1) Проверяется возможность использования для самокомпенсации Г-образного участка трубопровода диаметром 377 между неподвижными опорами Н8 и Н9 при следующих данных:
– наружный диаметр Dн, мм 377;
– толщина стенки трубы S, мм 9;
– угол поворота, град 90°;
– длина большего плеча lб, м 62,86;
– длина меньшего плеча lм, м 20;
– максимальная температура теплоносителя, °С 150;
– расчетная температура наружного воздуха, tн, °С -29 .
Расчетный угол b=90°-90°=0°; соотношение плеч
Определяется: n=3,14 и b=0 °, С=6; А=17; В=2,5.
Определяется значения вспомогательных величин для Dн=377 мм и S=9 мм:
Продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке плеча, кгс/мм2, определяется по формуле:
где С – коэффициент, С = 6;
Dt – расчетная разность температур, Dt =179 °С;
l – длина плеча, l = 20 м.
Полученное значение не превышает заданного предела
где А – коэффициент, А=17;
где В – коэффициент, В = 2,5.
2) Проверяется возможность использования для самокомпенсации Г-образного участка трубопровода диаметром 377между неподвижными опорами Н27и Н28 при следующих данных:
– наружный диаметр Dн, мм 377;
– толщина стенки трубы S, мм 9;
– угол поворота, град 90°;
– длина большего плеча lб, м 60,71;
– длина меньшего плеча lм, м 20;
– максимальная температура теплоносителя, °С 150;
– расчетная температура наружного воздуха, tн, °С -29 .
Расчетный угол b=90°-90°=0°; соотношение плеч
Определяется: n=3,04 и b=0 °, С=5,8; А=16,7; В=2,65.
Определяется значения вспомогательных величин для Dн=377 мм и S=9 мм:
Полученное значение не превышает заданного предела
3) Проверяется возможность использования для самокомпенсации Г-образных участков трубопровода диаметром 194 между неподвижными опорами Н68 и Н69 при следующих данных:
– наружный диаметр Dн, мм 194;
– толщина стенки трубы S, мм 6;
– угол поворота, град 90°;
– длина большего плеча lб, м 49;
– длина меньшего плеча lм, м 35;
– максимальная температура теплоносителя, °С 150;
– расчетная температура наружного воздуха, tн, °С -29 .
Расчетный угол b=90°-90°=0°; соотношение плеч
По номограммам /рис. 6, 7 [11]/ определяем значения вспомогательных коэффициентов при n=1,4 и b=0 °, С=3,5; А=12; В=6,8.
Полученное значение не превышает заданного предела
1.10.3 Определение результирующих горизонтальных усилий на неподвижные опоры
Опоры в тепловых сетях устанавливают для восприятия усилий, возникающих в теплопроводах и передачи их на несущие конструкции или грунт.
Неподвижные опоры предназначены для закрепления трубопровода в отдельных точках, разделения его на независимые по температурным деформациям участки и для восприятия усилий, возникающих на этих участках.
Усилия, воспринимаемые неподвижными опорами, складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, реакции подвижных опор и реакций компенсаторов.
В общем виде горизонтальное усилие,
где
При применении П - образных компенсаторов силы внутреннего давления воспринимаются трубопроводом и на неподвижную опору не передаются. Таким образом, при расчете опор учитываются реакции подвижных опор и реакции компенсаторов.
На концевые неподвижные опоры горизонтальные осевые нагрузки определяются по сумме сил, действующих на опору с одной стороны.
Горизонтальные осевые нагрузки на промежуточные опоры определяются с учетом всех действующих сил по обе стороны опоры. При этом горизонтальные осевые нагрузки на промежуточные опоры должны определяться как разность сумм сил, действующих с каждой стороны опоры, при этом меньшая сумма сил принимается с коэффициентом 0,7, а когда суммы сил с обеих сторон опоры одинаковы, то берется сумма сил с одной стороны с коэффициентом 0,3.
Кроме горизонтальных осевых нагрузок на неподвижные опоры действуют горизонтальные боковые нагрузки, которые учитываются при поворотах трассы и от ответвлений трубопроводов. При двухсторонних ответвлениях трубопроводов боковая нагрузка на опору учитывается только от ответвления с наибольшей нагрузкой.
Неподвижные опоры труб должны рассчитываться на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов.
В данном проекте выполнен расчет опор (усилий на опоры) для участков трубопроводов основной магистрали.
Используемые расчетные формулы для различных схем из [7] записываются:
- для концевой опоры:
- для промежуточной опоры с равными диаметрами и расстояниями: