ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подводные трубопроводы из "Механика разрушения " Транспортировка газа или нефти при помощи подводного трубопровода, укладываемого на дне моря, экономически гораздо более выгодна, чем при помощи специальных судов-танкеров. В связи с сооружением подводных трубопроводов в последние 25 лет возникли две основные проблемы как оптимально проектировать трассу трубопровода и его параметры в морских условиях какова оптимальная конструкция трубопровода Решению этих проблем посвящен этот параграф. [c.17] Здесь S — длина дуги кривой, отсчитываемая от точки А. Длину всего трубопровода (от А до В) обозначим через L. [c.18] Коэффициент трения Q (Re) определяют опытным путем здесь он задан. Отсюда для установившегося режима течения нефти, считаемой несжимаемой жидкостью, при изотермическом процессе Т = onst и трубы постоянного сечения г = onst согласно условиям (51) и (52) получается линейная зависимость (49). [c.19] Здесь То — температура трубы в рассматриваемой точке o f — коэффициент теплообмена, определяемый опытом. [c.19] Здесь Ов — временное сопротивление металла трубы с учетом коэффициента запаса, который в конструкциях подобного рода следует брать равным 5—10 (прочностью обмотки пренебрегаем). [c.20] Если трасса трубопровода задана, функции р (s) и Т легко определить из уравнений (51)—(56). Функцию го (s) и величину L находят из геометрических соображений. Радиус г равнопрочного трубопровода вычисляют из соотношений вида (57) или (58), а толщину h стенки, являющуюся функцией длины дуги s, — соотношением (61). [c.20] Предлагаемый расчет позволяет обходиться без промежуточных компрессорных станций на дне моря, строительство и эксплуатация которых дороги. В том случае, когда по технологическим соображениям (связанным, например, с трудностями укладки труб большой толщины и диаметра на начальном участке трубопровода) строительство компрессорных станций оказывается неизбежным, этот расчет можно использовать для пролета между двумя ближайшими компрессорными станциями. Однако, прежде чем идти на сооружение таких станций, следует изучить также возможность применения на начальном участке более дорогих труб того же поперечного сечения, но повышенной прочности и гибкости (например, металлостеклопластиковые трубы с несущей композитной обмоткой из стекловолокна спаренные, строенные и т. д., трубы с центрами в одной и той же плоскости). [c.20] Здесь а п Ь — постоянные коэффициенты, зависящие от применяемого способа прокладки. [c.21] Здесь фл — стоимость единицы длины трубы в начальном пункте А. [c.22] Таким образом, строительство равнопрочного трубопровода оказывается примерно на 30% дешевле строительства трубопровода из труб постоянной толщины. Трасса трубопровода будет геодезической линией, т, е. отрезком прямой, проведенной между пунктами Л и Б. Использование разработанного выше точного подхода при помощи ЭВМ может значительно улучшить эти оценки. [c.22] расход материала на трубы одинаков и пропускная способность газопроводов также одинакова, но изгибная жесткость спаренного трубопровода в 2 раза меньше. В случае применения трубопровода, состоящего из п одинаковых равнопрочных труб, центры которых в поперечном сечении лежат на одной линии, изгнбная жесткость уменьшается в п раз при том же расходе материала на трубы и той же пропускной способности. Следовательно, вместо применяемых в настоящее время толстостенных трубопроводов большого диаметра рациональнее и надежнее сооружение спаренных, строенных и т. д. трубопроводов рассмотренной конструкции меньшего диаметра и с более тонкими стенками. К этому нужно добавить еще, что вероятность хрупкого разрушения для толстых труб больше из-за наличия масштабного эффекта. [c.23] Вернуться к основной статье