Технологические процессы монтажа и сварки трубопроводов должны выполняться в соответствии с требованиями. Защиту трубопровода от почвенной коррозии выбирается трехслойное изоляционное покрытие из экструдированного полиэтилена, толщиной не менее 3 мм, наносимое в заводских условиях.

В этом случае для изоляции сварных стыков труб применим термоусаживающиеся манжеты «DIRAX» фирмы «RAYCHEM». Термоусаживающиеся манжеты являются высокотехнологичным материалом, позволяющим получить качественное защитное покрытие стыков труб. Защитные покрытия должны отвечать требованиям ГОСТ 25812-83.

Система «DIRAX» состоит из:

- основной термоусаживающейся манжеты, армированной стекловолокном (для повышения износостойкости). Манжета покрыта термопластичным термоплавким адгезивом, имеющим высокую стойкость к сдвигу;

- двухкомпонентного эпоксидного праймера;

- узкой манжеты;

- обжимной металлической ленты.

Функциональные свойства термоусаживающейся манжеты представлены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 – Функциональные свойства термоусаживающейся манжеты

Свойства	Типовое значение
Адгезия, Н/см	100
Прочность к сдвигу, МПа	3
Ударная прочность, Нм	22
Номинальная толщина основы, мм	2,6
Номинальная толщина адгезива, мм	1,2
Средняя толщина праймера, мм	0,15
Стандартная ширина манжеты, мм	600

Очищенную стальную поверхность нагревают и покрывают жидким эпоксидным праймером. Затем манжету оборачивают вокруг стыка на незатвердевший эпоксидный праймер. Манжета замыкается в кольцо при помощи гибкой замковой пластины. По мере усадки манжеты вокруг трубы, при помощи горелки, под действием тепла начинается вулканизация эпоксидного слоя, обеспечивающего надежную связь между трубой и манжетой.

Во время монтажа термоплавкий адгезив расплавляется и растекается, входя в непосредственный контакт с незатвердевшим жидким эпоксидным праймером. Адгезив и праймер заполняют все неровности поверхности, и по мере вулканизации праймера, надежно приклеиваются к поверхности металла и прилегающей линейной изоляции. Узкая манжета наносится на край основной манжеты по направлению протаскивания и затем обжимается металлической лентой. Металлическая лента обеспечивает равномерное обжатие вокруг трубы, увеличивая сопротивление системы к действию разрушающих нагрузок и предохраняя тем самым основную манжету и линейную изоляцию от повреждений. Система «DIRAX» обеспечивает трехслойное покрытие (эпоксидный праймер, термоплавкий адгезив, радиационносшитый полиэтилен) каждого сварного покрытия.

---

Система «DIRAX» выдерживает высокие абразивные и истирающие нагрузки, возникающие при протаскивании рабочей секции трубопровода в наклонно-направленную скважину. Изоляционное покрытие выдерживает испытание на сплошность искровым дефектоскопом.

Прочность трубопровода зависит от прочностных свойств стали из которой изготовлена труба, а также от толщины стенки трубопровода. Для того чтобы подобрать трубопровод необходимо сделать следующие расчеты:

- расчет толщины стенки трубопровода;

- проверка толщины стенки на прочность;

- проверка толщины стенки на деформацию.
1.8 Определение толщины стенки трубопровода
Исходные данные:

- наружный диаметр трубопровода D_н = 1020 мм;

- модуль Юнга E = 2,06·10⁵ МПа;

- коэффициент Пуассона µ = 0,3;

- плотность перекачиваемого продукта ρ=847 кг/м³ [11];

- рабочее давление Р = 5,2 МПа;

- минимально допустимый радиус упругого изгиба трубопровода ρ_min=1000м [9].

Выбираем трубу, с трехслойным изоляционным покрытием из экструдированного полиэтилена, толщиной не менее 3 мм, наносимое в заводских условиях изготовленную по ТУ 75 – 86 [15] со следующими характеристиками: класс прочности– К60, временное сопротивление разрыву σ_в = 589 МПа, предел текучести σ_т = 461 МПа, коэффициент надежности по материалу k₁ = 1,34.







где – коэффициент надежности по нагрузке – внутреннему рабочему давлению в трубопроводе, ; [1].

р - рабочее давление в трубопроводе, МПа;

D_н - наружный диаметр трубопровода, мм;

– коэффициент, учитывающий двухосное напряженного состояние труб, определяемый по формуле;
, (1.13)

где – продольное осевое сжимающее напряжение, МПа;

---

– расчетное сопротивление растяжению металла труб, определяемое по формуле:


где  нормативное сопротивление растяжению металла труб и сварных соединений, принимается равным значению временного сопротивления на разрыв, ;

m – коэффициент условий работы трубопровода, m = 0,6;

– коэффициент надежности по назначению, k_н = 1,00;

Рассчитываем предварительную толщину стенки трубопровода, при .

Уточняем это значение по таблице и принимаем δ = 12,3 мм.

Продольные осевые напряжения рассчитаем по формуле


где – коэффициент линейного расширения стали, ;

– расчетный перепад температур,






– внутренний диаметр трубопровода,










Так как при _{пр N} > 0 ₁ = 1 и данный случай уже рассчитан, то рассчитаем значение коэффициента, учитывающий двухосное напряженного состояние труб для 

---

_{пр N} < 0



Для данного значения коэффициента рассчитаем толщину стенки

Окончательно принимаем трубу 1020×12,3 мм.


1.9.1 Проверка толщины стенки на прочность.

Необходимо выполнение условия
(1.19)

где – коэффициент двухосного напряженного состояния, если , то , если , то
где – кольцевые напряжения,




При .
. Условие (1.19) выполняется.
При

. . Условие (1.18) выполняется.
1.9.2 Проверка толщины стенки трубопровода на деформацию

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопроводов в продольном и кольцевом направлениях проверку производят по условиям



где – нормативные продольные напряжения, МПа;

– коэффициент двухосного напряженного состояния;

– нормативное сопротивление металла трубы,

---

;

– нормативные кольцевые напряжения, МПа.










Выполнение условия (1.22) проверяем дважды:

Для положительного температурного перепада

Условие (1.22) выплоняется.

Для отрицательного температурного перепада условие (1.23)



Условие (1.23) не выполняется при отрицательном перепаде температур необходимо увеличить толщину стенки трубы, либо понизить рабочие давление в трубопроводе, либо увеличить радиус упругого изгиба трубопроводах[10]. Остановимся на последнем, увеличив до 1200 м.

Тогда пластические деформации трубопроводов в продольном направлении проверяют по условиям для положительного перепада темпера:




Для отрицательного перепада температур

Проверяем выполнение условия (1.22)

для положительного температурного перепада

Условие (1.22) выполняется.

Для отрицательного температурного перепада условие (1.23)



Условие (1.23) не выполняется при отрицательном перепаде температур, поэтому продолжаем увеличивать до 1400 м.

Тогда пластические деформации трубопроводов в продольном направлении проверяют по условиям для положительного перепада темпера:

для положительного перепада температур

---

Смотрите также файлы

• Т. А. Добрышкина Нормоконтроль.docx

• Дисциплина Правовое обеспечение профессиональной деятельности.doc

• Методические рекомендации к выполнению заданий.docx

• 1тапсырма. Берілген зіндіні мият тыда. 6 пай.docx

• 1 блім. Апаратты визуализациялау графикалы тсілдері мен ралдары.docx