Презентация на тему "Расчет нефтепровода на прочность и устойчивость. Гидравлический расчет"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Практическое занятие № 3

  Тема: РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

• 
  Слайд 2
  

  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 3
  

  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 4
  

  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 5
  

  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 6
  

  Пример расчета. Исходные данные: - Р=5,3 МПа; - Dн= 1220 мм; - =1184 мм; - = 18 мм; - m=0,9; - =1,05

• 
  Слайд 7
  

  Вычисляем кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления по формуле (16): σкц Вычисляем кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления по формуле (20): = МПа

• 
  Слайд 8
  

  Вычисляем максимальные суммарные продольные напряжения от нормативных нагрузок и воздействий по формуле (21): =

• 
  Слайд 9
  

  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

• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11

  2. Гидравлический расчёт трубопровода

  Потерю напора на преодоление трения по длине трубопровода круглого сечения при установившемся течении определяют по формуле Дарси – Вейсбаха: , (22) где L – длина трубопровода, м; D – внутренний диаметр трубопровода, м; w – средняя скорость течения жидкости м/с; g - ускорение свободного падения, м/с2; λ- коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от режима движения жидкости, относительной шероховатости внутренней стенки трубы, т. е. λ = f (Rе, ε), ε - абсолютная шероховатость стенок трубы, см.

• 
  Слайд 12
  

  Определяем среднюю скорость движения нефти по трубопроводу: , м/с (23) Определяем режим течения жидкости: (24) По табл.9 определяем режим течения жидкости.

• 
  Слайд 13
  

  Таблица 9 Определение коэффициента гидравлического трения

• 
  Слайд 14
  

  Определяем зону трения Рассчитываем шероховатость трубы по формуле: , (25) где kэ принимается по табл. 10. Первое переходное число : (26) Второе переходное число : (27)

• 
  Слайд 15

  2.2. Гидравлический расчёт трубопровода

  Определяем зону течения нефти (табл. 9). Вычисляем коэффициент гидравлического сопротивления. При условии попадания Re в 1 область турбулентного движения жидкости расчет производят по формуле Блазиуса: (28) Определяем гидравлический уклон в нефтепроводе по формуле: (29) Потери на трение всего нефтепровода: , м (30)