деформации

     Исходные  данные:

1. Нефтепровод номинальным диаметром 1020 мм;
2. Участок высшей категории;
3. P = 6,2 МПа - рабочее давление;
4. Технические условия на трубы: ТУ 20/28/40/48/56-79 (Германия);
5. R₁^н = 588 МПа - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла трубы и сварных соединений, равное минимальному значению временного сопротивления σ_в, установленного по государственным стандартам и техническим условиям на трубы ;
6. R₂^н = 461 МПа - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла трубы и сварных соединений, равное минимальному значению предела текучести σ_т, установленного по государственным стандартам и техническим условиям на трубы;
7. m = 0,6 - коэффициент условий работы трубопровода;
8. k₁= 1,34 - коэффициент надежности по материалу;
9. k_н = 1 -коэффициент надежности по назначению трубопровода;
10. k₂ = 1,15 - коэффициент надежности по материалу ;
11. ∆t = 48ºС  -  расчетный температурный перепад;
12. E = 206000 МПа – модуль упругости стали (модуль Юнга);
13. α = 12 · 10^-6 1/ ºС – коэффициент линейного расширения металла труб [17];
14. R_min = 1700 м – минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода.

 
 
 

3.2 Определение толщины стенки нефтепровода 

     Расчетное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений:

 МПа.                                       (2.1)

     Расчётная толщина стенки нефтепровода:

 м.                          (2.2)

     Полученное  значение толщины стенки округляем  до ближайшего в большую сторону  по сортаменту и получаем м.

Внутренний диаметр:

м.                                   (2.3)

     Проверяем наличие продольных осевых сжимающих напряжений

                                            (2.4)

 МПа.

     нак минус полученного результата указывает  на наличие продольных осевых сжимающих  напряжений, поэтому необходимо определить значение коэффициента , учитывающего двухосное напряжённое состояние металла труб:

          (2.5)

     Уточняем толщину стенки нефтепровода:

 м.                   (2.6)

   

     Таким образом, принимаем толщину стенки м.

     Принятая  толщина стенки труб удовлетворяет  условию: 

 м.                                                      (2.7)

< > м.

3.3 Расчёт трубопровода на прочность

     Проверка  трубопровода на прочность производится по условию

, где                                                      (2.8)

ψ₂ - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, определяемый по формуле

, где                                          (2.9)

σ_кц - кольцевые напряжения  в стенке трубы от расчетного внутреннего давления:

 МПа.                           (2.10)

     По  формуле (2.9):    .

< МПа.

     Условие (2.8) выполняется, следовательно, прочность обеспечена. 
 

3.4 Расчёт трубопровода на допустимые пластические деформации 

     Проверка  трубопровода по деформациям производится по условиям:

,                                                 (2.11)

,                                                      (2.12)

где С – коэффициент, принимаемый равным 0,65 для категории «В»;

σ_кц^н - кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления:

 МПа.                           (2.13)

< МПа.

Условие (2.12) выполняется.

     Находим максимальное значение суммарных продольных напряжений в трубопроводе:

,                                 (2.14)

 МПа;

 МПа.

     Знак  минус последнего результата указывает  на то, что они будут сжимающими, следовательно, коэффициент, учитывающий двухосное напряжённое состояние металла труб:

,                               (2.15)

. 

< МПа.

Условие (2.11) выполняется. 
 
 
 
 
 
 

Глава 4. Технический надзор и требования безопасности 

4.1 Охрана  труда  и  промышленная  безопасность

     Работы повышенной опасности выполняются с оформлением наряда-допуска в соответствии с Регламентом организации огневых, газоопасных и других работ повышенной опасности на взрывопожароопасных и пожароопасных объектах предприятий и оформления нарядов-допусков на их подготовку и проведение.

     Огневые и газоопасные работы разрешается  проводить, если концентрация углеводородов нефти в месте проведения работ не превышает ПДВК.

     Воздушная среда должна контролироваться непосредственно  перед началом работ, после каждого перерыва в работе и в течение всего времени выполнения работ, но не реже чем через один час работы, а также по первому требованию работающих.

     Применяемые   при   производстве   работ   машины,   оборудование,   инструмент,  приспособления   и   инвентарь   по   техническому      состоянию   и   характеристикам   должны   соответствовать  условиям   выполнения технологических  процессов  в  заданных  параметрах с обеспечением безопасности  труда  на  всех  этапах  работ.  
На время сооружения трубопровода в его зоне для безопасного производства работ устанавливаются ограждения и вывешиваются предупредительные, запрещающие, предписывающие и  ограничительные знаки, которые должны быть видны в любое время суток.

     Наряду  с производственным контролем,  осуществляемым  работниками строительной организации выполняется авторский и инспекционный надзор.

4.2 Контроль качества выполнения подготовительных работ

     Контроль  качества подготовительных работ следует  осуществлять путем систематического наблюдения и проверки соответствия выполняемых работ требованиям проектной документации, ВСН012-88, СНиП 3.01.03-84 "Геодезические работы в строительстве".

     В процессе подготовительных работ исполнителями  в числе прочих работ, контролируется:

     правильность  закрепления трассы;

     соответствие  фактических отметок и ширины планируемой полосы требованиям  проекта, особенно в зоне рытья траншей.

     

     Контроль  осуществляется визуально, а также  с помощью теодолита, нивелира, мерной ленты.

     Перед началом строительства генподрядная строительно-монтажная организация должна произвести контроль геодезической разбивки трассы, принять трассу от заказчика по акту (см. ВСН 012-88).

4.3 Контроль качества земляных работ

     Контроль  качества земляных работ осуществляется в соответствии с требованиями ВСН012-88 глава 3, СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения. Правила производства и приемки работ", СНиП III-42-80*[11]. "Магистральные трубопроводы" (Глава 3 табл. 2). Земляные работы должны производиться с обеспечением качества и с обязательным операционным контролем, который заключается в систематическом наблюдении и проверке соответствия выполняемых работ требованиям проекта и НТД. Операционный контроль выполняется производителем работ визуально, а также с использованием теодолита, нивелира, мерной ленты, металлического щупа, шаблонов. Приемку законченных земляных работ осуществляет служба контроля качества. По мере выполнения отдельных видов работ составляются документы на их приемку [4].. 

 

 

 4.4. Контроль  безопасности сварочных работ

     При выполнении сварочно-монтажных работ, разделительной и поверхностной резке, пайке необходимо руководствоваться следующими нормативными документами:

     ГОСТ 12.3.004-75 "ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования безопасности";

     "Правилами  техники безопасности и производственной санитарии при электросварочных работах". - М.: Машгиз, 1966;

     К работам по электросварке могут  быть допущены квалифицированные электросварщики  в возрасте не моложе 18 лет, которые  прошли медицинское освидетельствование  при приеме на работу.

     Каждый  рабочий может быть допущен к работе только после того, как прошел:

     вводный (общий) инструктаж по охране труда;

     инструктаж  по технике безопасности непосредственно  на рабочем месте.

     Перед началом работы необходимо особо  тщательно проверить целостность  электроизоляции всех проводов.

     Рабочие должны выполнять в защитных очках  следующие операции:

     очистку внутренней и наружной поверхностей трубы от грязи и от посторонних предметов; обработку торцов труб и правку на них вмятин.

     Плети сваренных труб должны быть размещены на расстоянии не менее 1,5 м от бровки траншеи.

     При применении газопламенных подогревателей бригаду необходимо обеспечить средствами противопожарной безопасности. нРабочих, выполняющих работу по подогреву свариваемых стыков, следует обеспечить брезентовыми костюмами и рукавицами.

4.5 Техника безопасности при проведении изоляционно-укладочных работ

     До  начала выполнения работ по комплексной  защите сооружений от коррозии должен быть разработан проект производства работ с инженерными разработками, обеспечивающими безопасность работающих.

     При осуществлении работ по комплексной  защите сооружений от коррозии следует  выполнять требования техники безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.005, ГОСТ 12.3.008, ГОСТ 12.3.016 и пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004.

     К выполнению работ по комплексной  защите трубопроводов от коррозии допускаются  лица не моложе восемнадцати лет, прошедшие  медицинское освидетельствование, обучение и инструктаж по ГОСТ 12.0.004.