Расчётные нагрузки и воздействия

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 13Следующая ⇒

Внутренние усилия в трубопроводных конструкциях появляются от внешних и внутренних нагрузок. Причем эти нагрузки изменяются в зависимости от характеристик окружающей трубопровод среды, параметров перекачиваемого продукта и т. п. К нагрузкам относят внутреннее давление продукта в трубопроводе, вес конструкций, оборудования, давления грунта, снега, ветра, испытательные нагрузки и т. п. К воздействиям относят предварительное напряжение элементов, изменение температуры, просадки оснований, обусловленные коренным изменением структуры грунта (просадки в районах горных выработок, разжижение грунта, оползни, и т. п.), сейсмические явления.

В соответствии с принятой методикой расчета прочности по предельным состояниям различают расчетные и нормативные нагрузки. Под нормативной понимают нагрузку N^(Н), установленную нормативными документами и определенную на основании статистического анализа при нормальной эксплуатации сооружения. Расчетной называют нагрузку, учитывающую возможное отклонение от нормативной: N_р = п N^(Н)где п — коэффициент надежности по нагрузке. Коэффициенты надежности п для различных видов нагрузки и воздействий регламентируются СНиП 2.05.06—85. Все нагрузки и воздействия подразделяются на постоянные, временные, длительные, кратковременные и особые.

К постоянным относятся нагрузки, которые приложены к той или иной конструкции в течение всего срока эксплуатации сооружения, в состав которого входит конструкция (вес, давление грунта и грунтовых вод, предварительное напряжение). Временными называют нагрузки и воздействия, которые действуют на сооружение или отдельную конструкцию в течение ограниченного периода, меньшего, чем расчетный период эксплуатации сооружения. В свою очередь, временные нагрузки подразделяют на длительные и кратковременные. К длительным временным нагрузкам относятся массы стационарного оборудования, материалов, масса жидкости, хранимой в резервуарах и перекачиваемой по трубопроводам, давление перекачиваемого продукта, длительные температурные усилия в конструкциях. К кратковременным относятся снеговые и ветровые нагрузки, обледенение, транспортные и монтажные нагрузки, испытательные нагрузки и т. п.

Для линейной части магистральных трубопроводов наиболее характерными являются следующие нагрузки и воздействия:

собственный вес трубопровода q_T = nq₀ , где q —вес сооружения или конструкции, определяемый по геометрическим размерам; n=1,1;

давление грунта q_гр, определяемое с учетом фактических размеров конструкций и состояния грунта по формулам механики грунтов;

гидростатическое давление воды, P_B = r_вhg, где r_в — плотность жидкости; h — высота столба жидкости над рассматриваемой точкой; g — ускорение свободного падения;

воздействие предварительного напряжения, создаваемого за счет упругого изгиба при пово-ротах трубопровода в горизонтальном и вертикальном направлениях; при расчетах следует принимать нормативное значение нагрузки от предварительного напряжения равным s_и ;

внутреннее давление (нормативное) r = nr_г(Н), где r_г_(Н) — расч. давление газа(нефти и др.);

вес продукта, заполняющего 1м длины трубопровода газа

q_r = 2l5r_rgnpD²_вн(zT),

где r_г — плотность газа при нормальных условиях; z — коэффициент сжимаемости газа; Т — абсолютная температура нефти и нефтепродуктов

q_н = r_нgpD²_вн/4,

где р_н — плотность транспортируемого продукта;

температурные воздействия, рассчитываемые в соответствии с зависимостью, устанавливающей соотношение между усилиями и температурным перепадом Dt= t—t₀ при невоз-можности температурных деформаций: s_t = a_tFDt ,где s_t — действительные темпера-турные напряжения; a_t — коэффициент линейного расширения; E— модуль упругости; Dt— принимается по разности температуры t (наибольшей или наименьшей) и температуры tо, при которой фиксируются элементы конструкции в проектном положении;

снеговая нормативная нагрузка на 1 м² площади горизонтальной проекции поверхности конструкции q_CH = q₀c, где q_Q — вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли; с — коэффициент, зависящий от формы поверхности и принимаемый по СНиП II-6—74 «Нагрузки и воздействия»;

ветровая нормативная нагрузка на 1 м трубопровода q_вет = (q_нс + q_нд)D_н,

где q_нс — нормативная статическая составляющая ветровой нагрузки; q_нд — нормативная динамическая составляющая ветровой нагрузки; значения q_нси q_нд принимаются по СНиП П-6—74; выталкивающая сила воды на 1 м труб q_в.в = 0,8 D_н²r_вg, где r_в — плотность воды.

Остальные нормативные нагрузки и воздействия определяют в соответствии с конкретными условиями.

5. Материалы и изделия для строительства МТП.

Основной материал ТП – малоуглеродистая и низколегированная сталь. Трубы по способу изготовления подразд-ся на:

1)бесшовные горячедеформированные

2)термообработанные

3)сварные прямошовные

4)спиральношовные

5)многослойные.

По конструкции стенки различают трубы с монолитной стенкой, многослойной стенкой, конструкция «труба-в-трубе» с заполнением межтрубного простр-ва.

В зависимости от гарант-х характеристик трубы поставл-ся по группам, в которых при гидравлич-ом испытании гарантир. Давление на прочность (давление на прочность выше давления на герметичность):

А. мех. св-ва;

Б. хим. состав;

В. мех. св-ва и хим. состав;

Г. хим. состав и мех. св-ва на термически упрочненных образцах;

Д. только прочность.

По назначению трубы в зависимости от условий эксплуатации различают 3 группы: 1) трубы из малоуглеродистой стали с пределом прочности до 490 МПа и предназ-ны для эксплуатации при t = 0⁰С и выше и Р_РАБ = 5,4 МПа; 2) трубы из малоуглеродистой низколегированной стали с пределом прочности 490 – 540 МПа и предназ-ны для эксплуатации в северных условиях при t = -40⁰С и выше и Р_РАБ = 5,4 МПа; 3) трубы из низколегированной стали с пределом прочности 540 МПа и выше и предназ-ны для эксплуатации в северных условиях при t = -60⁰С и выше и Р_РАБ = 9,8 МПа.

Все трубы примен-мые для МТП д. соответ-ть требованиям, предусмотр-ым гос. стандартом и учитывающим точность размеров, качество поверхности (шероховатость), св-ва металла трубы и сварного шва. Отклонение от номинальных размеров д.б. в пределах, регламентируемых СНиПом 2.05.06-85.

Концы труб любого диаметра д. иметь разделки кромок и соответ-ть при толщине стенки до 16 мм (рис.1) и свыше 16 мм (рис.2).

Длина поставляемых заводом труб должна быть в пределах 10,5-11,6 м. Могут поставляться трубы длиной до 18 м. Поперечное сечение трубы должно быть круглым.

Соединительные детали тр-дов - тройники, фланцы, переходники, отводы и днища (заглушки). Кромки соединительных деталей должны быть обработаны в заводских условиях для присоединения к привариваемым трубам без переходных колец. Толщина стенок деталей определяется расчетом и должна быть не менее 4 мм.

Материалы, применяемые для арматуры, должны обеспечивать надежную и безопасную ее эксплуатацию.

Сварочные материалы

Для сварки кольцевых стыков МНП могут быть использованы следующие сварочные материалы:

электроды с основным и целлюлозным видами покрытия для ручной дуговой сварки;

флюсы плавленые и агломерированные для автоматической сварки поворотных стыков;

сварочные проволоки сплошного сечения для автоматической сварки под флюсом и в среде защитных газов;

самозащитные порошковые проволоки для полуавтоматической сварки со свободным формированием шва;

порошковые проволоки для сварки в среде защитных газов.

Изделия для закрепления трубопроводов против всплытия: Для закрепления (балластировки) трубопроводов, прокладываемых через водные преграды, на заболоченных и обводненных участках, должны предусматриваться утяжеляющие навесные и кольцевые одиночные грузы, скорлупообразные грузы, сплошные утяжеляющие покрытия, балластирующие устройства с использованием грунта и анкерные устройства. В особо сложных условиях Западной Сибири и Крайнего Севера при соответствующем обосновании для балластировки подводных переходов трубопроводов диаметром 1020 мм и более в русловой части допускается применять чугунные кольцевые грузы. Все изделия, применяемые для закрепления трубопроводов, должны обладать химической и механической стойкостью по отношению к воздействиям среды, в которой они устанавливаются. Навесные утяжеляющие одиночные грузы должны изготовляться в виде изделий из бетона, особо тяжелых бетона и железобетона и других материалов с плотностью не менее 2200 кг/м³ (для особо тяжелых бетонов не менее 2900 кг/м³). Каждый груз подлежит маркировке масляной краской с указанием массы и объема груза, а грузы, предназначенные для укладки в агрессивную среду маркируются дополнительным индексом. Номинальная масса утяжеляющего бетонного груза устанавливается проектом. Кольцевые одиночные утяжеляющие грузы должны изготавливаться из чугуна, из железобетона или других материалов в виде двух половин с плотностью согласно. Каждый полугруз подлежит маркировке масляной краской с указанием массы и наружного диаметра, для которого предназначен этот груз. Скорлупообразные грузы следует предусматривать из железобетона в виде продольных частей цилиндрической оболочки, при этом требования к бетону должны соответствовать требованиям. Анкерные устройства изготавливаются из чугуна или стали, обеспечивающих механическую прочность и возможность соединения их между собой.

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 934; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!