Расчёт тягового усилия при протаскивании трубопровода

При укладке подводных трубопроводов наибольшее распространение получил способ протаскивания трубопровода по дну с помощью заранее уложенного троса. При этом необходимо определить тяговое усилие для всех возможных случаев, подобрать тяговые средства и определить допустимую скорость движения трубопровода при протаскивании с самозаливом.

Усилие протаскивания при трогании трубопровода с места:

 

 (2.45)

 

где q_б – вес единицы забалластированного трубопровода;

j – угол внутреннего трения грунта, для песка j=25°;

с^¢ - восстанавливающаяся часть сцепления грунта с, с=22 кПа;

а – длина части окружности трубы, врезающейся в грунт, а=0, 0422;

L – длина перехода;

Е_пас – пассивный отпор грунта, врезающегося в него утяжеляющим грузом.При сплошном бетонировании Е_пас=0.

 

 

При установившемся движении трубопровода с остановками:

 

 (2.47)

 

где q_б, L, j - то же, что в формуле (2.45).

Подбираем тяговое средство:

 

    (2.48)

 

где m_о – коэффициент условия работы тяговых средств;

для тягачей m_о =1, 1

Т_о^max - наибольшее значение из Т_о и Т_у.

Необходимое тяговое усилие обеспечит трубоукладчик Т35-60, развивающий тяговое усилие 223, 7 кН.

Расчёт скорости протаскивания

Произведем расчет тягового троса по формуле:

 

    (2.49)

 

где n=1, 3 – коэффициент перегрузки, при протаскивании по грунту;

m=1, 1 – коэффициент условия работы;

к – коэффициент однородности троса:

для новых тросов к=1;

t – коэффициент тросового соединения (трос продет в отверстие планки t=0, 35)

Выбираем трос диаметром 39, 5 мм с временным сопротивлением проволок разрыву 160 кг/см².

Скорость протаскивания трубопровода определяется из условия предотвращения всплытия протащенной части трубопровода. При этом уровень воды в трубопроводе не должен опускаться ниже зеркала воды в водоеме более, чем на 1м =h_о. Из этого условия секундный расход воды, поступающей в трубопровод через заливное отверстие определяется:

 

 (2.50)

 

где m =0, 62 - коэффициент расхода для круглого сечения с острыми кромками.

 

 (2.51)

 

где d – диаметр отверстия.

Расход воды в самом трубопроводе с внутренним диаметром D:

 

 (2.52)

 

где V – скорость протаскивания.

Для трубопровода с внутренним диаметром 209 мм выбираем диаметр заливного отверстия 80 мм.

 

 (2.53)

 

 (2.54)

Расчёт перехода через р. Западная Двина (методом ГНБ)

Общие положения

Технология прокладки трубопровода методом горизонтально – направленного бурения позволяет проложить газопровод под рекой в защитном кожухе, что повышает его надежность и делает ремонтоспособным при минимуме земляных работ.

Прокладка осуществляется в несколько этапов:

— бурение пилотной скважины

— предрасширение сважины до диаметра 360мм

— предрасширение скважины до диаметра 690мм с одновременным протаскиванием кожуха ш426Ч7мм

— протаскивание сваренного газопровода через кожух

Расчёт кожуха

Расчет кожуха производим с учетом того, что на него действует гидростатическое давление столба воды и вес обводненного грунта.

Расчетная вертикальная нагрузка на футляр:

 

, (2.6)

 

где: n_ГР =1, 2 – коэффициент надежности по нагрузке (стр. 223 [25]);

g_ГР = 22 кН/м³–объемный вес грунта в естественном состоянии;

g_в = 10, 5 кН/м³–объемный вес воды;

h_гр – максимальная высота грунта от кожуха до дна реки;

h_в – максимальная глубина реки;

Расчетная величина бокового давления грунта:

, (2.9)

 

где: ц_гр =20˚ – угол внутреннего трения грунта(суглинок)

Определим поперечное усилие и изгибающий момент, действующие на кожух:

 

 (2.9)

 

 

 (2.13)

 

где: С_ПЛ = 0, 25– коэффициент учитывающий всестороннее сжатие кожуха;

Определим толщину стенки кожуха:

 

 (2.14)

, (2.14)

 

где:  нормативное сопротивление растяжению металла трубы;

К₂ – коэффициент безопасности по материалу, равный 1, 15(табл. 10 [2]);

m =0, 75 коэффициент условий работы;

К_Н =1– коэффициент надежности (табл. 11 [2]);

;

Рассчитанную толщину стенки кожуха сравним по таблице с минимально допустимой.

Принимаю толщину стенки защитного кожуха d_К = 7 мм

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: