Расчет устойчивости морских подводных трубопроводов при воздействии волн и течений

ех – коэффициенты удельной нагрузки от волн, ех = 0,1 (по рисунку 2.1), т. к. соотношения

и ;

Рисунок 2.1 — Графики значений коэффициентов удельной нагрузки от волн иx(а) и еx(б)

дXU – коэффициент инерционной компоненты удельной горизонтальной нагрузки

волн, дXU = 1 (по рисунку2.2),

т. к. и ;

дXC – коэффициент скоростной компоненты удельной горизонтальной нагрузки от волн,

дXC = 0,05 (по рисунку2.2), т. к.

и ;

Рисунок 2.2 — Графики значений коэффициентов сочетания инерционного дхи (графики 1) и скоростного дхс (графики 2) компонентов удельной горизонтальной нагрузки от волн

PXC – скоростная компонента горизонтальной составляющей нагрузки от волн, кгс/м,

(2.22)

ц – угол между лучом набегающей волны и нормалью к трассе трубопровода, ц = 45°C;

PXT – вертикальная составляющая силы давления от течения, кг/м,

(2.23)

где CX – коэффициент лобового сопротивления при обтекании цилиндра равномерным установившимся потоком жидкости (устанавливается по графику, приведенному на рисунке 2.3), CX = 1,2;

Рисунок 2.3 — Рекомендуемые значения коэффициента лобового сопротивления Сх при обтекании трубопровода равномерным установившемся потоком жидкости

V – скорость донных течений на возвышении Du от дна, м/с,

V = 0,5 м/с;

g – ускорение силы тяжести, м/с2,g = 9,81 м/с2;

в – угол между нормалью к оси трубопровода и направлением придонного течения, в = 0;

(PZ)расч – расчетное значение вертикальной подъемной силы от воздействия волн и течений, кг/м,

где Ксн – коэффициент снижения волновой нагрузки, Ксн = 0,6;

PZ – вертикальная проекции нагрузки от волн, действующих на 1 м длины, кг/м,

(2.24

где PXC – скоростная компонента горизонтальной составляющей нагрузки от волн, кгс/м, PXC = 136,8 кг/м;

дXC – коэффициент скоростной компоненты удельной горизонтальной нагрузки от волн, дXC = 0,05;

ц – угол между лучом набегающей волны и нормалью к трассе трубопровода, ц = 45°C;

PZT – вертикальная составляющая силы давления от течения, кг/м,

(2.25

где Cz – коэффициент подъемной силы (устанавливается по графику, приведенному на рисунке 2.4), Cz = 0,8

гв – объемная масса морской воды, кг/м3, гв = 1030 кг/м3;

Dб – диаметр обетонированного подводного трубопровода, м,

Dб = 1,268 м;

V – скорость донных течений на возвышении Du от дна, м/с,

V = 0,5 м/с;

g – ускорение силы тяжести, м/с2,g = 9,81 м/с2;

в – угол между нормалью к оси трубопровода и направлением придонного течения, в = 0;

Рисунок 2.5 — Рекомендуемые значения коэффициента подъемной силы Cz

Таким образом пригруз трубопровода равен 202,2 кг/м.

Если определенный по формуле (2.19) допустимый вес трубопровода в воде оказывается большим, чем фактический вес запроектированного трубопровода, то трубопровод необходимо забалластировать грузами, надежно прикрепленными к нему через определенные расстояния, или сплошным бетонным утяжеляющим покрытием. Величину балластировки 1 м свободно лежащего на дне трубопровода принимают:

. (2.26

При использовании сплошного утяжеляющего покрытия или при балластировке отдельными грузами, расстояние между которыми в свету меньше полуторной протяженности груза, расчет сил волновых воздействий и давления от течения производится повторно, если ожидается значительное увеличение этих нагрузок с учетом увеличенного соответственно наружного диаметра трубопровода.

Прибрежный участок

Границей между мелководным и прибрежным участками по трассе трубопровода следует принимать глубину моря, равную полуторной высоте волны в данном створе; последнюю следует определять по наблюдениям или рассчитывать согласно Техническим условиям СН 288-64 (Указания по проектированию гидротехнических сооружений, подверженных волновым воздействиям. М. Госстройиздат, 1965) с учетом деформации волн, выходящих с глубокой воды на мелководье.

Информация по теме:

Выбор пути с учетом всех условий плавания в данном районе и сезоне
Известно, что переход судна из одной точки земной поверхности в другую по дуге большого круга является наикратчайшим по расстоянию. Этот путь, однако, нередко может быть не кратчайшим по времени, затраченному на данный переход, так как на скорость передвижения судна оказывает влияние ряд внешних и ...

Определение принципов обработки деталей
Сверлильная 1 (рассверлить отверстие под установку маховика). 1.Рассверлить отверстие до диаметра Ø 10 мм. Сварочная (заварить отверстие крепления маховика). 1.Заварить отверстие диаметром Ø10мм длиной ℓ =40 мм. Токарная 1 (снять слой наплавленного металла с отверстий крепления ...

Электродуговая сварка и наплавка
Основное время. ТО = (60 * Q * A * m)/ (L *Y) * n ; мин. [ 3] где, Q – масса наплавленного металла Г; А =1,2 – поправочный коэффициент на длину шва берется из табл .№ 182 [ 3]; т =1 –поправочный коэффициент на положение шва в пространстве, берется из табл. № 183; L – коэффициент наплавки (г/а*ч); б ...