Материал: Проектирование резервуара горизонтального и магистрального нефтепровода по дисциплине Сооружения в нефтегазовом комплексе

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

11 Расчет перехода через препятствия

11.1 Обоснование конструкции переход через препятствия


При сооружении нефтепровода возникает необходимость пересечения различных природных и искусственных преград.

К воздушным (надводным) переходам относятся участки линейной части трубопровода, проложенные надземным способом, с использованием опорных сооружений, через водные преграды шириной 10 м и более по зеркалу воды в межень.

При пересечении трубопроводами мелких рек, балок, оврагов и других естественных препятствий используются надземные балочные переходы, которые в конструктивном отношении могут выполняться одно- или многопролётными, с компенсирующими устройствами и без установки компенсаторов. В наиболее распространенных однопролетных балочных переходах трубопровод рассматривается как балка, защемленная по концам. Опорой для таких переходов служит либо грунт береговых откосов, либо опорная плита, подкладываемая под трубопровод в месте выхода его из грунта.

Наиболее экономичными конструктивными схемами являются одно- и многопролётные, (числом пролётов не более 4 надземные балочные переходы без компенсации продольных деформаций).[14]

11.2 Балочный переход с компенсаторами


По исходным данным – трубопровод пересекает реку шириной 95 метров. При прикладке трубопроводов различного назначения через естественные и искусственные преграды около 90 % препятствий встречаются шириной от 10 до 100 м, для их пересечения наиболее рациональными являются балочные трубопроводные переходы.[14]

Однопролетный балочный переход:

Конструкция и расчетная схема балочного перехода с компенсаторами изображены на рисунке 9.



Рисунок 9 – Расчетная схема балочного перехода с компенсаторами

Продольные напряжения от внутреннего давления по формуле:

(14.1)



Допустимые напряжения от изгиба по формуле:

(14.2)



Допустимый изгибающий момент по формуле:

(14.3)



Допустимый пролет по формуле:

(14.4)



, соответствующая длина компенсатора а = 0,354 = 20,15м, то общая длина перекрываемого пролета

Так как L = > 85 м, то данная конструкция перехода подходит, и в многопролетном балочном переходе нет необходимости.[14]

11.2 Расчет компенсаторов


Конструкция и расчетная схема компенсатора изображены на рисунке 10.



Рисунок 10 – Г-образный компенсатор: a – конструкция; б – расчетная схема.

Продольные перемещение трубопровода по формулам:

(112)

(113)





Амплитуда отклонения начальной длины в обе стороны по формуле:

(114)



Допустимое напряжение в компенсаторе по формуле:

(115)



Рабочая длина компенсатора по формуле:

(116)



Заключение: река шириной 95 м можно перекрыть однопролетным двухконсольным балочным переходом с компенсаторами.

Заключение


Был произведён расчет резервуара стационарной крышей РВСП-30000 в г. Тайшет и подводящий к нему трубопровод диаметром 820 мм и толщиной стенки 12 мм.


В ходе расчета шаровый резервуар прошел все проверки на прочность, были определены основные нагрузки и напряжения, действующие на резервуар и магистральный трубопровод.

В качестве перехода через реку был рассчитан балочный переход без компенсации продольных деформаций. Его стоит укладывать на промежуточных свайных или монолитных опорах c продольно-подвижными опорными частями, допускающими перемещение трубопровода лишь вдоль оси. В расчётах было учтено, что отсутствие перемещений вызывает возникновение продольных напряжений, возрастают c увеличением температуры стенок труб и внутреннего давления в трубопроводе. Проверено, что при полученных данных выполненяются условия устойчивости.

В расчётах было учтено, что отсутствие перемещений вызывает возникновение продольных напряжений, возрастают c увеличением температуры стенок труб и внутреннего давления в трубопроводе. Проверено, что при полученных данных выполняются условия устойчивости.

Список используемых источников


  1. ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов».

  2. ГОСТ 32569-2013 Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожароопасных и химически опасных производствах.

  3. ГОСТ 380-2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. (акт. 01.06.2019)

  4. ГОСТ 8.570-2000. Резервуары стальные вертикальные. Методика поверки (с Изменениями N 1-2). (акт. 01.06.2019)

  5. ГОСТ 8239-89. Сортамент. Балки двутавровые (с Изменениями N 1-5). (акт. 01.06.2019)

  6. ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент (с Изменением N 1). (акт. 01.06.2019)

  7. ГОСТ 9.032-74. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Покрытия лакокрасочные, группы, технические требования и обозначения (с Изменениями N 1-4). (акт. 01.06.2019)

  8. РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04 «Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 м3».

  9. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

  10. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.

  11. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

  12. СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы». Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* (с Изменениями N 1, 2).

  13. Беленя Е.И. Металлические конструкции: общий курс: Учеб.для вузов. – 7-е изд./Веденников Г. С. Беленя Е.И. В.А. Балдин//– М.: Стройиздат, 2013. – 560 с.

  14. Быков Л.И. Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов. .//- М: Недра, - 2005. – 824 с.

  15. Вишневская Н.С. Резервуары и резервуарные парки. Ухта: УГТУ, 2014. – 55 с.

  16. Икрин В.А. Сопротивление материалов с элементами упругости и пластичности: учебное пособие. АСВ, 2011. – 424 с.

  17. Коршак А.А. Основы транспорта, хранения и переработки нефти и газа: учебное пособие / А.А Коршак – Ростов на Дону: Феникс, 2015 – 365 с.

  18. Металлические конструкции. В 3-ч т. Т.2. Стальные конструкции зданий и сооружений. (Справочник проектировщика) / Под общ.ред. В. В. Кузнецова (ЦНИИПСК им. Н. П. Мельникова). – М.: Изд-во АВС, 1998.

  19. Нехаев Г. А. Проектирование и расчёт стальных цилиндрических резервуаров и газгольдеров низкого давления/ Г. А. Нехаев. – М.: ABC, 2010.

  20. Овчинников В.В. Расчет и проектирование сварных соединений/ Овчинников В.В. // - Москва: изд. центр «Академия», – 2013.

  21. Электронный ресурс «Нефтяное хозяйство». Статья: «Расчет и проверка прочности надземных магистральных трубопроводов». URL: http://naukarus.com/raschet-i-proverka-prochnosti-nadzemnyh-magistralnyh-truboprovodov-v-poryadke-obsuzhdeniya/ (Дата обращения: 10.12.2020).

  22. Электронныйресурс «ENGINEERING GROUP CORPORATION». Статья: «Средства сокращения потерь нефтепродуктов». URL: https://www.proektant.ua/content/193.html (Дата обращения: 10.12.2020).
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/212667