Тема: Расчет надземного трубопровода на прочность и продольную устойчивость
Постановка цели: Определить допустимое расстояние между опорами надземного балочного перехода газопровода произвести расчет данного участка на прочность и продольную устойчивость
Исходные данные для расчета: наружный диаметр трубы – Dн, толщина стенки – ?, категория участка, внутреннее давление – P, марка стали, температура стенки трубы при эксплуатации – tэ, температура фиксации расчетной схемы трубопровода – tф, коэффициент надежности по материалу трубы – k1. Переход однопролетный.
Решение:
Определение допускаемого пролета между опорами.
Допускаемый пролет определяем по формуле:
Где qтр – суммарный вес трубы и продукта, Н/м.
Для газа нормативная нагрузка от веса продукта:
Нагрузка от веса продукта, находящегося в трубопроводе единичной длины:
Где nс.в. – коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, при расчете на продольную устойчивость и устойчивость положения равный 0,95.
Нагрузка от собственного веса металла трубы:
W – осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы, м3.
R2 – расчетное сопротивление материала трубы.
Расчет на продольную устойчивость.
Условие выполнения продольной устойчивости:
Где S – сжимающее продольное усилие в трубопроводе, Н.
F – площадь поперечного сечения трубы, см2.
Nкр – критическая продольная сила, при которой наступает потеря продольной устойчивости трубопровода, Н.
l0 – приведенная длина балочного перехода, м.
J – осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м
4.
Расчет на прочность
Условие прочности записывается в виде
Где R1 – расчетное сопротивление материала трубы, мПа.
?прN – суммарные продольные напряжения, мПа.
Mизг – максимальный изгибающий момент в пролете, Н·м.
f – суммарный прогиб трубопровода между опорами, м.
fэ – прогиб от действия поперечных нагрузок, м.
Выполнение условий прочности и устойчивости надземного участка трубопровода при проектировании – гарантия его надежной эксплуатации.