| dc.description.abstract | Denne oppgaven tar for seg hydraulisk og mekanisk utvikling av en rørgate som skal frakte bensin, jet-A1, fyringsolje 6 og bitumen (asfalt) fra kai til tankanlegg. Distansen er gitt til å være 900m og trykktapet skal ikke overskride 2 bar. Fyringsolje 6 og bitumen er medier som krever relativt høy temperatur for å oppnå egnet viskositet for pumping. Rørgater som frakter slike medier må derfor utformes på en slik måte at temperaturen opprettholdes ellers kan det oppstå størkning og innvendig fortetning. Alle rørstrekkene skal ha et fall på 1/100 slik at anlegget kan tappes ved behov. Rørgaten skal legges 4,5m over bakkenivå, videre skal opplagrene utstyres med påkjøringsbeskyttelse. Rørgaten krysser et område på 32m hvor det ikke er mulighet for opplagere.
Det ble det gjort en hydraulisk betraktning av de forskjellige mediene og på grunnlag av dette ble rørdimensjoner og materialer valgt. I dette arbeidet ble det laget et EXCEL regneark for å lette arbeidet med å finne fornuftig rørdiameter med hensyn til trykktap. Isolasjonstykkelse til fyringsoljen og bitumen ble beregnet og optimalisert i beregningsprogrammet Glava Gti 5.0. Endte opp med 120mm og 160mm i tykkelse. Noe som virket høyt da det var forespeilet 80mm. Kontakte Glava som bekreftet at resultatet stemte.
Rørgatens ytrelaster ble beregnet etter gitte standarder. Deretter ble styrkeberegninger og fleksibilitetsanalyser for rørene gjort i CAEPIPE. Analysene viste at rørstrekkene hadde for store ekspansjonspenninger. Innførte ekspansjonslyrer for å få redusert spenningene. Var nødt til å ha en ekspansjonslyre for hver 100m rør i henhold til å tilfredsstille maks tillatt spenning. Største lyre endte på 11m x 7m (h x b).
Resultatene fra CAEPIPE og tilleggslasten fra ekstramateriell dannet dimensjonerings grunnlaget til opplagrene. Det ble utviklet to typer; standard- og ankeropplager. Grunnet påkjøringsbeskyttelse skulle fundamenteringen stikke 1 meter over bakken. Dette resulterte i at opplagersøylene trengte en høyde på 3,5m. Opplagrene ble analysert i ANSYS og håndberegnet mot knekking om både sterk og svak akse. Bjelkeelement HE200B ble valgt.
For området på 32m hvor det ikke kunne benyttes opplagere ble det først forsøkt med IPE- bjelker, men selv den største lagerførte bjelken holdt ikke kravet til nedbøyning. Var nødt til å innføre et fagverk for å tilfredsstille forutsetningene. Laget fagverksbro av typen ”Warren” som ble analysert og optimalisert i ANSYS. Endte opp med hulprofilene 200x200x8mm og 200x100x5mm, en totalvekt på 15tonn og nedbøyning på 85mm. Videre ble kapasiteten til flensforbindelsene i fagverksbroen kontrollert.
I ettertid har det også blitt oppdaget feil og mangler som ikke har latt seg endre av hensyn til begrenset tid. Dette er oppsummert og tatt med som videre arbeid i kapitlet med samme navn. This thesis examines the hydraulic and mechanical development of a pipeline that will transport
gasoline, jet-A1, oil heat 6 and bitumen (asphalt) from the pier to tank farm. The distance is given to
be 900m and the pressure loss shall not exceed 2 bar. Oil heat 6 and bitumen is medium that
requires relatively high temperature to achieve suitable viscosity for pumping. Pipelines that carry
such media must be designed in such a way that the temperature is maintained or it can cause
solidification and internal clogging. All pipes shall have a drop of 1 / 100 so that the plant can be
tapped when needed. The pipeline shall be 4.5 m above ground and the supports must be equipped
with collision protection. Pipeline also crosses an area of 32m where it is no possibility for supports.
Hydraulic consideration of the different mediums was made to select suitable materials and
pipe sizes. To this work it was made an EXCEL spreadsheet to facilitate efforts of finding reasonable
diameter with respect to pressure loss. Insulation thickness for oil heat and bitumen was calculated
and optimized in the calculation program - Glava GTI 5.0, ended up with 120mm and 160mm in
thickness. This seemed high when it was envisaged 80mm; I contacted Glava who confirmed the
result.
The pipeline external loads were calculated according to certain standards. Strength
calculations and flexibility analysis of pipes was done in CAEPIPE. Great expansion stresses was
revealed in the analysis and expansion loops was introduced to reduce the tensions. Therefore, it
was placed one expansion loop for every 100 m of pipeline in accordance to satisfy maximum
allowed stress. The greatest expansion loop ended with a height of 11 m and width of 7m.
The results from CAEPIPE and additional equipments loads formed the basis for constructing
the supports. It was made two types of supports; standard support and anchor support. Due to
collision protection shall support foundation be 1m above the ground; this resulted in a support
height of 3,5m. The supports was analyzed in ANSYS and hand calculated against buckling of both
strong and weak axis. Beam Element HE200B was selected. For the area of 32m where no supports
could be used, here it was first tried with IPE-beams. But even the greatest IPE-beam did not satisfy
the requirements for deflection. I had to introduce a framework to satisfy the prerequisites. Built a
framework of type – Warren, this was analyzed and optimized in ANSYS.
Ended up with following hollow profiles; 200x200x8mm and 200x100x5mm, a total weight of
15 ton and a deflection of 85 mm. Moreover the capacity of the flanges in the framework has been
controlled and checked-ok. In retrospect has errors and defects been discovered that not have been
possible to change for reasons of limited time. These are summarized and included as further work in
the chapter with the same name. | en_US |
