Расчет напряженного состояния при укладке изолированного трубопровода

При составлении расчетно-технологической схемы укладки изолированного трубопровода принимается, что все трубоукладчики в колонне с целью предельного снижения напряжений изгиба рационально объединены в три группы, расположенные в местах, обозначенных точками 1,2 и 3. При этом суммарная нагрузка на каждую из групп равна соответственно к_{1 ,} к₂ и к_{3 .}

На первом этапе расчета определяют высоту подъема трубопровода в точке 3 по формуле . Затем находят безразмерные параметры S и P

; , (4.15)

По значениям полученных параметров на диаграмме в семействе сплошных кривых находят сначала точку, которая совпадает по обозначению с полученными параметром S (или близка к нему), а затем семейства пунктирных кривых такую, которая соответствует параметру P. После этого находят точки пересечения этих кривых и определяют их координаты π и η.

Как правило, имеются две точки пересечения, что говорит о возможности получения двух решений поставленной задачи. Поэтому дальнейший расчет следует выполнять по обоим вариантам и лишь на окончательной стадии выбрать предпочтительный в технологическом отношении. Далее определяют длину пролета по формуле:

, (4.16)

Затем находят расстояние L₁ и L₂, которые характеризуют взаимное расположение групп трубоукладчиков:

, , (4.17)

Для нахождения длины пролета l₄ можно пользоваться соотношение , где ψ=0,8.

Нагрузки, приходящиеся на каждую группу трубоукладчиков, определяются по формулам:

(4.18)

Следует иметь в виду, что полученные нагрузки представляют собой суммарное силовое воздействие на все трубоукладчики данной группы. Для дальнейших расчетов воспользуемся условием:

(4.19)

Где i - индекс, соответствующий порядковому номеру группы трубоукладчиков (1,2 и 3);

n – число трубоукладчиков в группе;

a_iрасч – вылет крюков у трубоукладчиков в данной группе;

к=1,4 – коэффициент запаса устойчивости против опрокидывания;

М_уст – момент устойчивости трубоукладчиков.

Расстояние между трубоукладчиками одной группы обычно принимаются равными 8-12 м. высота подъема трубопровода в средней части колонны (в точки 2) может быть определена по формуле:

, (4.20)

Для оценки напряженного состояния трубопровода при укладке определяют изгибающие моменты, действующие в опасных сочетаниях трубопровода, т. е. под крюками трубоукладчиков. При этом использовано условие равенства моментов во всех опасных сечениях. Искомые моменты можно определить по формуле:

(4.21)

Для нахождения напряженного изгиба воспользуемся выражением:

(4.22)

Если считать, что трубопровод представляет собой тонкостенную конструкцию, т.е. D_н>>δ, то справедливо соотношение:

(4.23)

Где - удельный вес стали.

При этом выражение (4.22) примет вид:

(4.24)

Здесь Е-модуль упругости стали кН/м². Из формулы (4.24) следует, что для заданной расчетно-технологической схемы напряжения изгиба не зависят от диаметра трубопровода и толщены стенки.

Date: 2015-06-07; view: 1668; Нарушение авторских прав