Часть 1 | Часть 2
СНиП 2.04.12-86. Расчет на прочность стальных трубопроводов Часть 2
|
4.7. Для подземных трубопроводов, имеющих отношение t/de < 0,015 или укладываемых на глубину более 3 м или менее 0,8 м, следует соблюдать условие
Значения nl и ml (расчетное усилие и изгибающий момент в продольном сечении трубы единичной длины) необходимо определять в соответствии с правилами строительной механики с учетом отпора грунта от совместного воздействия давления грунта, нагрузок над трубой от подвижного состава железнодорожного и автомобильного транспорта, возможного вакуума и гидростатического давления грунтовых вод. Таблица 6
Таблица 7
5. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДА
5.1. Поверочный расчет трубопровода производится после выбора его основных размеров с учетом всех расчетных нагрузок и воздействий для всех расчетных случаев. 5.2. Определение усилий от расчетных нагрузок и воздействий, возникающих в отдельных элементах трубопроводов, необходимо производить методами строительной механики расчета статически неопределимых стержневых систем. 5.3. Расчетная схема трубопровода должна отражать действительные условия его работы, а метод расчета — учитывать возможность использования ЭВМ. 5.4. В качестве расчетной схемы трубопровода следует рассматривать статически неопределимые плоские или пространственные, простые или разветвленные стержневые системы переменной жесткости с учетом взаимодействия трубопровода с опорными устройствами и окружающей средой (при укладке непосредственно в грунт). При этом коэффициенты повышения гибкости отводов и тройниковых соединений определяются согласно пп. 5.5 и 5.6. 5.5. Значение коэффициента повышения гибкости гнутых и сварных отводов кр* надлежит определять по табл. 8. Величина кр* принимается по черт. 1 в зависимости от геометрического параметра отвода lb и параметра внутреннего давления wb. Значения параметров lb и wb следует определять по формулам:
Таблица 8
5.6. Коэффициент гибкости тройниковых соединений необходимо принимать равным единице.
5.7. Арматуру, расположенную на трубопроводе (краны, задвижки, обратные клапаны и т.д.), следует рассматривать в расчетной схеме как твердое недеформируемое тело. 5.8. В каждом поперечном сечении трубопровода необходимо соблюдать условия: при эксплуатации:
при сооружении, испытании, пропуске очистных устройств, хранении и транспортировании труб (секций), сейсмических воздействиях, особых режимах эксплуатации, вызываемых резкими нарушениями технологического режима, временной неисправностью или поломкой оборудования,
При несоблюдении условий (15)—(17) необходимо изменить конструктивную схему трубопровода, технологический режим транспортируемого продукта или способ производства работ, а в исключительных случаях, приведенных в п. 4.2, допускается увеличить толщину стенки трубопровода. Номинальную толщину стенки труб и соединительных деталей tnom надлежит принимать ближайшей большей по сравнению с расчетной по ГОСТу или ТУ на трубы, которые допускается применять для строительства соответствующих трубопроводов. Значения коэффициентов нагруженности поперечных сечений трубопровода Аu, Аy и А следует определять согласно пп. 5.9 и 5.10. 5.9. Значения коэффициентов Аu и Аy следует определять по формулам:
где dmt = de - tnom; Nu, Tu соответственно расчетные продольное усилие и крутящий момент в рассматриваемом сечении трубопровода от совместного действия веса трубопровода, изоляции, арматуры и обустройств, расположенных на трубопроводе, веса и внутреннего давления транспортируемой среды, снеговой, ветровой и гололедных нагрузок;
где Ny,M1y, M2y, Ty — соответственно расчетные продольное усилие, изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, крутящий момент в рассматриваемом поперечном сечении трубопровода от совместного действия веса трубопровода, изоляции, арматуры и обустройств, расположенных на трубопроводе, воздействия предварительного напряжения трубопровода (в том числе упругого изгиба по заданному профилю) , веса, внутреннего давления и температурного воздействия транспортируемой среды, воздействия неравномерных деформаций грунта, снеговой, ветровой и гололедных нагрузок. Коэффициент интенсификации напряжений ms следует определять согласно п. 5.11. 5.10. Коэффициент А для стадий сооружения, хранения и транспортирования необходимо вычислять по формуле
где N, М1,M2, T — соответственно расчетные продольное усилие, изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, крутящий момент в рассматриваемом поперечном сечении трубопровода от действия нагрузок, возникающих при принятом в проекте способе производства работ и транспортирования труб (секций). Значение коэффициента А для стадий испытания и пропуска очистных устройств, при воздействиях, вызываемых резкими нарушениями технологического режима, временной неисправностью или поломкой оборудования, следует определять по формуле (19), в которой нормативные значения давления транспортируемой среды и температурного воздействия должны приниматься согласно принятой в проекте схеме испытания или режиму эксплуатации. Значение коэффициента А для оценки прочности при сейсмических воздействиях следует вычислять по формуле (19), в которой при определении расчетных усилий и моментов к перечисленным нагрузкам и воздействиям добавляются сейсмические воздействия. 5.11. Значения коэффициентов интенсификации напряжений следует принимать: для прямой трубы ms= 1; для отводов ms = ms* . Значение ms* принимается по черт. 2 в зависимости от параметров lb и wb, определяемых формулами (13) и (14); для тройникового соединения: магистральной части
ответвления ms = ms* Значения ms* принимаются по черт. 2 в зависимости от параметров тройникового соединения, определяемых по формулам:
Примечание. При определении значений параметров магистральной части тройникового соединения l1и w1 используются первые индексы, ответвления тройникового соединенияl2 и w2— вторые индексы. 5.12. Определение пролетов надземных трубопроводов, укладываемых на опоры с самокомпенсацией температурных удлинений или с линзовыми компенсаторами, допускается производить согласно обязательному приложению 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное
БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН
А, Аu, Аy— коэффициенты нагруженности поперечного сечения трубопровода; Еt — модуль упругости материала трубопровода при температуре эксплуатации; М1, М2, М1y,M2y —расчетные изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в рассматриваемом поперечном сечении трубопровода; N, Nu, Ny — расчетные продольные усилия в рассматриваемом сечении трубопровода; Rg- газовая постоянная; Run, Ryn— нормативные сопротивления материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести; Ru, Ry—расчетные сопротивления материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести; Т, Тu, Тy — расчетные крутящие моменты в рассматриваемом поперечном сечении трубопровода; Тt— температура транспортируемой газообразной среды, К; bmai, blat— ширина накладок соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения; d— условный диаметр трубопровода; de — наружный диаметр труб и соединительных деталей; de1, de2— наружный диаметр соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения; dmt— средний диаметр труб и соединительных деталей; g — ускорение силы тяжести; gdwn— нормативная нагрузка от веса единицы длины трубопровода; ginsn—нормативная нагрузка от веса изоляционного покрытия единицы длины трубопровода; h — высота эллиптической части заглушки; kp — коэффициент повышения гибкости гнутых и сварных отводов; l, lbf— средние пролеты надземного трубопровода, определяемые соответственно из условий прочности и прогиба; ltst— расстояние между опорами надземного трубопровода из условия его гидравлического испытания; ml, nl— расчетные изгибающий момент и усилие на единицу длины продольного сечения трубопровода; ms— коэффициент интенсификации напряжений; pn — рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды; рtst — испытательное давление; q — расчетная нагрузка на единицу длины надземного трубопровода; qtst— нагрузка на единицу длины трубопровода при его испытании; r — радиус кривизны отвода; rtee— радиус закругления тройника; t— расчетная толщина стенки труб и соединительных деталей; tnom— номинальная толщина стенки труби соединительных деталей; tins— толщина изоляционного покрытия трубопровода; nl(g)n— нормативная нагрузка от веса транспортируемой среды; ns(i)n — нормативная снеговая или гололедная нагрузка; nwn— нормативная нагрузка от веса воды в единице длины трубопровода; wn — нормативная ветровая нагрузка на единицу длины надземного трубопровода; z — коэффициент сжимаемости газа; а — угол наклона перехода; gc— коэффициент условий работы трубопровода; gfi— коэффициент надежности по нагрузке; gg, gl — объемный вес соответственно газообразной и жидкой среды; gm— коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при нормальной температуре; gn — коэффициент надежности по назначению трубопровода; gtu— поправочный коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах по временному сопротивлению; gty— поправочный коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах по пределу текучести; gu — коэффициент надежности для труб и соединительных деталей в расчетах по временному сопротивлению; h— коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей; l1, l2, l3— геометрический параметр соответственно отвода, магистральной части и ответвления тройникового соединения; j — центральный угол отвода; y— коэффициент уклона трубопровода; w1, w2, wb— параметр внутреннего давления соответственно отвода, магистральной части и ответвления тройникового соединения.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НАДЕЖНОСТИ ПО МАТЕРИАЛУ ТРУБ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ПО РЯДУ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ
_______ * Для термически обработанных труб диаметром до 159 мм включ. коэффициент надежности по материалу следует умножать на 1,1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТРУБОПРОВОДОВ
Значения коэффициентов несущей способности, определяемые согласно п. 4.6, следует учитывать в расчетах для следующих решений соединительных деталей. 1. Равнопроходные и переходные тройниковые соединения (тройники): бесшовные, получаемые выдавливанием или экструзией ответвления в горячем состоянии, и штампосварные, получаемые сваркой по образующим двух несимметричных частей, одна из которых имеет цельноштампованное ответвление (черт. 1, а). Радиус rtee должен быть не менее толщины стенки тройника; сварные, получаемые путем врезки одной трубы (или трубной обечайки) в другую под прямым углом (черт. 1, б), и тройники сварные, усиленные накладками (черт. 1, в), которые целесообразно применять при d ³ 300 мм. При этом для тройников с отношением диаметров ответвления к магистрали de2/de1< 0,2 накладки не ставятся, а при de2/de1< 0,5 накладка ставится только на магистрали. Ширина накладок (черт. 1, в) должна быть на магистральной части тройника bmai= 0,4de1, на ответвлении — blat= О.Зdez. Толщина накладок должна быть равна толщине стенки магистральной части тройника.
Черт. 1. Тройники а — бесшовный и штампосварной; б — сварной без усиливающих элементов; в - сварной, усиленный накладками; 1-магистральная часть тройника; 2 -ответвление; 3 — накладка
2. Концентрические штампованные и штампосварные переходы, получаемые путем горячей штамповки (осадки) из цилиндрической заготовки или штамповки и сварки двух симметричных заготовок (черт. 2). Величина угла а должна быть не более 15 °.
Черт. 2. Концетрический преход
3. Заглушки (днища) эллиптические (черт. 3), получаемые горячей штамповкой и имеющие высоту эллиптической части h не менее 0,2 диаметра заглушки.
Черт. 3. Заглушке эллиптическая 4. Отводы: бесшовные, получаемые путем горячей протяжки трубных заготовок, и отводы штампосварные, получаемые сваркой из двух горячештампованных симметричных заготовок (черт. 4, а); сварные, которые должны иметь не менее трех секторов и двух полусекторов (черт. 4, б). Отводы изготовляются с обязательной подваркой корня шва изнутри. Длина секторов по внутренней образующей должна быть не менее 0,15de.
Черт. 4. Отводы a — бесшовный и штампосварной; б — сварной
ПРИЛОЖЕНИЕ Обязательное
1. Значения пролетов надземных трубопроводов, определяемые настоящим приложением, следует принимать для трубопроводов, укладываемых на опоры с самокомпенсацией температурных удлинении (например, путем установки П-образных или W-образных компенсаторов) , и для трубопроводов с линзовыми компенсаторами. 2. При определении пролетов трубопроводов различаются средние и крайние пролеты (см. чертеж) . 3. Средний пролет трубопровода l при отсутствии резонансных колебаний трубопровода следует определять по формуле
Для трубопроводов, подлежащих гидравлическому испытанию, расстояние между опорами трубопровода во время испытания ltst должно быть не больше величины
Для газопроводов, в которых возможно образование конденсата при их отключении, средний пролет газопровода lbf не должен превышать величины
4. Значения величин расчетных нагрузок на единицу длины трубопровода q и qtst необходимо определять по формулам:
Нормативные нагрузки в формулах (4) и (5) следует принимать: от веса единицы длины трубопровода qdwn и от веса единицы длины изоляционного покрытия трубопровода qinsn— по СНиП 2.01.07-85; от веса транспортируемой среды nl(g)n жидкости - по формуле (1), для газа — по формуле (2) настоящих норм;
Схема прокладки трубопровода на опорах 1 — средние пролеты; 2 — крайние пропеты; 3 — компенсирующие устройства
от снега или гололеда ns(i)n— по формулам (3) или (4) настоящих норм, при этом принимается нагрузка, для которой величина произведения gf11nsn или gf12nin больше; от веса воды в единице длины трубопровода nwn—по формуле (1) настоящих норм. 5. Значения коэффициента уклона трубопровода Y следует принимать по таблице. 6. При скоростях ветра, когда частота срыва вихрей совпадает с собственной частотой изгибных колебаний трубопровода, необходимо производить поверочный расчет трубопровода на вихревое возбуждение в направлении, перпендикулярном ветровому потоку, согласно СНиП 2.01.07-85.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)
(21)
(22) 
(23)
(1)
(2)
(3) 
(4) 
(5)
Часть 1 | Часть 2
Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!