Методика анализа напряженного состояния изгиба трубопровода по высотному положению
Диаметр трубы и рабочее давление как параметры трубопровода, определяющие технические решения по технологии его строительства и эксплуатации. Расчет минимально допустимого радиуса кривизны упруго искривленного участка с учетом податливости грунта.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.03.2019 |
| Размер файла | 53,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Достижения в области создания материально-технической базы в нашей стране неразрывно связаны с развитием нефтяной и газовой промышленности, с созданием разветвлённой системы магистральных газо- и нефтепроводов. Большая часть добываемых нефти и газа транспортируется по трубопроводам.
Газ и нефть - являются пожаро- и взрывоопасными средами. При разрыве трубопроводов нарушается экология почвенного слоя и водоемов, вызывая гибель растительности и животного мира.
Разрыв трубопровода сопровождается значительными потерями ценного топлива, нарушается энергоснабжение целых районов страны, поэтому обеспечение высокой надежности трубопроводов является одной из основных задач строительства и эксплуатации трубопроводов. При эксплуатации трубопроводов можно выделить управляемые параметры, некоторые параметры можно изменить в строго регламентируемых пределах, характеризующих допустимую область практически возможных изменений параметров. Неуправляемые параметры необходимо четко учитывать при строительстве и эксплуатации трубопроводов (гидрометеорологические и гидрогеологические условия). В период эксплуатации могут проявляться случайные изменения параметров. Например, физические свойства грунта, давление в трубопроводе, температурный перепад, деформации в металле трубы, физико-химические свойства металла.
Изменение значений параметров качества трубопроводов при эксплуатации вызывает закономерное изменение состояния трубопровода, которое характеризуется определенными критериями, поэтому при изменении параметров необходимо выполнять поверочные расчеты.
Основными параметрами трубопровода, определяющими технические решения по технологии строительства, эксплуатации, являются - диаметр трубы, рабочее давление, толщина стенок труб, масса 1 кг длины трубы, характеризующие момент инерции сечения, плавучесть трубы, необходимые пригрузки на 1 м длины, прогибы трубы, которые вызывают напряженное состояние. В прямой зависимости от жесткости труб находятся способность трубопровода упруго изгибаться и занимать определенное положение по отношению к профилю дна траншеи.
Трубопровод любого диаметра и назначения имеет криволинейные участки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что вызывает необходимость обхода различных препятствий, образуемых рельефом местности, и переходов через естественные и искусственные препятствия. Повороты выполняются при помощи упругого изгиба (свободного) или при помощи варки кривых труб.
Радиус упругого изгиба вычисляется из условий прочности металла труб (таблица 1):
- в горизонтальной плоскости;
- в вертикальной плоскости на «выпуклом» рельефе;
- напряжение от упругого изгиба,
Где - наружный диаметр трубопровода;
- рабочее давление в трубе;
- толщина стенки трубы;
- коэффициент линейного расширения металла труб;
- расчетный температурный перепад;
- коэффициент сжимающих (растягивающих) напряжений;
- коэффициент, определяющий категорию трубопровода;
- коэффициент надежности;
- нормативное сопротивление металла труб.
Таблица 1. К расчету нормативного сопротивления металла
|
, кг/см2 |
, см |
, см |
, кг/см2 |
, см |
, 1/°С |
, °С |
, кг/см2 |
||||
|
2,1·106 |
72 |
1 |
900 |
70 |
12·10-6 |
50 |
0,4 |
1 |
105 |
3300 |
С учетом податливости грунта минимально допустимый радиус кривизны упруго искривленного участка при кг/cм2 равен:
, (4)
трубопровод упругий кривизна
Где - коэффициент, учитывающий уменьшение напряжений.
.
За счет изменения длины искривленного участка при его поперечном перемещении
, (5)
Где - коэффициент откоса траншеи; - отношение прогиба трубы к длине кривой. .
Таким образом, из приведенных расчетов видно, что полученные радиусы меньше минимально допустимого радиуса кривизны. Расчеты показали, что радиусы в горизонтальной и вертикальной плоскостях допустимы.
Литература
1. Кязимов К.Г. Эксплуатация и ремонт подземных газопроводов: учебник/ К.Г. Кязимов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981.-320 с.
2. Надежность работы водосбросных трубопроводов / О.В. Михеева, Э.Ю. Шмагина, А.В. Кочетков, И.А. Ильичева // Интернет-журнал «Науковедение». - 2014.- №4(23). - 14.
3. СН 42.13330.2011. Градостроительство. Планировка и застройка городских поселений. - М.: Министерство регионального развития РФ, 2011. - 109 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет простого трубопровода, методика применения уравнения Бернулли. Определение диаметра трубопровода. Кавитационный расчет всасывающей линии. Определение максимальной высоты подъема и максимального расхода жидкости. Схема центробежного насоса.
презентация [507,6 K], добавлен 29.01.2014Определение наружного диаметра изоляции стального трубопровода с установленной температурой внешней поверхности, температуры линейного коэффициента теплопередачи от воды к воздуху; потери теплоты с 1 м трубопровода. Анализ пригодности изоляции.
контрольная работа [106,4 K], добавлен 28.03.2010Составление принципиальной схемы компрессорной установки и системы осушки. Технология производства сжатого воздуха. Расчёт участка магистрального трубопровода. Выбор и термодинамический расчет холодильной машины блока осушки. Оценка потери давления.
курсовая работа [97,1 K], добавлен 30.03.2014Строение простых и сложных трубопроводов, порядок их расчета. Расчет короткого трубопровода, скорости потоков. Виды гидравлических потерь. Определение уровня воды в напорном баке. Расчет всасывающего трубопровода насосной установки, высота ее установки.
реферат [1,7 M], добавлен 08.06.2015Максимальный расход через гидравлическую трассу. Значения кинематической вязкости, эквивалентной шероховатости и площади проходного сечения труб. Предварительная оценка режима движения жидкости на входном участке трубопровода. Расчет коэффициентов трения.
курсовая работа [261,3 K], добавлен 26.08.2012Методика расчёта гидравлических сопротивлений на примере расчёта сложного трубопровода с теплообменными аппаратами, установленными в его ветвях. Определение потерь на отдельных участках трубопровода, мощности насоса, необходимой для перемещения жидкости.
курсовая работа [158,3 K], добавлен 27.03.2015Расчет затрат тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Определение диаметра трубопровода, числа компенсаторов, потерь напора в местных сопротивлениях, потерь напора по длине трубопровода. Выбор толщины теплоизоляции теплопровода.
контрольная работа [171,4 K], добавлен 25.01.2013Задачи расчёта трубопроводов с насосной подачей: определение параметров установки, выбор мощности двигателя. Определение величины потерь напора во всасывающей линии и рабочей точке насоса. Гидравлический расчет прочности нагнетательного трубопровода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.02.2012Расчет элементов системы газоснабжения села Неверовское Вологодского района. Технологические и конструктивные решения по строительству газопровода низкого давления. Выбор способа прокладки и материала трубопровода. Годовой и расчетный часовой расход газа.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 10.04.2017Расчет гидропривода машины для контактной стыковой сварки. Выбор основных параметров гидродвигателя, гидроаппаратуры. Внутренний диаметр трубопровода. Предельные значения объемного расхода. Характеристика магистральной и вспомогательных гидролинии.
контрольная работа [957,9 K], добавлен 20.04.2015Расчет температурного напора в теплообменном аппарате змеевикового типа для подогрева металла. Определение необратимой потери давления воздушного потока, проходящего через аппарат. Расчет тепловой изоляции подводящего трубопровода и длины трубки змеевика.
контрольная работа [684,3 K], добавлен 17.11.2015Решение задач по гидростатике: определение давления жидкости на стенки резервуара при ее нагреве, расчет минимального и конечного усилий для удержания крышки. Расчёт линейного сопротивлении трубопровода. Определение рабочей точки при работе насоса.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 27.06.2010Абсолютное и избыточное давление в точке, построение эпюры избыточного давления. Определение силы избыточного давления на часть смоченной поверхности. Режим движения воды на каждом участке короткого трубопровода. Скорость в сжатом сечении насадки.
контрольная работа [416,8 K], добавлен 07.03.2011Вычисление мощности двигателя вентилятора для перекачки воздуха через трубопровод заданной конфигурации. Построение пьезометрического графика для заданных условий процесса и графика изменения скорости по сечению трубы на первом участке трубопровода.
контрольная работа [216,6 K], добавлен 15.04.2012Расчет показателей работы газотурбинного двигателя. Проверка напряженного состояния рабочей лопатки последней ступени. Распределение параметров по ступеням компрессора, степени повышения давления, входной закрутки потока на входе в рабочее колесо.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.01.2015Основные параметры двигателя. Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя. Среднее давление механических потерь. Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя. Удельная поршневая мощность. Эффективные показатели работы двигателя.
практическая работа [59,3 K], добавлен 15.12.2012Определение числовых значений объёмного, массового и весового расхода воды, специфических характеристик режима движения, числа Рейнольдса водного потока, особенности вычисления величины гидравлического радиуса трубопровода в условиях подачи воды.
задача [25,1 K], добавлен 03.06.2010Рассмотрение алгоритма решения задач о равновесии плоской и пространственной систем сил. Нахождение уравнения траектории точки для заданного момента времени; определение ее скорости, касательного и нормального ускорения, а также радиуса кривизны.
контрольная работа [303,8 K], добавлен 26.04.2012Измерение радиусов колец Ньютона при разных длинах волн. Когерентность как согласованное протекание во времени нескольких колебательных процессов, проявляющееся при их сложении. График зависимости радиуса колец Ньютона от их номера при разной длине волны.
лабораторная работа [171,7 K], добавлен 15.03.2014Гидравлические машины как устройства, служащие для преобразования механической энергии двигателя в энергию перемещаемой жидкости или для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, методика расчета ее параметров.
курсовая работа [846,7 K], добавлен 09.05.2014
