Расчет устойчивости трубопровода на водном переходе

3.3 Расчет устойчивости трубопровода на водном переходе

Уравнение устойчивости подводного трубопровода согласно СНиП 2.05.06-85* имеет следующий вид

,

где nб – коэффициент надежности по нагрузке, nб=1 для чугунных пригрузов [1];

кн.в - коэффициент надежности против всплытия, кн.в=1,1 для русловых участков переходов при ширине реки до 200 м [1];

qизг – расчетная нагрузка, обеспечивающая упругий изгиб трубопровода соответственно рельефу дна траншеи.

qв – расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод;

qверт – величина пригруза, необходимая для компенсации вертикальной составляющей Ру воздействия гидродинамического потока на единицу длины трубопровода, qверт=Ру;

qг – величина пригруза, необходимая для компенсации горизонтальной Рх составляющей воздействия гидродинамического потока на единицу длины трубопровода, qг=Рх /к;

к – коэффициент трения трубы о грунт при поперечных перемещениях, к=0,45 [2];

qдоп – нагрузка от веса перекачиваемого продукта, qдоп=0 т.к. рассчитывается крайний случай - трубопровод без продукта;

qтр – расчетная нагрузка от собственного веса трубопровода;

ρбит=1040 кг/м3плотность изобита, [2].

Расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод

,

где Dн.ф. – наружный диаметр футерованного трубопровода;

rв =1100 Н/м,[2] – плотность воды.

где dип – толщина изоляционного покрытия,

dгр – толщина покрытия грунтовки,

dмас – толщина покрытия мастики,

dоб – толщина обертки.

 Н/м.

Горизонтальная составляющая гидродинамического воздействия потока

,

Сх–гидродинамический коэффициент лобового сопротивления, зависящий от числа Рейнольдса и характера внешней поверхности трубопровода.

где Vср – средняя скорость течения реки, Vср=0,9 м/с;

νв – кинематическая вязкость воды,  м2/с.

Для офутерованного трубопровода и 105<Re<107 коэффициент Сх=1,0 [2].

 Н/м.

Вертикальная составляющая гидродинамического воздействия потока

,

Су – коэффициент подъемной силы, Су=0,55 [10];

 Н/м.

Расчетную нагрузку от собственного веса трубопровода рассчитаем по следующей формуле

qтр=nсв×(qмн + qизн+qфутн),

где nсв – коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, nсв=0,95 [1];

qмн – нормативная нагрузка от собственного веса металла трубы;

qизн -нормативная нагрузка от собственного веса изоляции;

qфутн – нормативная нагрузка от собственного веса футеровки.

Нормативная нагрузка от собственного веса металла трубы

,

gм – удельный вес металла, из которого изготовлены трубы (для стали gм=78500 Н/м3 [2]);

 Н/м.

Нормативная нагрузка от собственного веса битумной изоляции

,

где rбит– плотность битумной изоляции (изобита);

Dн.и. – наружный диаметр изолированного трубопровода

 Н/м.

Нормативная нагрузка от собственного веса обертки

q=к··D···g

где к=1,09- коэффициент для двухслойной изоляции;

=0,6·10 м – толщина обертки;

=880 кг/м - плотность обертки.

q=1,09·3,14·0,728·0,6·10·880·9,81=12,91 Н/м.

Нормативная нагрузка от собственного веса изоляции

q=q+q=92,77+12,9=105,68 Н/м.

Нормативная нагрузка от собственного веса футеровки

,

где ρфут – плотность деревянной футеровки;

Dн.ф. –наружный диаметр офутерованного трубопровода.

 Н/м.

Расчетная нагрузка от собственного веса трубопровода

qтр=0,95(1750,1+105,68+455,91)=2196,11 Н/м.

Дополнительная выталкивающая сила за счет изгиба трубопровода

где

J- осевой момент инерции поперечного сечения трубы

,

,

 Н/м.

Определим расстояние между пригрузами и их число.

Для балластировки трубопровода выбираем чугунные кольцевые марка СЧ1520 ГОСТ 1412-85 массой 1100 кг, объемом 0,175 м3 , толщина груза =0,065м, ширина груза 0,96 м, наружный диаметр Dн =0,96 м [2].

Расстояние между пригрузами

где Qг – масса груза;

Vг – объем груза;

Число пригрузов

Nг=L/lг=134/1,78=75,28.

Похожие работы

Техническое обслуживание и ремонт оборудования (трубопроводы)

Скачать

59925

1

2

... Четкая система ведения работ, диверсификация ответственности руководителей предприятий, эксплуатирующих трубопроводы СТРУКТУРА ЭКСПЕРТНО-ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Принципиальным положением в ЭДО является концепция технического обслуживания и ремонта оборудования и трубопроводов по фактическому состоянию на основе диагностики. Это позволит обеспечить возможность обоснованного ...

Анализ среды бизнеса АО Сибнефтепровод

Скачать

147721

46

4

... по этой статье объясняется тем, что эти затраты зависят от объемов перекачки нефти, а, как уже отмечалось выше, объем перекачки нефти за анализируемый периодснизился на 26,1%. 1.3 Анализ внешней среды АО “СИБНЕФТЕПРОВОД” Магистральные нефтепроводы обеспечивают транспорт 97% добываемой в России нефти. Все нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) и пункты экспорта (за исключением Дальнего Востока) ...

Трубопроводный транспорт в России

Скачать

30726

0

0

... заявил о необоснованности ухода от контроля со стороны государства за трубопроводным транспортом. "Уход от контроля со стороны государства за трубопроводным транспортом на сегодняшний день считаю необоснованным", - сказал президент России журналистам в Салехарде. "Но это не должно мешать привлечению частных инвестиций. Они возможны и будут приветствоваться", - сказал глава государства. "Как ...

Маркетинговая стратегия ценообразования на предприятии

Скачать

67505

5

0

... магистральных нефтепроводов (прежнее название) переросло в мощное производственное объединение, отвечающее лучшим мировым достижениям по уровню транспорта нефти. Таким образом, какую бы стратегию ценообразования не выбрало для себя предприятие, оно всегда будет лидером на рынке услуг по транспортировке, всегда будет иметь максимальную прибыль. Стратегия должна учитывать интересы нефтяных ...