Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Указания к решению задачи 5
|
|
Для нормальной работы проходящего по дну водоёма трубопровода необходимо придать ему надёжную устойчивость.
Устойчивость создается силой веса трубы, силой веса перекачиваемого продукта и силой пригрузки чугунными или железобетонными грузами.
Наиболее распространены утяжеляющие ж/б пригрузы различных типов и размеров: тип УБО, УБК-М, УТК (рис. 6, рис. 7, табл. 10-13 пособия).
Эти грузы следует применять для балластировки трубопроводов на переходах через болота различных типов и малые водотоки, на выпуклых и вогнутых кривых и прямолинейных участках, прилегающих к ним, на углах поворота в горизонтальной плоскости, на участках выхода трубопровода на поверхность.
Рисунок 6. Схема утяжелителей типов УБО для балластировки газопроводов
Рисунок 7. Кольцевые грузы: а – железобетонный; б – чугунный;
1, 2 – верхняя и нижняя половины груза; 3 – болт; 4 – гайка
Таблица 10 – Характеристика грузов типа УБО
| Марка груза | Диаметр трубопровода, мм | Габаритные размеры, мм | Объём груза, м3 | Масса груза, т | ||
| Н | L | В | ||||
| УБО-1 УБО-2 УБО-3 УБО-4 | 1,872 1,843 1,455 1,455 1,455 0,75 | 4,305 4,238 3,346 3,346 3,346 1,725 |
Таблица 11 – Характеристика грузов типаУБК-М
| Марка | Размеры, мм | Расход бетона, м | Масса изделия, т | ||
| В | Н | L | |||
| УБК-1,4 КБК-1,2 УБК-1,0 УБК-0,8 УБК-0,7 УБК-0,5 УБК-0,4 | 2,55 1,7 1,44 1,12 0,98 0,68 0,54 | 4,1 3,46 2,7 2,36 1,6 1,3 |
Таблица 12 – Характеристика сборных ж/б кольцевых утяжелителей
типа УТК
| Марка утяжелителя | Расход материалов на один утяжелитель | Масса, кг | |||
| одного утяжелителя | 1 м утяжеляющего покрытия | ||||
| бетон, м3 | сталь, кг | на воздухе | на воде | ||
| УТК 1020-24-1 | 0,69 | 76,94 | |||
| УТК 1020-24-2 | 0,88 | 76,94 | |||
| УТК 1220-24-1 | 0,98 | 88,7 | |||
| УТК 1220-24-2 | 1,23 | 88,7 | |||
| УТК 1420-24-1 | 1,24 | 98,3 | |||
| УТК 1420-24-2 | 1,79 | 98,3 |
Для балластировки трубопроводов на переходах через водные преграды, болота III типа, где применяется метод протаскивания, используют чугунные или ж/б кольцевые пригрузы. Сборный ж/б кольцевой утяжелитель типа УТК изготовляется из бетона класса В20 плотностью 2,3 т/м3 и состоит из двух симметричных полуколец, которые монтируются на трубе по деревянной футеровке и скрепляются между собой стальными болтами. Аналогичный вид имеют и чугунные грузы (табл. 13).
Таблица 13 – Характеристика чугунных кольцевых грузов
| Наружный диаметр трубопровода, мм | Масса груза, кг | Размеры, мм | ||||||
| груза | болтов | |||||||
| r1 | r2 | r3 | В | М | dб | Lб | ||
При расчёте отрицательной плавучести должно быть выполнено условие
Б ³ åБi,
| где | Бi | – | необходимые нормативные пригрузки, |
Бi = пi × Бфi,
| где | пi | – | коэффициент перегрузки; |
| Бфi | – | фактические нагрузки, которые определяются по формулам. |
Определяются пригрузки для компенсации взвешивающего усилия:
| где | nВ | – | коэффициент, учитывающий возможное увеличение объёмной массы воды в паводок, при засыпке и т. п. nВ = 1,1; |
| ρВ | – | плотность воды с учётом взвешенных частиц грунта, кг/м3; | |
| V | – | объём воды, вытесненной 1 м. длины трубопровода, м3; | |
| g | – | ускорение силы тяжести, м/с2. |
Определяется пригрузка компенсации гидродинамических воздействий.
Согласно СНиП гидродинамические воздействия на трубопровод БВ, Н ( кгс ), определяются по формуле:
| где | u | – | средняя скорость течения потока, м/с. Принимается u = 0,5 м/с; |
| D | – | проекция 1 м. длины трубопровода на плоскость, перпендикулярную вектору скорости потока, м2. |
Дополнительная пригрузка для обеспечения устойчивости на сдвиг БГ, Н ( кгс ):
Определяется дополнительная пригрузка на упругий изгиб трубопровода в соответствии с проектным профилем:
а) если рассматривать трубопровод как балку с одним защемленным и опёртым концом, то упругий изгиб трубы Бизг, Н ( кгс ), определяется по формуле:
б) с обоими защемленными концами:
в) с обоими шарнирно-опёртыми концами:
| где | f | – | стрела прогиба, м. Этой величиной задаются; |
| Е | – | модуль упругости материала трубы, Н/м3 (кгс/см2); | |
| l | – | длина криволинейного участка траншеи, м. |
Определяется суммарный вес пригрузки
Б ³ Бi = (БА – g) + БВ + БГ + Бизг,
| где | g | – | масса 1 м. длины трубопровода в воздухе, кг [3]. |
Сила веса пригрузки Gгр, Н, на весь трубопровод составит:
Gгр = Б × L
Определяется количество грузов, устанавливаемых на трубопроводе:
| где | gгр | – | масса одного груза, Н (кгс). |
Полученное значение п о округляется в большую сторону до целого числа и далее в расчёте обозначается п.
Определяется расстояние между грузами l 1, м:
м.
По предельному сопротивлению на сдвиг по грунту определяется тяговое усилие протаскиваемого трубопровода Тгр, Н:
Тгр = kт× Gгр× f, Н (кгс),
| где | kт | – | коэффициент трогания с места, kт = 2,0; |
| f | – | коэффициент трения скольжения, f = 0,6 – 1,0; | |
| Gгр | – | сила веса пригрузки. |
Определяется разрывное усилие Rн, Н:
Rн = Тгр× k,
| где | k | – | коэффициент прочности, k = 4. |
Согласно ГОСТ принимается количество канатов и приводится их техническая характеристика, выбрать монтажные приспособления можно по справочнику [4].
Так как с таким канатом выполнять такелажные работы тяжело, уменьшаем тяговое усилие, применяя тележки узкой колеи или роликовые опоры.
Тяговое усилие при протаскивании на тележках Тук, Н:
Тук = k× (Т 1 + Т 2 + Т 3) + Т 4,
| где | Т 1 | – | сила трения качения колес тележки по рельсам, Н, (кгс) |
Н, (кгс)
| где | gп | – | масса 1 м длины протаскиваемого трубопровода, Н (кгс); |
| g т | – | масса тележки на 1 м длины трубопровода, Н (кгс); | |
| rк | – | радиус колеса тележки, м; | |
| f 1 | – | коэфф. трения качения колес тележки по рельсам; f 1 = 0,12; | |
| Т 2 | – | сила трения в подшипниках осей тележки, Н (кгс); |
Н, (кгс)
| где | f 2 | – | масса 1 м длины протаскиваемого трубопровода, Н (кгс); |
| g т | – | коэфф. трения скольжения осей в подшипниках; f 2 = 0,2; | |
| rрс | – | радиус оси ската тележки, м; | |
| Т 3 | – | усилие, необходимое на преодоление сопротивления ребер у колес при движении их по рельсам, Н (кгс); |
, Т 4 = gкан × f 3, Н (кгс),
| где | gкан | – | масса каната на 1 м длины трубопровода, Н (кгс); |
| f 3 | – | коэф. трения скольжения каната о грунт. Принимается f 3 = 1. | |
| Gгр | – | сила веса пригрузки. |
По соответствующему ГОСТ подбирается канат соответствующего диаметра.
При протаскивании трубопровода по роликовой дорожке тяговое усилие Тр. д, Н ( кгс ), определяется по формуле:
Тр.д = k× (Т 1 ´ + Т 2 ´ + Т 3 ´) + Т 4 ´,
| где | Т 1 | – | сила трения качения трубопровода по роликам, Н (кгс), |
Т 1́ 
| где | f 4 | – | коэф. трения качения дерева по стали (футеровка); f 4 = 0,2; |
| g т | – | коэф. трения скольжения осей в подшипниках; f 2 = 0,2; | |
| rр | – | радиус ролика, м; rр = 0,15 м; | |
| Т 2 ´ | – | сила скольжения осей роликов в опорах, Н (кгс); |
Т2́ 
Н (кгс),
| где | rрс | – | радиус оси ролика, м; |
| Т 3 | – | добавочное сопротивление от неточной укладки осей роликовых опор, Н (кгс); |
Т 3 ´= 0,4 · (Т 1 ´ + Т 2 ´).
Выбирается канат по ГОСТ с соответствующим диаметром.
Определяется пригрузка для компенсации гидродинамических воздействий по формуле:
Н (0,6 кгс),
Дополнительная пригрузка для обеспечения устойчивости на сдвиг определяется по формуле:
Н (2 кгс ).
Определяется дополнительная пригрузка на упругий изгиб трубопровода в соответствии с проектным профилем по формуле, рассматриваем трубопровод как балку с обоими защемленными концами:
Н (41,7 кгс );
Определяется суммарный вес пригрузки по формуле:
Б ³ Бi = (4827 – 2060) + 6 + 20 + 417 = 3210 Н (327 кгс)
Силу веса пригрузки на весь трубопровод определяем по формуле:
Gгр = 3210 × 200 = 642 000 Н (65 510 кгс).
Определяется количество грузов, устанавливаемых на трубопроводе по формуле, принимается gгр = 4900 Н (500 кгс):
. т.е. п = 131.
Определяется расстояние между грузами по формуле:
м
По предельному сопротивлению на сдвиг по грунту определяется тяговое усилие протаскиваемого трубопровода по формуле:
Тгр = 2,0 × (642 000 +2060 · 200) × 1 = 2 108 000 Н (214 880 кгс),
Определяется разрывное усилие по формуле:
Rн = 2 108 000× 4 = 8 432 000 Н (859 530 кгс),
Согласно ГОСТ принимается количество канатов и приводится их техническая характеристика.
Так как с канатом выполнять такелажные работы тяжело, уменьшаем тяговое усилие, применяя тележки узкой колеи или роликовые опоры.
Сила трения качения колес тележки по рельсам по формуле:
Н, (512 кгс).
С ила трения в подшипниках осей тележки по формуле:
Н (10,2 кгс).
Усилие, необходимое на преодоление сопротивления рёбер у колес при движении их по рельсам по формуле:
Н (261 кгс);
Т4 = 35 × 1 = 35 Н (3,6 кгс).
Тяговое усилие при протаскивании на тележках составят по формуле:
Тук = [2× (5020 + 100 + 2560) + 35] · 200 = 3 079 000 Н (313 860 кгс).
Разрывное усилие каната по формуле:
Rн = 66 512 · 4 = 265 048 Н (27 120 кгс).
По соответствующему ГОСТ подбирается канат диаметром d = 24 мм.
Сила трения качения трубопровода по роликам по формуле:
Т 1́ 
Н (716 кгс).
Сила скольжения осей роликов в опорах по формуле:
Т 2́ 
Н (22 кгс).
Добавочное сопротивление от неточной укладки осей роликовых опор по формуле:
Т 3 ´= 0,4 · (7027 + 211) = 2893 Н (295 кгс).
Тяговое усилие при протаскивании трубопровода по роликовой дорожке по формуле:
Тр.д = [2 × (7027 + 211 + 2893) + 35] = 4 059 400 Н (413802 кгс).
Разрывное усилие каната по формуле:
Rн = 101 632 · 4 = 406 648 Н (41 440 кгс).
Выбирается канат по ГОСТ с диаметром d = 32,5 мм.
Date: 2015-06-07; view: 753; Нарушение авторских прав