Файл: Проектирование резервуара горизонтального и магистрального нефтепровода по дисциплине Сооружения в нефтегазовом комплексе.docx

конструкционному низколегированному классу, не обладает ограничениями для сварки, а реализация осуществляется в виде листового или полосного металлопроката.

По ТУ 39-0147016-123-2000 выбираем трубы, выпускаемые Выксунским металлургическим заводом из стали марки 17Г1С с классом прочности К52 для которых предел прочности , предел текучести , коэффициент надежности по материалу коэффициент надежности по ответственности трубопровода

Расчетное сопротивление металла труб определяем по формуле (64):



где = 510 Мпа – нормативное сопротивление трубной стали;

= 0,99 – коэффициент условий работы трубопровода для участка категории III;

= 1,34 – коэффициент надёжности по материалу, который учитывает качество материала труб с учётом реальной технологии их изготовления, допусков на толщины стенок и степени контроля сварных соединений, принимается по СНиП 2.05.06-85*;

= 1,1 – коэффициент надёжности по назначению трубопровода, учитывающий внутреннее избыточное давление, диаметр трубопровода и его назначение, согласно СНиП 2.05.06-85*.

Таким образом, получим:



Толщина стенки нефтепровода определяется по формуле:



где = 1,15 – коэффициент надёжности, зависящий от внутреннего рабочего давления в трубопроводе, определяемый по СНиП 2.05.06-85*;

– наружный диаметр трубопровода, м;

---

– нормативное (внутреннее) рабочее давление;

– расчетное сопротивление метала труб;



Полученное расчетное значение толщины стенки округляем до ближайшего, большего по сортаменту, равное 0,010 (м). Тогда внутренний диаметр трубы равен:

---

10.3Расчет температурного перепада

По СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» по таблице 5.1 Средняя месячная и годовая температура воздуха, находим данные температур для района прокладки трубопровода (г. Тайшет) . Нормативные значения температуры наружного воздуха в холодное и теплое время года определяются по формулам:

(66)

(67)





а расчетные заначения по формулам:

(68)

(69)





Температурный перепад при замыкании трубопровода в холодное время года определяется по формуле:

(70)



а в теплое по формуле (71):

(71)



В качестве расчетного температурного перепада принимаем большее значение .

10.4Продольное напряжение

Продольное напряжение определяем по формуле (72):



где – коэффициент температурного расширения;

– модуль продольной упругости стали.

МПа.

Знак «минус» указывает на наличие осевых сжимающих напряжений

---

, поэтому необходимо определить по формуле коэффициент для учёта двухосного напряжённого состояния металла труб:

10.5Принятая толщина стенки

Расчётная толщина стенки равна по формуле (74):





Большее ближайшее значение толщины стенки по сортаменту равно 12 мм. Принимаем эту толщину трубы. Проверяем по условию:





Условие выполняется, следовательно толщину стенки примем равной 0,012 (м). Тогда внутренний диаметр равен 796 мм.

10.6Проверка прочности трубопровода в продольном направлении и проверка по деформации

Значение кольцевых напряжений:



Проверяем прочность трубопровода в продольном направлении по условию:



где - коэффициент учитывающий напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях, при , определяется по формуле (77):







Условие выполняется.

Для проверки по деформациям находим сначала кольцевые напряжения от от действия нормативной нагрузки – внутреннего давления по формуле:

---

Проверяем условие:



где - предел текучести для остаточной деформации





Условие выполняется.

Коэффициент определяется по формуле:





Определение значения продольных напряжений:



где – коэффициент, равный 0,3;

– минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, (принимается по условному диаметру трубопровода, для 820 мм = 0,820 м рис.10.6).



Рисунок 10.6 – Таблица значений минимально допустимых радиусов упругого изгиба трубопровода

Для положительного температурного перепада:



Для отрицательного температурного перепада:



Проверка выполнения условий устойчивости в продольном направлении:



Выполнение условия проверяем дважды:

Для положительного температурного перепада





Для отрицательного температурного перепада





Таким образом, окончательно с учетом всех проверок принимаем трубу:

---