федеральное агентство ПО ОБРАЗОВАНИЮ и науке ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ КАФЕДРА ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ Контрольная работа Определение необходимой величины балластировки Руководитель: Ефремова Т.В.
Волгоград, 2015
Исходные данные Вариант 6
|
de, мм | | |
ПЭ | | |
SDR | | |
Масса 1 м, кг | 5,08 | |
Р, Мпа | 0,6 | |
tэкс, 0С | +15 | |
?t | | |
в, рад. | 0,265 | |
с, м | 15,7 | |
участок | пойма | |
материал пригруза | ; | |
вес пригруза, Н | ; | |
сb, кг/м3 | ; | |
сw, кг/м3 | | |
грунт | песок | |
сгр, кг/м3 | | |
сгр, Н/м2 | | |
е | 0,40 | |
Егр, МПа | 2,5 | |
ц, град. | | |
|
Определение необходимой величины балластировки
Решение Выталкивающая сила воды на единицу длины газопровода, Н/м, определяется по формуле
qw = (/4)wgde2= (3,14/4)?1050?9,81?0,142 = 159 Н/м
где w — плотность воды с учетом растворенных в ней солей, кг/м3;
— наружный диаметр газопровода, м Нагрузка от упругого отпора газопровода qизг при свободном изгибе газопровода в вертикальной плоскости, Н/м, должна определяться по формуле
для выпуклых кривых
где — модуль ползучести материала труб, МПа;
SDR — стандартное размерное отношение номинального наружного диаметра к номинальной толщине стенки;
— радиус упругого изгиба газопровода, м.
qизг = (3,14?175?0,144?106)/(11?9?0,2652?15,73) = 0,2111/26 904,56 = 8 Н/м
Собственный вес единицы длины газопровода, Н/м, определяется по формуле
qq = mqg,
где где тq — расчетная масса 1 м трубы, принимаемая по ГОСТ Р 50 838
qq = 50 Н/м
Значения коэффициента надежности устойчивого положения для различных участков газопровода принимаются по таблице 1.
газопровод нагрузка изгиб надежность
Таблица 1
|
Участок газопровода | Значение a | |
Обводненные и пойменные за границами производства подводно-технических работ, участки трассы | 1,05 | |
Русловые участки трассы, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ | 1,10 | |
|
Коэффициент надежности по материалу пригруза принимается:
— для железобетонных грузов и мешков с цементно-песчаной смесью — 0,85.
Вес пригруза определяется по соответствующим стандартам или ТУ.
— модуль ползучести материала труб, МПа; принимается в зависимости от температуры эксплуатации по графикам, приведенным на рисунке, где напряжения в стенке трубы определяются по формуле
а — = 1,5 МПа; б — = 2,5 МПа; в — = 3 МПа; г — = 4 МПа
Рисунок — Значения модуля ползучести материала труб для проектируемого срока эксплуатации 50 лет в зависимости от температуры транспортируемого газа
Определяем величины qгр, a, b и с:
с = 2kqгрtg (0,7),
qгр = 9,81?(2010;1,05?1050)/(1+0,4) = 6359 Н/м
а = 6359?0,14+0,7?0,14?3500/cos (0,7?35) = 1267
b = 4?0,14?6359? tg (0,735) ?[(3,14/8)?6359?0,142 + (1,05?(159+8)-50)/0,7] = 370 217,6
с = 20,14 6359tg (0,735) =812.
Необходимая высота грунта, закрепляемого НСМ, согласно формуле должна быть:
Н0? ((12672+370 217,6)0,5 — 1267)/5840 = 0,024
