2581

А

Г

НИ

Рисунок 7.2 - Схема поперечного пресечения трубопровода в процессе укладки:

0,1,2,3,А – последовательные положения сечений укладыва мого трубопровода

7.2 По

значениям полученных

параметров

ка

на диаграмме, изображенной на

рисунке

7.3 определяем координаты

е

кривой,

точек пересечения сплошной

т

соответствующей значению S с пунктирной, со тветствующей значению Р-

координаты λ и η.

= 2,46л4

и

о

7.3 Определяем длину пролета

l1

E × I × h1

,

(7.4)

б

qTP

где qтр – вес единицы длины изол

рованного трубопровода, кг;

и

ЕI – продольная жесткость тру опровода.

ая

б

о

н

н

т

р

Рисунок 7.3 - Диаграмма для определения рационального размещения

к

групп трубоукладчиков в колонне

е

7.4 Определяем расстояния между группами трубоукладчиков по формулам

Э

л

61

L1 = λ·l1,

(7.5)

L2 =η·l1,

(7.6)

l4 = Ψ·l1,

(7.7)

где ψ – коэффициент, равный 0,8.

НИ

7.5

Определяем нагрузки, приходящиеся на каждую группу трубоукладчиков

по формулам

ка

А

Г

K1 = (0,586 + 0,5× λ)qТР ×l1 ,

(7.8)

K2 = 0,5(λ +η)qTP ×l1 ,

(7.9)

K3

=

1

[Y 2

+η × Y + 0,172]qTP

× l1 .

(7.10)

2

× Y

7.6 Определяем высоту подъема трубопровода в средней части колонны

е

h2

= 6,09× [0,414× (λ +1)3 + (0,586 + 0,5 × λ)λ3 т- 0,25× (λ +1)4 ]× h1 .

(7.11)

7.7

Определяем

изгибающие

моменты,

действующие под

крюками

и

о

трубоукладчиков по формуле

М1 = М 2 = М 3 = 0,52 ×

.

(7.12)

E × I × h1 × qТР

7.8 Определяем напряжения изгиба

б

л

М1

,

(7.13)

σ1 =

W

и

где W – момент сопротивления поперечного сечения трубы, м3.

б

Если учитывать, что трубопровод представляет собой тонкостенную

конструкцию, то есть DН >>δ, то справедливы соотношения:

н

н

ая

W =

π × DН2

×δ

,

(7.14)

о

4

I

=

π × DН3

×δ

,

(7.15)

8

qТР = π × DН ×δ ×γ М ,

(7.16)

где γМ – удельный вес стали.

р

Поэ ому выражение 7.13 примет вид

к

т

σ1

= 0,74 ×

Е ×γ М × h1 .

(7.17)

головной

7.9 Опр деляем количество трубоукладчиков в задней, средней и

е

группе колонны соответственно из условия

Э

л

62

Ki

НИ

aiррас ×κ £ М уст ,

(7.18)

ni

Г

следовательно

n =

K1 × a1 расч × k

,

(7.19)

1

М уст

где k – коэффициент запаса устойчивости против опрокидывания, равный 1,4

аiрасч- вылет крюков у трубоукладчиков;

ка

А

Муст – момент устойчивости трубоукладчиков (приложение 29).

Задание №7.1 к практической и контрольной работе.

Рассчитать напряженное состояние при укладке трубопровода с

заводской изоляцией. Исходные данные даны в таблице 7.1е

по вариантам.

и

7.1

Таблица 7.1 - Варианты заданий к примерут

№ вар.

Dн

δ,

hТ,

h1,

л

с,

о

b,

d,

мм

мм

м

м

м

м

м

1

530

6

1,6

б

0,3

0,2

0,5

1,55

2

620

7

1,8

1,75

0,4

0,2

0,6

3

720

8

1,9

и

1,85

0,5

0,2

0,7

4

820

9

2,0

1,95

0,3

0,2

0,5

5

1020

10

2,1

2,05

0,4

0,2

0,6

6

1220

12

2,2

2,15

0,5

0,2

0,7

7

530

7

1,6

1,55

0,3

0,2

0,5

8

820

8

1,8

1,75

0,4

0,2

0,6

б

9

1020

9

2,0

1,95

0,5

0,2

0,7

10

1220

11

2,1

2,05

0,3

0,2

0,5

11

530

6

1,6

1,55

0,4

0,2

0,6

12

620

8

1,8

1,75

0,5

0,2

0,7

13

720

8

1,9

1,85

0,3

0,2

0,5

ая

14

820

10

2,0

1,95

0,4

0,2

0,6

15

1020

15

2,1

2,05

0,5

0,2

0,7

н

16

1220

18

2,2

2,15

0,3

0,2

0,5

17

530

7

1,6

1,55

0,4

0,2

0,6

н

18

820

8

1,8

1,75

0,5

0,2

0,7

19

1020

9

1,9

1,85

0,3

0,2

0,5

т

о1220

20

14

2,0

1,95

0,4

0,2

0,6

21

720

10

2,1

2,05

0,5

0,2

0,7

е

к

22 р

820

7

2,2

2,15

0,3

0,2

0,5

23

1020

16

2,3

2,25

0,4

0,2

0,6

л

24

1220

18

2,4

2,35

0,5

0,2

0,7

25

530

10

1,5

1,45

0,3

0,2

0,5

Э

63

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

НИ

Пример 7.1 Рассчитать напряженное состояние при укладке трубопровода с

заводской изоляцией при следующих исходных данных: DН=530 мм; δ =8 мм;

qтр = 1,1005 кН/м; I = 4,44·10-4 м4; Е = 2,1·105

Г

МПа; hТ = 1,5 м; h1 = 1,45 м;

с=0,3 м; b=0,2 м; d = 0,5 м; h3 = c+d = 0,3+0,5 = 0,8 м; W = 1,68·10-3 м3; Ψ=0,8.

Решение

А

1. Находим безразмерные параметры S и P по формулам 7.1, 7.2

S = 0,164×

0,8 - 0,2

=

0,07

ка

1,45

е

P = 0,164×

0,8 +1,5

=

0,26

т

1,45

По диаграмме,

изображенной на

рисунке

7.3 опр д ляем координаты

о

точек пересечения сплошной кривой 0,07 с пунк ирн й 0,26: λ=0,70 и η=0,32;

λ=0,72 и η=0,78.

л

2. Определяем длину пролета по формуле 7.4

б

×10−4 и

2,1×105 × 4,44

l1

= 2,464

1,1005

×

10−3

= 41,97м » 42 м.

и

Дальнейший расчет выполняем по двум вариантам, но в обоих случаях

l1=42 м.

3. Определяем расстояния между группами трубоукладчиков по формулам 7.5,

l4 = 0,8·42 = 33,6 м. ая

б

7.6, 7.7

I вариант

L1 = 0,7·42 = 29,4 м;

L2 = 0,32·42 = 13,44 м.

н

L2 =0,78·42 = 32,76 м.

II вариант L1 =0,72·42 = 30,24 м;

4. Определяем

н

агрузки, приходящиеся на каждую группу трубоукладчиков по

о

формулам 7.8, 7.9, 7.10

р

I ва иант

к

т

K1

= (0,586 + 0,5× 0,70) ×1,1005× 42 = 43,26 кН;

е

K2

= 0,5× (0,70 + 0,32) ×1,1005× 42 = 23,57 кН;

л

K3 =

1

×[0,82 + 0,32×0,8 + 0,172]×1,1005× 42 = 30,85 кН.

2

× 0,8

64

Э

II вариант

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

K1

= (0,586 + 0,5 × 0,72) ×1,1005× 42 = 43,72 кН;

НИ

K2

= 0,5× (0,72 + 0,78) ×1,1005× 42 = 34,66 кН;

K3

=

1

× [0,82

+ 0,78 × 0,8 + 0,172]×1,1005× 42 = 41,48 кН.

2 × 0,8