Прийняття рішення
Для добової продуктивності, яка складає 2288,6 м3/год, було підібрано магістральний насос марки НМ 2500-230 і підпірний - НМП 2500-74. Тиск головної насосної станції – 6,22 МПа. Характеристика графічної моделі і математичної співпадають.
2.3 Розрахунок трубопроводу на міцність
Для будівництва трубопроводу приймаємо, що труби Челябінського трубопрокатного заводу, виготовлені згідно ТУ 14-3-109-73 із сталі марки 17Г1С, з номінальними товщина ми стінок: 7,5; 8; 8,5; 9; 10; 11; 12 (мм.). Тимчасовий опір розриву матеріалу труби 52(кгс/мм2). Технологія виготовлення: спірально шовні з рулонної гарячекатаної низьколегованої сталі.
Товщину стінки трубопроводу (нормальну) визначаємо з формули
,
(2.25)
де n - коефіцієнт перевантаження робочого тиску в трубопроводі, який вибираємо згідно СниП 2.05.06.85, n=1,15;
Р - робочий (нормативний) тиск в трубопроводі, кгс/мм2;
D2 - зовнішній діаметр труби, мм;
R1 - розрахунковий опір.
Розрахунковий опір R1 слід визначати за формулою
,
(2.26)
де
-
нормативний опір розтягненню (стиску)
металу труби і зварних з’єднань, кгс/мм2;
m- коефіцієнт умов роботи трубопроводу, лінійна частина проходить у нормальних неускладнених умовах, категорія ІІІ, вибираємо за таблицею 2.8-[1 ст.16]. m=0,9;
К1-коефіцієнт надійності по матеріалу, приймаємо по таблиці 9 - [3 ст.29]. К1=1,47;
Кн - коефіцієнт надійності, приймаю по таблиці 11-[3 ст.30]. Кн=1.
Нормативний опір розтягу (стиску) металу труб і зварних з’єднань слід приймати рівним нормальному значенню тимчасового опору σ т за ГОСТами і технічними умовами труби. Для сталі 17Г1С =52 кгс/мм2.
,
.
Товщину стінок труб магістральних трубопроводів слід приймати не меншу 1/140 величини зовнішнього діаметра труб і не менше 4 мм. При цьому прийняте значення округляємо в більшу сторону до ближчого значення визначеного сортаментом труб що відпускаються.
Приймаємо попереднє значення товщини стінки δ=8,5 мм
Перевіряємо трубу на складний напружений стан:
,
(2.27)
де α - коефіцієнт лінійного розширення металу труби, град-1, α=0,000012 град-1;
Е
-
модуль
пружності металу,
кгс/мм2;
Δt - розрахунковий температурний перепад, оскільки, Δt не задано, то приймаємо для підземного трубопроводу Δt=40 С0.
Внутрішній діаметр труби визначу за формулою
,
(2.28)
,
.
При наявності певних осьових стискаючих напружень товщину стінки слід визначати за формулою:
,
(2.29)
де ψ1 – коефіцієнт, який враховує двохвісний напружений стан трубопроводу, при стискаючих поздовжніх напруженнях (σпрN<0) визначаємо за формулою
,
(2.30)
де |σпрN| - абсолютне значення поздовжніх осьових напруженнях, кгс/мм2.
Так як σпрN <0, то розраховуємо ψ1 і уточнюємо δ
,
.
Остаточно приймаю значення товщини стінки труби δ=8,5 мм.