Исходные данные.
Характеристика подводного перехода
![Реферат: Исходные данные. Характеристика подводного перехода](https://gugn.ru/work/8720136/cover.png)
При укладке подводных трубопроводов необходимо производить проверку устойчивости трубы против смятия под действием внешнего гидростатического давления воды по формуле. Горизонтальная составляющая действует на трубу, сдвигая её в сторону от оси траншеи. Для противодействия за счет дополнительной нагрузки q создается сила трения. Балластировку подводных трубопроводов в пределах участка… Читать ещё >
Исходные данные. Характеристика подводного перехода (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
По нормативной литературе для трубы диаметром 1020×16 мм выписываем необходимые данные:
- — Площадь сечения, F=504 см2;
- — осевой момент сопротивления W=12 480 см3;
- — осевой момент инерции I=636 600 см4;
- — удельный вес металла трубы qm=3960 Н/м.
При расчете устойчивости против всплытия подводного трубопровода, пересекающего реки, необходимо учитывать вертикальную и горизонтальную составляющие силового гидродинамического воздействия потока воды на трубу в процессе укладки трубопровода на дно траншеи.
Горизонтальная составляющая гидродинамического воздействия на единицу длины трубопровода.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_1.png)
.
где — гидродинамический коэффициент обтекания трубы водным потоком; - средняя скорость течения воды в слое на уровне уложенного на дно подводной траншеи трубопровода, м/с; - удельный вес воды с учетом растворенных в ней молей, принимаемых равным (1,025−1,15)104Н/м3.
Коэффициент определяется в зависимости от числа Рейнольдса.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_2.png)
.
.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_3.png)
.
По экспериментальным данным, при Re<105; для гладких труб и для бетонированных или офутерованных труб при 105.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_4.png)
.
Вертикальную составляющую воздействия гидродинамического потока на единицу длины трубопровода Py рассчитывают по формуле.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_5.png)
.
где — гидродинамический коэффициент подъемной силы, .
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_6.png)
.
Интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода по формуле.
.
где — угол поворота оси трубопровода в вертикальной плоскости на выпуклом и вогнутом рельефе (в радианах); - радиус кривизны рельефа дна траншеи, который должен быть больше или равным минимальному радиусу упругого изгиба оси трубопровода из условия прочности; E — модуль Юнга, E=2,61 011 Па.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_7.png)
.
Выталкивающая сила воды по формуле.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_8.png)
.
Для расчета устойчивости подводного трубопровода с учетом гидродинамического воздействия потока жидкости следует иметь в виду следующее. магистральный трубопровод балластировка Вертикальная составляющая Py действует в том же направлении, что и выталкивающая сила воды.
Горизонтальная составляющая действует на трубу, сдвигая её в сторону от оси траншеи. Для противодействия за счет дополнительной нагрузки q создается сила трения.
.
где k — коэффициент трения трубы о грунт при поперечных перемещениях трубопровода, для илистых и суглинистых грунтов k=0,4.
Отсюда.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_9.png)
.
Величина вводится в формулу так же с положительным знаком.
Тогда требуемый вес балластировки в воде будет определен по формуле.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_10.png)
.
где — коэффициент надежности по нагрузке, для чугунных грузов; qтр — расчетный вес единицы длины трубопровода в воздухе с учетом изоляции при коэффициенте надежности по нагрузке nсв=0,95; qдоп — с учетом возможного опорожнения трубопровода (по СНиП 2.05.06−85*) может быть принятой равной нулю.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_11.png)
.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_12.png)
Соответственно формула для расчета веса балластировки в воздухе принимает вид.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_13.png)
.
где — удельный вес материала пригруза.
При укладке подводных трубопроводов необходимо производить проверку устойчивости трубы против смятия под действием внешнего гидростатического давления воды по формуле.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_14.png)
.
где — средний диаметр трубы,; - глубина водоёма; - глубина заложения трубопровода от дна водоёма до верхней образующей.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_15.png)
0,016 м>0,545 м, следовательно, устойчивость трубы против смятия обеспечивается.
Балластировку подводных трубопроводов в пределах участка подводно-технических работ выполняют кольцевыми чугунными грузами, жестко фиксируемых на трубопроводе.
Расстояние между одиночными чугунными грузами рассчитывают по формуле.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_16.png)
.
где , — средняя масса и объем одного груза соответственно.
Выбираем чугунный кольцевой груз диаметром 1020 мм: Р груза=2000 кг, R1=630 мм, R2=560 мм, R3= 550 мм, А=723 мм, В= 610 мм, С=1300 мм.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_17.png)
.
![Исходные данные. Характеристика подводного перехода.](/img/s/9/46/1901346_18.png)
Число пригрузов, необходимое для балластировки участка трубопровода длиной L, определяют по формуле Дробное число N округляют в большую сторону до ближайшего целого числа.