Перекладка двухниточного газопровода на переходе через реку Москва в районе города Жуковский методом наклонно-направленного бурения (стр. 9 из 15)

Проверка прочности газопровода от совместного действия всех нагрузок силового и деформационного нагружения:

Где: Е(t) – модуль ползучести материала труб при температуре эксплуатации , Мпа

d-наружный диаметр газопровода , м;.

ρ = 200 м – радиус упругого изгиба газопровода на русловом участке;

ρ = 40 м - радиус упругого изгиба газопровода на береговых участках;

σ_оу = 6,35 МПа — максимальные продольные напряжения в трубопроводе при его укладке методом ННБ на русловом участке (см. п.5.3) Определение σ_пps для руслового участка перехода:

σ_прs = 7,81 МПа < 0,9 MRS = 9 МПа - условие соблюдено

Определение σ_пps для береговых участков перехода:

σ_пps = 1.465 МПа < 0,9 MRS = 9 МПа - условие соблюдено.

Прочность газопровода обеспечена.

РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ ОВАЛИЗАЦИИ И УСТОЙЧИВОСТИ КРУГЛОЙ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ГАЗОПРОВОДА

Обеспечение допустимой овализации поперечного сечения газопровода определяется соблюдением условия:

где:

ζ = 1,3 - коэффициент, принимаемый при укладке на плоское основание;

(н/м) – полная погонная эквивалентная нагрузка,

где: β_i – коэффициенты приведения нагрузок,

Q_i - составляющие полной эквивалентной нагрузки.

(МПа) - параметр жесткости сечения газопровода;

Е_гр - модуль деформации грунта засыпки, (МПа);

Р_е - внешнее радиальное давление принимается равным:

- для необводненных участков - нулю,

- для обводненных участков - гидростатическому давлению воды P_w, (МПа).

Составляющие нагрузки Q:

- от давления грунтов:

(н/м),

где: k_rp - принимается по таблице 8;

- от собственного веса газопровода:

Q₂ = l,l ^. q_q, (н/м);

- от выталкивающей силы воды на обводненных участках трассы:

О₃ = l,2 ^. q_wi, (н/м);

- от равномерно распределенной нагрузки на поверхности засыпки:

Q₄ = l,4 ^. q_y^. d_e ^. k_н, (н/м);

Где: q_q-собственный вес единицы длинны газопровода ,н/м

q_{q= M*g=} 15.8*9.81=155 н/м;

q_wi = п/4*рw*g*de2=3.14/4*1000*9.81*0.05=389.85 н/м

q_wi -выталкивающая сила на единицу длинны газопровода

q_y -интенсивность равномерной распределённой нагрузки на поверхности грунта , н/м

q_y= р*g*de*hw;

- от подвижных транспортных средств:

Q_s = γ_т ^. q_т^. q_e, (н/м);

где γ_т = 1,1 - коэффициент для нагрузки от гусеничного транспорта

q_т - принимается по рисунку 5

При меженном уровне воды в реке для сечения на ГКО +38:

условие соблюдается.

При высоком уровне воды в реке для сечения на ГКО + 38:

При высоком уровне воды в реке для сечения на ГК1+20:

Таким образом, допустимая овализация поперечного сечения трубы обеспечена.

Обеспечение устойчивости круглой формы поперечного сечения газопровода

Устойчивость круглой формы поперечного сечения газопровода проверяется условием:

В качестве критической величины внешнего давления принимается меньшее из двух значений:

При меженном уровне воды в реке:

При высоком уровне воды в реке:

Таким образом, устойчивость круглой формы сечения газопровода обеспечена.

MRS = 10,0 МПа

Модуль ползучести материала труб Е (t_e) принимается по графику в зависимости от температуры эксплуатации газопровода t_e и напряжения в стенке трубы σ

Tэ-tф=0-0=0 ^OC

где SDR - стандартное размерное отношение;

Р- рабочее давление , МПа;

Коэффициент линейного теплового расширения материала труб

(α =2,2.10^-4,(^OC)^-1

Коэффициент Пуассона материала труб μ = 0,43

Предел текучести при растяжении σ_Т =21 МПа

Характеристики грунтов на переходе даны в таблице 2.1.

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ПРИНЯТОГО КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ.

Проверка прочности газопровода от действия всех нагрузок силового нагружения:

0,4 MRS =0,4 ^. 10,0 = 4Мпа где,MRS-минимальная длительная прочность

= 0,8 МПа m< 4MПa - условие соблюдено

Проверка прочности газопровода от совместного действия всех нагрузок силового и деформационного нагружения:

Где: Е(t) – модуль ползучести материала труб при температуре эксплуатации , Мпа

d-наружный диаметр газопровода , м;.

ρ = 200 м – радиус упругого изгиба газопровода на русловом участке;

ρ = 40 м - радиус упругого изгиба газопровода на береговых участках;

σ_оу = 6,35 МПа — максимальные продольные напряжения в трубопроводе при его укладке методом ННБ на русловом участке (см. п.5.3) Определение σ_пps для руслового участка перехода:

σ_прs = 7,34 МПа < 0,9 MRS = 9 МПа - условие соблюдено

Определение σ_пps для береговых участков перехода:

σ_пps = 0.995 МПа < 0,9 MRS = 9 МПа - условие соблюдено.

Прочность газопровода обеспечена.

РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ ОВАЛИЗАЦИИ И УСТОЙЧИВОСТИ КРУГЛОЙ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ГАЗОПРОВОДА

Обеспечение допустимой овализации поперечного сечения газопровода определяется соблюдением условия:

где:

ζ = 1,3 - коэффициент, принимаемый при укладке на плоское основание;

(н/м) – полная погонная эквивалентная нагрузка,

где: β_i – коэффициенты приведения нагрузок,

Q_i - составляющие полной эквивалентной нагрузки.

(МПа) - параметр жесткости сечения газопровода;

Е_гр - модуль деформации грунта засыпки, (МПа);

Р_е - внешнее радиальное давление принимается равным:

- для необводненных участков - нулю,

- для обводненных участков - гидростатическому давлению воды P_w, (МПа).

Составляющие нагрузки Q:

- от давления грунтов:

(н/м),

где: k_rp - принимается по таблице 8;

- от собственного веса газопровода:

Q₂ = l,l ^. q_q, (н/м);

- от выталкивающей силы воды на обводненных участках трассы:

О₃ = l,2 ^. q_wi, (н/м);

- от равномерно распределенной нагрузки на поверхности засыпки:

Q₄ = l,4 ^. q_y^. d_e ^. k_н, (н/м);

Где: q_q-собственный вес единицы длинны газопровода ,н/м

q_{q= M*g=} 15.8*9.81=155 н/м;

q_wi = п/4*рw*g*de2=3.14/4*1000*9.81*0.05=389.85 н/м

q_wi -выталкивающая сила на единицу длинны газопровода

q_y -интенсивность равномерной распределённой нагрузки на поверхности грунта , н/м

q_y= р*g*de*hw;

- от подвижных транспортных средств:

Q_s = γ_т ^. q_т^. q_e, (н/м);

где γ_т = 1,1 - коэффициент для нагрузки от гусеничного транспорта

q_т - принимается по рисунку 5

При меженном уровне воды в реке для сечения на ГКО +38:

условие соблюдается.

При высоком уровне воды в реке для сечения на ГКО + 38:

При высоком уровне воды в реке для сечения на ГК1+20:

Таким образом, допустимая овализация поперечного сечения трубы обеспечена.

Обеспечение устойчивости круглой формы поперечного сечения газопровода