Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб

4.8. Неподвижные опоры для трубопроводов должны выполняться в виде закрепленного в строительных кон­струкциях хомута, с обеих сторон которого к телу трубы приварены (приклеены) изготовленные из материала трубы кольца или накладки.

4.9. В местах пересечения трубопроводами железных и автомобильных дорог, пешеходных переходов, а также над дверными проемами, под окнами и балконами не допускается размещать арматуру, компенсаторы, дре­нажные устройства и разъемные соединения.

4.10. Участки трубопроводов, требующие в процессе эксплуатации периодической разборки или замены, должны предусматриваться на фланцевых соединениях. При этом габаритные размеры и масса этих участков должны приниматься из условия возможности удобного проведения ремонтных работ и использования эксплуа­тационных подъемно-транспортных механизмов.

4.11. Трубопроводную арматуру следует располагать в доступных для ее обслуживания местах и по возмож­ности группами.

Маховик арматуры с ручным приводом должен рас­полагаться на высоте не более 1,8 м от уровня пола или площадки обслуживания.

4.12. При применении стальной арматуры для пластмассовых труб эта арматура должна устанавливаться на самостоятельные опоры, прикрепляемые к строитель­ным конструкциям или к сплошному основанию.

4.13. Расстояние между врезками в трубопровод не должно быть менее:

220 мм — при наружном диаметре основной трубы

до 110 мм;

300 »—то же, от 110 до 225 мм;

400 » — » свыше 225 мм.

4.14. На трубопроводах, которые в процессе эксплуа­тации необходимо .продувать или опорожнять, должны предусматриваться специальные дренажные устройства и воздушники.

4.15. Проектирование средств защиты трубопроводов от статического электричества следует предусматривать в случаях:

отрицательного воздействия статического электриче­ства на технологический процесс и качество транспор­тируемых веществ;

опасного воздействия статического электричества на обслуживающий персонал;

возникновения разрядов, способных нарушить цело­стность трубопровода.

4.16. Для исключения воздействия статического элек­тричества следует предусматривать электропроводные трубопроводы.

4.17. Электропроводные трубопроводы следует при­соединять в пределах цеха, установки и т. д. к контуру заземления не менее чем в двух точках. При этом соп­ротивление заземляющего устройства должно иметь не более 100 0м.

4.18. На антистатических и диэлектрических трубо­проводах не допускается предусматривать незаземлен­ные металлические или электропроводные неметалличе­ские части и элементы. При этом опоры этих трубопро­водов должны быть изготовлены из электропроводных материалов и заземлены или иметь заземленные под­кладки из электропроводных материалов, в местах, где на них опираются трубопроводы.

Защитные кожухи из электропроводного материала в качестве тепловой изоляции на трубах должны быть заземлены согласно требованиям п. 4.17.

4.19. Для отвода заряда статического электричества с наружной поверхности трубопроводов, транспортиру­ющих вещества с удельным объемным электрическим сопротивлением более 10⁸ Ом×м, трубопроводы следует металлизировать или окрашивать электропроводными эмалями или лаками.

Допускается вместо электропроводных покрытий обматывать указанные трубопроводы металлической про­волокой сечением не менее 4 мм² с шагом намотки 100— 150 мм. Электропроводное покрытие (или обмотка) на­ружных поверхностей трубопроводов должно быть за­землено согласно требованиям п. 4. 17.

4.20. Для трубопроводов, прокладываемых бесканальным способом и для трубопроводов с наружным диаметром до 180 мм, сооружаемых на сплошном осно­вании из электропроводного материала, выполнение электропроводного покрытия наружной поверхности не требуется. В этом случае сплошное основание должно быть заземлено согласно требованиям п. 4.17 настоящей Инструкции, а разрывы сплошного основания в ме­стах установки фланцев, не должны превышать 200 мм.

5. РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1. Расчет трубопроводов производится по предель­ным состояниям:

по несущей способности (прочности и устойчивости);

по деформациям (для трубопроводов, величина деформации которых может ограничить возможность их применения).

5.2. Расчет трубопроводов на прочность и неустойчи­вость следует производить на действие расчетных нагру­зок. Метод определения расчетных нагрузок и воздей­ствий и их сочетание надлежит принимать в соответ­ствии с указаниями главы СНиП по нагрузкам и воз­действиям.

РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

5.3. Расчетное сопротивление материала труб R, МПа (кгс/см²) следует определять по формуле

(1)

где R^H—нормативное длительное сопротивление разрушению мате­риала труб из условия работы на внутреннее давление, МПа (кгс/см²), определяется по табл. 7; K_Y—коэффициент условий ра­боты трубопровода принимается по табл. 5; КC—коэффициент проч­ности соединения труб принимается по табл. 6.

5.4. Модуль ползучести материала труб Е, МПа (кгс/см²), принимается с учетом его изменения при длительном действии нагрузки и температуры на трубопро­вод по формуле

(2)

где Е₀ — модуль-ползучести материала трубы при растяжении, МПа Кгс/см₂), принимается по табл. 8 в зависимости от проектируемого срока службы трубопровода и величины действующих в стенке тру­бы напряжений; К_е — коэффициент, учитывающий влияние температуры на деформационные свойства материала труб, принимается по табл. 9.

Таблица7

Срок службы трубопрово-

да, лет

Температу-

ра, °С

Нормативное длительное сопротивление R_H, МПа

Материал труб

ПНД

ПВД

ПВХ

ПП

20

5,0

2,5

10,0

—

30

3,2

1,6

8,0

—

50

40

1,9

1,0

6,0

—

50

—

0,6

3,5

—

60

—

0,35

1,0

—

20

5,7

2,8

10,3

5,0

30

3,8

2,0

8,3

3,9

25

40

2,3

1,3

0,3

3,0

50

—

0,8

3,7

2,3

60

—

0,5

1,1

1,6

20

6,4

3,0

10,5

6,0

30

4,5

2,4

8,5

4,6

10

40

2,9

1,8

6,5

3,6

50

1,6

1,2

3,9

2,8

60

—

0,8

1,2

2,2

80

—

—

—

1,6

20

6,8

3,2

10,7

6,6

30

5,0

2,7

8,7

5,0

5

40

3,1

2,1

6,7

4,0

50

2,0

1,5

4,0

3,2

60

1,2

1,0

1,3

2,5

80

—

—

—

1,4

100

—

—

—

0,6

20

7,4

3,6

11,0

7,0

30

0,1

3,0

9,0

5,7

1

40

4,8

2,5

7,0

4,5

50

3,3

2,0

4,4

3,7

60

2,0

1,5

1,0

3,0

80

—

—

—

2,0

106

—

—

—

1,1

Таблица 8

Материал

Срок

Модуль ползучести Е₀ в зависимости от величины напряжения в стенке трубы, МПа

труб

службы,

Напряжение в стенке трубы, МПа

лет

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2,5

2

1,5

1

0,5

50

—

—

—

—

—

—

—

100

120

140

150

160

180

200

220

25

—

—

—

—

—

—

90

110

130

150

160

170

190

210

230

ПНД

10

—

—

—

—

—

—

100

120

140

160

170

190

210

230

250

5

—

—

—

—

—

—

110

130

150

170

190

200

220

240

270

1

—

—

—

—

—

120

140

150

170

200

210

230

250

280

300

50

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

35

40

45

55

65

25

—

—

—

—

—

—

—

—

—

32

38

42

48

58

68

ПВД

10

—

—

—

—

—

—

—

—

—

35

40

45

50

60

70

5

—

—

—

—

—

—

—

—

—

40

42

48

55

65

75

1

—

—

—

—

—

—

—

—

35

42

45

50.

60

70

80

50

—

—

780

800

810

815

820

825

830

835

—

840

—

850

—

25

—

—

960

1000

1000

1010

1020

1020

1030

1030

—

1040

—

1050

—

ПВХ

10

—

1170

1200

1240

1250

1260

1265

1270

1280

1290'

—

1300

—

1300

—

5

—

1300

1350

1380

1400

1420

1430

1440

1450

1460

—

147-0

—

1480

—

1

1550

1620

1650

1700

1720

1740

1750

1760

1770

1780

—

1790

—

1800

—

25

—

—

—

—

—

—

—

210

220

240

250

270

280

300

320

10

—

—

—

—

—

—

250

260

270

290

300

320

330,

350

370

ПП

5

—

—

—

—

—

—

270

280

300

320

330

350

360

380

400

1

—

—

—

—

—

310

320

330

350

380

390

400

420

440

450

Таблица 9

Материал труб

Коэффициент К_е в зависимости от температуры, °С

20

30

40

50

60

80

100

ПВД

1,0

0,75

0,60

0,45

0,40

—

—

ПНД

1,0

0,80

0,65

0,50

0,40

—

—

ПП

1,0

0,85

0,75

0,60

0,50

0,35

0,2

ПВХ

1,0

0,90

0,85

0,80

0,70

—

—

5.5. При определении деформаций от действия рас­четных нагрузок на трубопроводы, транспортирующие вещества с температурой до 40°С; величины коэффи­циента Пуассона m должны приниматься равными: 0,42—0,44 для труб из полиэтилена низкого давления, 44—0,46 для труб из полиэтилена высокого давления, 0,40—0,42 для труб из полипропилена, 0,35—0,38 для труб из поливинилхлорида.

Для трубопроводов, транспортирующих вещества с температурой свыше 40°С, величину коэффициента Пуассона допускается принимать равной 0,5.

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

5.6. При расчете трубопроводов следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при их сооруже­нии, испытания и эксплуатации, согласно требованиям главы СНиП на нагрузки и воздействия, при этом коэф­фициенты перегрузки следует принимать по табл. 10.

Таблица 10

Характер нагрузок и воздей­ствий

Нагрузки и воздействия

Способ проклад­ки трубопровода

Коэффициент перегрузки n

подзем­ный, на­земный (в насыпи)

надземный

Постоян­ные

Масса трубопровода и обустройств

+

+

1,1(1)

Давление грунта

+

1,2(0,8)

Гидростатическое дав­ление грунтовых вод

+

—

1,2(0,8)

Времен­ные дли­тельные

Внутреннее давление транспортируемого вещества

+

+

-1,0

Масса транспортируемого вещества

+

+

1 (0,9)

Температурные воздей­ствия

+

+

1,0

Давление от нагрузок на поверхности грунта

+

—

1,4

Нагрузки от колонн автомобилей

+

—

1,4

Колесные или гусенич­ные нагрузки

+

—

1,1

Кратко­времен­ные

Нагрузки и воздей­ствия, возникающие при монтаже и испыта­нии трубопроводов

+

+

1

Снеговая нагрузка

—

+

1,4

Ветровая нагрузка

—

+

1,2

Гололедная нагрузка

—

+

1,3

Примечания: 1. Знак «+»— нагрузки и воздействия учи­тываются, знак «—» — не учитываются

2. Значения коэффициентов перегрузки, указанные в скобках, должны приниматься в тех случаях, когда уменьшение, нагрузки вызывает ухудшение работы трубопровода.

5.7. Нормативную нагрузку от массы 1 м трубопро­вода q^H_T, (кгс/м), следует рассчитывать по формуле

(3)

где g_T—плотность материала трубопровода, H/м³ (кгс/м³);

Д— наружный диаметр трубы, м;

d—толщина стенки трубы, м

В тех случаях, когда для трубопровода требуется устройство наружной изоляции, в нормативную нагрузку q^H_T следует включать нагрузку от массы изолирующего слоя.

5.8. Нормативная вертикальная нагрузка от давле­ния грунта на трубопровод q^H_ГР , Н/м³ (кгс/м³) должна определяться по формуле

(4)

где g_ГР— плотность грунта, Н/м³ (кгс/м³);

h—расстояние от верха трубопровода до поверхности земли, м, назначаемое из усло­вия исключения возможности воздействия на трубопровод динами­ческих нагрузок.

5.9. Нормативную нагрузку от гидростатического давления грунтовых вод, вызывающую всплытие трубо­провода, q^H_Г.В , Н/м³ (кгс/м³) следует определять по формуле

(5)

где g_В — плотность воды с учетом растворенных в ней солей, Н/м³ (кгс/м³),

Д_Н — наружный диаметр трубопровода с учетом изоляционного покрытия, м.

5.10. Рабочее (нормативное) внутреннее давление транспортируемого вещества устанавливается проектом.

5.11. Нормативную нагрузку от массы транспортируемого вещества в 1 м трубопровода q_Т.В, Н/м³ (кгс/м³) следует определять по формуле

(6)

где g_Т.В —плотность транспортируемого вещества, Н/м³ (кгс/м³);

d—внутренний диаметр трубы, м.

5.12. Нормативный температурный перепад в мате­риале стенок труб Dt, °С следует принимать равным раз­нице между максимально (или минимально) возможной температурой стенок в процессе эксплуатации и наименьшей (или наибольшей) температурой окружающей сре­ды, при которой осуществляется замыкание трубопрово­да или его части в законченную систему (производится монтаж замыкающих стыков). При определении макси­мальных и минимальных температур стенок труб и окружающей среды следует руководствоваться указания­ми главы СНиП по строительной климатологии и гео­физики.

5.13. Нормативная равномерная нагрузка от подвиж­ных транспортных средств ^qН_ТР , Н/м² (кгс/м²), переда­ваемая на трубопровод через грунт при прокладке его под дорогами промышленных предприятий с нерегу­лярным движением тран­спорта, должна определяться в виде нагрузки Н-18 от колонн автомобилей или НГ-60 от гусеничного тран­спорта, При этом следует принимать наибольшую из них. Значения нагрузок Н-18 и НГ-60 допускается определять но графикам рис. 1.

Для трубопроводов, ук­ладываемых в местах, где движение автомобильного транспорта невозможно, в качестве нормативной сле­дует принимать равномерную нагрузку от пешеходов 5000 Н/м² (500 кгс/м²).

5.14. Нормативные на­грузки от атмосферных воздействий (снеговая, ветро­вая, гололедная и др.) должны приниматься в соот­ветствии с указаниями главы СНиП на нагрузки в воздействия.