44914

Нагрузки и воздействия на трубопровод

Доклад

Производство и промышленные технологии

Поэтому учитывая продолжительность сроков эксплуатации трубопроводов и высокую изменчивость нагрузок и воздействий исходная информация о нагрузках и воздействиях должна быть подготовлена с учетом фактора времени. Для нестандартных условий работы должна быть применена расширенная процедура анализа нагрузок и воздействий на трубопровод и расчета напряженнодеформированного состояния. Для каждой из позиций должна быть реализована специализированная методика анализа нагрузок и воздействий на трубопровод. Перечень и уровень функциональных...

Русский

2013-11-15

15.03 KB

42 чел.

5 Нагрузки и воздействия на трубопровод

Трубопровод во время эксплуатации испытывает нагрузки и воздействия, которые, в общем случае, представляют собой пространственные функции. Поэтому, учитывая продолжительность сроков эксплуатации трубопроводов и высокую изменчивость нагрузок и воздействий, исходная информация о нагрузках и воздействиях должна быть подготовлена с учетом фактора времени.

Различают стандартные и нестандартные условия работы трубопровода. В первом случае для расчета параметров проектируемого трубопровода реализуют базовую упрощенную процедуру исследования и расчета напряженно-деформируемого состояния трубопровода. Для нестандартных условий работы должна быть применена расширенная процедура анализа нагрузок и воздействий на трубопровод и расчета напряженно-деформированного состояния.

К нестандартным относятся условия, при которых прокладка трассы трубопровода планируется по территориям со следующими характерными особенностями:

- заболоченные и подтопленные территории;

территории с поверхностными пустотами различного происхождения (подрабатываемые территории в зонах шахтного строительства, территории с карстовыми пустотами и т. п.);

- зоны вечномерзлых грунтов;

- оползневые зоны;

- сейсмоопасные зоны.

Перечень особых зон является открытым. По выбору проектировщика он может быть дополнен новыми позициями. Для каждой из позиций должна быть реализована специализированная методика анализа нагрузок и воздействий на трубопровод.

Нагрузки и воздействия на трубопровод разделим на две группы: функциональные и природно-климатические. Перечень и уровень функциональных нагрузок обеспечивается и регулируется конструктивной схемой трубопровода и реализованными на практике режимами эксплуатации. К функциональным нагрузкам относится внутреннее давление перекачиваемого продукта, регулируемые температурные воздействия и др. Данные о типах и уровнях функциональных нагрузок должны быть получены из проектной и эксплуатационной документации.

Природно-климатические нагрузки обусловлены взаимодействием трубопровода с окружающей средой. Данные о типах и уровнях природно-климатических нагрузок могут быть получены на основе изучения принятых конструктивных решений. Анализа информации о планируемой трассе, включающей основные природно- климатические характеристики регионов и принятых физических, механических и математических моделей рассматриваемых явлений. Содержание, форма и объем представления данных о природно-климатических нагрузках и воздействиях зависит от принятой к реализации расчетной модели.

Реальные совокупные нагрузки и воздействия на трубопровод представляют собой сложную комбинацию двух рассмотренных типов. Оценка реального воздействия на трубопровод должна быть получена с учетом взаимного влияния и сочетаемости нагрузок и воздействий различного происхождения. Выявление возможных комбинаций и сочетаний нагрузок с учетом их развертывания во времени и пространстве – обязательный и неотъемлемый этап анализа нагрузок и воздействий.

При анализе нагрузок и воздействий на трубопровод помимо расчетных нагрузок, регламентированных СНиП, необходимо учитывать дополнительные нагрузки и воздействия, появление которых вызвано реализацией непроектных режимов функционирования конструкции. Такие нагрузки и воздействия будем называть непроектными нагрузками и воздействиями. К числу непроектных нагрузок и воздействий отнесем следующие позиции:

- редкие, а потому не учитываемые в регулярных расчетах, сочетания известных нагрузок и воздействий;

- аномально высокие уровни нагрузок, учитываемых регулярным расчетом;

- действие номинальных нагрузок на частично работоспособную конструкцию с характерными для данного типа конструкций повреждениями.

Анализ непроектных режимов функционирования конструкции необходим для обеспечения уже на этапе проектирования ее устойчивости и живучести по отношению к критическим и катастрофическим отказам. В настоящее время расчетные нагрузки и воздействия на конструкцию трубопровода регламентируются СНиП. В зависимости от выбранной конструктивной схемы и способа прокладки трубопровода учитывают следующие группы нагрузок и воздействий.

Для подземных трубопроводов, продолженных в траншее:

- внутреннее давление перекачиваемого продукта;

- температурные нагрузки, вызванные несовпадением эксплуатационной температуры стенок трубопровода и температуры замыкания конструкции при монтаже;

- нагрузки, вызывающие искривление продольной оси трубопровода;

- весовые нагрузки от грунта засыпки.   

Для надземных трубопроводов, проложенных на свайном основании:

- внутреннее давление перекачиваемого продукта;

- собственный вес конструкции;

- вес транспортируемого продукта с учетом различных технологических режимов эксплуатации трубопровода;

- дополнительные весовые нагрузки от размещенного на трубопроводе оборудования и строительных конструкций;

- нагрузки, вызванные обледенением и налипанием снега;

- температурные нагрузки, вызванные несовпадением эксплуатационной температуры стенок трубопровода и температуры замыкания конструкции при монтаже;

- ветровые нагрузки.

Для нестандартных условий приведенные выше перечни нагрузок в могут быть дополнены рядом позиций:

Для трубопроводов на опорах должно быть исследовано поведение трубопровода при выпучивании, просадке или разрушении одной из промежуточных опор. В результате таких повреждений происходит изменение кривизны продольной оси, а, следовательно, возрастают изгибные напряжения; увеличение длины пролета приводит к понижению собственных частот упругих колебаний и возможности возникновения ветрового резонанса с последующим динамическим или усталостным разрушением; в случае просадки опоры при определенных режимах возможно возникновение ударного взаимодействия трубы с просевшей опорой, что может привести к ускоренному усталостному разрушению трубы в зоне контакта. К аналогичным последствиям может приводить сброс трубопровода с одной или нескольких опор.

В случае подземных трубопроводов к нестандартным условиям следует отнести варианты прокладки трубопроводов в зоне пучинистых грунтов и на участках, подверженных морозобойному растрескиванию. В этих условиях дополнительные нагрузки от грунта могут привести к разрыву или чрезмерному деформированию трубопровода. К непроектным режимам следует отнести ситуации, при которых происходит обводнение траншеи и размыв засыпки с частичной или полной потерей балластирующей способности. В этом случае возможен выброс трубопровода из траншеи на ослабленном участке с последующим разрушением или возникновением повреждений в зонах с местной потерей устойчивости.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3077. Инновации в обучении метафоры и модели. Анализ зарубежного опыта 2.02 MB
  Авторский замысел этой книги включал несколько задач. Одна из них состояла в том, чтобы представить свод практических, инструментальных подходов, созданных в мировой педагогике. Еще одна задача — выявление глубинных основ, заложенных в приметах...
3078. Понятие биоэтики 81.5 KB
  Биоэтика - наука о нравственной стороне жизнедеятельности. Биоэтика или этика жизни является разделом прикладной этики - философской дисциплины, которая изучает проблемы морали, прежде всего, относительно человека и всего живого...
3079. Особенности тоталитаризма в государственном и личностном понимании 64.94 KB
  Введение Государство — это особая форма организации общества, действующая на ограниченной территории. Государство обладает определёнными средствами и методами применения власти внутри общества, устанавливает определённый порядок взаимоотношений...
3080. Методика преподавания информатика на примере урока синтаксис языка запросов поисковой системы Yandex 51.58 KB
  Глава 1. Методика преподавания информатики 1.1  Методика преподавания информатики как педагогическая наука Вместе с введением в школу общеобразовательного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» началось формирование новой област...
3081. Бизнес-идея, миссия, видение и цели 46.92 KB
  Бизнес-идея, миссия, видение и цели Фирма будет распространять косметику по уходу за волосами. Товары буду распространяться через медицинские базы в аптеки. Конкурентов в этой среде, распространяющих схожие товары, насчитывается четыре. Сегментом ры...
3082. Оценка стоимости имущества 50.61 KB
  Оценка стоимости имущества Введение Развитие рыночной экономики в России привело к многообразию форм собственности и возрождению собственника, к увеличению количества объектов собственности в хозяйственном обороте. У каждого, кто задумывается реализ...
3083. Оценка развития сферы услуг и выявление ее роли во внешней экономике 76.38 KB
  При исследовании спектра функций, осуществляемых городом, выявляются радикальные сдвиги, вызванные изменением типа хозяйства. Промышленная революция привела к постепенному замещению традиционных отраслей производства, и в первую очередь сел...
3084. Перевозка грузов на железнодорожном транспорте 77.56 KB
  В настоящее время грузовое хозяйство является одним из ведущих на железнодорожном транспорте страны. Грузовая и коммерческая работа как производственная сфера железнодорожного транспорта и как отрасль эксплуатационной науки имеет свою более...
3085. Экономическая безопасность функционирования предприятия 1.24 MB
  Защите экономических интересов предприятия до сих пор уделялось мало внимания, хотя эта проблема очень актуальна. В условиях развития рыночных механизмов в экономике, роста частного предпринимательства весьма важной задачей экономической науки и практики хозяйственной деятельности предприятий становится обеспечение экономической безопасности.