м.

Решение

1. Расчетная глубина зарядной траншеи А, = 0,5 Лг = 0,5 2,5 = 1,25 м.

2 . Радиус сжатия для зарядной траншеи по формуле (4.124) ЯсЖ= 1,25 - 0,25 = 1 м.

3. Диаметр прострелочного заряда по формуле (4.123)

d„=-	2 -1,0	= 0,085 м.

4.0J n -1100

4.Радиус сжатия для основной траншеи из формулы (4.125)

R e x ~ 2 £ — 1,25 = 1,25 M.

5.Масса заряда длиной 1 м по формуле (4.127)

Q^ „ = 1Д52/0,42= 9,77 кг/м.

6.Диаметр основного удлиненного заряда по формуле (4.128)

414-9,77 = ОД1 м. ж-ИОО

7.Ширина траншеи по верху с учетом ширины по дну, глубины транше^

иоткосы 1:1

В. = 3+ 2-2^ = 8м .

8.Показатель действия взрыва по формуле (4.131)

и= 87(2-1,25) = 3,2.

9.Функция, зависящая от показателя действия взрыва, по формуле (4.130)

/л ) = 3,2*+ 0 ,4 3 ,2 -0 ,4 = 11,2 - 10. Масса заряда длиной I м по формуле (4.129)

0 ^ , = 0,6-U 5 2-11,2 = 8,34 кг/м.

Как видно, результаты расчета	по двум формулам (4.127) и (4.129)
близки.

П р и м е р 4 .9 . Рассчитать напряжения в стенке трубы, приняв следующие данные tp = 370 ч; период температурных колебаний Г = 10 ч; Е = 104 Н/см2; <4=3*10'4 1/ С; /гОД; а = 18 см*/ч.

Ре т е н т е

1.Величины 6t и шопределяем по данным температурных наблюдений (рис. 4.42).

2.Представляя опытную кривую температур 1 (рнс.4.42^) на

поверхности фунта синусоидой 2, подучаем 6>„ = -30* и щ=0,7*103 1/ч- 3. Приняв далее h = 300 см, S = 1 см н время / =8,4*103 (для наиболее

холодного времени года) но формуле (4.146) получим оц, ^ 18-Ю 3 Н/см . Для трубы диаметром 102 см продольное усилие составит P ^ x D mS c f^

1,98-10* Н.

0.градус

30 ---------

X	XI	XII	1 Ml:с 1
ч _		ч
Л		ч

Э.градус

Z. см

Рис.4.42. Графики температурных наблюдений:

а - изменение температуры грунта; 1—на глубине z=0; 2 - линейная аппроксимация; 3 — аппроксимирующая кривая; б - изменение температуры по глубине; 1—опытная кривая; 2 - линейная аппроксимация; в - изменение температуры поверхности грунта; 1- опытная кривая; 2 - расчетная кривая

Пример 4.10L Выполнить прочностной и геометрический расчеты надземной прокладки трубопровода со слабоизогнутыми участками.

Исходные данные: участок трубопровода категории III; трубная сталь марки 13Г2АФ; ат= 363 МПА, DHxS„ = 1020x14,3 мм; DeH= 991,4 мм; F =0,045 м2; W= 8,516-10‘3 м3; /=5,71-103 м4, q,, = 3890 Н/м; qa = 1490 Н/м; qMà=220 Н/м; Чнет~330 Н/м; продукт перекачки - газ, р = 7,5 МПа, Aij=40° при нагревании и At2= -30 при охлаждении трубопровода.

Решение

1. Продольные напряжения от внутреннего давления по формуле (2.11) при пр = 1,1

7 5 -ОООЫ

< V „ = 1 .1 < „ =1.1-0.25- 0 0173 ='43М Па.

2. Вес продукта по формуле (2.13)

Япроёг11,0-100-7,5-0,99142*з 737 Н/м. 3. Расчетный вес трубопровода (см. п.2.1)

Чтр ~ Чл» Чпрод Чем Члед ~ 3890 + 737 + 490 + 220 = 5337 Н/м.

4. Расчетное сопротивление трубной стали по формуле (2.35) ори т = ОД)

*2= 1,15, *.=1,05

= 363-09 =2?0

21.15-1,05

5.Величина продета м еж д у опорами по формуле (4.154)

Д516-103 -Я О -270-143;

= 4 9 Л ~ 4 9 м.

5337 10Г3

£=4£=449=196 м.

7. Ф ш ичесш длина сяабонэогнутго компенсационного участка по формуле (4.155)

L_j___= - ^ * - = 2 0 0 М-

сш12

8. Стрела изгиба трубопровода в середине коыпеясадиошюго у ш п по формуле (4.158)

/=03-196-^12* =20,8 м.

9. Р И и од ае между неподвижными опорами по формуле (4.161)

	1,0 2 7 0 -		033-Ю ~3 -402		----- 0з1]-19б-203
	['		^ - U - 7 3 - f — ^		----- 0з1]-19б-203
.	['		12- 8316-10Г3	U -qoi43		JJ
	6-сш12*	5.71-UT3\| u iO s-23 105-40+ U			73	°-2)]
( ___ !_____			, =796 HL
V8316 1 0 3 <0.O45 20J8j

Окрутдавм lyap»ДРчисла» к р и вого '2Æ

7^/2£=79Ш 49=8,12.

опуда £ = 249*8=784 M»что соответствует 16 пролетам f.

10. Фмил м т л дллва трубопровода между неподвижными опорами по

формуле (4.156)
»	196	-788м.
		-788м.

* * ; S r

Ж Ш Г по формуле(4.163)

^ ' J 9 6	'	1+ 1.2	1 0 ' 3 40+ ’1'7,5 Г--—---0,2)1= 100,3
2	cos 1 2 ’		2,1 • 1 0 5 U 0 -0,0143		JJ
1 2 . Расстояние А О по формуле (4.164)
A O = 196	784	-196 Г1.2 • 10 ~ 5 • 40 +		m	- 0 .2 )	J	= 97,8 M .
		L	2,1 • I0 5 vl0-0,0143			J
13. Стрема изгиба трубопровода при повышении температуры по формуле
(4.162)
		fy ,	= Vl00,32 -97,8 2 = 22,25 м.
14. Расстояние А"В" по формуле (4.166)
	А"В" = - 96		1 —[l + 1,2 -1 0 “ 5 - (—30)]= 10 0 ,2

2cos 12

15.Расстояние А 'О по формуле (4.167)

А"О = — - — ~ 19 6 • 2,1 • 10-5 • (-30) = 98,2 м.

16.Стрела изгиба трубопровода при уменьшении температуры по

формуле (4.165)

f yv = Vl 00,22 -98,22 = 19,9 м.

17. Минимальная ширина свободноподвижной опоры в вершине слабоизогнутого компенсационного участка

22,5- 19,9 = 2,35 м.

Пример 4.11. Определить, возможно ли осуществить укладку подземного стального трубопровода в районе шахтных разработок Донецкого бассейна без применения каких-либо конструктивных решений при обеспечении равнопрочности сварных соединений и основного металла. Условия прокладки следующие: диаметр трубопровода 0=600 мм, толщина стенки 5 = 0 ,8 см; угол падения пласта а = 10 °; мощность пласта т = 1 ,2 м; углы сдвижения Д, = 82 ; <р=60°; предел текучести стали сгт= 250 МПа. Трубопровод уложен в глинистом грунте и проходит «в крест простирания» пластов. Глубина горных работ до нижней границы выработки Н2- 206 м; относительная величина максимального оседания qQ= 0,55.

1. Р асш иве от границы мульды сдвижения до точки максимально оседаниядневной поверхности, т.е. длину полумульды но формуле (4.172)

£=20б(сДО2* +сф(бО* + 10*)j= 103.9 ы.

1 Звпевк эмпирического коэффициента ори ÛFIO для Донецкого бевсейвлсоставшпегЦД5.

3. Величина крпнчесгаго сдвижения для пшнистого грунта равна GMÇмш шш ыюе з а т ю е интевсиввоста защемления для глинистого грун>а (с*.тай1.4Л6)

		Е	2J-105
3*~<МММПа, модульутцючнеяия ^ = — = ——— = 4 2 1 0 3 МПа.
		эи	эи
4.	По формуле	(4.177) находим максимально возможную длину
полумульды тщаятмпяи,, щш которой деформации в трубопроводе не превысят
доауашмого уровня:
Offll- 1	1Г 04£.	2-0Д5	^-<№012(2110^ -4U2-1CT)J

	Д к -М Г 3	035 055 12с«»1€Г

Вреэутатале

£= 1вбм, ХА.

друботраавде П тв р ям у

подучаем
пшумркда едшжкшп» при которой
допускаемого уровня, црннжтого	I X
шмумуявдм	103,9 м,
(Мб 4 то расчет показывает, -по	трубопровод

ШБршелыю с ЖО&ОДПМОСТИ в

уш аш ш ш ш квса11вуш .

<<< < Предыдущая 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 4243 / 8343 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги