Капитальный ремонт дефектов первоочередного ремонта участков НПС "Клин" - НПС "Кижеватово"

дипломная работа

2.2 Расчет нефтепровода на прочность и деформацию

Подземные трубопроводы проверяются на прочность в продольном направлении и на отсутствие пластических деформаций.Проверяем трубопровод на прочность в продольном направлении ,определив по формуле значение кольцевого напряжения:

==242,19 МПа.

Коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях определяется по формуле:

==0,13

При проверке нефтепровода на прочность должно выполняться условие:

5,4=33,89 МПа-условие выполняется.

Для проверки по деформации находим сначала кольцевые напряжения от действия нормативной нагрузки-рабочего давления.

==210,6 МПа.

Коэффициент определяем по формуле:

,

где -нормативное сопротивление и равно =370 МПа.

=0,4648.

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопроводов в кольцевом направлении проверяем условие:

,

210,6=308,3 МПа - условие выполняется.

Определим значение продольных напряжений в трубопроводе:

,

где min -минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода :

=35,73 МПа,

=-65,46 МПа,

=295,91 МПа,

=194,72 МПа,

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопроводов в продольном направлении проверяем условие:

,

при ,следовательно 295,91=308,3

при ,следовательно 65,46=143,3

Оба условия выполняются.

2.3 Проверка общей устойчивости подземных трубопроводов в продольном направлении

Выполним проверку общей устойчивости нефтепровода,для суглинка принимаем Сгр=16 кПа, гр=20 градусов.

Площадь поперечного сечения трубы:

==0,02 .

Осевой момент инерции равен:

I===0,0013.

Нагрузка от собственного веса металла трубы находим:

==1491,5 Н/;

где -коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, равен 0,95; -удельный вес металла, равен 78500 Н/.

Нормативная нагрузка для собственного веса изоляции определяется:

;

=30 Н/;

Нагрузка от веса нефти, находящейся в трубопроводе единичной длины равна:

==3222,5 Н/;

Нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемым продуктом определяется:

=1491,5+30+3222,5=4744 Н/;

Среднее давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом определяем по формуле:

Pгр =,

где nгр - коэффициент надежности по нагрузке от веса грунта , равен 0,8; h0 -высота слоя засыпки от верхней образующей трубопровода до поверхности грунта, равна 1 м; -удельный вес грунта , равен 19 кН /.

Pгр ==18677,9 Па;

Сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины находится по формуле:

51524,2 Па,

где Сгр -коэффициент сцепления грунта,равен 16 Кпа;

гр - угол внутреннего трения грунта, равен 20 градусов.

Сопротивление поперечным вертикальным перемещениям определяем по формуле:

qверт=;

qверт==16535,1 Н/м.

Продольное критическое усилие для прямолинейного участка трубопровода в случае пластической связи его с грунтом рассчитывается по формуле:

;

=11,2 МН.

Следовательно m0·Nкр=0,75·11,2=8,4 МН. Продольное критическое усилие для прямолинейного участка трубопровода в случае упругой связи его с грунтом рассчитывается по формуле:

; к0=5;

=62,1 МН.

Следовательно m0·Nкр=0,75·62,1=46,6 кН.

Эквивалентное продольное усилие определяется по формуле:

;

=2,4 МН.

Проверяем выполнение условий:

2,4 11,2 МН;

2,462,1 МН.

Неравенство выполняется, следовательно, общая устойчивость прямолинейных участков трубопровода в заданных условиях обеспечивается.

Вывод: расчетная толщина стенки по прочностным характеристикам удовлетворяет условиям эксплуатации.

Делись добром ;)