Расчётные нагрузки и воздействия



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: Nр = 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 qT = nq0 , где q —вес соору­жения или конструкции, определяемый по геометрическим раз­мерам; n=1,1;

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

гидростатическое давление воды, PB = rвhg, где rв — 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 sи ;

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

вес продукта, заполняющего 1м длины трубопровода газа

qr = 2l5rrgnpD2вн(zT),

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

qн = rнgpD2вн /4,

где рн — 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: st = atFDt ,где st — действитель­ные темпера-турные напряжения; at — 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 qCH = q0c, где qQ — 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 qвет = (qнс + qнд)Dн,

где qнс — нормативная статическая составляющая ветровой на­грузки; qнд — нормативная динамическая составляющая ветро­вой нагрузки; значения qнси qнд принимаются по СНиП П-6—74; выталкивающая сила воды на 1 м труб qв.в = 0,8 Dн 2rвg, где rв — 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 РРАБ = 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 РРАБ = 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 РРАБ = 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: 586; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!