Файл: Строящийся газопровод СахалинХабаровскВладивосток предназначен для транспортировки газа с.docx

ближайшей номинальной в сортаменте труб,

Продольные осевые напряжения рассчитываем по формуле:

(4)

где – расчетный перепад температур,[3];

– коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона),

[3];

– коэффициент линейного расширения металла, [3];

– модуль Юнга, [3];

– коэффициент надежности по температуре, [3];

– внутренний диаметр трубопровода.

,

.

По [4] находим для района прокладки трубопровода ; ; . Нормативные значения температуры наружного воздуха в холодное и теплое время года: , , а расчетные значения , .

Температурный перепад при замыкании трубопровода в холодное время года , а при замыкании трубопровода в теплое время года .

В качестве расчетного температурного перепада принимаем наибольшее значение

---

.

Продольные напряжения по формуле (4) равны :



Знак «минус» указывает на наличие осевых сжимающих напряжений, поэтому необходимо определить по формуле (3) коэффициент :

.

Пересчитываем значение толщины стенки газопровода по формуле (1):

;

Принятая толщина стенки удовлетворяет условию





Проверочный расчет на прочность и деформацию

Прочность в продольном направлении проверяется по условию:

(5)

где - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб[3], при растягивающих осевых продольных напряжениях( ) , при сжимающих ( ) определяется по формуле:

(6)
где - кольцевые напряжения в стенке трубы от расчетного внутреннего
давления [3], определяемые по формуле:

(7)

,









Условие выполняется

Для предотвращения пластических деформаций, в продольном и кольцевом направлениях проверку производим по условиям:

(8)

(9)

где

---

-максимальные суммарные продольные напряжения в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий, [3];

- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла трубы, [3];

- кольцевые напряжения в стенках трубопровода от нормативного внутреннего давления, [3];

 нормативное сопротивление материала, зависящее от марки стали и в расчетах принимается , [3];

Продольные напряжения для полностью защемленного подземного трубопровода определяются по формуле (10) :

(10)

где - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода

Кольцевые напряжения от действия нормативной нагрузки – внутреннего давления:

(11)

.

Коэффициент определяется по формуле

(12)



,



_{Условие выполняется.}

Определим значение продольных напряжений

- для положительного температурного перепада



- для отрицательного температурного перепада



Выполнение условия проверяем дважды:

- для положительного температурного перепада



Условие выполняется;

---

- для отрицательного температурного перепада



Условие выполняется.

Окончательно принимаем =23мм ; =1020 23мм.
3.2 Расчет трубопровода на прочность и устойчивость
Определим площадь поперечного сечения металла трубы:

(13)



_{Определим осевой момент инерции поперечного сечения трубы:}

(14)



Определим полярный момент инерции:

(15)



_{Определим нагрузку от собственного веса трубы:}




(16)


_где - удельный вес материала из которого изготовлены трубы (для стали

=78,5 кН/м³ ), [3];

<sub>Получим:

- нормативная



- расчетная</sub>

(17)



<sub>где nс.в – коэффициент надежности по нагрузке от действия собственного веса,

nс.в=1,1 – при расчете на прочность; nс.в=0,95 – при расчете на устойчивость [3];</sub>

, - расчетная и нормативная нагрузки от веса трубопровода, [3];

<sub>Определим нагрузку от веса изоляционного покрытия:

Принимаем следующие виды изоляционных покрытий по [5] :

а) изоляционная лента Фуракава Рапко НМ-2 (Япония) ;

Принимаем по [5] покрытие нормального исполнения</sub>

---

<sub>c характеристиками:

и.п = 3мм по ;

m=0,648 кг/м2 ;

п</sub>=1010 кг/м³ ;

б) изоляционная обертка Фуракава Рапко РВ-2 (Япония) ;

Принимаем по [5] обертку с характеристиками:

_об=3мм ;

<sub>m=0,633 кг/м2 ;

об</sub>=989 кг/м³ ;

₍₁₈₎

(19)


_{(20)
где qиз- нагрузка от веса изоляции,[4];}

-расчетные и нормативные нагрузки от веса изоляционной

пленки и оберточного слоя, [5];

-коэффициент учитывающий величину нахлеста, [5];

, -толщина пленки, обертки приведенные для различных материалов, [5];

, -плотности пленки и обертки, [5];

(21)
<sub>Определяем нагрузку от веса транспортируемого продукта (газ)

- нормативная:

(22)

- расчетная:

(23)
где</sub> , - расчетная и нормативная нагрузка от веса продукта, [3] ;

- плотность газа ( =0,73 кг/м³), [3];
-коэффициент надежности по нагрузке от действия собственного веса

продукта, [3] ;

<sub>Определяем нагрузку от веса транспортируемого продукта при гидроиспытании (вода)

- нормативная:</sub>

---