Расчет газопровода на прочность и устойчивость

Укладка на:	β1	β2
Плоское основание Спрофилированное основание под  углом охвата: 700 900 1200	0,75       0,55 0,50 0,45	0,75       0,35 0,30 0,25

 

коэффициенты β₃, β₄ – принимаются равными единице: β₃ = β₄ = 1.

Параметр жесткости сечения газопровода определяется по формуле:

                                  (9)

где SDR - стандартное размерное отношение:

E(t_e) – модуль ползучести материала трубы при растяжении в зависимости от проектного срока эксплуатации газопровода;

µ - коэффициент Пуассона, µ = 0,43.

Для обеспечения прочности  и устойчивости круглой формы  поперечного сечения газопровода  должно соблюдаться условие:

                                          (10)

где P_r – внешнее радиальное давление, принимаемое равным:

• для необводненных участков, P_r = 0;
• для обводненных участков,

P_кр – критическое давление, в качестве которого принимается меньшее значение, определяемое по формулам:

Е_гр – модуль деформации грунта засыпки, [МПа], определяемый из таблицы 5:

Таблица 5.

Грунты.	Егр, МПа
Песчаник Супеси и суглинки Глина	8….16 2….6 1,2….2,05

2.3 Расчет на прочность и устойчивость.

Произведем расчет на обеспечение кольцевой формы поперечного сечения и проверку местной устойчивости стенок газопровода Ø 160 мм. Все расчеты производятся в системе СИ.

Определим полную эквивалентную  нагрузку и её составляющие.

 Определим нагрузку  на газопровод от давления грунта [Н/м], по формуле (1):

 

Принимаем:

1. укладка трубопровода производится в траншею с вертикальными стенками, тогда ширина траншеи по уровню верха газопровода В считаем равной:
2. К_гр определяем по табл. 5 при глубине заложения (H) газопровода 2 метра.
3. d_e = 160 [мм] = 0,16 [м];
4. Объемный вес грунта ρ_m определим по табл. 6. Вид грунта – супесь. Единицу измерения ρ_m [г/см³] перевести в [кг/м³];

Тогда:

Определим по формуле (3). 

Следовательно,                                                                                            

Определим нагрузку на основание  траншеи от собственного веса газопровода  и транспортируемой среды по формуле (4):

m_q = 6,7 [кг] (см. табл. 4).

Определим нагрузку от выталкивающей  силы воды на обводненных участках по формуле (6):

Принимаем, что ρ_w = ρ_m = 2,71 ·10³ [кг/м³].

Тогда:

Определим нагрузку от движения транспортных средств по формуле (8):

Предполагаем, что трубопровод  прокладывается в месте, где в  основном двигается автомобильный  транспорт.

γ_Т = 1,4;

q_Т =8 [кН / м² ];

Определим значения коэффициентов  приведения нагрузок β₁, β₂  по таблице 7 при спрофилированном основании под углом охвата 120°.

β₁ =   , β₂=     ; β₃,β₄ = 1

Определим параметр жесткости  сечения газопровода по формуле (9):

SDR = 11;

E(t_e) = 250 [МПа] (определяется в зависимости от температуры эксплуатации при напряжении в стенке трубы, в данном случае: 10 ⁰С, 2,5 МПа);

µ = 0,43.

Определим внешнее радиальное давление P_r:

Определим критическое  давление P_кр:

Е_гр по табл. 8;

Принимаем значение критического давления P_кр =        [МПа].

Проверим выполнение условия обеспечения прочности  и устойчивости круглой формы  поперечного сечения газопровода:

Если:

Условие (не) выполняется.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЯ