Проект трубопровода

 

5.3 Проверка общей устойчивости трубопровода

Для глинистого грунта принимаем Сгр=20 кПа, φгр=160, γгр=16800 Н/м3 по справочным данным [1, стр.112].

Находим внутренний диаметр по формуле (2), площадь поперечного сечения металла трубы и осевой момент инерции:

0,0341475 м2……........(31)

2,13·10-3 м2…………...(32)

Продольное осевое усилие в сечении трубопровода найдем по формуле:

(33)

5389272 Н

Нагрузка от собственного веса металла трубы по формуле:

,…………………….(33)

где nc.в. - коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, равный 1,1; γм - удельный вес металла, из которого изготовлены трубы, для стали γм = 78500 Н/м3; Dн, Dвн - соответственно наружный и внутренний диаметры трубы.

2948,63 Н/м.

Нагрузка от веса нефти, находящегося в трубопроводе единичной длины:

3538,05 Н/м;…(34)

Нагрузка от собственного веса изоляции для подземных трубопроводов:

…(35)

где Kип, Коб - коэффициент, учитывающий величину нахлеста, для мастичной изоляции Kип=1; при однослойной изоляции (обертке) Kип (Kоб) =2,30;

δип, ρип - соответственно толщина и плотность изоляции;

δоб, ρоб - соответственно толщина и плотность оберточных материалов;

Для изоляции трубопровода лентой и оберткой “Полилен” (толщина δип=δоб=0,635 мм, плотность ленты “Полилен” ρип=1046 кг/м3, плотность обертки “Полилен” ρип=1028 кг/м3) имеем:

75,93 Н/м.

Таким образом, нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемой нефтью определится по формуле:

6602,6 Н/м;

Среденее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом найдем по формуле:

……………..(36)

где nгр - коэффициент надежности по нагрузке от веса грунта, принимаемый равным 0,8;

γгр - удельный вес грунта, для глины γгр=16800 H/м3;

h0 - высота слоя засыпки от верхней образующей трубопровода до поверхности грунта;

qтр - расчетная нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода;

19685,2 Па;

Сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины по формуле:

(38)

24921,3 Па;

Сопротивление вертикальным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины определим по формуле:

 

………………….(37)

17944,5 Па;

Продольное критическое усилие для прямолинейных участков в случае пластической связи трубы с грунтом находим по формуле:

……………………………..(38)

54,6МН;

Находим произведение: 3,55МН;

Получили 5,38 < 21,053 MH - условие общей устойчивости выполняется. Продольное критическое усилие для прямолинейных участков трубопроводов в случае упругой связи с грунтом:

,………………………………(39)

где k0 = 25 МН/м3 - коэффициент нормального сопротивления грунта, или коэффициент постели грунта при сжатии.

199,466 МН;

179,5 МН;

5,38 < 179,5

В случае упругой связи трубопровода с грунтом общая устойчивость трубопровода в продольном направлении обеспечена.

 

Заключение

 

В процессе выполнения курсового проекта нами были решены конкретные индивидуальные задачи с привлечением комплекса знаний, полученных при изучении профильных дисциплин.

В ходе выполнения работы провели гидравлический расчет нефтепровода по исходным данным:

осуществили гидравлический расчет с дальнейшим определением насосных станций и их размещения  на участке в 730 км разместили 8 насосных станций разбив участок на 91.25 км

внутренний диаметр нефтепровода.

определили секундный расход нефти и среднюю скорость течения нефти по трубам.

определили коэффициент гидравлического сопротивления для гидравлически гладких труб и гидравлический уклон.

произвели расчет толщины стенки нефтепровода, так же бала проведена проверка на прочность и устойчивость трубопровода.

Проверка обшей устойчивости трубопровода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа: ООО “Дизайн-ПолиграфСервис", 2002. - 658 с. Н.А Еременко «геология нефти и газа». Р.А Алиев, В.Д Белоусов, А.Г Немудров, В.А. Юфин, Е.И. Яковлев «трубопроводный транспорт нефти и газа».
2. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 52 с.
3. Кабин Д.Д., Григоренко П.П., Ярыгин Е.Н. Типовые расчеты при сооружении трубопроводов. - М.: Недра. 1995. - 246 с.
4. Трубопроводный транспорт нефти: Учебник для вузов: В 2 т. / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак и др.; Под ред. С.М. Вайнштока. - М.: Недра, 2002. А.Е. Ковешников «геология нефти и газа»