Расчет толщины стенки

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Определение оптимального диаметра трубопровода

Таблица 3.1

Исходные данные

Обозначение	Наименование параметра	Значение
G	производительность нефтесборного трубопровода	2,4 млн т/год
υср	средняя скорость течения нефти	1,5 м/с
𝜌t	плотность нефти при 200С	830 кг/м3
t	температура перекачиваемой нефти	40 0C

1.Объемная секундная пропускная способность определяется по формуле:

(3.1)

где -плотность нефти при температуре t⁰C,кг/м³

,

где - температурная поправка

2.Тогда внутренний диаметр трубопровода:

(3.2)

Из технического каталога Волжского металлургического завода выбираем трубу с наружным диаметром 325 мм.

Расчет толщины стенки

Таблица 3.2

Исходные данные

Обозначение	Наименование параметра	Значение
D	диаметр нефтепровода	325 мм
Р	расчетное рабочее давление	4 МПа
R1n	нормативное сопротивление растяжению металла трубы	510 МПа
R2n	нормативное сопротивление сжатию металла трубы	350 МПа
	категория участка трубопровода	IV
m	коэффициент условий работы трубопровода	0,9
k1	коэффициент надежности по материалу принимаем по табл. 9 СНиП 2.05.06-85	1,55
kn	коэффициент надежности по назначению трубопровода принимаем по табл. 11 СНиП 2.05.06-85
k2	коэффициент надежности по материалу принимаем по табл. 10 СНиП 2.05.06-85	1,15

- расчетный температурный перепад;

1. Определение толщины стенки нефтепровода

Расчетное сопротивление сжатию металла трубы определяется по формуле:

, (3.3)

где m – коэффициент условий работы трубопровода m = 0,9;

- коэффициент надежности по материалу принимаем по табл. 9

СНиП 2.05.06-85;

- коэффициент надежности по назначению трубопровода принимаем по табл. 11 СНиП 2.05.06-85.

МПа;

Расчетное сопротивление растяжению металла трубы определяется по формуле:

, (3.4)

где - коэффициент надежности по материалу принимаем по табл. 10

СНиП 2.05.06-85.

МПа;

Расчетная толщина стенки трубопровода определяется по формуле:

, (3.5)

где Р=4 МПа – расчетное рабочее (нормативное) давление;

мм – наружный диаметр трубопровода.

n = 1.15 - коэффициент надежности по нагрузке

мм;

Принимаем предварительное значение толщины стенки для трубопровода диаметром 325 мм 3мм.

Внутренний диаметр трубопровода равен:

, (3.6)

мм;

2.Продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок и воздействий:

, (3.7)

МПа

где - расчетный температурный перепад, ;

- коэффициент Пуассона упругой стадии работы металла;

E=206000, МПа – модуль упругости материала трубы, принятый по таблице 12 СНиП 2.05.06-85.

- коэффициент линейного расширения.

3.Коэффициент учитывающий двухосное напряженное состояние металла определяется по формуле:

, (3.8)

4.Расчетная толщина стенки с учетом влияния осевых сжимающих напряжений равна:

, (3.9)

мм

Принимаем значение толщины стенки в соответствии с сортаментом Выксунского металлургического завода 8 мм.