Перевірка трубопроводу на міцність.

Підземні трубопроводи варто перевіряти на міцність, деформативність і загальну стійкість у подовжньому напрямку і проти спливття.

Перевірку на міцність підземних трубопроводів у подовжньому напрямку варто робити з умови

- коефіцієнт, що враховує двохосьовий напружений стан металу труб, при розтягуючих та стискаючих повздовжних напруженнях.

- кільцеві напруги від розрахункового внутрішнього тиску, МПа, обумовлені по формулі (3.3.)

Умова міцності виконується.

Перевірка трубопроводу на деформативність.

Для запобігання неприпустимих пластичних деформацій підземних трубопроводів перевірку необхідно робити за умовами:

де:

- максимальні (фіброві) сумарні подовжні напруги в трубопроводі від нормативних навантажень і впливів, обумовлені Мпа

ш3 – коефіцієнт, що враховує двохосьовий напружений стан металу труб;

- кільцеві напруги від нормативного (робітника) тиску, МПа, обумовлені по формулі (4.4.);

#G0Максимальні сумарні подовжні напруги

МПа, визначаються від всех (з урахуванням їх сполучення) нормативних навантажень і впливів з обліком поперечних і подовжніх переміщень трубопроводу відповідно до правил будівельної механіки. При визначенні твердості і напруженого стану відводу варто враховувати умови його сполучення з трубою і вплив внутрішнього тиску.

Зокрема, для прямолінійних і міцно-зогнутих ділянок трубопроводів при відсутності подовжніх і поперечних переміщень трубопроводу, осідань і обдимання ґрунту максимальні сумарні подовжні напруги від нормативних навантажень і впливів - внутрішнього тиску, температурного перепаду і пружного вигину ,

визначаються по формулі (4.5.)

Умови виконуються, значить остаточно приймаємо товщину стінки труби рівну 9 мм.

Розрахунок напруг і впливів, що діють на

підземний газопровід.

До постійного відносяться навантаження і впливи, що діють протягом усього терміну будівництва й експлуатації газопроводу. До них відносяться:

Вага одного погонного метра труби визначимо по формулі (5.1.)

(5.1.)

де: n – коефіцієнт надійності по навантаженню; по табл. 13 [1] приймаємо рівним 1,1.

гМ= 78500 Н/м3, питома вага металу, з якого виготовлена труба;

Вага ізоляційного покриття для орієнтованих розрахунків знаходимо по формулі: (5.2.)

qиз = 0,01q (5.2.)

qиз = 0,01 197,9 = 1,979 кг м.,

Тоді вага одного погонного метра трубопроводу з ізоляцією дорівнює:

qтр = qтр + qиз = 197,9 + 1,979 = 199,879 кг м.

Вплив попередньої напруги створюється за рахунок пружного вигину трубопроводу в горизонтальній і вертикальній площинах. Подовжні напруги, що виникають від пружного вигину визначаються по формулі (5.3.)

(5.3.)

де: Е- модуль пружності матеріалу труби;

R – радіус пружного вигину трубопроводу;

Згідно СНіП –III-42-80 Rmin = 1000МDH =1000М0,72 = 720 див. (5.4.)

Тиск ґрунту на трубопровід (в орієнтованих розрахунках):

визначається по формулі: (5.4.)

(5.4.)

де: nгр – коефіцієнт перевантаження для ваги ґрунту рівний 0,8 при розрахунках на подовжню стійкість;

ггр - об'ємна вага ґрунту, рівний 1900 кг/м3 ;

hср – середня глибина закладення осі трубопроводу, рівний 1.62 м.

qгр = 0,7М1900?1,62 = 2462,4 кг/м.

Гідростатичний тиск води визначається вагою стовпа рідини над розглянутою крапкою. ( 5.5.)

(5.5.)

де: гу – об'ємну вагу води з урахуванням засоленості і наявності зважених часток;

hв - висота стовпа рідини над розгляданою крапкою ;

qвгс =

Тимчасовими називаються навантаження і впливи, що в окремі періоди будівництва й експлуатації можуть бути відсутні. До тривалих тимчасових навантажень відносяться:

Внутрішньо тиск, створює в стінках трубопроводу кільцеві і подовжні напруги.

Кільцеві напруги визначимо по формулі ( 5.6.);

( 5.6.)

де: nр – коефіцієнт перевантаження для внутрішнього тиску рівний 1,1;

Подовжні напруги визначимо по формулі ( 5.7.);

( 5.7.)

де: м – коефіцієнт поперечної деформаціїрований 0,3;

Вага продукту, що знаходиться в трубопроводі одиничної довжини при перекачуванні газу визначимо по формулі ( 5.8.);

( 5.8.)

де: nпр і np – коефіцієнти перевантаження для ваги продукту і внутрішнього тиску ( nпр = 0,95)

ггаз – питома вага газу при 0єС и 760 мм.рт.ст.;

z – коефіцієнт стискальності газу рівний 0,95;

Т - температура газу, що перекачується, ?К.

Температурні впливи викликають у трубопроводі ( при неможливості деформацій) подовжні напруги ( 5.9.);

( 5.9.)

До короткочасного відносяться навантаження і впливи, дія яких може тривати від декількох секунд до декількох місяців; до них відносяться: снігове навантаження, розрахункова гололедная навантаження, розрахункове вітрове навантаження. У нашому розрахунку ними можна зневажити.

Вибір схеми виконання ізоляційно-укладальних робіт.

При сполученому методі виробництва ізоляційно-укладальних робіт варто забезпечити: підйом трубопроводу, що укладається, на висоту, що дозволяє безперешкодньо проходити очисним і ізоляційним машинам; зсув трубопроводу з брівки над віссю траншеї; можливість остигання бітумного покриття до визначеної температури за час від його нанесення на трубопровід до моменту зіткнення ізольованого трубопроводу з дном траншеї.

Робота ізоляційно-укладальної колони сполученим методом може проводитися по різних технологічних схемах у залежності від діаметра трубопроводу, наявності засобів механізації, місцевих умов і інших факторів.

Для уніфікації технології потокового будівництва трубопроводів розроблені типові схеми розміщення устаткування в рухливій ізоляційно-укладальній колоні, засновані на розрахунку і перевірені практикою. Загальним для всіх схем є переміщення трубопроводу, що знаходиться на брівці траншеї, за допомогою трубоукладачів на дно траншеї. При цьому трубопровід згинається як у вертикальному таки в горизонтальному напрямку.

Згідно мал. 8.15. [4] для трубопроводу діаметром 720 мм. приймаємо схему виконання зображену на мал. 7.1.; де:

L1 = 58 м. , L2 = 75 м., L3 = 100 м., L4 = 120 м., L = 150 м., Lиз = 52 м.,

L ом = 110 м.

Порядок розрахунку технологічної схеми.

Розміщення трубоукладачів і машин на трубопроводі при сполученому методі укладання можуть бути визначені відповідно до розрахунків на механічну міцність. Мається кілька шляхів у ході розрахунку відповідно тому, що приймається за вихідні дані.

1. У якості вихідних даних приймають величини, що задаються технологією виробництва ( довжина ізольованої ділянки, висота підйому очисної й ізоляційної машин). Установлюють значення згинальних