Свободный изгиб трубных секций
Часто применяется при профилировании трубопроводов. Трубопровод укладывают в грунт в определенном высотном положении, исходя из условий прочности, устойчивости и минимальных объемов работ. Установление высотного положения трубопровода – профилирование – осуществляется в проектных организациях на стадии Составления рабочих чертежей. При определении высотного положения основное значение имеют мастерство и опыт проектировщика. Однако даже при самом внимательном выполнении нельзя быть уверенным в том, что положение трубопровода будет выбрано оптимальным, т.е. таким, при котором стоимость земляных работ будет наименьшей. Указанную задачу можно решить с учетом возможных схем укладки трубопровода:
трубопровод укладывают полностью подземно, выход труб на поверхность земли исключается, а линия трубопровода формируется только за счет создания кривых упругого изгиба;
допускается возможность выхода труб на поверхность и укладки их в насыпи; в этом случае наивыгоднейшее положение линии трубопровода определяется из минимума стоимости земляных работ при выполнении требований упругого изгиба;
формирование линии трубопровода осуществляется за счет кривых упругого изгиба и углов поворота малого радиуса; в этом случае при определении наилучшего положения трубопровода учитывается как стоимость земляных работ, так и стоимость создания углов поворота малого радиуса, а также усложнение производства изоляционно-укладочных работ.
Магистральные трубопроводы малых и даже средних диаметров обладают относительно большой гибкостью и позволяют вести укладку их на некоторой постоянной глубине соответственно профилю трассы. Оценить пригодность профиля трассы для укладки трубопровода на постоянной глубине можно, сопоставляя кривизну профиля трассы и допускаемую кривизну трубопровода, обусловленную требованиями обеспечения прочности труб при изгибе, а при определенных условиях и требованиями устойчивости.
Профиль трубопровода
Внутренние усилия и напряжения упругоискривленного трубопровода
В процессе строительства трубопровод искривляется как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Изгиб трубопровода вызывает появление в стенке труб дополнительных (изгибающих) напряжений, которые зависят от радиуса упругого изгиба R, геометрических характеристик трубы и модуля упругости.
При «чистом» изгибе трубопровода, т.е. изгибе, создаваемом изгибающими моментами в начальном и конечном сечениях I–I изогнутого участка, в трубопроводе возникает по всей его длине постоянный изгибающий момент
где I – осевой момент инерции; R – радиус упругого изгиба трубопровода.
Этот момент обусловливает возникновение в стенке трубы напряжений, распределяющихся по закону где z – расстояние от оси трубы до рассматриваемой точки; для трубы 
, поэтому наибольшие продольные напряжения
Упругое искривление трубопровода в горизонтальной плоскости создается горизонтальной силой, прикладываемой к искривленному трубопроводу. При этом радиус кривизны должен быть таким, чтобы суммарные напряжения в стенке труб от изгиба, внутреннего давления и температурного перепада не превышали бы заданного предела.
При назначении минимального радиуса не учитывается даже толщина стенки труб. Чрезмерное увеличение приводит (если не использовать кривые холодного гнутья) к увеличению объема земляных работ и соответственно к серьезному изменению рельефа местности. При проведении работ по сооружению кривых упругого изгиба соответствие радиуса кривизны проектному достигается правильной разбивкой планового положения траншеи. Это положение иногда не соблюдается, и трубы не вписываются в траншею. В результате происходят поломки труб при попытке «дожать» трубопровод с помощью трубоукладчика. «Дожимание» не может допускаться, так как обусловливает появление в трубе чрезмерных изгибающих напряжений, в результате чего образуются гофры (волнообразные складки на трубе). В свою очередь гофры становятся местом, где происходят аварии, связанные с разрывом труб в процессе эксплуатации. В любом случае при укладке трубопровода на упругоискривленном участке следует следить за тем, чтобы на поверхности труб не было гофрообразования.
Актуальное на сайте:
Вычисление нормальных напряжений в первом приближении
При общем изгибе в поперечных сечениях корпуса возникают нормальные напряжения, уравновешивающие внешний изгибающий момент. Нормальные напряжения в продольных связях вычисляются по формулам:
на вершине волны
, МПа (10.8)
на подошве вол ...
Основные разделы технологического процесса работы станции, их краткая
характеристика
Технологический процесс работы станции состоит из:
Введения;
Характеристики станции (В данном пункте описывается следующее: Техническая и эксплуатационная характеристика станции; характеристика мест погрузки-выгрузки (мест общего пользо ...
Технико – экономическое обоснование технического задания
Универсальные сухогрузные суда представляют собой старейший тип сухогрузного судна. За сто с лишним лет своего существования суда этого типа практически очень мало изменились.
Хотя их скорость и грузоподъемность увеличились, машинное отд ...
Автомобильные дизельные топлива