Расчет трубопровода, с определением его прочностных характеристик и количества пригрузов

ID: 166040
Дата закачки: 28 Апреля 2016
Продавец: https://vk.com/aleksey.nakonechnyy27 (Напишите, если есть вопросы)
Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Расчет трубопровода, с определением его прочностных характеристик и количества пригрузов
Исходные данные для расчета:
 наружный диаметр трубопровода Dн = 1020мм;
 давление в трубопроводе Р= 6,5 МПа;
 средняя скорость течения воды Vср= 2 м/с;
 длина перехода L= 1500 м;
Методика определения толщины стенки труб магистрального трубопровода, основана на принципе предельных состояний.
За предельное состояние, при котором трубопровод перестает удовлетворять предъявляемым к нему требованиям, принимается состояние разрушения. Поэтому расчетное сопротивление определяется, исходя из временного сопротивления материала труб.
Данные курсовой работы:
Dн = 1020 мм;
Рв = 6,5МПа.
Выберем трубы стальные электросварные прямошовные диаметром 1020 мм. Для стенки трубы выбираем материал – сталь 12Г2С

Комментарии: ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ОДИНОЧНЫЙ ПРИГРУЗ
Известны железобетонные одиночные пригрузы для балластировкп укладываемого под водой трубопровода. Эти пригрузы часто используются в совокупности с разгружающими понтонами.
Особенность описываемого железобетонного одиночного пригруза для балластировки укладываемого под водой трубопровода состоит в том, что он выполнен с внутренней герметичной полостью, которая в нужный момент либо затапливается водой для балластировкп трубопровода, либо продувается воздухом для разгрузки трубопровода. При таком выполнении пригруза исключается необходимость применения раздельно пригрузов и понтонов, что упрощает, облегчает и удешевляет процесс укладки трубопроводов.
На чертеже изображен предлагаемый железобетонный одиночный пригруз для балластировки укладываемого под водой трубопровода.
К, трубопроводу 1 с помощью крепления 2 присоединены железобетонные одиночные пригрузы 8, выполненные с внутренней герметичиой полостью 4, которая либо затапливается водой для балластировки трубопровода, либо продувается воздухом для его разгрузки.

Рис. 5.1 - ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ОДИНОЧНЫЙ ПРИГРУЗ

Патент №676800
ОДИНОЧНЫЙ ПРИГРУЗ

Изобретение относится к области строительства и предназначено для балластировки трубопроводов при подводной их укладке, преимущественно на больших глубинах.
Известен одиночный пригруз для балластировки трубопровода при подводной его укладке, выполненный в виде одиночной герметичной железобетонной или металлической емкости для балластного груза, снабженной соединительными элементами, посредством которых балластная емкость крепится к трубопроводу. В качестве балластного груза в известном устройстве используется вода (1).
Недостатком известного пригруза является то, что его вес ограничен объемом герметичной емкости. Поэтому для увеличения веса пригруза необходимо увеличить габариты емкости.
Известен также пригруз для балластировки трубопровода в обводненной траншее, выполненный в виде одиночной негерметичной железобетонной или металлической емкости для балластного груза, установленной на трубопроводе и опирающейся посредством стоек на основание (дно) траншеи (2).
В известном пригрузе емкость может быть заполнена любым балластирующим материалом, что позволяет регулировать
В первом случае ввиду большой высоты стоек емкость может быть опрокинута с трубопровода от ударов волн при сильных возмущениях поверхности водной прегра10 ды, а во втором случае вЂ” даже при сравнительно слабых возмущениях.
Целью изобретения является повышение устойчивости устройства на трубопроводе.

Рис. 5.2 - ОДИНОЧНЫЙ ПРИГРУЗ

Патент №39676
Секция подводного трубопровода и способ ее изготовления

Рис. 5.3 - Секция подводного трубопровода
Использование: строительство трубоподводного транспорта. Сущность изобретения: секция подводного трубопровода содержит внутреннюю трубу 1, установленную с эксцентричным зазором 2 в трубе 3 посредством фиксирующих торцевых элементов 4. На трубе 1 размещены балластирующие элементы 8, а в межтрубном пространстве размещена дренажная трубка 6 с обратными клапанами 7. Трубка 6 проницаема для газа и жидкости и способствует их отводу из межтрубного пространства. Последнее может быть частично или полностью заполнено цементным или бетонным раствором. 2 с. и 12 з.п.ф-лы, 2 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к конструкциям подводного трубопровода и способам его изготовления.
Известна конструкция секции подводного трубопровода, содержащая внутреннюю трубу, установленную внутри наружной трубы, и торцевые элементы, соединяющие трубы между собой с герметизацией межтрубного пространства, заполняемого балластировочным составом. Способ сборки трубопровода из секций такой конструкции заключается в установке внутренней трубы с последующим монтажом торцевых элементов и герметизацией межтрубного пространства после соединения между собой торцов труб. Заключительная операция сборки секции трубопровода заполнение балластировочным составом межтрубного пространства через специальные каналы, перекрытые клапанами с последующим соединением готовых секций между собой ( Бородавкин П.П. и др. Подводные трубопроводы. М. Недра, 1979, с. 11 14).
Трубопровод, собранный из секций такого типа, характеризуется невысокой устойчивостью и высокой жесткостью при проведении монтажных работ.
Технической задачей изобретения является упрощение технологии изготовления за cчет повышения устойчивости секций подводного трубопровода при выполнении монтажных операций, а также регулирование плавучести секций трубопровода перед проведением монтажных операций.
Это решается тем, что в части устройства секция подводного трубопровода, содержащая внутреннюю трубу, установленную с зазором внутри наружной трубы, и торцевые элементы для соединения труб между собой, выполненные с вырезом, соответствующим наружному сечению внутренней трубы, внутренняя труба установлена эксцентрично относительно наружной трубы, при этом вырезы в торцевых элементах также выполнены эксцентрично.
Более того, в зазоре между внутренней и внешней трубами размещена дренажная трубка с обратным клапаном, установленным в торце дренажной трубки для предотвращения проникновения внешней воды внутрь наружной трубы при одновременном свободном истечении газообразных продуктов, накапливающихся в зазоре между наружной и внутренней трубами.
Кроме того, на внутренней трубе установлены кольцевые балластировочные элементы, выполненные с конгруентными внутренней трубе вырезами.
Кольцевые балластировочные элементы выполнены в виде бандажей, дренажная трубка выполнена из проницаемого для жидкости и газа материала.
При этом кольцевые балластировочные элементы размещены на внутренней трубе равномерно.
В части способа технические задачи решаются тем, что при изготовлении секции подводного трубопровода, включающий установку трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между трубами и последующим их герметичным соединением между собой по торцам, трубу меньшего диаметра устанавливают эксцентрично по отношению к трубе большего диаметра, после чего выполняют герметизирующее соединение труб между собой.
Более того, зазор между трубами частично заполняют балластировочным материалом.
При этом в качестве балластировочного материала зазор между трубами заполняют твердеющим материалом.
В последнем случае зазор между трубами заполняют твердеющим материалом до уровня, превышающего положение продольной оси внутренней трубы.
В качестве балластировочного материала на наружной стороне внутренней трубы в зазоре между трубами перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой устанавливают кольцевые балластировочные элементы, выполненные с конгруентными внутренней трубе вырезами.
Дополнительно зазор между трубами заполняют твердеющим материалом после выполнения герметизирующего соединения труб между собой.
Перед заполнением зазора между трубами балластировочным материалом секции трубопровода ориентируют, размещая внутреннюю трубу в нижней части наружной трубы, при этом дренажную трубку размещают над внутренней трубой в зазоре между трубами.
Новыми существенными признаками изобретения являются признаки, направленные на изменение положения центра тяжести секции подводного трубопровода при одновременном снижении его жесткости. К таким признакам в части устройства следует отнести признаки, включенные в отличительную часть пп. 1-4 формулы изобретения, а в части способа признаки, включенные в отличительную часть пп. 6, 7, 9-11.
На фиг. 1 приведена секция подводного трубопровода, выполненная согласно изобретению в подготовленном для монтажа положении, продольное сечение; на фиг. 2 секция подводного трубопровода,поперечное сечение.
Секция подводного трубопровода содержит внутреннюю трубу 1, установленную с зазором 2 внутри наружной трубы 3, и торцевые элементы 4 для соединения труб 1 и 3 между собой, выполненные с вырезом 5, соответствующим наружному сечению внутренней трубы 1. Внутренняя труба 1 установлена эксцентрично относительно наружной трубы 3, при этом вырезы 5 в торцевых элементах 4 также выполнены эксцентрично. В зазоре между внутренней и внешней трубами 1 и 3 размещена дренажная трубка 6 с клапанами 7, установленными в противоположных торцах дренажной трубки 6 и выполненными обратными для предотвращения проникновению внешней воды внутрь наружной трубы 3. На внутренней трубе 1 установлены кольцевые балластировочные элементы 8, выполненные с конгруентными внутренней трубе 1 вырезами, например в виде бандажей.
Дренажная трубка 6 выполнена из проницаемого для жидкости и газа материала. Кольцевые балластировочные элементы 8 могут быть размещены вдоль внутренней трубы 1 равномерно. В теле наружной трубы 3 выполнены отверстия 9, перекрытые клапанами 10 для подачи текущего балластировочного материала. На внутренней трубе 1 могут быть установлены монтажные элементы, обеспечивающие с торцевыми элементами 4 эксцентричное размещение внутренней трубы 1 эксцентрично относительно наружной трубы 3.
При этом продольная ось 11 внутренней трубы 1 находится ниже продольной оси 12 наружной трубы 3. Торцевые элементы 4 выполнены с фаской К для сварки секций подводного трубопровода между собой.
Способ реализуется следующим образом.
Предварительно устанавливают внутреннюю трубу 1 меньшего сечения внутри наружной трубы 3 большего сечения с образованием зазора 2 между трубами. Затем их герметично соединяют между собой по торцам с помощью торцевых элементов 4, выполненных с вырезом 5, соответствующим наружному сечению внутренней трубы 1. При этом внутреннюю трубу 1 меньшего сечения устанавливают эксцентрично по отношению к трубе 3 большего сечения. В зазоре 2 между трубами 1 и 3 размещают дренажную трубку 6 перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой.
При необходимости зазор между трубами частично заполняют балластировочным материалом. В качестве балластировочного материала зазор между трубами заполняют твердеющим материалом, например цементной или бетонной смесью. Зазор между трубами заполняют твердеющим материалом до уровня, превышающего положение продольной оси внутренней трубы. В этом случае после отверждения балластировочного материала происходит фиксация внутренней трубы 1 относительно наружной трубы 3. Наиболее качественное закрепление происходит в том случае, когда уровень балластировочного материала, в качестве которого используют текучие твердеющие материалы, превышает положение продольной оси 14 наружной трубы 3. В этом случае обеспечивается большая жесткость собранных секций подводного трубопровода.
Однако балластировочный материал может оставаться и в жидком состоянии. В этом случае в качестве балластировочного материала могут быть использованы истинные растворы галагенидов, например хлористого цинка, плотность водного раствора которого может достигать 1, 5 г/см3 и более.
В качестве балластировочного материала на наружной стороне внутренней трубы 1 в зазоре 2 между трубами 1 и 3 перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой устанавливают кольцевые балластировочные элементы 8, выполненные с конгруентными внутренней трубе 1 вырезами. В этом случае обеспечивается наибольшая эластичность секций трубопровода в процессе сборки секций между собой. Целесообразно зазор между внутренней 1 и наружной 3 трубами заполнять твердеющим материалом после выполнения герметизирующего соединения труб между собой.
Наиболее предпочтительным вариантом выполнения способа является предварительная ориентация, предусматривающая размещение внутренней трубы 1 в нижней части наружной трубы 3, при этом дренажную трубку 6 размещают над внутренней трубой 1 в зазоре 2 между трубами 1 и 3. Эти операции проводят перед заполнением зазора 2 между трубами 1 и 3.

Патент №2493445
Трубопровод предназначен для транспортировки текучей среды. Трубопровод (1) имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность (2). Для оптимизации потока на внутренней поверхности (2) трубопровода (1) выполнены равномерно распределенные выемки (3) в форме шаровых сегментов, при этом расстояние (d) в осевом направлении между центрами соседних выемок (3) соответствует радиусу кривизны ±10%. Технический результат - уменьшение потерь в потоке текучей среды. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к трубопроводу для текучей среды, имеющему цилиндрическую внутреннюю поверхность.
Трубопроводы для транспортировки текучих сред, в частности жидкостей, применяются во многих областях. Из-за трения и завихрений в трубопроводе возникают потери, которые могут снизить общий коэффициент полезного действия установки. В гладких трубах и в гладких областях частично гофрированных труб реальное поперечное сечение потока зачастую значительно меньше, чем свободное внутреннее поперечное сечение трубопровода, поскольку в краевой области образуется квазистационарный граничный слой.
Известны трубопроводы для текучей среды, снабженные покрытием с очень малым сопротивлением потоку. Однако нанесение таких покрытий является довольно трудоемкой операцией, что удорожает процесс изготовления трубопровода. Кроме того, такие покрытия стойки не ко всем текучим средам, так что их применение ограничено.
В основе изобретения лежит задача уменьшить потери в потоке.
Эта задача решается тем, что в трубопроводе для текучей среды описанного выше типа, согласно изобретению, на внутренней поверхности трубопровода выполнены равномерно распределенные выемки в форме шаровых сегментов.
Благодаря этим выемкам предотвращается образование квазистационарного граничного слоя текучей среды, протекающей через трубопровод. Напротив, целенаправленно вводятся завихрения. Благодаря этому уменьшается сопротивление потоку и тем самым возникающие потери в потоке. При этом реальное поперечное сечение потока приближается к фактическому свободному внутреннему поперечному сечению. В общей сложности, достигается транспортировка текучей среды с меньшими потерями. Внутренняя поверхность трубопровода может быть выполнена в форме кругового цилиндра, то есть иметь круглое поперечное сечение. Возможны также другие варианты, например, с многоугольным или эллиптическим поперечным сечением.

Патент №2115857
Утяжелитель трубопровода
Изобретение предназначено для балластировки магистральных трубопроводов. Утяжелитель выполнен П-образным с вогнутой криволинейной или ломаной верхней гранью. Контактирующие с трубопроводом боковые поверхности выполнены цилиндрическими пересекающимися. Приведена математическая зависимость между высотой и шириной утяжелителя для различных диаметров трубопровода. Утяжелитель увеличивает суммарную нагрузку на трубопровод за счет вовлечения в работу по балластировке большего объема грунта. 4 ил.
Изобретение относится к строительству и может найти применение при прокладке магистральных трубопроводов.
Известен утяжелитель трубопровода, содержащий пару соединенных гибкими перемычками симметрично расположенных относительно трубопровода балластных грузов, на внутренних поверхностях которых в верхней их части образованы скосы [1]. Недостатком известного утяжелителя является его комплектность из нескольких элементов (двух блоков, пояса), что требует сборочных работ на трассе и увеличивает тем самым трудоемкость, стоимость и продолжительность балластировочных работ при строительстве.
Наиболее близким к предлагаемому является утяжелитель, выполненный в виде П-образного блока с симметричными стойками, каждая из которых имеет касательную к трубопроводу поверхность [2]. Данный утяжелитель, известный как утяжелитель железобетонный болотный клиновидный типа I УБКм [3], нашел самое широкое распространение для балластировки магистральных трубопроводов [4].
Недостатком прототипа является то, что при групповой установке утяжелителей, когда в суммарную расчетную нагрузку на трубопровод следует включать массу находящегося над утяжелителями грунта, он имеет заниженную суммарную расчетную нагрузку за счет малого объема вовлекаемого в балласт грунта [4].
Цель изобретения - повышение балластирующей способности утяжелителя путем увеличения суммарной расчетной нагрузки на трубопровод вовлечением в балласт большего объема грунта.

Размер файла: 874,6 Кбайт
Фаил: