47. Промислові трубопроводи

Для промысловых коммуникаций используют трубопроводы из бесшовных горячекатаных труб.

Приведем классификацию трубопроводов на промысле:

по виду перекачиваемого продукта — нефте-, газо-, нефтега-зо-. водо- и паропроводы, а также канализационные трубы;

по назначению — самотечные, напорные и смешанные;

по рабочему давлению — низкого (до 0.6 МПа), среднего (до 1,6 МПа) и высокого (свыше 1,6 МПа) давления;

по способу прокладки — подземные, надземные и подводные:

по функции — выкидные (от устьев скважин до групповой установки), сборные коллекторы (принимающие продукцию от нескольких трубопроводов) и товарные (транспортирующие товарную продукцию);

по способу изготовления — сварные и сборные;

по форме расположения — линейные (сборный коллектор представляет собой одну линию), кольцевые (сборный коллек­тор предетавляет собой замкнутую кольцевую линию) и луче­вые (сборные коллекторы сходятся лучами к одному пункту).

На месторождениях наиболее распространены трубопрово­ды диаметром от 75 до 350 мм.

При монтаже некоторых узлов применяют фланцевые со­единения.

Выбор трубопровода должен быть обоснован технико-экономическими расчетами.

Навантаження: -вн. тиск, вага грунту, вага продукції і трубопроводу, випадкові навантаження, навантаження зв’язані з рельєфом місцевості, температурні.

Напруження: колові, осьові, радіальні.

Практика эксплуатации показывает, что при совместном сборе нефти и газа одним из основных направлений борьбы с парафином являются снижение до минимума потерь тепла и поддержание оптимальной температуры при добыче и транс­порте продукции скважин. На это влияют глубина заложения трубопровода, его теплоизоляция, режим перекачки и подогрев продукции.

48. Розрахунок трубопроводів на міцність

Внаслідок дії внутрішнього тиску в трубі виникають колові σ_к і поздовжні σ_z напруження, які описуються формулами

; (12.4)

σ_z = μ·σ_к , (12.5)

де К_П – коефіцієнт перевантаження тиском (для промислових трубопроводів приймається рівним 1,1); р – внутрішній тиск в трубопроводі; D_в – внутрішній діаметр трубопроводу; δ – товщина стінки труби; μ – коефіцієнт Пуассона (для сталі μ=0,3).

Поздовжні напруження від пружнього згину при поворотах трубопроводу визначаються за формулою

, (12.6)

де Е – модуль пружності матеріалу труб (для сталі Е=21·10⁴⁸МПа); D_з – зовнішній діаметр труби, м; r – радіус пружнього згину трубопроводу, м.

Поздовжні напруження в трубопроводі від дії температурних факторів описуються формулою

σ_t = ± α_t·E·( t_e – t_м ) , (12.7)

де α_t – коефіцієнт лінійного розширення матеріалу труб (для сталі α_t =12·10^-6 1/град); t_e – температура експлуатації трубо-проводу; t_м – температура повітря під час укладання трубо-проводу.

При відсутності поздовжніх і поперечних переміщень трубопроводу, просадок і пучення грунту сумарні максимальні поздовжні напруження від дії внутрішнього тиску, пружнього згину і температурного перепаду визначаються за формулою

σ_сум = μ·σ_к ± ± α_t·E·( t_e – t_м ). (12.8)

5.7 Умова міцності трубопроводу

σ_cум ≤ R, (12.9)

де R – розрахунковий опір матеріалу труб (див. п. 5.2).