База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / remont_i_rekonstruktsiya_lineynoy_chasti_magistral_nykh_trub
.pdf41
Далее, используя все те же условия (2) из выражений (1) и (4) получим два уравнения с
двумя неизвестными R |
и l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
R l |
ql2 |
|
, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 1 |
|
|
(5) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
EIh |
|
R l3 |
|
ql4 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 |
|
|
|
1 |
. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
24 |
|
|
|
||||
Отметим, что изгибные напряжения |
будут минимально возможными при |
соблюдении |
|
||||||||||||||||||||
условия |
|
M1 |
|
|
|
M 0 l |
max |
|
, |
|
где |
M 0 l |
max -максимальный изгибающий момент, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
действующий в трубопроводе на участке от 0 до l1. Максимальный изгибающий момент будет в сечении, где уравнение (1) имеет экстремум, т.е. в сечении, где выполняется
условие |
dM |
0 или R |
qx 0. Откуда |
x |
R0 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
dx |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Подставляя найденное значение x в (1) получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
M 0 l max |
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
0 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
(6) |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
q |
|
|
2q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Приравнивая первое выражение из (5) к (6) запишем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qll2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
R l |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2q |
0 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Из второго уравнения в (5) выразим R0 |
через l1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
R0 |
|
|
6EIh1 |
|
ql1 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8) |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подставив (8) в (7) получим уравнение в восьмой степени относительно l1, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6EIh |
|
|
ql |
2 |
1 |
|
|
|
|
6EIh |
|
|
|
|
ql2 |
|
ql2 |
|
|
|
(9) |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
, |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
l3 |
|
4 |
2q |
|
|
|
|
|
|
l2 |
|
|
|
4 |
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
которое подстановкой t l |
4 сводится к квадратному уравнению вида |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5q2t2 144EIqht 24EIh 2 |
0. |
(10) |
|
1 |
1 |
|
|
42
Решение уравнения (10) запишется в виде
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11) |
|
144EIqh |
144EIqh 2 |
20q2 24EIh 2 |
|||||||
t1,2 |
1 |
1 |
|
1 |
. |
|
||||
|
|
10q2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
144 96 EIh1 |
|
4,8 24 EIh1 |
. |
(12) |
||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
10q |
q |
|
||||||
Выбирая из двух решений большее по значению и выполняя обратную замену получим
(13)
l1 4
t 2,214 EIh1 .
q
После вычисления длины l1 уточняем величинуM1 с учетом веса изоляционной машины по формуле
M1 R0l1 Qима ql1 , 2
где а– расстояние от центра массы изоляционной машины до крюка трубоукладчика T1, величина известная и составляет порядка 6 – 7 метров;
Лекция №7
Если, при этом, условие (2’) соблюдается, то, найденные, на этом этапе расчета, параметры l1 и М1 участвуют в дальнейших расчетах без изменений. В противном случае М1, по абсолютному значению, уменьшается на произвольную величину и вычисляются новые значения параметров l1 и М1, снова проверяется условие (2’). Последняя процедура повторяется до тех пор, пока не выполнится условие (2’).
На следующем этапе определяются усилия на крюках трубоукладчиков. Пользуясь правилами сопротивления материалов, запишем выражение изгибающего момента в сечении x = l2, получим
M |
|
M |
|
R l |
|
|
ql22 |
|
Q |
|
l |
|
l |
a T l |
|
l . |
(14) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
1 |
|
0 |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
им |
|
2 |
1 |
|
|
|
1 |
2 |
1 |
|
||
Откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(15) |
|
|
T |
|
|
|
M |
2 |
R l |
2 |
|
ql2 |
Q |
|
l |
2 |
l a . |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
1 |
l2 |
l1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
2 |
|
им |
|
1 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
43
Записывая выражения моментов последовательно для сечений x l3 и x l4 , найдем
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ql3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
T |
|
|
M |
3 |
R |
l |
3 |
T l |
3 |
l |
|
Q |
ом |
l |
3 |
l a . |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
l3 |
l2 |
|
0 |
|
1 |
1 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ql4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
T |
|
|
M |
4 |
R |
l |
4 |
T l |
4 |
l |
1 |
T l |
4 |
l |
2 |
|
|
Q |
ом |
l |
4 |
l a . |
|
|||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|
l4 |
l3 |
|
0 |
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Отметим, что если мы поступая аналогично запишем выражение для усилия на крюке |
|||
четвертого трубоукладчика, то увидим, что в это выражение входит еще неизвестная |
|||
величина L. |
|
|
|
С целью нахождения полной длины поднятого участка трубопровода, от точки отрыва |
|||
трубопровода от бровки траншеи в начале колонны, по ходу движения колонны, до точки |
|||
касания трубопроводом дна траншеи в конце колонны, рассмотрим равновесие начального |
|||
участка трубопровода между |
x l4 |
и x L (см. рис. 3.5) |
следовательно, длина участка |
равна L l4 . |
|
|
|
M4 |
h4 |
y |
|
q |
|
||
x |
|
|
0 |
|
|
hт |
|
|
|
L - l4 |
|
Рис. 3.5. Фрагмент расчетной схемы изоляционно-укладочной колонны |
|||
По аналогии с последним (последним по направлению движения колонны) участком (см. рис. 3.4) подставив в (13) h4 вместо h1 и L – l4 вместо l1, получим
|
|
|
|
|
|
(17) |
|
L l4 |
2,21 |
EIh4 |
, |
||||
|
|
||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
где h4 – технологический зазор между нижней образующей трубопровода и дневной поверхностью земли, необходимый для нормальной работы очистной машины, принимается равным 0,6 метрам.
Зная полную длину всего поднятого участка трубопровода, можем найти усилие на крюке первого по ходу колонны трубоукладчика
|
1 |
|
2 |
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(18) |
|
T |
|
qL |
R |
L |
T L l |
Q |
им |
L l a Q |
ом |
L l |
3 |
b . |
|
||
|
|
||||||||||||||
4 |
L l4 |
2 |
0 |
|
i |
i |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где n – количество трубоукладчиков в колонне;
44
b – расстояние центра массы очистной машины от крюка третьего трубоукладчика в расчетах принимают равным 6метров.
Для проверки правильности вычислений проверяют выполнение условия
n |
(19) |
Y R0 RL Ti qL Qим Qом 0
i1
При этом относительная погрешность вычислений, определяемая по одной из нижеприведенных формул, не должна превышать 5%
|
Y |
|
100%, |
|
|
|
|
n |
|
||
R0 |
RL Ti |
||
|
i 1 |
|
|
Y |
|
100%. |
|
qL Q |
Q |
|
|
им |
ом |
|
|
Таким образом, мы нашли основные параметры изоляционно-укладочной колонны отвечающие условию прочности и устойчивости трубопровода, однако их еще нельзя признать окончательными, так, как вводя, для упрощения, дополнительные условия, мы в итоге получили задачу переопределенную, т.е. в которой количество граничных условий превышает число неизвестных. Известно, что такие задачи имеют множество решений.
Поэтому найденные на данном этапе расчета параметры (общая длина поднятого участка, усилия на крюках трубоукладчиков) могут быть уточнены при восстановлении функции описывающей изогнутую ось трубопровода при его подъеме трубоукладчиками, распределенными по длине трубопровода в соответствии с принятой схемой.
Уравнением изогнутой оси является решение дифференциального уравнения равновесия трубопровода, записываемого по-разному в зависимости от участка.
При 0 x l1 a
|
EIy R0x |
qx2 |
|
(20) |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
|||
При a x l1 |
|
|
|
|
|
|
|
EIy R0 l1 |
a x |
q l1 a x 2 |
|
(21) |
|||
Qимx |
|
||||||
|
|||||||
|
2 |
|
|
||||
При l1 x l2 |
|
|
|
|
|
|
|
45
EIy R0 l1 |
x |
q l1 x 2 |
Qим a x T1x |
(22) |
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
При l2 x l3
EIy R0 l2 x |
q l2 |
x 2 |
Qим l2 l1 |
a x |
(23) |
||||||
|
|||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
||||||
T1 l2 l1 x T2x |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
При l3 x l4 b |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
EIy R0 l3 x |
q l3 |
x 2 |
Qим l3 l1 a x |
(24) |
|||||||
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
T1 l3 l1 x T2 l3 l2 x T3x |
|
|
|
||||||||
При l4 b x l4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
EIy R0 l4 b x |
q l4 b x 2 |
|
|
(25) |
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Qим l4 b l1 a x T1 l4 b l1 x |
|
||||||||||
T2 l4 b l2 x T3 l4 b x Qом x |
|
||||||||||
При l4 x L |
|
|
|
|
|
|
|
||||
EIy R0 l4 x |
q l4 |
x 2 |
Qим l4 l1 |
a x |
(26) |
||||||
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
T1 l4 l1 x T2 l4 l2 x T3 l4 l3 x |
|
||||||||||
Qом l4 b x T4x |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
Дифференциальные уравнения второго порядка с разделяющимися переменными (20) – (26) решаются простым интегрированием правой и левой частей. При этом, неизвестные постоянные интегрирования должны удовлетворять условию неразрывности связей на границах каждого участка, которые могут быть представлены в следующем виде
yл yп ,
yл yп
где yл,yп - вертикальные смещения трубопровода, соответственно с левой и правой стороны границы между участками;
yл,yп - угловые смещения трубопровода, соответственно с левой и правой стороны границы между участками;
Так для участка 0 x l1 a граничные условия запишутся в виде
При x 0, y 0,y 0,y 0;
при x l1 a ,y h1,
для участка a x l1
при x a, y h1,yл yп , yп yп;
при x l1, y h1,y M1 . EI
Установление граничных условий для остальных участков и поиск решений дифференциальных уравнений (20) – (26), удовлетворяющих этим граничным условиям оставим читателю проделать самостоятельно. Отметим здесь лишь то, что в процессе поиска названных решений практически все параметры изоляционно-укладочной колонны претерпят изменения.
После нахождения окончательных значений усилий на крюках трубоукладчиков производят проверку трубоукладчиков на устойчивость.
В данной лекции мы с вами рассмотрели общие принципы расчета изоляционно-укладочной колонны на примере общей схемы подъема трубопровода, лежащего на бровке траншеи, и укладки на дно траншеи (несимметричная схема подъема) при производстве очистки, изоляции и укладки четырьмя трубоукладчиками по совмещенной схеме работ.
При любой другой схеме подъема общие принципы расчета остаются неизменными, меняются лишь граничные условия задачи в зависимости от конкретного случая.
6.1.2 Определение основных технологических параметров ремонтной подвижной колонны
Прежде чем детально рассматривать общий метод определения параметров, целесообразно дать краткое описание всего процесса расчета и указать на взаимосвязь определения основных параметров ремонтной подвижной колонны и проверки прочности ремонтируемого трубопровода с учетом полученных технологических параметров.
Первая стадия расчета состоит в записи исходных данных и постановке задачи, что дает возможность представить особенности ремонтируемого трубопровода и его геометрию. Рассматривается исполнительная документация: чертежи, данные приемки, грунты, условия
47
прокладки, рельеф и другие особенности трассы; изучаются материалы статистического учета повреждений за время эксплуатации; имеющиеся изменения и данные о техническом состоянии участка, подлежащего ремонту.
Назначается способ ремонта, сообщаются технические характеристики основных машин, которые предполагается использовать при ремонте трубопровода. Выдается график загрузки трубопровода с указанием дней возможной остановки перекачки на весь ремонтный период.
Вычисления выполняются на второй стадии. Следует отметить, что для обычных вычислений нет необходимости знать выводы основных зависимостей; все операции выполняются по конечным формулам; точность полученных результатов вполне достаточна для технологических расчетов.
Определение рациональной схемы подъема состоит в таком выборе усилий на крюках трубоукладчиков и расстояния между ними, чтобы при заданном числе трубоукладчиков получить наименьшее значение максимальных напряжений.
Для определения основных технологических параметров ремонтной подвижной колонны необходимо задаться числом подъемных механизмов. Ориентировочно число подъемных механизмов выбирается по табл. 6.1, которая составлена в зависимости от диаметра и толщины стенки трубопровода.
При назначении числа подъемных механизмов следует иметь в виду, что чем меньше толщина стенки, тем большим должно быть число подъемных механизмов.
По предварительно выбранному по табл. 6.1. числу подъемных механизмов находят расчетную схему и все необходимые зависимости для определения технологических параметров подвижной ремонтной колонны.
|
|
|
Таблица 6.1. |
Технологических параметров подвижной ремонтной колонны |
|||
Диаметр трубопровода, мм |
250—529 |
529—720 |
720 и более |
|
|
|
|
Число трубоукладчиков |
2-3 |
3-4 |
4 и более |
|
|
|
|
Расчетный вес трубопровода слагается из собственного веса трубы, веса транспортируемой нефти или нефтепродукта и веса изоляции с учетом коэффициентов перегрузки (табл. 6.2).
q |
1,1 D2 |
D2 |
|
|
|
D2 |
|
|
1,1 D2 |
D2 |
|
|
|||
из |
н |
|
|
из |
|
вн |
|
прод |
|
н |
вн |
|
|
ст |
|
4 |
|
|
4 |
4 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где Dиз — наружный диаметр трубы, покрытой изоляцией, в см;
Dн и Dвн — наружный и внутренний диаметры трубы в см; прод — объемный вес транспортируемой нефти или нефтепродукта в г/см3;из — объемный вес изоляции в г/см3; ст — объемный вес материала трубы в г/см3.
Таблица 6.2
Виды нагрузки и значения коэффициентов перегрузки при расчете на изгиб ремонтируемых трубопроводов
Нагрузка Коэффициент перегрузки
Собственный вес трубопровода |
1,1 |
Вес транспортируемого продукта |
1,0 |
48
Температурные воздействия |
1,0 |
|
|
Продольные (вдоль оси трубы) напряжения от внутреннего давления |
1,0 |
продукта |
|
|
|
Вес ремонтного оборудования (и материалов), устанавливаемого на |
1.2 |
трубопровод при его ремонте |
|
|
|
Объемный вес изоляции |
1,1 |
|
|
Для дальнейшего расчета следует задаться технологической высотой подъема под крюком трубоукладчика. Наиболее целесообразно задаваться высотой подъема под крюком крайнего трубоукладчика при изоляционных работах и в середине приподнимаемого участка трубопровода при очистных работах, тогда будет обеспечена нормальная работа очистных, грунтовочных и изоляционных машин при наименьших напряжениях от изгиба в трубопроводе.
Зная необходимую технологическую высоту и расчетный вес трубопровода, по формулам подсчитывают необходимые технологические параметры подвижной ремонтной колонны.
1.Вычисляют высоту подъема под крюком каждого трубоукладчика, кроме заданной технологической высоты hn в см.
2.Определяют расстояния между трубоукладчиками lo в м.
3.Подсчитывают усилия на крюках трубоукладчиков Р в кГ.
4.Находят полную длину приподнятой части трубопровода l в м.
5.Определяют напряжения от изгиба под крюками трубоукладчиков, возникающие в
трубопроводе при его подъеме из в кГ/см2.
Допустимое давление продукта в трубопроводе, в случае ремонта без остановки перекачки, может быть найдено по формуле
pрем 2 Rбж 1 ,
nDвн
где Rбж – расчетное сопротивление стали труб, определяемое согласно требованиям безопасности жизнедеятельности персонала занятого ремонтом трубопровода;
n – коэффициент надежности по давлению, принимается в соответствии с рекомендациями СНиП 2. 05. 06 – 85 «Магистральные трубопроводы»;
δ,Dвн – номинальная толщина стенки и диаметр внутренний ремонтируемого трубопровода;1 — коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, определяемый по формуле
|
|
|
σпр.N |
|
|
|
2 |
|
|
σ |
пр.N |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ψ1 |
1 0,75 |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
R |
|
|
|
|
R |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
бж |
|
|
|||||
|
|
|
бж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где пр.N — продольное осевое сжимающее напряжение, МПа, определяемое от
расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла труб в зависимости от принятых конструктивных решений.
49
Лекция № 8
7. Сварочно-восстановительные работы
После очистки трубопровода от старой изоляции и продуктов коррозии к работе приступает комиссия по отбраковке труб.
Трубопровод на всем протяжении обследуют со всех сторон, т.е. по всему периметру, для выявления повреждений стенки трубы. Место дефекта на трубе обводят и нумеруют несмываемой краской.
Размеры дефекта (глубина, длина, ширина) замеряют. По результатам обследования трубопровода составляют акт.
7.1. Классификация дефектов
На данный момент по виду повреждения трубы дефекты трубопровода делятся на дефекты геометрии трубы и дефекты стенки трубы.
Дефекты геометрии трубы - это дефекты, связанные с уменьшением проходного сечения трубы вследствие изменения его формы. Они делятся на следующие группы:
-"Вмятина" - локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит уменьшения толщины стенки трубы и излома оси нефтепровода.
-"Гофр" - чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, не уменьшающие толщины стенки и приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода.
Дефекты стенки трубы - это дефекты, не приводящие к изменению проходного сечения трубы. Они делятся на следующие группы:
- "Потеря металла" (коррозия сплошная равномерная, коррозия сплошная неравномерная, коррозия местная точечная, коррозия местная пятнистая, коррозия местная язвенная, коррозия ручейковая, эрозия, вмятина в прокате, забоина, задир, рванина) - Изменение номинальной толщины стенки трубы, характеризующееся локальным утонением в результате механического или коррозионного повреждения или обусловленное технологией изготовления;
50
- "Риска" (царапина) - потеря металла стенки трубы, происшедшая в результате взаимодействия стенки трубы с перемещающимся по ней твердым телом;
- "Расслоение" - несплошность металла стенки трубы . Обычно является раскатанным скоплением неметаллических включений;