Способ балластировки трубопровода на участках упругого изгиба в вертикальной плоскости

 

Изобретение относится к строительству магистральных трубопроводов и позволяет уменьшить капитальные затраты на балластировку трубопровода на участках упругого изгиба в вертикальной плоскости путем уменьшения количества анкеров или утяжелителей при сохранении заданной балластирующей силы на подлежащий балластировке участок. Установку анкеров или утяжелителей на уложенном трубопроводе ведут с переменным нарастающим от середины участка изг иба шагом, 1 з,гц ф-лы, 4 табл. (Л оо 4i ii GO 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1341438 др 4 F 16 1 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063607/23-08 (22) 13. 03. 86 (46) 30.09.87. Бюл, Ô 36 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "10жНИИгипрогаэ" (72) В. С. Сумароков, Л. Е. Кригман, Э, А. Синявский, А. Б. Айнбиндер и В. С. Керницкий (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 729413, кл. F 16 Ь 1/00, 1980.

Магистральные трубопроводы, СНиП 2,05.06-85. М.: Изд-во ЦИТП

Госстроя СССР, 1985, с. 32, фиг, 37 и 38, (54) СПОСОБ БАЛЛАСТИРОВКИ ТРУБОПРОВОДА НА УЧАСТКАХ УПРУГОГО ИЗГИБА

В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ (57) Изобретение относится к строительству магистральных трубопроводов и позволяет уменьшить капитальные затраты на балластировку трубопровода на участках упругого изгиба в вертикальной плоскости путем уменьшения количества анкеров или утяжелителей при сохранении заданной балластирующей силы на подлежащий балластировке участок, Установку анкеров или утяжелителей на уложенном трубопроводе ведут с переменным нарастающим от середины участка изгиб ба шагом. 1 з.п ф-лы, 4 табл.!

34!438

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке магистральных трубопроводов.

Цель изобретения — уменьшение капитальных затрат на балластировку путем уменьшения количества анкеров или утяжелителей при сохранении заданной балластирующей силы на подлежащий балластировке участок, Способ балластиравки трубопровода на участках упругого изгиба в вертикальной плоскости заключается в том, что установку на уложенном трубопроводе анкеров или утяжелителей ведут. с определенным шагом и в апределенном количестве по обе стороны от середины участка изгиба, при этом установку ведут с переменным нарастающим от середины участка изгиба шагом, определяемым иэ уравнения, заключающего в себе условие неразрывности кривизны оси трубопровода в месте контакта прямолинейного и из- 25 гибаемого участков трубопровода (H „+S„„+So)Р,)Х„.— — -Х.,+ So 2

S o 5 2.1 Визг +Б юыт+Бо/3Р,), (1) 30 31, и а количество анкеров или утяжелителей определяют из соотношения

Би г +Бьыт +Бр /3!, (2) З5

Il nо

Б изб +Б ыт +8 о / f o величина равномерно распределенной нагрузки, необходимой для упругого изгиба выпуклой кривой 40 при укладке трубопровода, кН/п,м; величина равномерно рас пределенной нагрузки для обеспечения нулевой пла- 45 вучести трубопровода, кН/п,м, эквивалентное продольное усиление, обусловленное воздействием температуры 50 и внутреннего давления, кН; минимальный радиус упругого изгиба, м; номер анкера или утяжелителя, отсчитываемый от вершины угла изгиба; координата i-го анкера или утяжелителя, отсчитыв аемая от в ерши ны угла изгиба; п — необходимое количество о анкеров или утяжелителей при равномерно распределенной па длине волны иэ" гиба нагрузке;

1 — длина. полуволны изгиба, м.

Иллюстрацией достигаемого выигрыша в капитальных затратах эа счет установки анкеров или утяжелителей ,на расстояниях, определяемых из уравнения (1), в количестве, определяемом соотношением (2), служат два примера.

Hp и м е р 1, Балластиравка трубопровода утяжелителями. Трубопровод с наружным диаметром 1420 мм и толщиной стенки 18,7 мм упруго изогнут под углом 1 30 выпуклостью вверх и укладывается в частично затапливаемую траншею. Определенная расчетом величина равномерно распределенной нагрузки, необходимой для упругого изгиба выпуклой кривой при укладке трубопровода, равна

Би„ = 5 кН/п,м, Величина равномерно распределенной нагрузки для обеспечения нулевой плавучести газапровода равна Бц„ = 5 кН/п.м, Эквивалентное продольное усилие, обусловленное воздействием температуры и внутреннего давления, равно S,=84000 кН. Минимальный радиус упругого изгиба равен, = 4000 м, Длина полуволны изгиба равна 1 = 50 м, Балластировка газопровода производится утяжелителями,, обеспечивающими усилие пригрузки, равное 85 кН, В табл, lI приведены расчеты, характеризующие преимущества предпагаемого способа, т.е. установки утяжелителей с неравномерным шагом, принимаемым с учетом неодинаковости действующих напряжений по длине волны (полуволны), па сравнению с известным способом, т,е, установки утяжелителей с равномерным шагом с учетом равенства напряжений по всей длине волны изгиба °

Координаты Х. мест установки каж1 дога пригруза отсчитываемые от,середины участка изгиба, определяемые по формуле (1) и шаг между утяжелителями, равный разности между координатой более дальнего (от вершины угла) 1341438

Бинг

Рр

Х; пр

Показатели

Способы предлагаемый извест ный

Количество утяжелителей

10 иэ уравнения

Шаг между утяжелителями, м

2,8 По табл. 2 и соседнего с ним более ближнего утяжелителя, приведены в табл. 2, Таким образом, при неравномерном шаге расстановки утяжелителей в со- 5 ответствии с распределением напряжений от температуры и давления достигается уменьшением количества утяжелителей на выпуклой кривой упругого изгиба с 18 до 10, или на 44%.

Пример 2. Анкерное закрепление трубопровода, Диаметр трубопровода, толщина стенки, угол упругого изгиба, длина полуволны и минимальный радиус изгиба те же, что и в примере 1 °

Б„„=б кН/и. м,; Б „;-12 кН/п. м.;

S, = 72000 кН, удерживающая способность одного анкера равна 150 кН.

Результат расчета количества анкеров приведен в табл, 3 °

Переменный шаг и координаты анкеров от вершины угла, рассчитанные по формуле (1), приведены в табл. 4.

Таким образом, при неравномерном шаге расстановки анкеров в предлагаемом способе" достигается уменьшение количества анкеров на выпуклой кривой упругого изгиба с 12 до 8, или на 33%.

Формула изобретения

1, Способ балластировки трубопровода на участках упругого изгиба в 35 вертикальной плоскости, включающий установку на уложенном трубопроводе определенного количества анкеров или утяжелителей по обе стороны от середины участка изгиба, о т л и ч а ю ш и и — 40 с я тем, что, с целью уменьшения капи-, тальных.эатрат на балластировку путем уменьшения количества анкеров или утяжелителей при сохранении заданнойбалластирующей силы, установку пос- 45 ледних ведут с переменным, нарастающим от середины участка изгиба шагом.

2, Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что mar установки анкеров или утяжелителей определяют 50

+Б +Sä/ Jр)X 1 +

SO 2 р

S > з 1 1 Бра +Б ььл-+Я р/ З р )

+ =====X — ыг

31 р, п а их количество определяют из соотношения

Бинг +Беыг +So/3р, n n О

Б изб +Б ыт+8 о / Р. величина равномерно распределенной нагрузки, необходимой для упругого изгиба вынуклои кривои при укладке трубопровода, кН/п.м., — величина равномерно распределенной нагрузки для обеспечения нулевой плавучести трубопровода, кН/п,м,; эквивалентное продольное усилие, обусловленное воздействием температуры и внутреннего давления, кН; — минимальный радиус упругого изгиба, м;

- номер анкера или утяжелителя, отсчитываемый от вершины угла изгиба; — координата i-ro анкера или утяжелителя, отсчитываемая от вершины угла изгиба, м; — необходимое количество анкеров или утяжелителей при равномерно распредеделенной по длине волны изгиба нагрузке; — длина полуволны изгиба, м.

Таблица 1

1341438Таблица 2

Показатели

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Координата Х, утйжелителя, м 2,8 5,9 9,3 13,1 17,3 22,1 27,6 34,1 41,7 50

Шаг t между утяже1 лителями, м 2,8 3,1 3,4 3,8 4,2 4,8 5,5 6,5 7,6 8,3

Таблица 3

Способ

Показатели извест- предлаганый емый

Количество анкеров

Шаг между анкерами, и

4,2

По табл. 4

Таблица 4

Показатели

Номер анкера, i

1 2 3 4 5 6 7 8

Координата Х. ан1 кера, м

4 3 9 ю 14,4 20,2 26,7 33,9 41,7 50

4 3 4в8 5ю3 5)8 6 ° 5 7е2 7е8 8 2

mart,,ì

Составитель 10, Дудолрдов

Редактор А. Ревин Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Заказ 4421/42 Тираж Sll Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4