Трубопровода в обводненной местности
Постановка задачи:Рассчитать шаг расстановки железобетонных грузов при укладке нефтепровода через болото. Исходные данные для расчета: наружный диаметр трубы - Dн, толщина стенки - d, b - угол поворота трассы, град, R=1000 Dн - радиус упругого изгиба. вид груза, его масса и размеры. Исходные данные в табл. 3.1.
Расчет устойчивости участка нефтепровода, прокладываемого заболоченных и пойменных участках трассы, выполняется по формуле:
Б>=KМ (КН.В. qвс +qизг – qтр – qпр),
где Б – необходимая дополнительная пригрузка на 1 м, Н/м; KМ – коэффициент, зависящий от вида пригрузки, KМ = 1,05 (для ж/бетонных и чугунных грузов); КН.В. – коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода против всплытия, принимается равным 1.05 для заболоченных и пойменных участков трассы; qвс – расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод, н; Dн –наружный диаметр трубопровода; gв-объемный вес воды, Н/м3 ; qизг – дополнительная пригрузка, необходимая для изгиба трубопровода по заданной кривой дна траншеи, Н/м.
Если Б > 0, то это означает, что трубопровод обладает положительной плавучестью и его необходимо пригружать.
Выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод определяется по формуле, Н/м:
Объемный вес воды с учетом взвешенных частиц, Н/м3, определяем по формуле:
, где =1100 кг/м3 - плотность воды на болоте;
|
|
Дополнительная пригрузка, необходимая для изгиба трубопровода по профилю траншеи, Н/м:
· для вогнутых участков трассы определяется по формуле:
,
· для выпуклых участков трассы определяется по формуле:
Осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м4, определяем по формуле:
b - угол поворота трассы, рад, R=1000Dн - радиус упругого изгиба, м.
Собственный вес трубы qтр, Н/м, определяем по формуле:
где = 0,95 - коэффициент надежности по нагрузке от веса трубы; =78500 Н/м3 - объемный вес стали.
qпр - нагрузка от веса продукта в трубе Н/м, принимаем равной нулю с учетом опорожнения трубопровода.
Шаг расстановки железобетонных грузов определяется по формуле:
|
|
Вес груза в воде определяется по формуле:
Вес груза в воздухе, Qпр, определяем по формуле:
Qпр=тгр·g
где тгр – масса груза, кг (прил. 8); g=9,8 м/с2 - ускорение свободного падения.
Для железобетонных грузов объем , м3, рассчитываем по формуле:
где а, b, d, h, R, с - размеры железобетонного груза, м, прил. 8.
Для чугунных грузов объем , м3, рассчитываем по формуле
.
R1, R2 , М - размеры чугунных грузов, м , даны в прил. 9.
Зная расстояние между грузами и длину обводненного участка трассы, можно определить необходимое количество грузов.
Таблица 3.1(2)
Исходные данные для расчета (задача 1,2)
№ вар. | Dн мм | Категория участка | r, кг/м3 | tф , 0С | tэ , 0С | р, МПа | Марка стали | k1 |
1 | 530 | В | 850 | -33 | 4 | 6,0 | 13Г1С-У | 1.4 |
2 | 620 | I | 840 | -35 | 10 | 7,8 | 17Г1С | 1.34 |
3 | 720 | II | 750 | -40 | 16 | 7,9 | 13Г2АФ | 1.47 |
4 | 820 | III | 770 | -39 | 14 | 8,3 | 13Г1С-У | 1.4 |
5 | 1020 | В | 780 | -38 | 8 | 10 | 09ГБЮ | 1.34 |
6 | 1220 | В | 870 | -37 | 12 | 10 | 12Г2СБ | 1.47 |
7 | 530 | I | 840 | -36 | 6 | 6,8 | 09Г2ФБ | 1.4 |
8 | 820 | II | 830 | -34 | 18 | 7,5 | 13Г1СБ-У | 1.34 |
9 | 1020 | III | 890 | -32 | 20 | 10 | 10Г2ФБ | 1.47 |
10 | 1220 | IV | 810 | -31 | 22 | 10 | 10Г2ФБЮ | 1.4 |
11 | 530 | IV | 850 | -37 | 4 | 5,5 | 13Г1С-У | 1.4 |
12 | 620 | В | 840 | -36 | 10 | 6,8 | 17Г1С | 1.34 |
13 | 720 | I | 750 | -34 | 16 | 7,5 | 13Г2АФ | 1.47 |
14 | 820 | II | 770 | -32 | 14 | 5,3 | 13Г1С-У | 1.4 |
15 | 1020 | III | 780 | -31 | 8 | 6,3 | 09ГБЮ | 1.34 |
16 | 1220 | IV | 870 | -33 | 12 | 6,0 | 12Г2СБ | 1.47 |
17 | 530 | III | 840 | -35 | 6 | 7,8 | 09Г2ФБ | 1.4 |
18 | 820 | IV | 830 | -40 | 18 | 7,9 | 13Г1СБ-У | 1.34 |
19 | 1020 | В | 890 | -39 | 20 | 8,3 | 10Г2ФБ | 1.47 |
20 | 1220 | I | 810 | -38 | 22 | 5,3 | 10Г2ФБЮ | 1.4 |
21 | 720 | IV | 780 | -39 | 4 | 6,3 | 12Г2СБ | 1.47 |
22 | 820 | В | 870 | -38 | 10 | 5,5 | 09Г2ФБ | 1.4 |
23 | 1020 | I | 840 | -37 | 16 | 6,8 | 13Г1СБ-У | 1.34 |
24 | 1220 | II | 830 | -36 | 14 | 7,5 | 10Г2ФБ | 1.47 |
25 | 530 | III | 890 | -34 | 8 | 5,3 | 10Г2ФБЮ | 1.4 |
26 | 1020 | I | 840 | -37 | 16 | 10 | 13Г1СБ-У | 1.34 |
27 | 1220 | II | 830 | -36 | 14 | 10 | 10Г2ФБ | 1.47 |
28 | 1020 | III | 780 | -31 | 8 | 9 | 09ГБЮ | 1.34 |
29 | 1220 | IV | 870 | -33 | 12 | 9 | 12Г2СБ | 1.47 |
30 | 426 | III | 840 | -35 | 20 | 6 | 09Г2ФБ | 1.4 |
|
|
Приложение 2
|
|
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 976; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!