где - нагрузка в точке подвеса;

- вылет стрелы;

- момент устойчивости трубоукладчика.

Приложение 10

Рекомендуемое

ОБОСНОВАНИЕ

к выбору числа трубоукладчиков в колонне при укладке

трубопроводов газлифтных систем

При укладке в траншею трубопроводов для газлифтных систем из труб диаметром 114-219 мм, с толщиной стенки 20 мм необходимо учитывать следующие обстоятельства (см. рисунок).

Расчетно-технологическая схема к обоснованию выбора числа трубоукладчиков при укладке трубопроводов

газлифтных систем (сплошными линиями обозначены контуры трубопровода с толщиной стенки 20 мм, штриховыми - с толщиной стенки 8-10 мм)

1. Сваренная на строительной полосе нитка газлифтного трубопровода, обладая повышенной жесткостью (по сравнению с трубами, у которых толщина стенки 8-10 мм), требует значительно больших усилий для изгиба в горизонтальной плоскости ( и ). Однако увеличивать эти усилия сверх расчетных значений (=600 кгс) недопустимо, так как при этом может произойти интенсивное боковое смещение трубопровода на строительной полосе с порчей изоляционного покрытия, поэтому при укладке трубопровода из толстостенных труб приходится увеличивать базовое расстояние на изгибаемом (укладываемом) участке до значения, определяемого по формуле

где - модуль упругости трубной стали ( кгс/см);

и - соответственно диаметр и толщина стенки труб (=11,4-21,9 см; =2,0 см);

- коэффициент, учитывающий граничные и начальные условия расчетно-технологической схемы (=3,3-3,5);

- минимальный радиус упругого изгиба трубопровода (=1000).

Так, для трубопровода диаметром 219 мм при значении =3,4 =44,8 м. Этот же параметр (расстояние между первым и последним трубоукладчиками) при укладке трубопровода из труб с толщиной стенки 8 мм составляет всего 17,8 м; здесь достаточно иметь в колонне два трубоукладчика.

2. Кривая упругого изгиба, получаемая из условий силовых воздействий на трубопровод и характеризуемая параметром , должна вписываться в заданные геометрические ограничения, т.е.

где - расчетное смещение оси трубопровода до укладки по отношению к оси траншеи (=3 м).

В данном случае указанное условие выполняется:

При заданной высоте подъема трубопровода (в местах установки трубоукладчиков) над строительной полосой, которая определяется прочностью труб и находится в пределах =0,8-1,0 м, необходимо, чтобы не было контакта трубопровода с грунтом в средней части пролета . Зазор в этой части определяют из соотношения

где - вес 1 м трубопровода (при диаметре труб 219 мм =0,11 т/м);

- жесткость трубопровода на изгиб (при диаметре труб 219 мм =1730 т.м).

Если принять =0,9 м и =44,8 м, то =-0,21 м. Знак минус указывает на отсутствие зазора между трубопроводом и поверхностью строительной полосы в средней части пролета.

Для обеспечения гарантированного зазора потребовалось бы дополнительно увеличить высоту подъема трубопровода в местах установки трубоукладчиков до значений 1,2-1,3 м, что могло бы привести к поломке трубопровода.

Таким образом, для обеспечения нормальной работы колонны по укладке газлифтного трубопровода необходимо дополнительно поддерживать его в средней части пролета . Для этого здесь должен быть установлен вспомогательный трубоукладчик средней грузоподъемности.

Следовательно, для укладки газлифтных трубопроводов диаметром 114-219 мм, с толщиной стенки 20 мм в колонне необходимо иметь по меньшей мере три трубоукладчика.

Приложение 11

Рекомендуемое

РАССТОЯНИЯ

между кранами-трубоукладчиками при различных способах

изоляционно-укладочных работ

Диаметр трубопро- вода, мм

Раздельный способ изоляции

Укладка непрерывным способом

Укладка цикличным методом

Изоляция и укладка совмещенным способом

Колич. трубоук- ладчиков

Рас- стоя- ние, м

Колич. трубоук- ладчиков

Рас- стоя- ние, м

Колич. трубоук- ладчиков

Рас- стоя- ние, м

Колич. трубоук- ладчиков

Рас- стоя- ние, м

57-114

2

8-12

2

10-12

3

12-15

2

10-12

168-219

2

10-15

2

12-15

3

12-17

2

12-15

273-426

2

12-17

2

15-20

3

15-20

2

15-20

530

2

12-20

2

17-22

3

17-25

3

15-20

Приложение 12

Рекомендуемое

Значения коэффициентов трения скольжений, рекомендуемые

при расчетах тяговых усилий

Характеристика грунта

Коэффициент трения скольжения

Скальные грунты

0,8

Пески крупные и гравелистые

0,65

Пески среднезернистые

0,6

Мелкие пески и супеси

0,55

Супеси

0,45

Суглинки

0,4

Глины

0,35

Значения коэффициентов трогания с места трубной плети

Условия протаскивания

Коэффициент трогания

Протаскивание с помощью роликовых береговых дорожек

1,5

Протаскивание по берегу по любому грунту

2,0

Протаскивание по берегу с остановкой менее суток при образовании тонкой ледяной корки на поверхности грунта вдоль плети

4,0

Протаскивание под водой:

с остановкой менее суток

2,0

с остановкой более суток по галечнику, гравию и скале под водой

2,0

с остановкой более суток при наличии под водой песчаных, суглинистых и глинистых грунтов и ила

2,5

Приложение 13

Рекомендуемое

МЕТОДИКА

расчета теплотехнических параметров испытания теплоизолированных

трубопроводов подогретой водой

Настоящая методика предназначена для выполнения теплотехнических расчетов параметров испытания стальных надземных теплоизолированных трубопроводов.

Методика позволяет определять требуемую температуру воды в трубопроводе для начала испытания, параметры наполнения трубопровода водой, количество воды для его отогрева, а также оценивать интенсивность льдообразования в трубопроводе после испытания.

Методика может быть также использована для оценки теплотехнических параметров испытания надземных нетеплоизолированных участков трубопроводов.

Основные требования:

- удельная теплоемкость воды, Дж/кг·К;

- удельная теплоемкость материала стенки трубы, Дж/кг·К;

- наружный диаметр трубы, м;

- длина трубопровода, км;

- количество воды, необходимое для отогрева трубопровода, м;

- расход воды при заполнении трубопровода, м/ч;

- термическое сопротивление, м·К/Вт;

- температура воздуха, °С;

- температура воды в трубопроводе в начале испытания (минимальная), °С;

- температура воды на входе в трубопровод, °С;

- скорость ветра, м/с;

- толщина стенки трубы, м;

- толщина теплоизоляционного покрытия, м;

- скорость роста наледи, мм/ч;

- коэффициент теплопроводности материала теплоизоляции, Вт/м·К;

- плотность воды, кг/ м;

- плотность материала стенки трубы, кг/ м.

1. Определение начальной температуры воды в трубопроводе.

Температуру воды в трубопроводе выбирают таким образом, чтобы исключить образование наледи в нем в течение всего времени испытания. Искомую температуру рассчитывают по формуле

где

В таблице приведены значения коэффициента для трубопроводов из труб диаметром 530-1420 мм.

, м

, м

0,53

0,008

0,00652

1,39

11,4

0,009

0,00652

1,38

12,9

0,53

0,013

0,0065

1,36

18,4

0,0084

0,00479

1,90

16,4

0,72

0,009

0,00479

1,89

17,5

0,82

0,009

0,00420

2,16

20,0

0,012

0,00338

2,68

33,2

1,02

0,017

0,00339

2,65

46,7

0,0152

0,00283

3,21

50,2

1,22

0,016

0,00283

3,20

52,8

0,0168

0,00283

3,19

55,1

1,42

0,0157

0,00273

3,74

60,4

0,0175

0,00243

3,73

67,3

Для графического определения начальной температуры воды в трубопроводе можно использовать номограмму, приведенную на рис. 1.

Рис. 1. Номограмма для определения начальной температуры воды в трубопроводе

2. Определение параметров наполнения трубопровода.

Параметры наполнения трубопровода назначаются таким образом, чтобы при заданной суммарной производительности наполнительных агрегатов температура воды, подаваемой в трубопровод, обеспечивала требуемое значение температуры в конце участка.

Для принятой суммарной производительности наполнительных агрегатов температуру воды, подаваемую в трубопровод, рассчитывают по формуле

где

В таблице приведены значения коэффициента для трубопроводов из труб диаметром 530-1420 мм. Для графического определения температуры воды, подаваемой в трубопровод, может быть использована номограмма, приведенная на рис. 1.

3. Оценка количества воды, необходимого для отогрева трубопровода.

Если трубопровод, подлежащий испытанию, имеет температуру стенки ниже 0°С, для удаления образующейся в процессе его заполнения наледи необходима прокачка воды через испытываемый участок.

Количество воды, которое должно быть слито из трубопровода, в процессе прокачки может быть оценено по формуле

где

В таблице приведены значения коэффициента для трубопроводов из труб диаметром 530-1420 мм.

4. Оценка интенсивности льдообразования в трубопроводе.

При возникновении задержек в проведении работ по испытанию, приводящих к увеличению продолжительности пребывания воды в трубопроводе по сравнению с принятой в расчете, на внутренней поверхности трубы образуется наледь. Скорость роста толщины наледи рассчитывают по формуле

где

Величину можно определить по номограмме, приведенной на рис. 2.

Рис. 2. Номограмма для определения скорости роста наледи в трубопроводе в зависимости

от температуры наружного воздуха и термического сопротивления теплоизоляции

5. Надземные нетеплоизолированные трубопроводы.

Приведенная в разд. 1-4 методика может быть использована для оценочных теплотехнических расчетов надземных нетеплоизолированных трубопроводов. В этом случае величину в разд. 1-4 следует определять по формуле

Величину можно найти по номограмме, приведенной на рис. 3.

Рис. 3. Номограмма для определения термического сопротивления теплоизолированного трубопровода

в зависимости от скорости ветра и диаметра трубопровода:

1 - диаметр 1420 мм; 2 - диаметр 530 мм

6. Примеры теплотехнических расчетов гидроиспытания.