Контрольні запитання

1. Що розуміють під стійкістю підводного трубопроводу?

2. Які фактори понижують стійкість підводного трубопроводу?

3. Що необхідно зробити для забезпечення стійкості підводного трубопроводу у самому несприятливому випадку?

4. Які існують методи довантаження підводних трубопроводів?

5. Як впливає гідродинамічна дія потоку води на стійкість трубопроводу?

6. Які складові гідродинамічної дії потоку води на трубопровід розрізняють?

7. Чим обумовлена необхідність додаткових довантажень трубопроводу і ?

2 Практичне заняття №2. Розрахунок тягового зусилля при укладанні трубопроводу у підводну траншею способом протягування

Метою даного заняття є ознайомлення студентів з одним із способів укладання трубопроводу у підводну траншею – методом протягування.

Завдання даного заняття полягає у розрахунку тягового зусилля при укладанні трубопроводу способом протягування і у підборі відповідного тягового засобу.

При укладанні підводних трубопроводів найбільш розповсюдженим способом є протягування його по дну за допомогою наперед прокладеного троса. При цьому необхідно визначити тягове зусилля для всіх можливих випадків, розрахувати тяговий трос і анкери, підібрати тягові засоби і визначити допустиму швидкість руху трубопроводу при протягуванні з самозаливом.

Розрахункове тягове зусилля визначаємо за формулою [1,2]

, (2.1)

де - коефіцієнт умов роботи тягових засобів ( - при протягуванні лебідкою; - при протягуванні тягачами); - граничний опір трубопроводу на зсув. Граничний опір визначається так:

• при рушанні трубопроводу з місця

, (2.2)

, (2.3)

де - вага одиниці довжини спорядженого трубопроводу; - довжина трубопроводу, який протягується; - пасивний опір ґрунту нерівностям на поверхні труби (при протягуванні трубопроводу з гладкою поверхнею ); - число виступаючих елементів на поверхні трубопроводу; - довжина частини кола труби, яка врізається в ґрунт; - товщина виступаючих елементів; - відповідно питома вага грунту, кут внутрішнього тертя і зчеплення поверхні труб з ґрунтом;

• при вимушених зупинках

, (2.4)

де - питома сила присмоктування, для щільних глин і суглинків , для в’язких - ; - площа опирання трубопроводу на водонасичений глинистий ґрунт, .

Для протягування трубопроводу застосовують тягачі або потужні тягові лебідки.

Тяговий трос підбирається залежно від розривного зусилля [1,2]

, (2.5)

де - розривне зусилля троса; - коефіцієнт умов роботи; ; - коефіцієнт перевантаження, - при протягуванні по ґрунту, - по спеціальних доріжках; - коефіцієнт однорідності троса, - новий трос, - трос, що має обриви дротів в межах встановленої норми; - коефіцієнт тросового з’єднання, значення якого приведені в табл.2.1.

Для забезпечення стійкості трубопроводу при його протягуванні з одночасним заповненням його водою швидкість протягування повинна бути співвідносна зі швидкістю самозаливу.

Максимальна швидкість протягування

(2.6)

Таблиця 2.1 – Коефіцієнт тросового з’єднання

Тип тросового з’єднання	Коефіцієнт тросового з’єднання,
При згинанні троса:
-навколо рухомого блока -навколо коуша -продітого в отвір у планці -через гак простою петлею -через гак закидною петлею	0,43 0,67 0,35 0,2 0,7
При наявності на тросі розплавлених вузлів	0,5
При стисканні троса спеціальними стискачами	0,7
При наявності простого, подвійного або засувного штика	0,5

де - діаметр заливного пристрою; - внутрішній діаметр трубопроводу.

Приклад. Визначити необхідне тягове зусилля при протягуванні забаластованого чавунними вантажами газопроводу і підібрати необхідні тягові засоби при таких вихідних даних: зовнішній діаметр трубопроводу , вага одиниці довжини спорядженого трубопроводу , довжина трубопроводу, що протягується, . Баластування здійснюється чавунними кільцевими вантажами , зовнішній та внутрішній радіуси яких , , товщина виступаючих елементів вантажів , довжина частини кола кільцевих вантажів, яка врізається в ґрунт, , кількість виступаючих елементів на трубопроводі . Характеристика ґрунту:

За формулою (2.3) визначаємо пасивний опір ґрунту, викликаний нерівностями на поверхні трубопроводу

Користуючись формулою (2.4), визначаємо тягове зусилля при протягуванні трубопроводу з вимушеними зупинками

,

Розрахункове тягове зусилля буде (формула (2.1))

Згідно Додатка А необхідне тягове зусилля може забезпечити лебідка ЛП-1А, яка на 1-ій передачі без рухомого блока розвиває зусилля до 720 кН.