Файл: Пояснительная записка содержит 84 страницы машинописного текста. Графическая часть аттестационной работы представлена на 12 слайдах.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 187
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Для отрицательного перепада температур
Проверяем выполнение условия (1.22)
для положительного температурного перепада условия
Условие (1.22) выполняется.
Для отрицательного температурного перепада условие (1.23)
Условие (1.23) не выполняется, поэтому пороверяем при =1400 м, увеличиваем толщину стенки трубы δ до ближайшего большего значения, т.е до 14,1 мм. Аналогично производим расчет для 14,1 мм тогда
Условие (1.22) выполняется.
Условие (1.23) не выполняется.
Продолжаем увеличивать толщину стенки до ближайшего значения до δ=15,2 тогда
.
Условие (1.22) выполняется.
МПа.
Условие (1.23) не выполняется. Производим расчет для δ=17 мм.
Продольные осевые напряжения рассчитаем по формуле
– 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 1020×17 мм.
Проверка толщины стенки на прочность
Необходимо выполнение условия (1.22)
где – коэффициент двухосного напряженного состояния, если , то , если , то
где – кольцевые напряжения,
При .
. Условие выполняется.
При слеовательно
. . Условие (1.22) выполняется.
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 (1.23) выполняется.
Для отрицательного температурного перепада условие (1.23)
Условие (1.23) выполняется.
Таким образом, прочностные свойства выбранного трубопровода удовлетворяют требованиям по безопасной эксплуатации и прокладки подводного перехода. Окончательно принимаем трубу 1020×17 мм.
1.9 Параметры скважины
Профиль подводного перехода состоит из пяти участков. Вход в скважину происходит под углом αн=8˚ к плоскости горизонта, длина входного участка L1=25,34 м. Затем идет дуга окружности с радиусом R=1400 м и длиной L2=181,52 м до выхода на прямолинейный горизонтальный участок скважины длиной L3=15,25 м. Далее расположен криволинейный участок с длиной L4=136,14 м. Прямолинейный участок выхода имеет длину L5=87,47 м, угол наклона этого участка αк=6˚. Профиль скважины для метода наклонно-направленного бурения представлен на рисунке 1.9.
Рисунок 1.9 - Профиль скважины для метода наклонно – направленного бурения
Диаметр скважины Dс=1,400 м. Длина руслового участка определяется расстоянием между местом забуривания скважины и местом её выхода на противоположном берегу реки. При этом допустимые параметры отклонения места выхода скважины на дневную поверхность не должны превышать 3,5 метра ближе назначенной точки выхода пилотной скважины и 9,1 метра далее назначенной точки выхода. Максимальное отклонение по ширине полосы должно составлять не более 3 метров. Длина руслового участка перехода реки Сургут, согласно, продольного профиля для нефтепровода Альметьевск – Куйбышев 2 составляет 445,48 м, но учитывая запас на криволинейность скважины и технологический запас, включающий допуски на точность выхода буровой колонны, длина принята равной 460м. Данные профиля сведены в таблицу 1.6.
Таблица 1.6 – Параметры скважины
Наименование параметра | Обозначение | Значение |
Диаметр скважины | Dс | 1400 м |
Угол входа | αн | |
Угол выхода | αк | |
Радиус кривизны профиля | R | 1400 м |
Длина скважины по оси | L | 460 м |
Участки | | |
1 – первый прямолинейный (вход) | L1 | 25,34 м |
2 – первый криволинейный | L2 | 181,52 м |
3 – второй прямолинейный | L3 | 15,25 м |
4 – второй криволинейный | L4 | 136,14 м |
5 – третий криволинейный (выход) | L5 | 87,47 м |
1.10 Расчет весовых и геометрических параметров трубопровода
Трубопровод имеет наружный диаметр Dт=1,02 м, толщина стенки δт=0,017 м. Параметры трубопровода приведены в таблице 1.7.
Таблица 1.7 – Параметры трубопровода
Наименование параметра | Обозначение | Значение | |
Наружный диаметр, м | Dн | 1,02 | |
Внутренний диаметр, м | Dвн | 0,986 | |
Толщина стенки, м | δт | 0,018 | |
Модуль Юнга, МПа | Ет | 2,06·105 | |
Коэффициент Пауссона | µ | 0,3 | |
Материал труб | сталь | | |
Плотность материала труб, кг/м3 | ρт | 7850 | |
Группа прочности | К-60 | | |
Предел текучести стали, МПа | σтек | 461 | |
Предел прочности стали, МПа | σвр | 589 | |
Тип изоляции | Экструдированный полиэтилен | | |
Толщина изоляции, м | δи | 0,003 | |
Плотность материала изоляции, кг/м3 | ρи | 1000 | |
При расчетах используются эквивалентный вес единицы длины трубопровода. В этой характеристике учитывается заполнение трубопровода жидкостью и действие выталкивающих сил при погружении трубопровода в жидкость: