breviare

19
I.Dimensionare grosime perete teava si curbe 1. Calculul grosimii de perete pentru teava Ø 24” Ernei – Tg.Mures - Ø 610 mm, otel grad L 245NE SR EN 3183 – 2013 conform NT - 2013 Date cunoscute: P c = 2,5 MPa D e = 610 mm φ = 1 - coeficient de calitate a imbinarilor sudate; F b = 0,5 - factorul de proiectare pentru clasa de locatie 3(tab. A21.1 din NT 2013); F t = 1 – factorul de proiectare; R t0,5 = 245 MPa – limita de curgere minima specificata a otelului; Pentru proiectarea relocarilor de conducte amplasate paralel cu căi de comunicaţie s-au utilizat procedurile de calcul recomandate în STAS 9312, completate cu următoarele prevederi: a) factorul de proiectare F b va avea valoarea prevăzută în Anexa 21, potrivit locului în care se situează relocarea/traversarea şi importanţei căii de comunicaţie care se traversează; b) la proiectare se vor avea în vedere toate acţiunile care intervin asupra conductei în zona relocarii/traversării, inclusiv cele cu caracter variabil, determinate de circulaţia vehiculelor pe calea de comunicaţie traversată şi se vor dimensiona componentele subtraversării astfel încât riscul tehnic de cedare a conductei în zona traversării să se situeze în domeniul acceptabil; c) curbele folosite la traversările căilor de comunicaţie trebuie sa aibă raza r ct 5D e ; d) la subtraversările realizate în tub de protecţie, soluţia tehnică adoptată la proiectare trebuie să asigure că nu se va realiza contactul dintre conducta şi tubul de protecţie; rezistenţa de izolare electrică între conducta şi tubul de protecţie, trebuie să fie mai mare de 2 MΩ la tensiunea de încercare de 500 V. e) în zona traversării şi de o parte şi de alta a acesteia, pe o distanţă care se prevede în proiect, dar nu mai mică de 50 m, izolaţia de protecţie anticorozivă a conductei trebuie să fie cel puţin de tip „întărită”. Grosimea de perete s i (pentru o ţeavă dreaptă, cu D e = D ef , realizată din acelaşi oţel ca şi curba sau cotul şi solicitată la presiunea p c ) se calculeaza cu urmatoarea formula: c a e c c t t b e c i s i s ic n p D p p R F F D p s a s s s 2 2 ; 5 , 0

Transcript of breviare

S.C. GASCOP S.R.L.

I.Dimensionare grosime perete teava si curbe1. Calculul grosimii de perete pentru teava 24 Ernei Tg.Mures - 610 mm, otel grad L 245NE SR EN 3183 2013 conform NT - 2013Date cunoscute:

Pc = 2,5 MPa

De = 610 mm

= 1 - coeficient de calitate a imbinarilor sudate;

Fb = 0,5 - factorul de proiectare pentru clasa de locatie 3(tab. A21.1 din NT 2013);

Ft = 1 factorul de proiectare;

Rt0,5 = 245 MPa limita de curgere minima specificata a otelului;

Pentru proiectarea relocarilor de conducte amplasate paralel cu ci de comunicaie s-au utilizat procedurile de calcul recomandate n STAS 9312, completate cu urmtoarele prevederi:a) factorul de proiectare Fb va avea valoarea prevzut n Anexa 21, potrivit locului n care se situeaz relocarea/traversarea i importanei cii de comunicaie care se traverseaz;

b) la proiectare se vor avea n vedere toate aciunile care intervin asupra conductei n zona relocarii/traversrii, inclusiv cele cu caracter variabil, determinate de circulaia vehiculelor pe calea de comunicaie traversat i se vor dimensiona componentele subtraversrii astfel nct riscul tehnic de cedare a conductei n zona traversrii s se situeze n domeniul acceptabil;

c) curbele folosite la traversrile cilor de comunicaie trebuie sa aib raza rct ( 5De;

d) la subtraversrile realizate n tub de protecie, soluia tehnic adoptat la proiectare trebuie s asigure c nu se va realiza contactul dintre conducta i tubul de protecie; rezistena de izolare electric ntre conducta i tubul de protecie, trebuie s fie mai mare de 2 M la tensiunea de ncercare de 500 V.

e) n zona traversrii i de o parte i de alta a acesteia, pe o distan care se prevede n proiect, dar nu mai mic de 50 m, izolaia de protecie anticoroziv a conductei trebuie s fie cel puin de tip ntrit.

Grosimea de perete si (pentru o eav dreapt, cu De = Def, realizat din acelai oel ca i curba sau cotul i solicitat la presiunea pc) se calculeaza cu urmatoarea formula:

unde:

si = grosimea de perete calculate(mm);

a adaos la grosimea peretelui (mm);

(s - adaosul de rotunjire a grosimii sic pn la o valoare sn din gama normalizat de evi;Inlocuim in formula determinarii grosimii de perete a tevii datele cunoscute si rezulta:

si = 6,16 mm

sn = si + a + s;

a = a1 +a2unde:

a1 grosimea suplimentara care se adauga la peretele conductei suscepitibile a se subtia prin coroziune si eroziune interioara(a1 = 0 mm pentru conducte care transporta gaze mediu neutru)

a2 - grosimea suplimentara care se adauga la peretele conductei egala cu toleranta negativa la grosimea peretelui, conf. standardului sau normei de fabricatie a conductei (a2 = 0,1 x si = 0,62 mm si reprezinta coeficientul de coroziune);

a = a1 + a2 = 0,62 mm

sic = si + a = 6,16 mm + 0,62 mm = 6,78 mmRespectand NT 2013, tabel A21.5, se adopta sn = 7,1 mm.

Conducta montata va fi conform SR EN 3183 2013, din otel grad L 245 NE.

2. Calculul grosimii de perete pentru curbe din teava 500 x 40 bar, otel grad L 360NE conf. NT - 2013

Date cunoscute:

De = Def = 610 mm - diametrul exterior al tevii din care se executa curba/cotul(mm);

rct raza curbei sau cotului(mm) ;

si - grosimea de perete(sn );

Curbele i coturile folosite pentru realizarea schimbrilor de direcie pe traseul conductei trebuie dimensionate astfel nct s prezinte rezisten mecanic echivalent cu a evilor pe care se monteaz(NT 2013, Art. 59).

Grosimile de perete minime ale curbelor i coturilor pe intrados i pe extrados se determin cu relaiile prevzute n Anexa 22, valabile dac ovalitatea acestora respect indicaiile de precizie prevzute n Anexa 13 (NT 2013, Art. 60(1)).

Dac raza de curbur a cotului sau curbei este , grosimea de perete pe intrados nu trebuie s fie mai mic dect cea prevzut n Anexa 22 din NT 2013.

Pentru conducte godevilabile se ia .

Calculul de rezisten al curbelor i coturilor cu grosimile minime de perete calculate conform formulelor prevzute n Anexa 22 din NT 2013, trebuie s in seama de faptul c, la solicitarea de ncovoiere n planul sau normal pe planul lor, au loc intensificri ale tensiunilor cauzate de ovalizarea acestora.Sub aciunea presiunii interioare pe zona curbat, cele mai ridicate valori ale tensiunilor mecanice apar pe intrados i cele mai sczute pe extrados.

Grosimea minim necesar a peretelui curbelor sau coturilor (care trebuie efectiv asigurat de curbele sau coturile utilizate la execuia conductelor), innd seama de adaosuri i tolerane, pe intrados i extrados, se determin cu relaiile prevzute n NT 2013, Anexa 22, A22.1. (1).

Grosimea minima de proiectare a peretelui curbelor sau coturilor (fr adaosuri i tolerane) se calculeaz cu urmtoarele formule: sin - grosimea de perete pe intrados:

;

sex - grosimea de perete pe extrados:

,

unde:

De = Def - diametrul exterior al tevii din care se executa curba/cotul(mm);

rct raza curbei/cotului(mm) = 5Def;

si - grosimea de perete(sn );

Inlocuim in formula datele cunoscute si rezulta urmatoarele:

sin = 6,5 mm

sex = 5,88 mmConform Anexei 22, A22.1(3), grosimea minim necesar a peretelui curbelor sau coturilor (care trebuie efectiv asigurat de curbele sau coturile utilizate la execuia COTG), se determin cu formulele:

a) grosimea pe intrados:

; (A22.5)

b) grosimea pe extrados:

, (A22.6)

Unde:

- este adaosul care ine seama de pierderea uniform de grosime prin coroziune i eroziune;

- este adaosul corespunztor abaterii admisibile inferioare la grosimea de perete a evilor utilizate pentru fabricarea curbelor sau coturilor (a2 = asi);

- adaosul pentru compensarea eventualelor subieri ale materialului evilor semifabricat la transformarea lor n curbe sau coturi.

Conform STANDARD : SREN SR EN ISO 3183/2012Tip materialGrosime perete

st (mm)a2

Toleranta pozitiva

(mm)Toleranta negativa (mm)

Clasa 3 de locatie

Tevi sudatest 10+ 1- 0,5

10 < st < 20+ 10 % * st- 5% * st

st 20+ 2- 1 mm

AbatereaValorile admisibile pentru:

curbecoturi

Abaterile la dimensiunile liniare (Ac, Bc, Cc, Hc ...)(30 mmconform tabelului A13.2

Abaterea inferioar la grosimea peretelui0- pentru snf ( 10 mm - min[0,125snf;0,35 mm],

- pentru snf > 10 mm - min[0,125snf;0,5 mm],

Abaterea superioar la grosimea peretelui a)+0,2snf

a1 = 0 mm

a2 = 0,5 mm

a3 = 0,125 x sn = 0,89 mm(se adopta luand in considerare tab. A13.1.din NT 2013 - care nu contine date concrete referitoare la acest adaos).

Inlocuind in formulele (A22.5) si (A22.6), valorile de mai sus, rezulta urmataoarele valori:

sic,in = 6,5 + 0 + 0,5 + 0,89 = 7,89 mm

sec,ex = 5,88 + 0 + 0,5 + 0,89 = 7,27 mmSunt indeplinite conditiile impuse prin art. 60.(3) din NT 2013, care precizeaza ca grosimea minim de perete n orice punct al zonei curbate a coturilor sau curbelor nu trebuie s fie mai mic dect cea necesar pentru poriunea dreapt a tevii, care lucreaz n aceleai condiii.

Pentru confectionarea coturilor, se adopta utilizarea unei tevi cu acelasi diametru Def = 610 mm si o grosime de perete standardizata imediat superioara grosimii de 7,1 mm, respectiv 8 mm.

ef Proiect

II. Dimensionare tub de protectieDimensionare tub de protectie metalic pentru conducta de transport gaze 24 Ernei Tg.Mures (Dn 610)Tuburile de protectie, fiind elemente de constructie, trebuie proiectate sa corespunda conditiilor tehnice de exploatare, sa fie sigure, sa poata fi montate usor si sa aiba un cost rational.

Prezentul breviar de calcul s-a intocmit in conformitate cu prevederile STAS 9312 privind "subtraversari de cai ferate si drumuri cu conducte - prescriptii de proiectare". Breviarul de calcul pentru tuburile de protectie a conductelor de transport gaze naturale are ca obiective stabilirea si precizarea urmatoarelor date tehnice:

1. diametrul (standard) tubului de protectie;

2. grosimea de perete a tubului de protectie;

3. lungimea tubului de protectie.

1. Determinarea diametrului (tevii) de protectie

In conformitate cu art. 2.5.1.1. din STAS 9312, diametrul interior al tubului de protectie trebuie sa depaseasca cu cel putin 100 mm diametrul exterior al conductei, la care se adauga grosimea izolatiei aplicate la exteriorul conductei protejate de tub.

In continuare, vom considera situatia cea mai defavorabila, respectiv conducta de transport gaze ce trebuie protejata este izolata cu bitumen si are aplicata pe ea o izolatie de tip foarte intarita.

Datele privind diametrele corespunzatoare ale tuburilor de protectie sunt prezentate in tabelul de mai jos si au fost corelate cu diametrele exterioare ale conductelor de transport gaze naturale.

2. Determinarea grosimii de perete a tuburilor metalice de protectie

2.1. Materialul tubular utilizat pentru executia tuburilor de protectie

Tuburile de protectie pentru conductele de transport se pot executa din material tubular (tevi metalice) specificat in tabelul 9 din STAS 9312/87, si anume:

pentru diametre nominale cuprinse intre 15 si 600 mm(la cererea beneficiarului pana la 1000 mm): - SR 404-1-2001: Tevi din otel fara sudura laminate la cald pentru constructii, confectionate din oteluri pentru tevi de uz general OL35; OL45 sau OL 65

pentru diametre peste 400 mm - SR EN ISO 3183/2012 - Tevi din otel sudate elicoidal pentru conducte destinate transportului fluidelor combustibile, confectionate din oteluri speciale

Proiectantul a ales ca tuburile de protectie sa fie realizate din tevi din otel sudate elicoidal pentru conducte destinate transportului fluidelor combustibile, confectionate din oteluri speciale conform SR EN ISO 3183/2012, tevi metalice care sa fi executate din otel L245NE cu c = 2450 (daN/cm2).

Caracteristicile mecanice ale acestui otel sunt urmatoarele:

c = 245 N/mm2 - limita de curgere

1.2.2. Determinarea grosimii de perete a tuburilor de protectie metalice

Tuburile de protectie sunt invelisuri cilindrice ce pot fi dimensionate in baza urmatoarelor principii:

-teoria de membrana;

-teoria de momente.

Aceste teorii de rezistenta duc inevitabil la rezolvarea unor ecuatii foarte complicate.

De aceea, se poate apela la o teorie mai simplista si anume la teoria invelisurilor cilindrice inextensibile bazata pe ipoteza inextensibilitatii suprafetei mediane a invelisului tubului de protectie.

Aceasta ipoteza a fost introdusa pentru obtinerea unor solutii aproximative, practic satisfacatoare si cu un volum de calcule redus.

Aceasta ipoteza se poate folosi cand sarcinile exterioare se aplica pe o portiune circumferentiala

restransa a tubului de protectie, ca in figura de mai jos:

Incarcarile de tip p() sarcina uniform distribuita, cu o variatie oarecare circumferentiala indeplinesc conditia:

(1)

In aceste cazuri, invelisul cilindric rezista la sarcinile aplicate in principal prin incovoierea circumferentiala si se poate admite ca deformatia circumferintei mediene (desenata punctat) are aceeasi lungime cu cercul median al sectiunii conductei inainte de deformare.

De exemplu, la o presiune exterioara p ce actioneaza asupra mantalei, sarcina normala va fi:

(2)

Unde avem :

- N/mm2 - sarcina normala la care este supus tubul de protectie;

= 0,28 - coeficientul lui Poisson pentru materialul (otelul) tevii;

p = N/mm2 - presiunea exterioara ce actioneaza pe tubul de protectie datorita incarcarii pe osie a autovehiculelor care circula pe drum;

R - mm - raza tubului de protectie;

E = 215 KN/mm2 - modulul de elasticitate al otelului din care este confectionat tubul de protectie

h = [mm] - grosimea tubului de protectie ce trebuie determinata;

a = N/mm2 efortul/sarcina admisibila

Din relatia (2) poate fi determinata grosimea h a tubului functie de presiunea exterioara p:

(3)

Pentru determinarea grosimii de perete a tubului de protectie, consideram urmatoarele date de proiectare pentru tubul de protectie:

diametrul tubului de protectie 813 mm;

raza tubului de protectie R = 406,5 mm .

EMBED Microsoft Equation 3.0 - presiunea exterioara ce se exercita asupra tubului de protectie, unde avem:

F = 35 tf =35.000 kgf = 35.000 x 9,80665 = 343.232,75 N - forta pe osie a vehiculelor ce ruleaza pe calea de rulare (forta extrem de mare )

S - suprafata de contact intre rotile/cauciucurile vehiculului si drum/calea de rulare [mm2], calculata cu formula:

S = l x L, unde:

l - lungimea arcului de cerc a rotilor ce au raza r = 460 mm

L - latimea cumulata a zonei de contact, se ia pentru calcule = 12

(4)

Inlocuind in relatia de calcul a presiunii exterioare valorile de mai sus se obtine:

Pentru a avea o semnificatie fizica mai convingatoare a presiunii exterioare, vom exprima presiunea in unitati de masura, dupa cum urmeaza:

p = 2,97 N/mm2 = 29,70 bar

Otelul utilizat pentru constructia tubului de protectie are limita de curgere c = 245 N/mm2, considerand un coeficient de siguranta la curgere Cc = 2,5, va rezulta efortul admisibil:

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 Inlocuind in relatia de calcul a grosimii peretelui, vom obtine:

EMBED Equation.3

SHAPE \* MERGEFORMAT

Ipotetic, considerand ca presiunea exterioara ce actioneaza asupra tubului ar fi de 1000 bar = 100 N/mm2 si inlocuind in relatia de calcul a grosimii, va rezulta:

Concluzii:

- Pentru tubul de protectie se adopta o grosime de perete standardizata de teava

- Aceasta grosime ce se adopta tine cont mai mult de conditiile locale de coroziune interioara a tubului si nicidecum de solicitarea mecanica a acestuia. 2.2. Se considera, ipotetic, de exemplu, ca atacul coroziunii se materializeaza cu un consum de metal din grosimea peretelui de 0,15 mm/an. Intr-un interval de 50 ani, va rezulta o grosime necesara a tubului de:

Rezulta ca Teava cu Dn 610 mm se va proteja cu tub de protectie cu diametru minim de 813 mm si cu o grosime minima de perete de 8,0 mm.

Din standard se alege un tub de protectie cu dimensiunile de 813 mm x 8 mm.

2.3.Coroziunea interioara a tubului de protectie depinde de mai multi factori ca:

- adancimea de montaj;

- nivelul apelor freatice din sol in zona de montaj al tubului de protectie;

- calitatea apelor din sol, mineralizatie si valoarea pH-ului acestora;

- calitatea otelului din care este executat tubul de protectie;

- calitatea protectiei contra coroziunii realizata prin protectie catodica cu anozi reactivi metalici (Zn/Fe ) precum si de legarea la pamant a acestor constructii metalice ingropate;

- calitatea si etansarea acestuia fata de capetele conductei protejate.

3. Determinarea lungimii tubului de protectie

Lungimea tubului de protectie este o dimensiune constructiva ce rezulta din fig. 5 si 6 din STAS 9312 si depinde de clasa sau categoria tehnica a drumului (latime, numar de benzi de circulatie, dimensiunile rigolelor de scurgere a apelor meteorice, etc.).

L = 12,5m conform plansaOb.1 - 03ef Proiect

III. Breviar de calcul pentru cantitatea de gaze refulate

Cantitatea de gaze refulate din conducta se calculeaza cu formula:

x L (m) x

(mc/ml)

unde:

Vb volumul in starea tehnica(pentru L = 1m);

mc

Vc volumul conductei la stare normala(pentru L = 1m);

mc

L unitate de lungime(m)

1

p presiunea la starea normala;

p = 1,01325 bar

pb presiunea in starea tehnica; pb = p + p max.lucru

pb = 5,01325 bar = 0,5MPa

T temperatura la starea normala

T = 288,15 K

Tb temperatura in starea tehnica;

Tb = 273,15 K

z factorul de compresibilitate la stare normala,

z = 1

zb factorul de compresibilitate in starea tehnica;

zb = 1

Date cunoscute:

L = 16,900 km;

Dn = 600 mm diametrul nominal al conductei;Presiunea de operare a gazelor din conducte = max. 4 bar = max. 0,4 MPa;

Puterea calorifica medie a gazelor din conducte = 10,463 Kwh/m3

Luand in considerare cele de mai sus, cantitatea de gaze refulate este calculata dupa cum urmeaza:

Vc /ml = x (Dn/2)2 mc/ml = 3,14 x (600*10-3/2)2 mc/ml = 0,2826 mc/ml

Vb/ml = 0,2826 mc/ml x 1 ml x Vb = Vb/ml x L(ml) = 1,475 x 16.900 = 24.927,52 mc

Vb = 24.927,52 mc

Rezulta ca pentru cuplare, cantitatea totala de gaze refulate va fi:

a) exprimata in mc - Vb = 24.927,52 mc

b) exprimata in unitati de energie - P = 260.716,93 Kwh

unde P = Vb * 10,463 Kwh/mc = 24.927,52 mc x 10,463 Kwh/mc = 260.816,62 Kwhef Proiect

BREVIAR DE CALCUL OBIECT 2I. Dimensionare tub de protectie

Dimensionare tub de protectie metalic pentru conducta de transport gaze 16 Ernei Dumbravioara (406,4 mm), otel grad L 245NE SR EN 3183 2013

Tuburile de protectie, fiind elemente de constructie, trebuie proiectate sa corespunda conditiilor tehnice de exploatare, sa fie sigure, sa poata fi montate usor si sa aiba un cost rational.

Prezentul breviar de calcul s-a intocmit in conformitate cu prevederile STAS 9312 privind "subtraversari de cai ferate si drumuri cu conducte - prescriptii de proiectare". Breviarul de calcul pentru tuburile de protectie a conductelor de transport gaze naturale are ca obiective stabilirea si precizarea urmatoarelor date tehnice:

1. diametrul (standard) tubului de protectie;

2. grosimea de perete a tubului de protectie;

3. lungimea tubului de protectie.

1. Determinarea diametrului (tevii) de protectie

In conformitate cu art. 2.5.1.1. din STAS 9312, diametrul interior al tubului de protectie trebuie sa depaseasca cu cel putin 100 mm diametrul exterior al conductei, la care se adauga grosimea izolatiei aplicate la exteriorul conductei protejate de tub.

In continuare, vom considera situatia cea mai defavorabila, respectiv conducta de transport gaze ce trebuie protejata este izolata cu bitumen si are aplicata pe ea o izolatie de tip foarte intarita.

Datele privind diametrele corespunzatoare ale tuburilor de protectie sunt prezentate in tabelul de mai jos si au fost corelate cu diametrele exterioare ale conductelor de transport gaze naturale.

2. Determinarea grosimii de perete a tuburilor metalice de protectie

2.1. Materialul tubular utilizat pentru executia tuburilor de protectie

Tuburile de protectie pentru conductele de transport se pot executa din material tubular (tevi metalice) specificat in tabelul 9 din STAS 9312/87, si anume:

pentru diametre nominale cuprinse intre 15 si 600 mm(la cererea beneficiarului pana la 1000 mm): - SR 404-1-2001: Tevi din otel fara sudura laminate la cald pentru constructii, confectionate din oteluri pentru tevi de uz general OL35; OL45 sau OL 65

pentru diametre peste 400 mm - SR EN ISO 3183/2012 - Tevi din otel sudate elicoidal pentru conducte destinate transportului fluidelor combustibile, confectionate din oteluri speciale

Proiectantul a ales ca tuburile de protectie sa fie realizate din tevi din otel sudate elicoidal pentru conducte destinate transportului fluidelor combustibile, confectionate din oteluri speciale conform SR EN ISO 3183/2012, tevi metalice care sa fi executate din otel L245NE cu c = 2450 (daN/cm2).

Caracteristicile mecanice ale acestui otel sunt urmatoarele:

c = 245 N/mm2 - limita de curgere

2.2. Determinarea grosimii de perete a tuburilor de protectie metalice

Tuburile de protectie sunt invelisuri cilindrice ce pot fi dimensionate in baza urmatoarelor principii:

-teoria de membrana;

-teoria de momente.

Aceste teorii de rezistenta duc inevitabil la rezolvarea unor ecuatii foarte complicate.

De aceea, se poate apela la o teorie mai simplista si anume la teoria invelisurilor cilindrice inextensibile bazata pe ipoteza inextensibilitatii suprafetei mediane a invelisului tubului de protectie.

Aceasta ipoteza a fost introdusa pentru obtinerea unor solutii aproximative, practic satisfacatoare si cu un volum de calcule redus.

Aceasta ipoteza se poate folosi cand sarcinile exterioare se aplica pe o portiune circumferentiala

restransa a tubului de protectie, ca in figura de mai jos:

Incarcarile de tip p() sarcina uniform distribuita, cu o variatie oarecare circumferentiala indeplinesc conditia:

(1)

In aceste cazuri, invelisul cilindric rezista la sarcinile aplicate in principal prin incovoierea circumferentiala si se poate admite ca deformatia circumferintei mediene (desenata punctat) are aceeasi lungime cu cercul median al sectiunii conductei inainte de deformare.

De exemplu, la o presiune exterioara p ce actioneaza asupra mantalei, sarcina normala va fi:

(2)

Unde avem :

- N/mm2 - sarcina normala la care este supus tubul de protectie;

= 0,28 - coeficientul lui Poisson pentru materialul (otelul) tevii;

p = N/mm2 - presiunea exterioara ce actioneaza pe tubul de protectie datorita incarcarii pe osie a autovehiculelor care circula pe drum;

R - mm - raza tubului de protectie;

E = 215 KN/mm2 - modulul de elasticitate al otelului din care este confectionat tubul de protectie

h = [mm] - grosimea tubului de protectie ce trebuie determinata;

a = N/mm2 efortul/sarcina admisibila

Din relatia (2) poate fi determinata grosimea h a tubului functie de presiunea exterioara p:

(3)

Pentru determinarea grosimii de perete a tubului de protectie, consideram urmatoarele date de proiectare pentru tubul de protectie:

diametrul tubului de protectie 610 mm;

raza tubului de protectie R = 610/2 = 305 mm . - presiunea exterioara ce se exercita asupra tubului de protectie, unde avem:

F = 35 tf =35.000 kgf = 35.000 x 9,80665 = 343.232,75 N - forta pe osie a vehiculelor ce ruleaza pe calea de rulare (forta extrem de mare )

S - suprafata de contact intre rotile/cauciucurile vehiculului si drum/calea de rulare [mm2], calculata cu formula:

S = l x L, unde:

l - lungimea arcului de cerc a rotilor ce au raza r = 460 mm

L - latimea cumulata a zonei de contact, se ia pentru calcule = 12

(4)

Inlocuind in relatia de calcul a presiunii exterioare valorile de mai sus se obtine:

Pentru a avea o semnificatie fizica mai convingatoare a presiunii exterioare, vom exprima presiunea in unitati de masura, dupa cum urmeaza:

p = 2,97 N/mm2 = 29,70 bar

Otelul utilizat pentru constructia tubului de protectie are limita de curgere c = 245 N/mm2, considerand un coeficient de siguranta la curgere Cc = 2,5, va rezulta efortul admisibil:

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 Inlocuind in relatia de calcul a grosimii peretelui, vom obtine:

EMBED Equation.3

SHAPE \* MERGEFORMAT

Ipotetic, considerand ca presiunea exterioara ce actioneaza asupra tubului ar fi de 1000 bar = 100 N/mm2 si inlocuind in relatia de calcul a grosimii, va rezulta:

Concluzii:

- Pentru tubul de protectie se adopta o grosime de perete standardizata de teava

- Aceasta grosime ce se adopta tine cont mai mult de conditiile locale de coroziune interioara a tubului si nicidecum de solicitarea mecanica a acestuia.

2.3. Se considera, ipotetic, de exemplu, ca atacul coroziunii se materializeaza cu un consum de metal din grosimea peretelui de 0,15 mm/an. Intr-un interval de 50 ani, va rezulta o grosime necesara a tubului de:

Rezulta ca Teava cu Dn 406,4 mm se va proteja cu tub de protectie cu diametru minim de 610 mm si cu o grosime minima de perete de 8,0 mm.

Din standard se alege un tub de protectie cu dimensiunile de 610 mm x 8 mm.

2.4.Coroziunea interioara a tubului de protectie depinde de mai multi factori ca:

- adancimea de montaj;

- nivelul apelor freatice din sol in zona de montaj al tubului de protectie;

- calitatea apelor din sol, mineralizatie si valoarea pH-ului acestora;

- calitatea otelului din care este executat tubul de protectie;

- calitatea protectiei contra coroziunii realizata prin protectie catodica cu anozi reactivi metalici (Zn/Fe ) precum si de legarea la pamant a acestor constructii metalice ingropate;

- calitatea si etansarea acestuia fata de capetele conductei protejate.

3. Determinarea lungimii tubului de protectie

Lungimea tubului de protectie este o dimensiune constructiva ce rezulta din fig. 5 si 6 din STAS 9312 si depinde de clasa sau categoria tehnica a drumului (latime, numar de benzi de circulatie, dimensiunile rigolelor de scurgere a apelor meteorice, etc.).

L = 17m conform plansa Ob.2 - 03ef Proiect

Nr.

crt.Diametrul exterior al conductei de transportGrosimea izolatiei foarte intaritaDiametrul exterior al conductei izolateDiametrul interior minim al

tubuluiMaterialul tubular corespunzator SR EN ISO 3183/2012

pentru tubul de protectieGrosimea de perete a tubuluiDiamterul interior al tubului de protectie-Dc (mm)Giz (mm)Diz (mm)Dit (mm)(mm)(mm)(mm)1168.32,5173.3300.0304.88.0304.82219.112243.1343.1355.67.1341.43273.912297.9397.9406.47.1392.24323.912356.9456.95088,0492.25406.412430.4530.46108,0594.26508125326327118,0695.27610126347348138,0797.28711127358359148.7896.6

mm

h

053

,

0

98

215

5

,

406,5

97

,

2

28

,

0

1

2

(mm)

h

78

,

1

98

215

5

,

406,5

100

28

,

0

1

2

Nr.

crt.Diametrul exterior al conductei de transportGrosimea izolatiei foarte intaritaDiametrul exterior al conductei izolateDiametrul interior minim al

tubuluiMaterialul tubular corespunzator SR EN ISO 3183/2012

pentru tubul de protectieGrosimea de perete a tubuluiDiametrul interior al tubului de protectie-Dc (mm)Giz (mm)Diz (mm)Dit (mm)(mm)(mm)(mm)1168.32,5173.3300.0304.88.0304.82219.112243.1343.1355.67.1341.43273.912297.9397.9406.47.1392.24323.912356.9456.95088,0492.25406.412430.4530.46108,0594.26508125326327118,0695.27610126347348138,0797.28711127358359148.7896.6

mm

h

039

,

0

98

215

305

97

,

2

28

,

0

1

2

(mm)

h

33

,

1

98

215

305

100

28

,

0

1

2

Page 2

_1486386905.unknown

_1486386945.unknown

_1486388016.unknown

_1486380332.unknown

_1486386877.unknown

_1486380309.unknown