Расчёт основных параметров балластировки т.п. в условиях заболоч местности

Закрепляют в основном трубы, имеющие положительную и ну­левую плавучесть. Иногда закрепляют трубы с отрицательной плавучестью. Это делается только в том случае, когда возможно образование на каком-либо участке газовых пузырей или тре­буется обеспечить пригрузку труб для предотвращения выпучи­вания под воздействием продольных сил. Трубопровод закреп­ляют путем утяжеления его или о помощью анкеров.

Устойчивость положения участка трубопровода следует проверять по условию:

где Qakm - суммарная расчетная нагрузка на участок трубопровода, действующая вверх;

Qnac - суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз;

k н.в - коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода (против всплытия)

При равномерной по длине балластировке одиночными утяжелителями или сплошным обетонированием участка трубопровода, укладываемого способом свободного изгиба, величина нормативной интенсивности балластировки - вес на воздухе - определяется из условия:

,

где n _б - коэффициент надежности по нагрузке;

q _в - расчетная погонная выталкивающая сила воды;

q_{u з} - расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода;

q_mp - расчетный погонный собственный вес трубопровода;

q _доп - расчетный погонный вес продукта;

- удельный вес материала пригрузки

Расчетную интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода следует определять по формулам:

для выпуклых кривых:

;

· для вогнутых кривых:

,

где е_о - модуль упругости стали;

I - момент инерции сечения трубопровода;

b - угол поворота оси трубопровода;

r - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода.

Расчетный погонный собственный вес трубопровода определяется по формуле:

где g _ст - плотность стали;

D _н - наружный диаметр сечения трубы;

D _вн = D _н - 2 d - внутренний диаметр сечения трубы;

d - номинальная толщина стенки трубы.

Расчетный погонный вес продукта q _доп для газопроводов не учитывается., а для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов учитывается только в случае, если при эксплуатации исключается возможность их опорожнения и замещения продукта воздухом. При учете веса продукта должна применяться формула:

,

где g _пр - плотность перекачиваемого продукта;

D _вн - внутренний диаметр сечения трубопровода.

Расстояние между отдельными груза­ми балластировки трубопровода опреде­ляется по формуле

гдеQ_г.ср— средний вес одного груза в воздухе в кгс;V_г.ср— средний фактиче­ский объем груза в м³.

- вес в воде

Число пригрузов, необходимое для балластировки участка трубопровода длиной L

N= , где l- Расстояние между отдельными грузами.

Балластировка закрепленным грунтом:

В качестве удерживающей способности одного погонного метра перемычки принимают величину ее сопротивления поперечным вертикальным перемещениям трубопровода единичной длины Рс за вычетом выталкивающей силы воды

Рс - .

Рс =Ргр + Рсц , где Ргр-вес грунта над трубопроводом,Ргр=V·γ_з.гр, где V-объем единицы длины, γз.гр- удельные вес закрепленного грунта.

Рсц- результирующая сил сопротивления грунта.Рсц=2·τ_ср·F_ср, τ – средние касательные напряжения по плоскостям среза; F_ср- площадь одной плоскости среза единичной длины.

Расстояние м/у соседними перемычками:

L1=Lп· , где Lп-длина перемычки; q₂- величина требуемой интенсивности балластировки.

Максимальное расстояние между перемычками из условия прочности

L1= ; W- момент сопротивления сечения трубы; σи – доп изгибающие напряжения;q- нагрузка, действующая на ТП q=Рс+q_тр- q_в

Тогда, L1=Lп· ≤

Число перемычек n=L/L1.

Балластировка анкерными устройствами:

Основными техническими параметрами являются расчетная несущая способность Б анк. и расстояние между ними lа.

lа = Б анк. /

Б анк. = Zа·m_анк·Р_анк,

где Zа- число анкеров в одном анкерном устройстве, m_анк- коэф условий работы анк.

Р_анк – расчетная несущая способность анкера. P анк.= Ф_анк / kн.

kн – коэф надежности анкера

Ф анк.- несущая способность анкера, Фанк=m_а·Р_пр, где m_а- коэф условий работы; Р_пр-предельное сопротивление анкера.

Поиск по сайту: