![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Нагрузки и воздействиядействующие на МТП. Их характеристики.
Внутренние усилия в трубопроводных конструкциях появляются от внешних и внутренних нагрузок. Причем эти нагрузки изменяются в зависимости от характеристик окружающей среды, параметров перекачиваемого продукта и т.п. К нагрузкам относят внутренне давление продукта в трубопроводе, вес конструкций, оборудования, давления грунта, снега, ветра, испытательные нагрузки и т.п. К воздействиям относят предварительное напряжение элементов, изменение температуры, просадки оснований, обусловленные коренным изменением структуры грунта (просадки в районах горных выработок, разжижение грунта, оползни и т.п.), сейсмические явления. К постоянным относят нагрузки, которые приложены к той или иной конструкции в течение всего срока эксплуатации сооружения, в состав которого входит конструкция (собственная масса, давление грунта и грунтовых вод, предварительное напряжение). Временными называют нагрузки и воздействия, которые действуют на сооружение или отдельную конструкцию в течение ограниченного периода, меньшего, чем расчетный период эксплуатации сооружения. В свою очередь, временные нагрузки подразделяют на длительные и кратковременные. К длительным временным нагрузкам относятся масса стационарного оборудования, материалов. Масса жидкости, хранимой в резервуарах и перекачиваемой по трубопроводам, давление перекачиваемого продукта, длительные температурные усилия в конструкциях. К кратковременным относят снеговые и ветровые нагрузки, обледенение, транспортные и монтажные нагрузки, испытательные нагрузки и т.п., т.е. нагрузки, действие которых может длиться от нескольких секунд (транспортная) до нескольких месяцев (снег, обледенение). Особые – это нагрузки и воздействия. Определяемые нарушениями технологического режима эксплуатации сооружения, резкими изменениями естественного состояния грунта (обвалы, просадки, оползни и т.п.), нагрузки от землетрясений, называемые сейсмическими Для линейной части магистральных трубопроводов наиболее характерными являются следующие нагрузки и воздействия: собственный вес трубопровода qт = q0n, (2) где q0 – вес сооружения или конструкции, определяемый по геометрическим размерам; n = 1.1 – коэффициент перегрузки (см. табл. 1). давление грунта qгр, определяемое с учетом фактических размеров конструкций и состояния грунта по формулам механики грунтов (1); гидростатическое давление воды, определяемое по одному из основных правил гидростатики: давление жидкости в любой точке не зависит от ориентировки, т.е. угла наклона площадки действия, и определяется лишь высотой столба жидкости над рассматриваемой точкой, т.е. рв = rвhg (3) где rв – плотность жидкости; h – высота столба жидкости над рассматриваемой точкой; g – ускорение свободного падения; воздействие предварительного напряжения, создаваемого за счет упругого изгиба при поворотах трубопровода в горизонтальном и вертикальном направлениях; при расчетах следует принимать нормативное значение нагрузки от предварительного напряжения равным sи, так как по табл. 1. n = 1; внутреннее давление (нормативное) р = рr(н)n (4) где рr(н) - расчетное давление газа (нефти и т.д.); n – коэффициент, принимаемый по табл. 1. вес продукта, заполняющего 1 м длины трубопровода: газа: где rr – плотность газа при нормальных условиях; р – внутреннее давление (4); n – коэффициент перегрузки (см. табл. 1.); z – коэффициент сжимаемости газа; Т – абсолютная температура; нефти и нефтепродуктов:
где rн – плотность транспортируемого продукта; температурные воздействия, рассчитываемые в соответствии с зависимостью, устанавливающей соотношение между усилиями и температурным перепадом Dt = t – t0 при невозможности температурных деформаций: st = atЕDt, (7) где st – действительные температурные напряжения; at – коэффициент линейного расширения; Е – модуль упругости; Dt – принимается по разности температуры t (наибольшей или наименьшей) и температуры t0, при которой фиксируются элементы конструкции в проектном положении; снеговая нормативная нагрузка на 1 м2 площади горизонтальной проекции поверхности конструкции qсн = q0с, (8) где q0 – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли; с – коэффициент, зависящий от формы поверхности и принимаемый по СниП II-6 74 «Нагрузки и воздействия»; ветровая нормативная нагрузка на 1 м трубопровода qвет = (qc(н) + qд(н))Dн, (9) где qc(н) – нормативная статистическая составляющая ветровой нагрузки; qд(н) – нормативная динамическая составляющая ветровой нагрузки; Значение qc(н) и qд(н) принимаются по СНиП II-6-76; выталкивающая сила воды на 1 м труб qв.в = 0.8Dн2rвg, (10) где rв – плотность воды; Dн – наружный диаметр. Остальные нормативные нагрузки и воздействия определяют в соответствии с конкретными условиями.
|