Большая техническая энциклопедия
1 2 3 4 6
C J W Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
БА ББ БЕ БИ БЛ БО БР БУ БЫ БЮ

Балочный переход

 
Балочные переходы, как правило, бывают многопролетными, т.е. с несколькими промежуточными опорами. Опоры могут быть неподвижными, шарнирными или скользящими. Шарнирные опоры отличаются от неподвижных возможностью поворота в плане вокруг неподвижной оси. Подвижная опора допускает перемещение трубопровода в направлении его продольной оси.
Схемы повышения жесткости балочных систем трубопроводов. Балочные переходы усиливают наклонными подвесками ( вантами) или устройством шпренгелей. Достаточно надежное закрепление шпренгелей к трубопроводу показано на рис. 56, изображающем конструкцию узла, который обеспечивает удобство монтажа и возможность изменения натяжения шпренгеля.
Надземный самокомпенсирующийся газопровод. Балочные переходы просты и дешевы для малых пролетов, величина которых определяется несущей способностью трубы при работе ее как балки.
Балочные переходы, как правило, бывают многопролетными, т.е. с несколькими промежуточными опорами. Опоры могут быть неподвижными, шарнирными или скользящими. Шарнирные опоры отличаются от неподвижных возможностью поворота в плане вокруг неподвижной оси. Подвижная опора допускает перемещение трубопровода в направлении его продольной оси.
Балочные переходы трубопроводов - сооружаются на опорах при пересечении водных и других преград, при прокладке трубопроводов на заболоченных, обводненных, многолетнемерзлых грунтах. Сооружение подземных балочных переходов трубопроводов осуществляется по двум конструктивным схемам - без компенсации и с компенсацией продольных деформаций.
При сооружении балочных переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия встает задача уменьшения их металлоемкости. Эта задача становится решенной в случае получения равнопрочного перехода, то есть отсутствия в нем элементов, обладающих избыточной прочностью, что, в свою очередь, достигается при равенстве величин расчетных изгибающих моментов в пролетах и на опорах.
Для определения пролета балочных переходов используются предельные состояния, установленные нормами.
Исследование напряженно-деформированного состояния балочных переходов магистральных газопроводов и рекомендации по выбору конструктивных ремонтных схем: Матер.
Характерным примером технологии строительства балочных переходов в горных условиях может служить строительство многопролетных воздушных переходов трубопровода диаметром 1420 мм в условиях Карпат.
Во втором примере расчета рассматривается трехпролетный бескомпенсаторный балочный переход. Общая длина расчетного участка газопровода составляет 160 м и состоит из двух подземных частей по 40 м каждая, расположенных в грунте, примыкающем к переходу и средней части, длиной 80 м, которая находится на двух опорах над карстовой воронкой. Вертикальная составляющая нагрузки в надземной части трубопровода составляет.
Как известно, расчетная схема балочных переходов представляется в виде балки кольцевого сечения на шарнирных опорах. Другие исследователи в своих публикациях [5,10] предлагают дополнительно учитывать передачу изгибающих моментов на компенсаторы от нагрузки в пролетах и влияние компенсаторов на степень защемления трубопровода грунтом. В работе [7] автор предлагает расчет балочных трубопроводных переходов вести также с учетом прилегающих подземных участков, поскольку они существенно влияют на устойчивость надземной части.
Нами на примере стержневой конечно-элементной модели двухпролетного балочного перехода ( рис. 5.26) со следующими принятыми параметрами 1020x10 мм, материал трубы - сталь 17Г1С, 136 м, q9 2 кН / м проанализировано влияние одновременного изменения высотного положения нескольких опор на напряженное состояние трубопровода. Так, на рис. 5.26, в изображена эпюра возникающих напряжений в трубопроводе с указанием величин ( МПа) в характерных сечениях в исходном равновысотном состоянии. Из рисунка видно, что опорные сечения существенно перегружены, в то время как в пролетных сечениях напряжения практически в 2 раза меньше.
Использование данного способа регулирования напряжений в балочных переходах трубопроводов в свою очередь требует внесения изменений в конструкцию опорной части.

Этот вопрос рассмотрен на примере работы компенсатора воздушного балочного перехода. Получены расчетные формулы, позволяющие определить величину продольного перемещения подземных участков с учетом упругой и пластичной связи трубопровода с грунтом и реологических свойств грунта.
Использование метода конечных элементов для рационального размещения опор балочных переходов трубопро-водов / / Проблемы нефтегазовой отрасли: Матер, межрегион, науч.
Схема балочного трубопровода с П - образным компенсатором. Компенсаторы Г - образного типа устанавливают обычно на балочных переходах трубопроводов через небольшие препятствия.
Чем обусловлены продольные усилия и изгибающие моменты в расчете напряженного состояния балочного перехода без компенсации продольных деформаций. В каком случае расчет теряет смысл.
Анализ результатов исследования показал, что изменением высотного положения опор в балочных переходах можно добиться уменьшения возникающих напряжений в трубопроводе на величину в среднем до 35 %, о чем наглядно свидетельствует графическая зависимость на рис. 8, построенная на примере трубопровода 1020x10 мм.
НГДУ РИТЭКнефть были обнаружены участки нефтепровода с ру-чейковой коррозией, несоответствие защитного покрытия, балочного перехода через ручей и перехода через автодорогу требованиям действующей НТД. В связи с наличием недопустимых дефектов дальнейшая эксплуатация нефтепровода была запрещена.
Во второй главе на основе анализа достоинств и недостатков существующих конструкций предложено конструктивное решение трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы и изложена методика его расчета.
Характер изменения напряжений в опорном узле. На основании анализа конструкций опор для надземных трубопроводов предложена новая конструкция, позволяющая при сооружении балочных переходов устанавливать оптимальные высотные положения сечений трубопровода.
Разработанный проект защиты по безопасной работе газопроводов в карстовых зонах является нетрадиционным и отличается от типовых балочных переходов через овраги, малые реки, над горными выработками и т.п. тем, что предусмотрена последующая засыпка трубопровода на опорной конструкции грунтом, обусловленная требованиями безопасной работы газопроводного коридора. Каждый этап сооружения опорной конструкции под действующим газопроводом требует мониторинга его напряженного состояния, а также анализа НДС трубопровода с учетом конструктивных особенностей и грунтовых условий.
На защиту выносятся теоретические обобщения и классификация надземных трубопроводных переходов; конструктивное решение и методика расчета надземного трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы; рекомендации по уточнению существующей расчетной методики балочных трубопроводных переходов.
Конструкция и расчетная схема однопролетного балочного перехода без компенсации продольных деформаций изображены на рис. 5.21. Порядок расчета балочного перехода следующий.
Газотранспортная система представляет собой сложное инженерное сооружение, состоящее из многониточных коридоров трубопроводов и большого количества узлов приема и запуска поршней, надводных, подводных и балочных переходов, большого количества запорной арматуры, перемычек, факельных и амбарных линий. Защита газопроводов от воздействия агрессивных компонентов осуществляется методом поршневого ингибирования, что в настоящее время не является эффективным. Противокоррозионная защита наружной поверхности соединительных газоконденсатопроводов проводится пленочной изоляцией ( пассивная защита) в комплексе с электрохимической ( катодной) защитой.
Построенная теория и методы расчета НДС газопровода, проходящего над карстовыми образованиями, являются универсальными и без существенной доработки могут быть использованы для расчета трубопроводов и в других нестандартных условиях их работы: заболоченные, подтопляемые и подрабатываемые территории, зоны вечномерзлых грунтов, а также при расчете надземных балочных переходов и подводных трубопроводов.

Наиболее экономичными, простыми и удобными в эксплуатации являются различные балочные конструкции переходов, получившие широкое распространение при строительстве магистральных трубопроводов. Балочные переходы имеют ту отличительную особенность, что трубопровод выполняет роль самонесущей балки, опирающейся концами через определенные интервалы ( пролеты) на опоры.
Балочные переходы трубопроводов - сооружаются на опорах при пересечении водных и других преград, при прокладке трубопроводов на заболоченных, обводненных, многолетнемерзлых грунтах. Сооружение подземных балочных переходов трубопроводов осуществляется по двум конструктивным схемам - без компенсации и с компенсацией продольных деформаций.
В отличие от поточно-расчлененной технологии, по которой сварочно-монтажные работы ведет бригада и 9 - II человек ( 5 из них сварщики), при непрерывном; наращивании такого числа людей в бригаде не требуется. Если по трассе встречаются несложные балочные переходы, то они сооружаются силами двух смежных, бригад, а когда требуется большее число техники и: людей, объединяются три бригады. Такое маневрирование позволяет вести сварочно-монтажные работы бе недоделок.
К надземным трубопроводам могут быть отнесены также входящие в состав подземных или надземных магистральных трубопроводов надземные переходы через реки, овраги и дороги, а также надземные участки, подводящих и отводящих трубопроводов. Протяженность таких участков, как правило, невелика. На балочных переходах переходные участки трубопровода из подземного в надземный могут выполняться с поворотом оси трубопровода для компенсации деформаций. Подводящие и отводящие трубопроводы, как правило, балочные. Деформации компенсируются на компенсационных участках ( в этом случае по характеру работы эти трубопроводы мало чем отличаются от описанных выше надземных систем) или на углах поворота.
В отличие от поточно-расчлененной технологии, по которой сва-рочно-монтажные работы ведет бригада из 9 - 11 человек ( 5 из них сварщики), при непрерывном наращивании такого количества людей в бригаде не требуется. Уменьшение количества людей в бригаде объясняется тем, что одновременно можно собирать и сваривать только один стык. Если по трассе встречаются несложные балочные переходы, то они сооружаются силами двух смежных бригад, и когда требуется большее количество техники и людей, объединяют три бригады.
В отличие от поточно-расчлененной технологии, по которой сварочно-монтажные работы ведет большая бригада при непрерывном наращивании, такого числа людей в бригаде не требуется. Сокращение числа людей в бригаде объясняется тем, что одновременно можно собирать и сваривать только один стык. Если по трассе встречаются несложные балочные переходы, то они сооружаются силами двух смежных бригад, когда требуется большее число техники и людей, объединяют три бригады.
В настоящее время широкое распространение получили простейшие арочные переходы, в которых распор передается на прилегающие подземные участки трубопровода, а вертикальная реакция воспринимается грунтом. Этот тип арочных переходов наиболее полно использует несущую способность самого трубопровода, не требует устройства дополнительных опор, прост в монтаже. Пролеты арочных переходов могут быть больше пролетов балочных переходов. Арочные переходы позволяют увеличить подпереходный габарит, что особенно важно при прокладке трубопроводов в равнинных местностях Севера и Средней Азии. Правильно запроектированные арочные переходы, рассчитанные с учетом всех факторов силового воздействия, в том числе с учетом влияния на напряженное состояние арки примыкающих подземных участков трубопровода, являются достаточно надежными.
Рассмотрены проблемы прочности магистральных газопроводов, проложенных по карстовой территории. Разработаны нелинейная теория деформаций стержня, моделирующего трубопровод, аналитические и численные методы решения задач о напряженно-деформированном состоянии газопровода, расположенного в неоднородных грунтах, с учетом его конструктивных особенностей под воздействием эксплуатационных и изменяющихся природно-климатических нагрузок. Построенная теория и методы расчета газопровода являются универсальными и могут быть использованы для расчета трубопроводов и в других нестандартных условиях работы: заболоченные, подтопляемые и подрабатываемые территории, зоны вечномерзлых грунтов, а также при расчете надземных балочных переходов и подводных трубопроводов.
Рассмотрены проблемы прочности магистральных газопроводов, проложенных по карстовой территории. Разработаны нелинейная теория деформаций стержня, моделирующего трубопровод, аналитические и численные методы решения задач о напряженно-деформированном состоянии газопровода, расположенного в неоднородных грунтах, с учетом его конструктивных особенностей под воздействием эксплуатационных и изменяющихся природно-климатических нагрузок. Построенная теория и методы расчета газопровода являются универсальными и могут быть использованы для расчета трубопроводов и в других нестандартных условиях работы: заболоченные, подтопляемые и подрабатываемые территории, зоны вечномерзлых грунтов, а также при расчете надземных балочных переходов и подводных трубопроводов.
В ряде случаев разрушения происходят по кольцевому ( монтажному) шву. Причиной таких разрушений являются непровары и другие дефекты сварки в сочетании с перенапряжением в осевом направлении трубы. Разрушения по кольцевому шву чаще происходят при капитальном ремонте нефтепроводов во время подъема трубы. Возможны разрушения на подводных и балочных переходах в процессе эксплуатации.
Увеличение перекрываемого пролета за счет наварки на трубы дополнительных элементов. Для увеличения пролетов балочных систем в некоторых случаях применяют усиление наиболее напряженных участков трубопровода навариванием дополнительных элементов ( рис. 5.11) или использованием шпренгельных конструкций. Последние могут быть однопролетными и многопролетными. У шпренгельных конструкций имеется недостаток: они уменьшают габарит под трубопроводом, что иногда, неприемлемо. В некоторых случаях, когда требуется прокладка нескольких трубопроводов, сооружают специальный мост или эстакаду. На пролетные строения трубопроводы укладывают с помощью скользящих или Катковых опорных элементов или крепят к ним на подвесках. Балочные переходы допускают многообразие конструктивных решений, поэтому и имеют наибольшее применение при надземной прокладке.
Оценка большинства из показателей надежности проводится по статистич. Процедуры оценки важнейших показателей регламентируются ГОСТами. Достоверность методов оценки осложняется во многих случаях дефицитом информации. Наиболее тяжелые отказы - аварии - случаются редко, поэтому для оценки их вероятностей нет представительной статистики. НАДЗЕМНЫЙ ПЕРЕХОД трубопро водный - комплекс сооружений для прокладки трубопровода через естеств. По конструкции Н.п. различают: арочные трубопроводы, балочные переходы трубопроводов, висячие трубопроводы, подводные трубопроводные переходы, эстакадные трубопроводы. Различают опоры неподвижные, продольно-подвижные и свободноподвиж-ные. В эстакадных системах в качестве пролетного строения используют фермы, составной частью к-рых является трубопровод. Строят Н.п., используя подъем сваренной плети трубопровода на опорные конструкции, монтаж на временных опорах всей системы тросов и оттяжек и последующий подъем пилонов ( висячие, Байтовые системы и в виде самонесущих нитей), последовательную продольную надвижку трубопровода, заранее монтируемого на берегу в пролет на опорные элементы ( балочные, висячие системы), подъем и монтаж при помощи грузоподъемных механизмов заранее собранной конструкции.
В расчете методом конечных элементов необходимо задать параметры самого метода и составить исходные данные по физико-механическим характеристикам грунта и трубопровода. Параметры метода зависят от способа разбиения рассматриваемого участка газопровода, который выполняется по следующей методике. Для газопровода, проложенного по карстовой территории, по данным геофизических исследований известны размеры карстовых образований под трубопроводом, высота засыпки грунта на трубе и свойства грунтов, составляющих основание трубопровода и его засыпку. В расчете исследуемый трубопровод необходимо разделить на однотипные участки, где можно считать свойства грунтов мало изменяющимися. Если трубопровод сварен из труб, которые имеют различные геометрические и жесткостные характеристики или имеет криволинейные участки, то в расчете он условно разбивается на части, где геометрические и жесткостные характеристики постоянны. Таким образом, отдельный стержневой элемент моделирует участок трубопровода, состоящий из труб с одинаковыми геометрическими или жесткост-ными характеристиками, и с постоянными физическими характеристиками грунта. Если трубопровод при пересечении карстовой полости или воронки находится на опорах, т.е. представляет собой конструкцию, подобную конструкции многопролетного надземного балочного перехода, то в расчете его методом конечных элементов каждый пролет балочного перехода и примыкающие к переходу подземные участки принимаются за отдельные расчетные участки - стержневые элементы.
В расчете методом конечных элементов необходимо задать параметры самого метода и составить исходные данные по физико-механическим характеристикам грунта и трубопровода. Параметры метода зависят от способа разбиения рассматриваемого участка газопровода, который выполняется по следующей методике. Для газопровода, проложенного по карстовой территории, по данным геофизических исследований известны размеры карстовых образований под трубопроводом, высота засыпки грунта на трубе и свойства грунтов, составляющих основание трубопровода и его засыпку. В расчете исследуемый трубопровод необходимо разделить на однотипные участки, где можно считать свойства грунтов мало изменяющимися. Если трубопровод сварен из труб, которые имеют различные геометрические и жесткостные характеристики или имеет криволинейные участки, то в расчете он условно разбивается на части, где геометрические и жесткостные характеристики постоянны. Таким образом, отдельный стержневой элемент моделирует участок трубопровода, состоящий из труб с одинаковыми геометрическими или жесткост-ными характеристиками, и с постоянными физическими характеристиками грунта. Если трубопровод при пересечении карстовой полости или воронки находится на опорах, т.е. представляет собой конструкцию, подобную конструкции многопролетного надземного балочного перехода, то в расчете его методом конечных элементов каждый пролет балочного перехода и примыкающие к переходу подземные участки принимаются за отдельные расчетные участки - стержневые элементы.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2019
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11