Предворительно напряженные листовые конструкции

При хранении больших объёмов продукции в высоконапорных трубах возникают предельные деформации. Для снижения этих деформации используют либо предварительное напряжения силовой конструкции либо применение ненапрягаемых бандажей либо использование компл. конструкций (сталежелезобетон)

Конструкции в виде сплошных цилиндрических оболочек (резервуары, газвольторы, трубопроводы, агрегаты хим. и металлургической продукции) могут быть предворительно напряжены непрерывной навивкой на оболочку высокопрочной проволокой или лентой. Такие оболочки работают на высокое внутренне давление. Проволока (лента) навивается с заданным усилием при помощи домкратов снабженных манометрами. При этом оболочка получается предварительное сжатие проволока растяжения. Под воздействием внутреннего давления сначала производ. выбирание предварительного сжатия оболочки ,а затем кольцевое растяжения, таким образом оболочка и элемент напряжения работают совместно вплоть до разрушения. Достоинства этих конструкций перед предворительно напряженных ЖБ в том что происходит полное использование несущ. способности материалов конструкции.

В зависимости от диаметра оболочки и вида напрягаемого элемента (проволока или лента) различают следующие виды примыканий напрягаемого элемента к оболочке.

1.При малых диаметрах навивку осуществляют непосредственно по оболочке.

2.В средненапорных трубопроводах и при диаметрах оболочки до 10м

3.В крупногабаритных конструкциях и высоконапорных трубах примин. кольцевой швеллер либо навариваются листы.

По длине этих конструкций ставят контрольные хомуты (лента , проволока) снабженные постоянным манометром. Помимо одинарной навивки может быть комбинированная навивка её примин. случаи усиления конструкции (на проволоку наносят ленту причём лента огибает 1 проволоку или несколько)

Оболочка испытывает двухосное напряжение. Основное напряжение кольцевое (полезное) возникает от внутреннего давления на стенки оболочки. Напряжение в продольном направление (меридиальное) носит локальный характер и возникает от давления на торцевые стенки (днища сосуда). Кольцевые усилия воспринимаются оболочкой совместно с обмоткой, а продольные усилия только оболочкой. Стали ЖБ конструкций являются двухслойными, где внутренний слой металлическая герметизирующая оболочка, а наружняя ЖБ. ЖБ применяется дисперсно армированного вида (фибробетон, армоцемент). Совместная работа облицовки и ЖБ достигается благодаря анкера, т.к. облицовка работает в условиях стесненной деформации, то потеря устойчивости ее не наблюдается.

Общие сведения и квалификация трубопровода

Стальные трубопроводы являются сооружением предназначенным для транспортирования различных газов, жидкостей, пылевидных и разжиженных масс. Протяженные трубопроводы большого диаметра называются магистрали.

Область применения:

Магистральная Газопроводная

Нефтепроводная Углепроводная

-Напорные трубопроводы гидравлические электростанции

-Циркуляционные трубопроводы

-Заводские газопроводы

-Воздуховоды

-Подводные трубопроводы (дюкеры)

Эти конструкции являются металлоемкие и дорогостоющие.

Класиффикиция:

По месту укладки и типу опирания могут быть:

1. Надземные – лежащие на отдельных опорах.

2. Подземные – в траншеях, насыпях, в тоннелях на опорах, штойнях, каналах.

3. Подводные – заложенные по дну водоемов или в траншеях прорытых на дне.

В зависимости от внутреннего давления:

1. Безнапорные

2. Напорные – низконапорные

- средненапорные

- высоконапорные

Основными направлениями по снижению стоимости и экономии расхода стали трубопроводов являются:

1. Увеличение диаметра и увеличение давления.

2. Применение стали повышенной и высокой прочности.

3. Уменьшение числа стыков и компенсаторов.

4. совершенствование методики расчетов.

5. Увеличение пролетов надземных трубопроводов.

6. Применение предварительно напряженных трубопроводов.

Конструирование и расчет надземных трубопроводов (НТ)

НТ имеют две разновидности расчетных схем – разрезную и неразрезную. Разрезная состоит из раздельных участков связанных между собой шарнирами в виде компенсаторов. Участки могут быть прямолинейными (протяженными) , криволинейными и ступенчатыми. Криволинейные участки имеют отводы, развилки, места примыкания к различным сооружениям. Ступенчатые участки применяют при перепаде уровня или в целях устройства осадочных компенсатов. Прямолинейные – опираются по торцам на анкерные опоры, а так же в пределах самого участка на ряд промежуточных опор. Анкерные опры устанавливают в местах изменения направления оси трассы, а так же на прямолинейных участках длина которых превышает предельную между компенсатом. Длина участка зависит от температуры окружающей среды, длины, транспортируемого продукта, от площади поперечного сечения, от величины продольных сил и от внутреннего давления на трубу. Промежуточные опоры должны обеспечивать возможность продольного перемещения трубопровода.

1 – трубопровод

2 – анкерные опоры

3- промежуточные опоры

4- компенсатор

При расстановке анкерных опор с наличием компенсатора на участке, стремятся к тому, чтобы эпюра моментов не меняла знак по длине участка, т.к. изменение знака влияет на перегиб трубопровода. Надземные трубопроводы несут следующие нагрузки:

- собственный вес транспортируемого продукта

- снеговая нагрузка - гололедная нагрузка

Сумма этих нагрузок – g.

- давление транспортируемого продукта на стенки

- давление конденсата - давление пыли

Сумма этих нагрузок – р.

- давление в провоздушной среде – это избыточное давление создаваемое нагнетателем (усилие n).

Анкерные опоры предотвращают передачу продольных усилий, снабжены подкосами жестко защемленными в грунте. Промежуточные опоры могут быть: 1-седловидные 2-подвесные 3-Катковыми, 4-качающимися