Расчет прочности и организация строительства магистрального трубопровода

Расчет прочности и организация строительства магистрального трубопровода

Содержание

. Расчет прочности трубопровода

2. Организация подготовительных работ

. Технологическая карта производства работ по рытью траншеи

. Материально-технические ресурсы

. Контроль качества и техника безопасности при строительстве магистральных трубопроводов

. Природоохранные мероприятия

. Машинная очистка, изоляция и укладка трубопровода в траншею

Список литературы

1. Расчет прочности трубопровода

По ГОСТ 20295-85 «Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов» принимаем трубы прямошовные диаметром 720 мм (тип 3) класса прочности К52.

Принимаем, что назначение проектируемого трубопровода - транспортирование природного газа. Таким образом, трубопровод относится к I категории по табл. 4 [2].

Трубопровод работает на растяжение. Расчетное сопротивление стали растяжению R₁ определяется по формуле:

где  - временное сопротивление разрыву, принимаемое по табл. 7 [1] равным ;

m - коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по табл. 1 [2] равным m=0,75 для трубопроводов I категории.

Трубопровод относится к Ι категории в соответствии с классификацией магистральных трубопроводов (СНиП 2.05.06 - 85).

k₁ - коэффициент надежности по материалу, принимаемый соответственно по табл. 9 [2] равным k₁=1,4 для труб, изготовленных из нормализованной, термически упрочненной стали;

k_н - коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаемый по табл. 11 [2] равным k_н=1 при наружном диаметре трубопровода 720 мм и внутреннем давлении р=3 МПа (р £ 5,4 МПа).

R₁ = .

где    n - коэффициент надежности по нагрузке - внутреннему рабочему давлению в газопроводе, принимаемый по табл. 13 [2] равным n=1,1;

р - рабочее (нормативное) давление, равное р=3 МПа;

Д_н- наружный диаметр трубы, равный Д_н=720 мм;

R₁ - расчетное сопротивление растяжению.

δ .

В соответствии с [1] принимаем δ = 4,5мм.

Проверку на прочность подземных трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия:

,

σ_прN - продольное осевое напряжение определяется по формуле :

где - коэффициент температурной деформации, равный ;

Е - переменный модуль упругой деформации;

t - расчетный температурный перепад;

t ºС

принимаем Dt=30 ºС,

µ_o − коэффициент Пуассона, для стали µ_o;

n - коэффициент надежности по нагрузке;

р - рабочее (нормативное) давление;

Д_вн - внутренний диаметр трубы;

Внутренний диаметр трубы Д_в определяется по формуле:

где D_н - наружный диаметр трубы;

d -толщина стенки трубы.

Д_вн.

где s_i - интенсивность напряжений;

e_i - интенсивность деформаций;

m₀ - коэффициент Пуассона, для стали m₀=0,3;

E₀ - модуль упругости, равный E₀=2,05×10⁵ МПа.

Переменный коэффициент поперечной деформации стали m (коэффициент Пуассона) определяется по формуле:

,

где s_i - интенсивность напряжений;

e_i - интенсивность деформаций;

m₀ - коэффициент Пуассона;

E₀ - модуль упругости.

Интенсивность напряжений s_i определяется по формуле:

,

где s_кц - кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления.

Кольцевые напряжения s_кц определяются по формуле:

где n - коэффициент надежности по нагрузке;

р - рабочее (нормативное) давление;

Д_вн - внутренний диаметр трубы;

d -толщина стенки трубы.

σ_кц,

m₀ - коэффициент Пуассона,

σ _i.

Интенсивность деформаций определяется по формуле:

ε,

ε _i .

Тогда:

Е .

Переменный коэффициент поперечной деформации стали m равен:

.

Следовательно:

При  , [3], следовательно:

2. Организация подготовительных работ

Подготовительные работы в зависимости от места их выполнения при строительстве линейной части магистральных трубопроводов можно разделить на работы, выполняемые внутри строительной полосы и за ее пределами.

Выполнение подготовительных работ должно быть совмещено во времени и пространстве с учетом технологической зависимости между различными видами работ и необходимых разрывов, обусловленных, в частности, правилами техники безопасности, сезонностью строительства, дискретностью выполняемых работ, распределением ресурсов.

Подготовительные работы, выполняемые за пределами строительной полосы, могут быть объединены в три группы: I группа - инженерная подготовка территории к ее застройке; II группа - строительство временных сооружений; III группа - инженерно-техническая подготовка технологических потоков. Подготовительные работы, выполняемые внутри строительной полосы, объединены в две группы (IV и V): инженерная подготовка строительной полосы и инженерная технологическая подготовка.

Подготовительные работы, выполняемые за пределами строительной полосы.

ПЕРВЫЙ ЭТАП