Файл: Контрольная работа по дисциплине Сооружение и ремонт трубопроводов Вариант 8 Проверил Самара, 2023 Задача 1.docx

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

Институт заочного образованияКафедра «Трубопроводный транспорт»КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАпо дисциплине: «Сооружение и ремонт трубопроводов»Вариант 8Выполнил: Проверил: Самара, 2023

Задача 1

Расчет напряженного состояния трубопровода при изоляционно-укладочных работах

Рассчитать расстояние между трубоукладчиками и усилия на крюки трубоукладчика, если при изоляционно-укладочных работах используются три трубоукладчика, расчетная схема принята симметричная. Определить напряженное состояние трубопровода при укладке. Исходные данные: наружный диаметр трубы - =820 мм;толщина стенки – =8 мм; высота (max) подъема трубопровода при укладке - =2,1 м; высота, на которой работает очистная машина = 1,0 м;высота, на которой работает изоляционная машина =1,9 м;вес очистной машины = 4,1 тс;вес изоляционной машины = 2,6 тс;категория участка – II, =0,75Марка стали – 13Г1СБ-У, =540 МПа, =390 МПа

---

Коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса Коэффициент надежности по материалу =1,15Коэффициент надежности по назначению трубопровода =1,0Удельный вес стали =78500 Н/м³Модуль Юнга Решение:Определим значения и по формулам:По номограмме (рис. 2) определяем Рис. 2. Номограмма для определения рациональной расстановки групптрубоукладчиков в изоляционно-укладочной колоннеВнутренний диаметр трубопровода:Осевой момент инерции поперечного сечения трубы:Нагрузка от веса трубы:Расстояния между трубоукладчиками (по первому варианту расчета):Расстояния между трубоукладчиками (по второму варианту расчета):

---

Усилия на крюках трубоукладчика (по первому варианту расчета)Усилия на крюках трубоукладчика (по второму варианту расчета):Из двух вариантов расчета выбираем первый, т.к. в этом случае усилия на крюки трубоукладчика меньше.Напряжения от изгиба трубопровода при подъеме на высоту hРасчетное сопротивление материала трубы: → условие выполняется, т.е. изломов трубы не произойдет.

Задача 2

Определение шага расстановки пригрузов при укладке трубопровода в обводненной местности

Рассчитать шаг расстановки железобетонных пригрузов при укладке нефтепровода через болото. Шаг расстановки пригрузов рассчитывать с учетом опорожнения нефтепровода.Исходные данные для расчета:наружный диаметр трубы - =820 мм;толщина стенки – =8 мм; пригруз-железобетонный седловидный, масса пригруза =3000 кгразмеры пригруза =1640 мм, =1210 мм, =1100 мм, =346 мм, =480 мм,

---

=40 мм, =390 мм

Нагрузка от веса трубы (из задачи 1)

=1,05 (для железобетонных пригрузов)

=1,05
Решение

Необходимую дополнительную пригрузку на 1 метр трубы Б определяем по формуле:



где: – нагрузка от веса продукта в трубе

Выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод:



Расчет проводим с учетом опорожнения трубопровода, вес продукта



→ трубу необходимо пригружать.
Для трубы диаметром 820 мм размеры железобетонного пригруза

=1640 мм, =1210 мм, =1100 мм, =346 мм, =480 мм, =40 мм, =390 мм





Тогда вес пригруза в воде:



Таким образом, шаг расстановки пригрузов равен:

Задача 3

Расчет надземного перехода трубопровода на прочность и продольную устойчивость

Определить допустимое расстояние между опорами надземного балочного перехода газопровода, произвести расчет данного участка на прочность и продольную устойчивость. Исходные данные для расчета:наружный диаметр трубы -

---

=820 мм;

толщина стенки – =8 мм;

внутреннее давление – Р=6,5 МПа,

категория участка – II, =0,75

Марка стали – 13Г1СБ-У, =540 МПа, =390 МПа

температура стенки трубы при эксплуатации – tэ = 18⁰С,

температура фиксации расчетной схемы трубопровода tф = -34⁰С,

коэффициент надежности по материалу трубы k1 = 1,34

Нагрузка от веса трубы (из задачи 1)

α= 0,000012 – коэффициент линейного расширения металла трубы, град^-1

μ=0,3 – переменный коэффициент поперечной деформации стали;

Переход - двухпролетный.
Решение

Расчет допускаемого пролета.

Вес продукта:



Суммарный вес трубы и продукта:



Осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы:



Кольцевые напряжения от расчётного внутреннего давления



Расчетное сопротивление материала трубы:


Допускаемый пролет



Выполним проверку на продольную устойчивость.



Площадь поперечного сечения трубы:



Сжимающее продольное усилие в трубопроводе:





Осевой момент инерции поперечного сечения трубы:



Критическая продольная сила:





→ условие продольной устойчивости выполняется

---