Кен орындарын жайластыру

Құбыр қабырғасының қалыңдығы мен массасы, құбырдағы көлем мен қысым шығыны, гидросынақ, температуралық ұзару, резервуарлар мен ыдыстардың көлемі, құбырға арналған жер жұмыстары, катодтық қорғау.

13 есеп

Құбырлар

Құбыр қабырғасының қалыңдығы (ASME B31.4/B31.8)

ASME B31.4 (мұнай және өнім құбырлары) және B31.8 (газ құбырлары) коэффициенттерімен Барлоу формуласы бойынша қабырғаның есептік қалыңдығы, коррозияға қосымша және таңдалған құбырдың рұқсат етілген қысымы.

t_min = P · D / (2 · SMYS · F · E · T) + c

Құбырлардың массасы және құбырдың ішкі көлемі

Болат құбырдың бір қума метрінің және бүкіл учаскенің массасы, ішкі көлем (толтыру көлемі) және құбырдағы өнімнің массасы.

m = π · (D − t) · t · ρ_s = 0.02466 · (D − t) · t [kg/m; D, t in mm]

Құбырдағы қысым шығыны (сұйық)

Дарси–Вейсбах бойынша үйкеліске қысым шығыны (гидравликалық кедергі коэффициенті — Колбрук–Уайт бойынша, ламинарлық режимде 64/Re) және жер бедері бойынша көтерілуге шығын; ағын жылдамдығы және Рейнольдс саны.

d = D − 2t; v = 4 · Q / (π · d²); Re = ρ · v · d / μ

Газ құбырының өткізу қабілеті

Учаскенің басы мен соңындағы қысымдар бойынша газ шығыны — кедергі коэффициенті Колбрук–Уайт бойынша алынған газдың изотермиялық ағынының жалпы теңдеуі; газ жылдамдығы, орташа қысым, Рейнольдс саны.

Q_st = (π · d² / 4) · (T_st / P_st) · √[(P₁² − P₂²) · d · R / (λ · L · Z · T · M)]

Құбырды гидросынау: қабырғадағы кернеу

Сынақ қысымындағы сақиналық кернеу және оның SMYS-тегі үлесі — өлшеу нүктесінде және учаскенің ең төменгі нүктесінде, онда қысым су бағанасының салмағы есебінен жоғары.

P_low = P_test + ρ_w · g · Δz

Құбырдың температуралық ұзаруы және бойлық кернеуі

Температура өзгергендегі учаскенің еркін ұзаруы және ішкі қысымды (Пуассон әсерін) ескере отырып топырақпен қысылған құбырдағы бойлық кернеу; осьтік күш.

ΔL = α · L · ΔT; σ_T = E · α · ΔT

Резервуарлар және ыдыстар

Тік резервуар (РВС): деңгей бойынша көлем және масса

Толтыру деңгейі бойынша тік цилиндрлік резервуардағы өнімнің көлемі мен массасы, толу дәрежесі және 1 см деңгейге келетін көлем.

V = π · D² / 4 · h; M = V · ρ

Көлденең ыдыс: деңгей бойынша көлем

Ішінара толтырылған көлденең цилиндрлік ыдыстағы (РГС, дренаждық ыдыс, сепаратор, тұндырғыш) сұйық көлемі: цилиндр сегменті және жалпақ, 2:1 эллипстік немесе жартышар түбі.

A = R² · arccos((R − h) / R) − (R − h) · √(2 · R · h − h²)

Құрылыс жұмыстары

Жер жұмыстары: құбырға арналған траншея

Трапеция қималы траншея қазбасының көлемі, құбырды жұмсақ топырақпен төсеу және үстінен себу, жергілікті топырақпен кері көму және қопсуы ескерілген үйіндідегі топырақ көлемі.

A(y) = b · y + m · y²; B = b + 2 · m · H

Коррозиядан қорғау

Протекторлық қорғау: ток және анодтар массасы

Аудан, ток тығыздығы және жабынның бұзылу коэффициенті бойынша орташа қорғау тогы және қызмет мерзіміне қажетті гальваникалық анодтардың (протекторлардың) массасы — DNV-RP-B401 әдістемесі бойынша; анодтар саны.

f_cm = a + b · t_f / 2 (≤ 1)

Үлгі массасының кемуі бойынша коррозия жылдамдығы

Экспозиция уақытындағы үлгі-куәгердің (купонның) массасының кемуі бойынша жалпы коррозияның орташа жылдамдығы — мм/жыл және mpy; NACE SP0775 бойынша ортаның агрессивтілігі.

CR = 87.6 · W / (ρ · A · t) [mm/yr; W mg, ρ g/cm³, A cm², t h]

Коррозия жылдамдығы бойынша қалдық ресурс

Қабырға қалыңдығының екі өлшеуі бойынша коррозия жылдамдығы және жарамсыз деп танылатын қалыңдыққа дейінгі қалдық қызмет мерзімі; келесі бақылауға дейінгі ең ұзақ аралық.

CR = (t_prev − t_act) / Δτ

Басқа бағыттар

Ішкі қысымдағы ыдыс: кернеулер және қабырға қалыңдығы

Ішкі қысымдағы ыдыстың, аппараттың немесе құбырдың цилиндрлік қабықшасындағы сақиналық және осьтік кернеулер, дәнекерленген жіктің беріктік коэффициенті мен қосымшаларды ескере отырып ГОСТ 34233.2 бойынша есептік қабырға қалыңдығы және рұқсат етілген қысым.

σ_t = p · (D + s − c) / (2 · (s − c))«Механика және жабдық» бөлімінен

Нәтижелер — стандартты формулалар бойынша инженерлік бағалау; жобалық шешімдер үшін оларды нормативтермен, жобалық құжаттамамен және мамандардың есептерімен салыстырыңыз. Бастапқы жинақтан ауыстырылған формулалар өзгеріссіз қалдырылды, ал олардың қателері ескертпелерде сипатталған.