Строительство второй нитки Северо-Европейского газопровода Шексненского ЛПУ МГ "Газпром трансгаз Ухта"
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
?рмациям находим сначала кольцевые напряжения от действия нормативной нагрузки - внутреннего давления
5.Для предотвращения недопустимых пластических деформаций газопровода в кольцевом направлении проверяем условие:
.3 МПа < 363.6 МПа-условие выполняется.
. Найдем коэффициент
7. Определяем значение продольных напряжений
для положительного температурного перепада
где минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода,
-для отрицательного температурного перепада
. Для предотвращения недопустимых пластических деформаций нефтепровода в продольном направлении производим проверку
-для положительного температурного перепада
140.8<178.2 МПа, условие выполняется
для отрицательного температурного перепада
.7<178.2 МПа-условие выполняется.
Таким образом, окончательно с учетом всех проверок принимаем трубуб D=1220*24 мм.
4.4Расчет строительного периода
4.4.1 Ориентировочный расчет усилия протаскивания трубопровода в тоннеле
Усилие протаскивания Р определяется как сумма всех видов сопротивления движению трубопровода в тоннеле:
Где: Р1 - сила трения от веса трубопровода (в тоннеле);
Р2 - дополнительные силы трения от опорных реакций;
Р3 - увеличенное сопротивление перемещению при переходе от прямолинейного движения к криволинейному;
P4 - сила трения от веса трубопровода, находящегося вне тоннеля.
Силу трения от веса трубопровода Р1 рассчитывают по формуле:
,
Где: q - погонный вес трубопровода, Н/м;- расчетный радиус кривизны тоннеля, м;- коэффициент трения трубопровода об отделку тоннеля;- длина тоннеля;- текущая длина тоннеля, м;
- углы в радианах.
Погонный вес трубопровода q рассчитывается по формуле:
Где: gТ - удельный вес материала трубопровода, Н/м3;
Dн - наружный диаметр трубопровода, м;
? - толщина стенки трубопровода, м.
Дополнительные силы трения от опорных реакций Р2 рассчитываются по формуле:
Где: Ри - силы трения от опорных реакций, определяющих изгиб трубопровода, которые рассчитываются по формуле:
Где: Е - модуль упругости материала трубопровода, МПа;
В - плечо опорных реакций, рассчитывается по формуле:
;
Увеличенное сопротивление при переходе от прямолинейного движения к криволинейному перед выходом трубопровода из тоннеля Р3 рассчитывается по формуле:
Сила трения от веса трубопровода о грунт, находящегося вне тоннеля, Р4 определяется по формуле:
=fгпqгпli,
Где: fгп - коэффициент трения трубопровода о грунт;гп - погонный вес 1 м трубы, Н/м.
= fгпqгпli=0,47075,25180=509.418Н.
Таким образом в качестве тягового средства наиболее эффективным является лебедка ЛП-151 с тяговым усилием 1500 кН .
Напряжения, возникающие в трубопроводе при протаскивании, должны удовлетворять условиям прочности и деформативности:
;
Условие по прочности выполняется.
,
Где: - продольные осевые напряжения в трубопроводе при протаскивании;
- изгибное напряжение при упругом изгибе;
Условие по деформативности выполняется.
Усилие протаскивания Р не должно превышать 70% предела текучести металла труб:
,33 МПа < 4600,7=322 МПа - условие выполняется.
5Исследование напряжений и перемещений подземных трубопроводов при изменениях давления на пойменном участке перехода через реку Шексна
Величина перемещений и закон их применения по длине зависят от взаимодействия грунта, окружающего трубу, с поверхностью трубы. Приведем некоторые из моделей, используемых для описания этого взаимодействия.
5.1Модель упругого грунта, предложенная Бородавкиным П.П.
Рисунок 5.1 Модель перемещения труб в подвижном грунте.
Во многих случаях продольное перемещение трубопровода сопровождается одновременным перемещением окружающего трубу грунта.
В этом случае связь между поверхностью трубы и грунтом определяется:
(5.1)
Где: uк(х) - перемещение грунта в направлении главной оси.
Суть модели в том, что при воздействии продольной силы, сечение Х переместилось на u(x), в то же время окружающий трубу грунт переместился на uk(x) :
- действительное перемещение трубы в грунте.
Наибольшее значение граничного перемещения в сечении х=l:
(5.2)
С учетом продольной жесткости трубопровода:
при линейной зависимости:
при нелинейной квадратичной зависимости:
Где: - коэффициент продольной жесткости участка трубопровода в окрестностях рассматриваемого сечения.
Наибольшее значение продольной силы Р01, при котором ?пр возникает только в сечении х=l:
(5.3)
Данная модель применима только до тех пор, пока ?(x)? ?пр.
5.2Модель жестко-пластичного грунта Кулона.
В первом случае грунт считается упркгим телом. В модели Кулона грунт рассматривается как жестко-пластичное тело, где связб между трубами и грунтом характеризуется:
(5.4)
Где: ? - нормальное напряжение по контакту труба - грунт.
Продольные перемеще