Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет газопровода на прочность и устойчивость
Определение толщины стенки трубопровода Толщина стенки газопровода принимается по ГОСТ Р 50838-95 (ТУ 6-19-352-87 и ТУ 6-49-04719662-120-94) в зависимости от номинального давления, диаметра газопровода и материала трубы. Расчет на прочность и устойчивость газопровода диаметром 110 мм Толщина стенки полиэтиленовой (в том числе профилированной) трубы характеризуется стандартным размерным отношением номинального наружного диаметра к номинальной толщине стенки ( ), которое следует определять в зависимости от давления в газопроводе, марки полиэтилена и коэффициента запаса прочности по формуле
где - показатель минимальной длительной прочности полиэтилена, использованного для изготовления труб и соединительных деталей, МПа (для ПЭ 80 иэтот показатель равен 8, 0 МПа); - рабочее давление газа, МПа, соответствующее максимальному значению давления для данной категории газопровода, МПа; - коэффициент запаса прочности, выбираемый в зависимости от условий работы газопровода.
Основные параметры и размеры (в мм) полиэтиленовых труб согласно ГОСТ Р 50838-95
Согласно данному ГОСТу, произведем выбор толщины стенки труб диаметром 110 мм и 25 мм для сооружения системы газоснабжения поселка, рассчитанную на давление 0, 003 МПа. Таким образом, принимаем, что сооружение поселкового газопровода на давление p = 0, 003 МПа производится из полимерных труб с условным обозначением - труба ПЭ80 MRS 8, 0 МПа ГАЗ SDR17, 6-110x6, 3 ГОСТ Р 50838-95 и труба ПЭ80 MRS 8, 0 МПа ГАЗ SDR11-25x3, 0 ГОСТ Р 50838-95. Также принимаем, что дальнейшая эксплуатация полиэтиленового газопровода будет происходить при температуре 10 0С. Нагрузки и воздействия Расчет газопроводов на прочность и устойчивость выполняется только для открытой прокладки трубопроводов и его следует вести с учетом нагрузок и воздействий, возникающих при их сооружении, испытании и эксплуатации. Нагрузки, воздействия и их возможные сочетания необходимо принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85. Нагрузка от собственного веса единицы длины газопровода (Н/м) должна определяться по формуле:
(1)
где рст - плотность материала трубы, [кг/м3]; g - ускорение свободного падения, [м/с2]; dе - наружный диаметр газопровода, [м]. Нагрузку от давления грунта на единицу длины газопровода (Н/м) находят из выражения:
(2)
где ргр - плотность грунта, [кг/м3]; h - расстояние от верха трубы до поверхности земли, [м]. Выталкивающая сила воды, действующая на единицу длины газопровода (Н/м), находящегося ниже уровня грунтовых вод, рассчитывается по формуле:
(3)
где ρ – плотность воды при возможности перехода обводненного грунта в жидко-пластичное состояние, [кг/м3]. При возможности перехода обводненного грунта в жидко-пластичное состояние при вычислении выталкивающей силы следует вместо плотности воды принимать плотность разжиженного грунта. Рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды устанавливается проектом. Нормативная нагрузка на единицу длины газопровода (Н/м) от веса транспортируемой среды должна определяться по формуле:
(4)
где di - внутренний диаметр газопровода, м; рср - плотность транспортируемой среды при рабочем давлении, кг/м3. Температурный перепад в материале стенок труб следует принимать равным разности между максимально (или минимально) возможной температурой стенок в процессе эксплуатации и наименьшей (или наибольшей) температурой газопровода непосредственно после его засыпки грунтом (температурой фиксирования расчетной схемы). Принятые в расчете максимальное и минимальное значения температуры, при которых допускается фиксирование расчетной схемы, должны указываться в проекте или необходимо предусматривать специальные мероприятия по укладке газопровода, предотвращающие возникновение недопустимых продольных напряжений, обусловленных температурным перепадом. Расчет Произведем расчет газопровода Ø 25 мм на нагрузки и воздействия, которым он подвержен в процессе его укладки и дальнейшей эксплуатации. Определим нагрузку от собственного веса единицы длины газопровода (Н/м) по формуле (1):
где
g = 9, 81 [м/с2]; dе = 0, 025 [м]; t = 0, 003 [м].
Тогда:
Определим нагрузку от давления грунта на единицу длины газопровода (Н/м) из выражения (2):
где ргр = 2740 [кг/м3], (см. табл. 3, ниже);
g = 9, 81 [м/с2]; dе = 0, 025 [м]; h = 1.5-0, 025 = 1, 475 [м].
Определим выталкивающую силу воды, действующую на единицу длины газопровода (Н/м), находящегося ниже уровня грунтовых вод, по формуле (3):
где ρ = ρ ст = 2740, [кг/м3]. g = 9, 81 [м/с2]; dе = 0, 025 [м].
Определим нормативную нагрузку на единицу длины газопровода (Н/м) от веса транспортируемой среды по формуле (4):
где di = 0, 019 [м]; рср = 0, 013 [кг/м3]. g = 9, 81 [м/с2].
|
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 297; Нарушение авторского права страницы