Расчет трубопровода на прочность

Расчетные характеристики материалов

Нормативные сопротивления растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений и следует принимать равными соответственно, минимальным значениям временного сопротивления и предела текучести, принимаемым по государственным стандартам и техническим условиям на трубы. Расчетные сопротивления растяжению (сжатию) R₁ и R₂ определяют по формулам:

; (3.1)

, (3.2)

где коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по таблице 2.3; коэффициенты надежности по материалу, принимаемые по таблицам 2.4 и 2.5; коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаемый по таблице 2.6.

Нагрузки и воздействия

Рабочее (нормативное) давление — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации трубопровода. При определении рабочего давления для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов должна учитываться технологическая схема транспортирования продукта. При этом принятое рабочее давление не должно быть ниже упругости паров транспортируемого продукта при максимальной расчетной температуре для данного участка трубопровода.

Вес транспортируемой нефти в 1 м трубопровода q_прод, Н/м, следует определять по формуле

(3.5)

где rн	—	плотность транспортируемой нефти или нефтепродукта, кг/м3;
g, Dвн	—	обозначения те же, что в формуле (3.3).

Нормативную нагрузку от обледенения 1 м трубыq_лед, Н/м, следует определять по формуле

, (3.6)

где b	—	толщина слоя гололеда, мм, принимаемая согласно СНиП 2.01.07-85;
Dн	—	наружный диаметр трубы, см.

Максимальную или минимальную температуру стенок труб в процессе эксплуатации трубопровода следует определять в зависимости от температуры транспортируемого продукта, грунта, наружного воздуха, а также скорости ветра, солнечной радиации и теплового взаимодействия трубопровода с окружающей средой. Принятые в расчете максимальная и минимальная температуры, при которых фиксируется расчетная схема трубопровода, максимально и минимально допустимая температура продукта на выходе из НПС должны указываться в проекте.

При расчете нефтепровода на прочность, устойчивость и выборе типа изоляции следует учитывать температуру нефти, поступающей в трубопровод, и ее изменение по длине трубопровода в процессе транспортировки продукта.

Нагрузки и воздействия, связанные с осадками и пучениями грунта, оползнями, перемещением опор и т.д., должны определяться на основании анализа грунтовых условий и их возможного изменения в процессе строительства и эксплуатации трубопровода.

Выталкивающая сила воды q_в, Н/м, приходящаяся на единицу длины полностью погруженного в воду трубопровода при отсутствии течения воды, определяется по формуле

, (3.7)

где Dн.и	—	наружный диаметр трубы с учетом изоляционного покрытия и футеровки, м;
	—	плотность воды с учетом растворенных в ней солей, кг/м3;
g	—	обозначение то же, что в форму ле (40) .

Нормативную ветровую нагрузку на 1 м q_вет, Н/м трубопровода, для одиночной трубы перпендикулярно ее осевой вертикальной плоскости определяют по формуле

, (3.8)

где	—	нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки, Н/м2,
	—	нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки, Н/м2,