прочностной расчет трубы. Практика прочностной расчет Семенов Д.А. гр 241М. Расчетные характеристики материалов трубы
 Скачать 99.07 Kb.
|
|
Расчетные характеристики материалов трубы Процесс расчетов параметров прочности трубопроводов осуществляется согласно нормам, прописанным в СП 36.133330.2012 предельные прочностные характеристики σв=588 МПа; предельные параметры текучести σт = 438 МПа. Нормативные сопротивления растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений и принимаем равными, соответственно минимальным значениям временного сопротивления и предела текучести, указанных в государственных стандартах и технических условиях на трубы. Расчетные сопротивления растяжению (сжатию) R1 и R2 определим по формулам:    , МПа,где m - коэффициент условий работы трубопровода (принимаемый из СП 36.13330.2012), m = 0,825; k1, k2 - коэффициенты надежности по материалу (принимаемые из СП 36.13330.2012), k1 = 1,4, k2 = 1,15; kн - коэффициент надежности по назначению трубопровода (принимаемый из СП 36.13330.2012), kн = 1,1. Определение толщины стенки Определим минимальную толщину стенки, необходимую для вновь врезаемого трубопровода. Расчетную толщину стенки исходя из значения проектного давления в трубопроводе Р=4,9 МПа, определим по формуле:  где Р- проектное давление, Р=6 МПа. nр- коэффициент надежности по нагрузке – внутреннему давлению в трубопроводе (принимаемый из СП 36.13330.2012) nр= 1,1. Полученное расчетное значение толщины стенки трубы округляем до большего значения, подтверждаемого последующими проверочными расчётами. Таким образом, минимальная толщина стенки трубы составляет н = 8 мм. Проверка прочности трубы Для предотвращения недопустимых пластических деформаций подземных трубопроводов проверку необходимо производить по условиям:      αt – коэффициент температурного расширения, для стали принимается равным αt = 0,000012 град-1; Е – модуль упругости, для стали принимается равным Е =206000 МПа; μ – коэффициент Пуассона, для сталей принимается равным μ =0,3. Для дальнейших расчетов принимаем Δt(-) - как наибольшее значение по абсолютной величине.  , ; Проверка общей устойчивости трубопровода в продольном направлении: Находим площадь поперечного сечения металла трубы и осевой момент инерции:   Нагрузка от собственного веса металла трубы:  Н/мГде: nсв- коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса при расчете на продольную устойчивость положения равнй 1,15; γм – удельный вес металла, из которого изготовлены трубы, для стали 78500 Н/м3; Нагрузку от веса изоляции принимаем равной 10% от собственного веса металла трубы q=327,26 Н/м Нагрузка от веса нефти, находящейся в трубопроводе единичной длины вычислим по формуле:  Н/мТо есть нагрузка от собственного веса заизолированноготрубопровода с перекачиваемой нефтью:  Н/мСреднее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом:  Сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины:  где Сгр-коэффициент сцепления грунта. Для глинистого грунта принимается Сгр=16000 Па; Сопротивление вертикальным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины:  Продольное критическое усилие для прямолинейных участков в случае пластической связи трубы с грунтом находим:  Продольное критическое усилие для прямолинейных участков в случае упругой связи с грунтом находим по формуле:  где k0- коэффициент нормального сопротивления грунта, или коэффициент постели гшрунта при сжатии. Для размягченного глинистого грунта принимается k0=5 МН/м2. В частности, для прямолинейных участков трубопроводов и участков, выполненных упругим изгибом, при отсутствии компенсации продольных перемещений, просадок и пучения грунта фактическое эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S, определяется по формуле      Так как во всех случаях условие  выполняется, то общая устойчивость прямолинейных участков нефтепровода обеспечена. |