🗊Презентация Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №1Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №2Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №3Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №4Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №5Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №6Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №7Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №8Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №9Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №10Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №11Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №12Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №13Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №14Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №15Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №16Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №17Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №18Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №19Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №20Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №21Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2, слайд №22

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Практическое занятие 2. Доклад-сообщение содержит 22 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Практическое занятие № 2
Тема: РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ
Описание слайда:
Практическое занятие № 2 Тема: РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ

Слайд 2





РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ
Подводный трубопровод может занимать три положения:
- располагаться в воде на некотором расстоянии от дна  и поверхности воды, 
- на дне без заглубления,
- в подводной траншее. 
В каждом из положений трубопровод подвергается воздействию различных комбинаций сил и нагрузок.
Описание слайда:
РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ Подводный трубопровод может занимать три положения: - располагаться в воде на некотором расстоянии от дна и поверхности воды, - на дне без заглубления, - в подводной траншее. В каждом из положений трубопровод подвергается воздействию различных комбинаций сил и нагрузок.

Слайд 3





РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ
Условия устойчивости в общем виде:
                                         
                                                          (6)
где              — сумма всех удерживающих от сдвига сил;
                - сумма сдвигающих сил.
В приведенной на рис. 1 схеме сумму всех удерживающих сил представляет лишь одна сила — Т; величина ее определяется сопротивлением сил трения и сцепления по контактной поверхности труба — грунт (х = - D/2).
Описание слайда:
РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ Условия устойчивости в общем виде: (6) где — сумма всех удерживающих от сдвига сил; - сумма сдвигающих сил. В приведенной на рис. 1 схеме сумму всех удерживающих сил представляет лишь одна сила — Т; величина ее определяется сопротивлением сил трения и сцепления по контактной поверхности труба — грунт (х = - D/2).

Слайд 4





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
1.1. Условие отсутствия осевых сжимающих напряжений
         пр N   0,                                        (7)
где пр N  - продольное осевое сжимающее напряжение, МПа,
Рассчитываются продольные осевые напряжения пр N по формуле:
                                                           ,       (8)    
где Dвн = Dн - 2*δ ,мм                           (9)
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию 1.1. Условие отсутствия осевых сжимающих напряжений пр N  0, (7) где пр N - продольное осевое сжимающее напряжение, МПа, Рассчитываются продольные осевые напряжения пр N по формуле: , (8) где Dвн = Dн - 2*δ ,мм (9)

Слайд 5





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Определяется абсолютное значение максимального положительного и максимального отрицательного температурных перепадов по формулам:
                                    , град                           (10)

                                            , град                    (11)
где  μ – коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона);
α - коэффициент линейного расширения металла трубы, 
град-1 ;
Е – модуль Юнга, МПа;
R1  - расчетное сопротивление металла трубы (5)
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Определяется абсолютное значение максимального положительного и максимального отрицательного температурных перепадов по формулам: , град (10) , град (11) где μ – коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона); α - коэффициент линейного расширения металла трубы, град-1 ; Е – модуль Юнга, МПа; R1 - расчетное сопротивление металла трубы (5)

Слайд 6





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Основные физические характеристики стали для труб следует принимать по таблице 12 СНиП 2.05.06-85.
Для дальнейшего расчета принимается большее из значений, Δt, град.
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Основные физические характеристики стали для труб следует принимать по таблице 12 СНиП 2.05.06-85. Для дальнейшего расчета принимается большее из значений, Δt, град.

Слайд 7





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Если при расчете получается отрицательное значение, то это указывает на наличие осевых сжимающих напряжений, поэтому необходимо вычислить коэффициент          по формуле:
                                                                                            (12)
При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину стенки следует определять по формуле:
                                              , мм                                       (13)
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Если при расчете получается отрицательное значение, то это указывает на наличие осевых сжимающих напряжений, поэтому необходимо вычислить коэффициент по формуле: (12) При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину стенки следует определять по формуле: , мм (13)

Слайд 8





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Расчетная толщина стенки трубопровода должна отвечать требованию:
                     ,                                                    (14)
где        - толщина стенки трубопровода от действия внешнего гидростатического давления.
 
                                                  ,                        (15)
где            – средний радиус трубопровода,
                        , см;      h - глубина моря, см;
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Расчетная толщина стенки трубопровода должна отвечать требованию: , (14) где - толщина стенки трубопровода от действия внешнего гидростатического давления. , (15) где – средний радиус трубопровода, , см; h - глубина моря, см;

Слайд 9





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
          - удельный вес морской воды, 

Е - модуль упругости стали, Е=2100000
Если условие не выполняется, необходимо увеличить толщину стенки трубопровода.
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию - удельный вес морской воды, Е - модуль упругости стали, Е=2100000 Если условие не выполняется, необходимо увеличить толщину стенки трубопровода.

Слайд 10





Пример расчета
Исходные данные: 
Dн= 1220 мм;
 δ = 14 мм;
 R =278,57 МПа;
 Р = 5,3 МПа;
 нефтепровод работает в системе «из насоса в насос»;
 h = 40 м.
Описание слайда:
Пример расчета Исходные данные: Dн= 1220 мм; δ = 14 мм; R =278,57 МПа; Р = 5,3 МПа; нефтепровод работает в системе «из насоса в насос»; h = 40 м.

Слайд 11





Пример расчета
Вычисляем внутренний диаметр трубы: 
Dвн = Dн - 2*δ = 1220-2*14 = 1192 мм
Определяем абсолютное значение максимального положительного и максимального отрицательного температурных перепадов:
 





Для дальнейшего расчета принимаем большее из значений, Δt=78,9град.
Описание слайда:
Пример расчета Вычисляем внутренний диаметр трубы: Dвн = Dн - 2*δ = 1220-2*14 = 1192 мм Определяем абсолютное значение максимального положительного и максимального отрицательного температурных перепадов: Для дальнейшего расчета принимаем большее из значений, Δt=78,9град.

Слайд 12





Пример расчета
Рассчитаем продольные осевые напряжения :
Отрицательное значение указывает на наличие осевых сжимающих напряжений, поэтому вычисляем коэффициент:
Описание слайда:
Пример расчета Рассчитаем продольные осевые напряжения : Отрицательное значение указывает на наличие осевых сжимающих напряжений, поэтому вычисляем коэффициент:

Слайд 13





Пример расчета
Так как присутствуют продольные осевые сжимающие напряжения,  толщину стенки определяем по формуле :

Полученное значение округляем в большую сторону до стандартного значения и принимаем за расчетную δ=18мм.
Проверяем расчетную толщину стенки трубопровода на соответствие требованию:                .
Условие выполняется.
Описание слайда:
Пример расчета Так как присутствуют продольные осевые сжимающие напряжения, толщину стенки определяем по формуле : Полученное значение округляем в большую сторону до стандартного значения и принимаем за расчетную δ=18мм. Проверяем расчетную толщину стенки трубопровода на соответствие требованию: . Условие выполняется.

Слайд 14





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
1.2. Вычисляются кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления
кц                            , МПа                       (16)
Для предотвращения недопустимых деформаций подводных трубопроводов проверку необходимо производить по условиям:
                                                                             (17)
                                                                             (18)
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию 1.2. Вычисляются кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления кц , МПа (16) Для предотвращения недопустимых деформаций подводных трубопроводов проверку необходимо производить по условиям: (17) (18)

Слайд 15





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
где         - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений,                      ;
       - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб; при растягивающих продольных напряжениях (                 ), принимаемый равным единице; при сжимающих (               ) – определяемый по формуле:
                                                                                                                (19)
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию где - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, ; - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб; при растягивающих продольных напряжениях ( ), принимаемый равным единице; при сжимающих ( ) – определяемый по формуле: (19)

Слайд 16





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
где         - кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления;
         - максимальные суммарные продольные напряжения.
                                                                                              (20)
                                                                                               (21)
где          - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода (в первом приближении можно принять
                        ).
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию где - кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления; - максимальные суммарные продольные напряжения. (20) (21) где - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода (в первом приближении можно принять ).

Слайд 17





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Выполняется проверка по формулам (17), (18).
Если условия не выполняются, необходимо увеличить минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода.
Выполнив расчеты на прочность и устойчивость нефтепровода, результаты следует оформить в таблицу.
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Выполняется проверка по формулам (17), (18). Если условия не выполняются, необходимо увеличить минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода. Выполнив расчеты на прочность и устойчивость нефтепровода, результаты следует оформить в таблицу.

Слайд 18





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Пример расчета.
Исходные данные:
 - Р=5,3 МПа;
 - Dн= 1220 мм;
 -        =1184 мм;
 -       = 18 мм;
 - m=0,9;
 -      =1,05
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Пример расчета. Исходные данные: - Р=5,3 МПа; - Dн= 1220 мм; - =1184 мм; - = 18 мм; - m=0,9; - =1,05

Слайд 19





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Вычисляем кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления по формуле (16):
σкц
Вычисляем кольцевые напряжения от  нормативного (рабочего) давления по формуле (20):
                                        =                                   МПа
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Вычисляем кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления по формуле (16): σкц Вычисляем кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления по формуле (20): = МПа

Слайд 20





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Вычисляем максимальные суммарные продольные напряжения от нормативных нагрузок и воздействий по формуле (21):

                                                                   =
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Вычисляем максимальные суммарные продольные напряжения от нормативных нагрузок и воздействий по формуле (21): =

Слайд 21





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Так как        =361,7 МПа > 0, то        =1, тогда, согласно формулам (17) и (18), имеем:

                                                                   
            =361,7 МПа > 342 МПа
Так как условие не выполняется, принимаем                     . Тогда
          = 341 МПа < 342 МПа 
                                        
                                        = 342             
                 
               = 174,3 МПа < 342 МПа
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию Так как =361,7 МПа > 0, то =1, тогда, согласно формулам (17) и (18), имеем: =361,7 МПа > 342 МПа Так как условие не выполняется, принимаем . Тогда = 341 МПа < 342 МПа = 342 = 174,3 МПа < 342 МПа

Слайд 22





1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию
Описание слайда:
1. Определение толщины стенки трубопровода с учетом условий прочности и устойчивости к смятию



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию