Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

129 страниц

708.00 ₽

Купить Р 486-83 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Руководство распространяется на проектирование магистральных трубопроводов различного целевого назначения (газопроводы, нефтепроводы, конденсатопроводы, водопроводы сооружаемых в различных районах, в том числе в районах распространения вечномерзлых грунтов и для всех применяющихся в настоящее время конструктивных систем прокладок (надземная, подземная, подземная, подводная).

  Скачать PDF

Заменяет Р 191-75

Оглавление

1. Общие положения

2. Основные принципы прогнозирования теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей средой

3. Методика прогнозирования температурного режима грунтов трассы в полосе строительства трубопровода вне зоны его теплового влияния

4. Методика расчета тепловых режимов трубопроводов, взаимодействующих с окружающей средой

5. Приложение

Показать даты введения Admin

МИНИСТЕРСТВО СтРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Всесоюзный научно-исследова'ельский институт по строительству магистральных трубопроводов

•ВНИИСТ*

РУНОВОДСТВО

ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ТЕПЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ

Р 486 -83

Москва 1984

УДК 621.643.0012.624.19(204.1(211-17)

В Руководстве изложена методика прогнозирования теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей-средой при их строительстве и эксплуатации, методика позволяет прогнозировать как изменение естественного температурного режима грунтов трассы в полоое строительства, так и нарушенного в процессе эксплуатации трубопровода.

Данная работа является продолжением исследований, опубликованных в 1975 г. в виде Руководства по прогнозированию теплового взаимодействия трубопроводов^ вечномерзлыми грунтами. Р 191-75 (М., НЗИЙСТ,

В связи с необходимостью проведения большого объема вычислений при проектировании совместно с институтом ВШПИгаздобнча была разработана программа расчета на Эш, которая апробирована в проектных институтах Миягаэцрома, а Инструкция по пользованию ярограшой была издана в 1981 г. в виде специального "Руководства по прогнозированию теплового взаимодействия газопроводов с окружающей средой на ЭВМ"

Р 409-80 (М., ВНИИСТ, 298Г).

Настоящее Руководство разработано отделом трубопроводов, сооружаемых в особых условиях (00У) ВНИИСТа, и предназначено дуй научных и инженерно-технических работников научных проектных и строительных организаций Ыиннефтегазстрет, Мингазпрома и Миннеф-тепроыа СССР и .других ведомств

Руководство составлено а. а. Спиридоновым и А.С. Шариковым.

бее замечания к предложения просьба направлять по адресу: Москва, IO5058, Окружной проезд, Т9,ЫШСТ, отдел трубопроводов, сооружаемых в особых условиях.

© Всесоюзный научно-исследовательский институт

по строительству магистральных трубопроводов (ШйИСТ),19Ь4

А


Обозна- Параметры и их размерность чение


Способ определения

_параметров_

— Т пав*73 ii a-is Re>1


QB1G V Г

dr

0,27 В1 if*


)


Г н


~зг


41.


lT, I


Внутренний и наружный радиусы трубопровода соответственно, м


где G , ун - da определяя соответственно по пп. 16,81,13 данной табл; v, t Vz - кинематические вязеоотж продукта (нефти, конденсата; в трубопроводе, соответственно оцреде-диеше акспериментаиьно по вискограше щ>и температурах t, ж tt ; vCp ~ оЩ>е. аеляют по п.94 при темпег иуре * » A w Z

zT    z-AmZr+sn,


42. 1К


43.


где d0 ,dH, $из _ определяет соответственно по п.13,86 данной таблицы

Радиус атмосферных капель. Определяя экспериыента-м.    льно    или    по табл Л прило

жения I рекомендуемого

Критический радиус капель, , J ,/ *}в dH ps

т.е. тбТ наименьший ради-    —Т1Г7,- '

уо капель, при котором    т    ’    г    и    г»го

возможно* образование гололеда ва поверхности надзем- ^ f р р


ного трубопровода, к


44 THitH


где

находят соответственно по пп.93,13,72,99 данной таблицы.


Начальная темпере.тура про- Задается априори дукта,транспссттруемого по    т    ± , 977

трубопровод * соответствен-    !и    6» i ^


II


Збовна-j Параметры и их размерность ченде


45. rt,t.


46. T,t


47.


f Т "СР ' 'ср


Температура окружающей сре^ Определяют согласно да, соответственно, К и С п.4.12 настоящего Руководства Ts-273 + ts

Температура продукта, транс- Рассчитывают согласно портаруемого по трубохгрово- лп.4.7-4.8 настоящего щ. ооответственно, К и Руководства

Средняя температура продух- Определяют различно для та, транспортируемого по газопровода и нефтепро-трубшгооводу соответствен- вода согласно пп.4.9-но, °С и К    4.10 настоящего Руко

водства


■273 +1


ср


48.

^ н.п ■>

49.

*v


GO. i,


Температуры начала и окон- Определяют вксперимея-чання процесса выпадения тально парафина из нефти соответственно, °С

Критическая температура неф-Определяют по виско-ти, при которое происходит граше по значению смена турбулентного режима    V    *    ^    (tH/>)

течения нефти ламинарным, °С щщ „j <ж.п,39 дан-

ной таблицы


Среднегодовая температура грунта на глубине расгооо-транения годовых колебаний температур Тва глубине нулевых амплитуд), °С


51. i.


Среднемесячная грунта на rlyoi


52.    t,

53.


а мес

t CO


В процессе выполнения мерзлотной съемки путем режимных наблюдений или единовременных замеров температуры грунта в скважинах

Рассчитывают согласно л,3.6 настоящего Руководства

То же


54. t


H.O


55. U


температура дне i в

^еделах деятельного слоя,

Среднемесячная температура на поверхности грунта, ®С

Среднемесячная температура " ga подошве деятельного слоя,

Среднемесячная температура Определяют гои проведе-донннх-слоев вода, в водое- нии изысканий мах, °С

Температура начала замер за- Должна быть определена вия свободной воды,°С    опытным путем. Если нет

опытных данных, го определяют согласно главе СНиП П-18-76


8 Ьй-*


Обозначение


Параметры и их размерность


inp Среднемесячная температура воздуха и приведенная среднемесячная температура воздуха с учетом радиации и испарения, <43


/Щ/7 ,Я7Ш


57. ifjpl tnp


58. tn.At


Минимальные и максимальные среднемесячные приведенные температуры воздуха с учетом ^радиации и испарения.

°С (наиболее холодного и теплого месяца года)

Среднегодовая температура поверхности грунта и амплитуда колебаний среднемесячных температур под естественными напочвенными половами (снежным, растительным) соответственно, °С


•где R, L - опредвг-ляют соответственно по пп.37,24,79 данной таблицы

Рассчитывают согласно определению t„p по п.56 настоящей таблицы


Рассчитывают согласно п.З.За настоящего Руководства


59.    ^


Среднегодоваяптемпература не глубине §;С


60.


,ср


Среднезимняя или среднелетняя приведенные температуры воздуха, °С


Определяют в соответствии с п.З.Зг настоящего Руководства


/ у *£tcj ч -1dr;

t ш*.    +-    yzssiszt

- иср $v*i} пет и


61. t


л «ш Ь *ррвдне8имняя и среднелет-*'"няя температура-воздуха соотвеТЬтвенно, С


t U!    ri

ГДе tfautt, ti.„em , Eg, Янес;,

LE, се р.    определяют

соответственно по пп.61, 101,37,24,79 данной таблицы

По табл.1 главы СНиП П-А.6-72 или по формулам

Чшьяшт-ъ Я tSl или


^6,зам,лет

где Z>, t> определяют соответствен-^ но по пп.101,56,62 дан-ной таблицы

62.    Минимальная    и    максимальная    Определяют-    эксперимента-


Ж 6. min, max * t топ r 16.max


среднемесячные температуры льно или в соответствии воздуха соответственно,°с с^екомеи.ца^иями главы


13


Я

Обозна

Параметры и юс размерность

Способ определения

j*lJ

чение

параметров-

63. t

max


Максимальная температура Определяют в соответст-нагрева наружной ловерхяо- вил с лп.4.20 настоящего стйрНадземного трубопрово- Руководства да, С


Максимальная температура нагрева подстилающей поверхности земли, °С


’С*+


65.

66.


max


д +та*

*max*t > ^ - определяют по пп,38,65,79


tg Сутотам_т^е^тда_ возду-^редвлях1Т эксперимента-


ха по срочным замерам, °С

Радиационная поп urta к среднегодовой те. я&ратуре воздуха, ОС


льно

&L


’-at 12 с пн


-1


Cf>


tV


67. At сн, Тепловое влияние снежного &АСН покована t0 ли А соответственно, °С


где

ляюг по пп.56,60 данной таблица

Рассчитывают по ншбли--женной формуле В.А.Кудряв-дева:

At си ~ А А сн - A g nCff ,


опреде-


где ксн - коэффи циент, учитывающий oojgpa-щение амплитуда годовых колебаний температуры под снежным покровом,определяемый по табл.1 приложения I рекомендуемого

68. ttoA^n Тепловое влияние раститель-Определяют в соответот-г ного покрова на. to и А0 вии с л.З.Зб настоящего соответственно,иС    Руководства


69.    Atoc

70.    AtA


Тепловое влияние инфильтрации летних атмооферных осадков ж tg, С

Тепловое влияние неравенства коэффициентов теплопроводности грунтов в талом и мерзлом состоянии ЫнФЛт! ва ^ • “С


Определяют согласно п. З.зд настоящего Руководства

Atji *5о А 0 ,

где А о -определяют по п.58 данной табл:

Ь0 - коэффициент,определяемый по рис.4 приложения I рекомендуемого


71. V


Коэффициент улавливания, Определяют в соответет-

представляиций собой отно- вии с йп.4.19 настоящего

шение массы вода, содержа- Руководства

щейся в набегающем потоке,

к массе воды, улавливаемой

поверхностью трубы в данный

момент времени


Sk.

Обозна

Параметры и их размерность

Способ определения

J&

чение

параметров_

72* $ Скорость ветра и среднеме- Берут по данным, ближай-сячная скорость ветра, м/с шеи метеостанции или по

таблЛ главы СНиП П-А. 6-72

73* W. W* Влажность по массе талого Определяют в про -грунта и суммарная влажность цесс.е выполнения мерзлого грунта соответствен мерзлотной сьем-но    ки в осенний пери

од перед началом промерзания грун та как средневзвешенное значение влажности по всей мощности сезонноталого (сезонномерзлого) слоя

Определяют экспериментально, если'кет опыт-ню; данных, то в соответствии о рекомендациями-глагл; С&П П-16-76

Л.2Д2

Определяют экспериментально или но хаблД приложения х рекомен-.дуемого


74.    W„.5

75.    W,

76.    Х3

лолкчестзо незаме в ; грунте


Водность воздуха атмосферы, г/м3


Протяженность участка трус о—    т,

лгювода, на котором продукт    "    г

(газ, нефть) принимаем любую Яф?7Г » _ М з&гявпую температуру f -1 ^ у агач л$~

;н; ■

ffl- I ) А- W

tc

Ми .туш жирообразного продукта

Мг для газообразного продукта

15

Обозна

чение


Параметры и их раэмернооть


Способ определения параметров


77.


Коэффициент сжимаемости газа


N#,Мг>&\М/ &м< tн>    ~

определяют соответственно по ш.27,26,88,22,13, 44,45 данной таблицы

Рассчитывают по формуле Д.Бвртло:


2*7f


.....ilcjfa М

'V


78. 2 Z, Геодезические отметки начала и конца расчетного участка нефтепровода, м

Коэффициент конвективного теплообмена подстилающей поверхности с атмосферой, ккал/йгч °С


79


ос.


где Рс,Тс - критические параметры rasa, определят по физическим опрси вочнякам. Для метана:

Г4 = 190 K;F_

47,5 кго/сжг;. тср, Рср - определяют по -пп.47,30 данной таблицы

Берут по материалам изысканий или топографическим картам

Берут по результатам натурных наблюдений или по формуле


80. of,, сС


81.


82.


83.


А

Г

А


«г ц + z if*,

где определяют по п.72 данной таблицы

Определяют согласно л.4.13 настоящего Руно-водства

Удельный вес продукта,тран~ А* Тго~{1у825-1,32 к)\ спортируэмого по трубопро-Х( ь -20), где воду, т/м3    Гю -удельный вес про

дукта щи температуре £ =204}, определяют экспериментально

Определяют в процессе мерзлотной съемки и изысканий


Коэффициенты внешней и внутренней теплоотдаяи_ трубопровода, ккалум^ С


Объемная масса грунта, кг/м3

Объемная масса скелета грунта, кг/м3


/см :


г


If pm


где

£


И J*

* U


.для талого грунта VPC для мерзлого грунта


TF

Ф


Обозна- Параметры и их размерность чевже


84.

а

85.

86,

87.

К

88.

в

ветствевно, и


Г-с - овределивт соответственно по то.82 73 далией табк. Относительная плотность газа Заджвтс* «яриори

г^да,'4? Лл>

Максимальная толщина гололеда ври неосееимиетричном обледанешш, м

Толшшв металлической стет_ . трубопровода и теплоизоляции, соответственнс, м


Овремхявт сдаядаао п.ч.Тэ наетодаего Руководства


растительного покрова, соот- них


Берут по


Функция теплообмена трубо-


данннм ближе*»» матее-стайдаж я кямжягаее-ким еяравочНЮяя

Определяй? согласно


провода о окружарей средой, н.4,16 ваотендего Ру-зависящая от системы прок- ководетва

7ТУИПГВГ

89. у1„, Коэффициенты теплопроводно- (Наредадяят в


сти грунтов соответственно ти от в зоне ,фазовых превращений яри оттаивании влаги (промерзание или от-таяванже-грувта) и вне ее, ккал/м.чвСГ


90. L.K


Коэффициента та ста грунтов в шжшш

ЛОМ COOT---------    "

но


(■*•" ЛТ ,

м соотмшш < , ккад/м.ч®С

рнс.6 мевдуемого


гж-в» реже-


91.


1 сн


Коэффициент теплопроводное- Ощшдаядат по ште-та снежного покрова,    ежой формуле Б.В.Просжу-

ккад/м#ч°С    Рякова:

с н * ^    'j>сн 9


где Реп -плотность снега, г/сиг, определяют по п.98 дайной табл.

Лен рекомендуется определять по рис.5 приложения I рекомендуемого


Г?


Продолжение табл.1

л

Обозна

Параметры и их размерность

Способ определения пара-

Jаь

чение

_метров_


92.    Лр

93.    ^

94.    V


Коэффициент теплопроводное- По данным натурных найти растительного напочвен- людений или по табл.2 ного покрова (мохово-тор- приложения I рекоменду-фявого, лишайникового, лтра- емого вяного и др;),ккад/м.чиСГ


Кинематическая вязкость воздуха, м^/с-

Кинематическая вяэкость жидкообразного продукта, транспорягоуемого по трубопроводу , Gt


Определяют по табл. 5 приложения I рекомендуемого

,1°.^ (Г-уГ)^


т-


где ^ 1 -кинематические вязкости нефти,со-ответственно при фиксированных тедаературвх t. и ЛгЛ,<1г » определяют експершен-тально


95.    4


Глубина сезонного оттаива- Определяют в соответствия-промерзания грунтов,м вш с ш.3*4-3*5 настоящего Руководства


96 а рл, рп ; Ореолы оттаивания или про- Рассчитывают согласно

терзания грунта вокруг я.4Д5 настоящего Руко-подземного трубопровода, водства соответственно для расчетного и предыдущего интервалов времени, и

97. р0Н1р? Ореолы оттаивания или про- Рассчитывают оогласно ju j n*j п мерзания>грунта в основа- л*4Л5 настоящего Руксь нии наземного открытого и водства наземного в насыпи трубо-' провода, и подводного трубопровода в проточной воде, соответственно, м


98. Рен Объемная масса снежного J покрова, г/ом3


Определяют экспериментально


99.


Рй* Рм, о Плотности воздуха и воды Определяют J J 1 соответственно, кг/м3 ти от темпе


100.


Рг


в зависимос-температуры и давления по справочникам

Коэффициент гидравлическо- По формуле n =    .

го сопротивления    ^    fi°>2


где d0 спреде лают поп. 1с данной т&олицы


101. Та Продолжительность периода По среднемноголетним 0 с положительными (летнего) .данным наблюдений бт~ или\с отрицательными (зим- жайшей метеостанции,или него) температурами возду- по табл Л главы СНиП ха, мес    '    П-А.6-72, или по рис Л

приложения I рекомендуемого

Тй


Окончание табл.1

Я

Обозна

Параметры и их размерность

Способ определения

tb

чение

параметров


102.


ь

Время, в течение которого Определяют продолжите-наблвдается обледенение, ч явностью условий обледенения. когда i < О"С И £ л £ Z нр 1 где t, гн, г*» определяют соответственно по пп.46,42,43 данной таблицы


ЮЗ.


f


104.


я

Угод улавливания для верхней траектории полета капель по касательной к поверхности цилиндра,представляет собой максимальную Протяженность эонн улавливания.

Термическое сопротивление теплообмена подстилающей яости с атмосферой, /икал


Определяют согласно п.4.19 настоядего Руководства


&СН ^ Ьр ^

Я см Яр

р t &СН » &р} А СН/ Яр*

определяют соответственно по хш*79,87,91,92 данной таблица


L

(Xf

где ос


Si


105.


я

ер


Среднее термическое сопро-явленхе Я i за расчетный период игч.град/ккал


где    определяют

по пп.ЮГ», 104данной таблицы


2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОШОШРОВАНШ теплового ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРУБОПРОВОДОВ с атпшишй срвдсй


2.1. При сооружении трубопроводов еще в период строительства (до ввода их в эксплуатацию) происходят существенные, (иногда необратимыв)измевенкя окружающей среда, сопровождающиеся нарушением температурного режима вечномерзлых грунтов и как следствие этого изменением их состава, строения и свойств, глубин сезонного промерзания и оттаивания, а также развитием инженерно-геологических процессов пучения, осадки, солифлюкции, термоденудации, морозного растрескивания и наледеобразования.


19


В связи с этим для прогнозирования взаимодействия трубопроводов с окружающей средой в ухе наруиенных в период строительства природинг уедрвяях следует прежде всего принимать во внимание изнвипше естественних природных факторов (прежде всего* 1*»вфщ,сав»м*«важ^    вЛюдвеадш) и тем

самим определить истинный теиперетурннй режим грунтов, сформировавшийся к моменту пуска трубопроводной си степи (начальные и граничные условия).

2.2.    Прогнозирование теплового взаимодействия трубопроводов необходимо осуществлять последовательно в два этапа:

определять изменение в процессе строительства параметров температурного режима грунтов (среднегодовой температуры и мощности деятельного слоя);

рассчитывать тепловые режимы махжотрахынх трубопроводов, исходя из образовавшихся при их строительстве нарушений параметров окружающей среды.

2.3.    В зависимости от способов прокладки трубопроводов характер их взаимодействия с окружающей средой различен. Наиболее существенные изменения происходят при подземной, подводной и наземной прокладках за счет теплового влияния трубопровода и изменения условий теплообмена на поверхности, изменения микрорельефа и снежного покрова, а также изменений обводненности трасс, состава, плотности и влажности грунтов, условий Дренажа поверхности.

При надземной прокладке трубопровода во взаимодействии с промерзающими и оттаивающими грувтамщ находятся лимь «го основания^ нарушения окружающей среда под воздействием трубопровода минимальные.

2.4.    Тепловое взаимодействие трубопровода с окружающей средой прогнозируют последовательно для каждого расчетного участка X . на которые разбивают расстояние L между двумя компрессорными (насосными) станциями, контролирующими технологический режим работы трубопроводной системы.

Конечные значения параметров трубопровода каждого первого расчетного участка являются начальными для последующего расчетного участка трубопровода.

Расчетные участки выбирают на основе специального инженерно-геологического районирования трассы.

20

ШЙЙСТ


Руководство по прогнозировав*!) теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей средой


Р 486-83


Взамен

Р 191-75


I. ОБЩИЕ ПОДЖШИЯ

1.1.    Настоящее Руководство распространяется на проектирование магистральных трубопроводов различного целевого назначения (газопровода, нефтепровода, конденсатопровода, водопровода сооружаемых в различных районах, в том числе в районах рйспро -охранения вечномерзлых грунтов и для всех применяющихся в нас» тоянее время конструктивных систем прокладок (надземная, наземная, подземная,подводная).

1.2.    Проектирование магистральных трубопроводов следует выполнять в соответствии с действующими нормативными докумев -тага на основании:

прогноза их теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей средой;

изменения параметров мерзлотно-грунтовых условий трассы в результате строительства и всего периода эксплуатации сооружения;

рекультиваций осваиваемых территорий.

1.3.    Руководство разработано в развитие глав:

СНиП П-45-75 "Магистральные трубопроводы. Нормн проектирования" ;

ИМ 0*37-76 часть П "Газоснабжение, внутренние ж наружные устройства. Нормы проектирования";

СНиП П-31-74 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования";

СНиП П-18-76 часть П "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования".

1.4.    Проектирование трубопроводов (выбор конструкций,материалов, методов строительства, технологии эксплуатации) в

Внесено ООУ

Утверждено ВНИИСТом

Срок введения

ШИИСТа

12 ноября 1982 г.

I марта 1984 г.

3

2.5.    Расчетный участок представляет собой часть газопровода» состоящую из одного определенного типа прокладки, которая характеризуется постоянными параметрами (в частности, величиной заглубления трубопровода в грунт, высотой насыпи, толщиной изоляции)/ и расположенную в пределах одного мерзлотно-геологического массива пород,

2.6.    Основными исходными данными для прогнозирования непосредственного теплового взаимодействия Магистральных трубопроводов с окружающей средой являются материалы мерзлотных инженерно-геологических изысканий и расчетные параметры температурного режима грунтов, полученные в результате составления общего мерзлотного прогноза изменений геокриологических условий трассы в период строительства трубопровода вне зоны его теплового влияния до начала эксплуатации.

2.7.    Прогнозирование теплового взаимодействия трубопроводов с шфужавдей средой осуществляют с помощью-метода последовательных приближений, состоящего из следующих этапов в приведенной последовательности:

определения воздействия окружающей среда на температурный режим трубопровода;

расчета теплового влияния трубопровода на окружающую среду;

корректировки полученных результатов аналогичными расчетами, на основании реального фактического теплообмена (взаимодействия) в системе трубопровод - окружающая среда.

2.8.    Для выбора материалов конструкций, вычисленья напряжений в элементах конструкций, расчета деформаций и производительностей трубопроводов расчетную температуру трубопровода определяют в соответствии с пЛ.7 настоящего Руководства.

2.9.    Расчетная температура трубопровода в период строительства зависит в основном от температурного режима.окружающей среда, при испытаниях - от принятой технологии испытаний, а в период эксплуатации - от технологии перекачки продукта, конструкции трубопровода и температуры окружающей среда, принимая во внимание ее изменения в период эксплуатации.

2.10.    Для определения глубины оттаивания-промерзания грунтов в основании подземного и наземного трубопровода расчетную

21

зовах вечной мерзлоты следует осуществлять исходя из оптимальных решений, удовлетворяющих температурным ограничениям трубопроводных систем и окружающей среди.

Расчетные температуры трубопровода, определяемые с помощью настоящего Руководства и на основании требований строительства я эксплуатации, необходимы для обеспечения: оптимальных напряжений в металле труб; сохранения изоляционных покрытий; сохранения хладостойкоети металла труб; взаимодействия трубопроводов с окружающей средой.

1.5.    Настоящее Руководство предназначено для расчетов тепловых режимов трубопроводов, работающих в нестационарных условиях и взаимодействующих с окружающей средой (атмооферой, гидросферой, грунтовой толщей).

Только на основании расчета нестациоварнооти процессов теплообмена трубопровода с окружающей средой, подверженной сезонным изменениям климатических условий, можно прогнозировать: скорости образования ореолов оттаивания ж промерзания грунтов в основании подземннх и наземвнх трубопроводов;

динамику нарастания и разрушения льда на подводных и надземных трубопроводах, транспортирующих продукт с отрицательной температурой по шкале Цельсия.

1.6.    Температурные воздействия окружающей среды на трубопровод следует определять в соответствии с главами:

СБИЛ П-А.6-72 ."Строительная климатология и геофизика";

СНиП П-45-75 "Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования";

СНиП П-6-74 "Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования".

1.7.    Руководство предназначено для выполнения расчетов тепловых режимов линейной части магистральных трубопроводов с конструкцией теплоизоляции в виде сплошного кольца, полностью охватывающего весь периметр трубы.

Однако Руководство можно использовать и для расчетов трубопроводов, имеющих плоские теплоизоляционные экраны.

1.8.    Расчеты,приведенные в данном Руководстве, применимы только для трубопроводов, эксплуатируемых в установившемся тепловом режиме н неприемлемы для расчетов переходных процессов

в трубопроводах, в начальные периода их эксплуатации, в перше часы с момента пуска трубопроводной системы.

1.9.    Руководство разработано для трубопроводов, транспортирующих продукт только в газообразной или жидкой фазах,и не распространяется на трубопровода, транспортирующие продукт в виде сложных гетерогенных систем (жидкость - газ), если рас -четные параметры последних нельзя свести к обобщенным характеристикам, имитирующим однофазную гомогенную среду.

1.10.    Руководство не рассчитано на трубопровода, по которым транспортируют неньютоновские жидкости (неподчиютциеся элементарному закону трения) в условиях ламинарного (структурного) режима течения.

1.11.    Комплексная методика прогнозирования теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей средой, предложенная в настоящем Руководстве, позволяет в процессе многовариантного проектирования при варьировании всеми параметрами системы трубопровод - природная среда осуществлять оптимизацию конструктивных решений и эксплуатационных режимов трубопроводов и выбор оптимальных трасс с учетом охраны и рекультивации окружающей среда.

X.I2. Условные обозначения и размерности основных пара -метров, необходимых для прогнозирования теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей средой, приведены в табл.1.

Таблица I

Обозна

Параметры и их размерность

Способ определения

чение

.......... .....Г*............. 11

параметров

1.    At

Годовая (физическая) амплиту- А» =    *i!m >

да среднемесячных температур t £


Основные исходные параметры, используемые при Прогнозировании теплового взаимодействия трубопроводов с окружающей средой

2.

настоящей таблицы Рациональная поправка к годо- &АЯ * А пр— А а, вой амплитуде среднемесячных где Авпр- опреде-температур воздуха, °С    ляют соответственно

по ппД и 3 настоящей таблицы

5

Параметры и их размерность


3, ДПр Приведенная годовая (физическая) амплитуда среднемесячных температур воздуха с учетом радиации и испарения» °С


4. Ат


Альбедо поверхности трубопровода


Способ определения


££.


Д£_


ъ пр


max' , min где *пр t v ftp определяют по п*57 настоящей таблицы


5.    А„

6.    а0

Альбедо подстил», хгей поверхности земли


Определяют экспериментально или берут „ из табл.6 приложениях рекомендуемого

Определяют экспериментально дли берут из табл.6 приложения I рекомендуемого


7. Of


в. в

9.


Коэффициенты темпердтуропровод-Определяют в заниси-нооти грунтов соответственно мости от вида про-в зоне/фазовых превращений цесса оттаивании влаги (промерзание или отта- (а0г; а*, - а„) ивание грунта) и вне ее,м2/ч или промерзания

(а„ •иЛ1) а„=аг)согжо~ но п.7 данной таблицы

Коэффициенты температуропро- пш Лх ■ а * — * водности соответственно тало- ^ Ст ' м см го и мерзлого грунтов, мЧя где Ят f Ят опрв„еля_

ют по п.90; СТМ определяют по п.9 данной т|блицы

Параметр; учитывающий падение а_ Лг X у Л Пор .давления по дайне газопровода °m Wdrs--'

где р„ ,2, Ц., i,d0-определяют соответственно пош.100,77,36, 84,13;

Твр - определяют согласно п.4.9 данной таблицы

Объемная теплоемкость соответ- СтшГск(Суд W)}

SSES.’SS&i “epOT° w«rw‘, wM


гае

определяют соответственно по пп,83,74,73 данной таблицы;

Суд -удельная теплоемкость скелета грунта, принимаемая приближенно равной:


б


А.} Обозна- Параметры и их размерность ши ченае I___


Ю.


Удельная теплоемкость газа ккал/кг°С


Способ определения параметров


а.


для ЕДИН 0,21-0,22 ккал/кг С;

для суглинков 0,19-0,20 ккал/кг°С: для супесей 0,18ккал/кг°С; для песков 0,Г?ккал/кг°0;

для торфов,мхов,лишайников 0,35 ккад/кг°С;

Сg - удельная теплоемкость воды, Ся я 1ккал/ кг.°С;

0Л- удельная теплоемкость льда 0,5 ккалукг°С Ср -Ср+йСр ,

где ж (ft >

0t '^'-удельная теплоемкость и мольная концентрация 1> -го компонента газа в идеальном состоянии соответственно, определяют экспериментально;

д Са -поправка к са учитывающая отклонение от идеального газа, определяют по номограмме рис. 12приложения I рекомендуемого;

Ср - для г'аза метана определяют по рио.8 приложения I рекомендуемого

э


Удельная теплоемкость л 0,76-10'    >

нефти, jcriL-[/Kr0C    Сн    *    -'yj-......... [Ш+З.ШррЬ


12. ' В; Коэффициент Джоуля-Том -сона, град/'О’с/таг


13. dH,da Наружный и внутренний диаметры трубопровода соответственно, м


х’де /!* - удельный вес нефти при 15иС;

%о~ определяют согласи п,^. й>дашюгоРуководс*ва

Определяют по номограмме рис.и для газа метана'-

по рис .9 • приложения I рекомецф/омо^о

Он ш do 2 (бру + ^уэ)/

1’де Scn^ui - определяют по п.86 настоящей таблицы


7


Способ определения параметров

14.    В

15.    F


Месячное количество атос- Определяй1 : екоперюен-форинт осадков, ми    тально или согласно

СНяП П-А-6-72

*ун*щия,учитиввэдвя тепло- Рж__в <гр

вое взаямодквСотвже грубо- г проводов с грунтами


<1ц


где А »^с/> ,рп, d» определяют соответствен* НО ПО Ш1.89,88,47496Д$1 “ коаф|го*-1

ОЯТ ТШ1ЛОЩ)ОВОДНОО*Н

?. -гоколдавого ogk теяяоиаолшдагж шдашт-валре его диамотрн обот-ветственно, <ц>уим>дя> JBUQH

РЮШ


16.    В

17.    Н

18.    ha


Маосовий расход нефтепровода ш кодденсатопрово-да, тнс.т/ч

Глубина оттаивания или

промерваядя^грунта в ос-новании трубопровода, м


-Задается, адрнори


d„

Н-Рп- -f-f


ш наложения трубо-

^ЯБ1^Е|Н11В|ЯНК


19.    hT

20.    ht

21.    /2^.

22.    К

23.    Zr;X


Расстояние от поверхности грунта до оси трубопрово-

да, »* >r>^7    ----

ОСЬ     ~


когда

т<т

■ НИ


Ьыоота ваяют, м


КОГДА ооа же


Приведенная глубина ва-ложенжя трубещхюода, м


Коэффициент теплопередачи трубопровода в окружающую среду, ккал/м^ч°(Г

Длина трубопровода и его расчетного участка соответственно. нм


Задается априори hs -h0 + Яе2, где Ь0а,х - определяют соответственно по пл. 18,89,104Данной вабд. Определяют согласно л, 4.13 настоящего Руководства

Задается априори


*

qh


Обозва- Параметры и их размерность яение


Способ определения параметров


24.    LE

25.    iT


Месячные затраты тепла на испарение с поверхности суии, ккад/смдое

Протяженность участка неф- B-fr tj. тепровода с турбулентным режимом течения, км


По рио.З щлшмюния I рекомендуемого

Мд (t*}> ~ jff/ • U-tf


М„


>


йг


л*


26. Мг


Параметр,' учитывающий теплосодержание газа в газопроводе


где    ,    ^    ^

F>B№twUkt»mД<Н ляют соответственно по ш.27,40,15,88,22.13,49, 44,45 данной таблицы


Мг-Щ56<1 Ср Л,

где Ч,СР, А определят 'соответственно по хш.36,10,84 данной таб-


27. Мн


денсата в трубопроводе


теп- Мр- в (сн +1,2 S) 10, ига кон


где 6,Сн - определяй ют по пДб.П;

<t,<t„.


28. N Параметр теплообмена трубопровода с окружающей средой


29.    Рн Рн Начальное и конечное дав-

ленке газа в газопроводе, дгс/са»^

30.    Рсо Среднее давление газа в

газопроводе, кгс/см^


Ьна > *кп,    -    оцределя-

ют соответственно по пп.48,44 данврй таблицы

H~(2V-8)

где в, dH, К опредет ляют ооответотвенно во ш.88,13,22 данной таблицы

Задается априори



где Р„> Рк определяют по п.29 настоящей таблицы


9


Продолжение таблД

*

Обозна

Параметры и их размерность

Способ определения

ф

чение

параметров

31.    Р\


Давление газа в газопроводе. Рассчитывают согласно кг с/ см^    ti.4.6 настоящего Руке-


водства


32.    &Р

33.    рл

34.    S ф


Падение напора в трубопрово- Определяют согласно дах, кгс/см*    'Л.4.Ы    настоящего-Ру

ководства


Гололедная нагрузка на тру- Определяют в соответ-бопрод, кг/м    ствии с п.4.19 настоя

щего Руководства


Теплота фазовых превращений вода в грунте, ккал/м3


8*-и Г.,,

где U - скрытая теплота плавления льда (80 ккал/кх);


р Aw для талого грунта; lw|\X'c доя мерзлого грун


та;


35.    Qc

36.    ^

37.

38.    Ртах

39.    Pg


W,We, WHi, Гек определяет соответственно пп.?3,74, 83 данной таблицы


Интенсивность суммарной ра- Определяют по рис.II диащя ~в полдень в июле, приложения I рекомекду-ккал/м^ч'л/м^ч    емого


Пропускная способность газо- Рассчитывают согласно провода,, мдн.м3/сут (при п.4.3 настоящего Руко-Р=1 кгс/см^ и t =20°С) водства


Суммарное значение радиацион-По данным ближайшей ме-ного баланса за месяц;    теостанции, по климати-

ккал/мес.см*    ческим справочникам

или по рис.2 приложения I рекомендуемого


Интенсивность радиационного балланда в полдень в июле, ккал/jr ч

Модифицированное число Рейнольдса;'

Ре * 1-турбулентный режим — течения;

Ре I- ламинарный режим течения


Определяют по рис.и приложения I рекомендуемого    п

Re*,m -,

do-чгн


где В, do, J, /V опре-

деляют соответственно по ппДбДЗ,94,&IДаккой таблицы


40. R,S Функции гкдоавлического ре- Определяют следуадми жима те 4eF-: ш яроду кта (к ештп, завис нмост конденсата) в трубопроводе


10