??к— обозначение то же, что в формуле (49);
rc— средний радиус отвода, см.
8.50. Реакция отпора Hk компенсаторов, Н, при продольных перемещениях надземного трубопровода определяется по формулам: для П- и Z-образных компенсаторов
(56)
для Г-образных компенсаторов
(57)
где Нk — момент сопротивления сечения трубы, см3;
??комп— обозначения те же, что в формуле mк , lk (48).
8.51. Расчетные величины продольных перемещений надземных участков трубопровода следует определять от максимального повышения температуры стенок труб (положительного расчетного температурного перепада) и внутреннего давления (удлинение трубопровода) , а также от наибольшего понижения температуры стенок труб (отрицательного температурного перепада) при отсутствии внутреннего давления в трубопроводе (укорочение трубопровода) .
8.52. С целью уменьшения размеров компенсаторов следует применять предварительную их растяжку или сжатие, при этом на чертежах должны указываться величины растяжки или сжатия в зависимости от температуры, при которой производится сварка замыкающих стыков.
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТРУБОПРОВОДОВ, ПРОКЛАДЫВАЕМЫХ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ
8.53. Трубопроводы, прокладываемые в сейсмических районах, независимо от вида прокладки (подземной, наземной или надземной), рассчитываются на основные и особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий согласно СНиП ????-7-81.
8.54. Трубопроводы и их элементы, предназначенные для прокладки в сейсмических районах, согласно п. 5.31 следует рассчитывать:
на условные статические нагрузки, определяемые с учетом сейсмического воздействия. При этом предельные состояния следует принимать как для трубопроводов, прокладываемых вне сейсмических районов;
на сейсмические воздействия, получаемые на основании анализа записей сейсмометрических станций (в виде акселерограмм, велосиграмм, сейсмограмм) , ранее имевших место землетрясений в районе строительства или в аналогичных по сейсмическим условиям местностях. Величины принимаемых максимальных расчетных ускорений по акселерограммам должны быть не менее указанных в табл. 14.
При расчетах на наиболее опасные сейсмические воздействия допускается в конструкциях, поддерживающих трубопровод, неупругое деформирование и возникновение остаточных деформаций, локальные повреждения и т. д.
Таблица 14
|
Сила землетрясения, баллы |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Сейсмическое ускорение, см/с2 |
100 |
200 |
400 |
800 |
8.55. Расчет надземных трубопроводов на опорах следует производить на действие сейсмических сил, направленных:
вдоль оси трубопровода, при этом определяются величины напряжений в трубопроводе, а также производится проверка конструкций опор на действие горизонтальных сейсмических нагрузок;
по нормали к продольной оси трубопровода (в вертикальной и горизонтальной плоскостях), при этом следует определять величины смещений трубопровода и достаточность длины ригелей, при которой не произойдет сброса трубопровода с опоры, дополнительные напряжения в трубопроводе, а также проверять конструкции опор на действие горизонтальных и вертикальных сейсмических нагрузок.
Дополнительно необходимо проводить поверочный расчет трубопровода на нагрузки, возникающие при взаимном смещении опор.
Сейсмические нагрузки на надземные трубопроводы следует определять согласно СНиП ????-7-81.
8.56. Дополнительные напряжения в подземных трубопроводах и трубопроводах, прокладываемых в насыпи, следует определять как результат воздействия сейсмической волны, направленной вдоль продольной оси трубопровода, вызванной напряженным состоянием грунта.
Расчет подземных трубопроводов и трубопроводов в насыпи на действие сейсмических нагрузок, направленных по нормали к продольной оси трубопровода, не производится.
8.57. Напряжения в прямолинейных подземных или наземных (в насыпи) трубопроводах от действия сейсмических сил, направленных вдоль продольной оси трубопровода, следует определять по формуле
(58)
где m0— коэффициент защемления трубопровода в грунте, определяемый согласно п. 8.58;
k0 - коэффициент, учитывающий ответственность трубопровода, определяемый согласно п. 8.59;
kп— коэффициент повторяемости землетрясения, определяемый согласно п. 8.60;
ас—сейсмическое ускорение, см/с2, определяемое по данным сейсмического районирования и микрорайонирования с учетом требований п. 8.54;
Е0 — обозначение то же, что в формуле (19);
Т0 — преобладающий период сейсмических колебаний грунтового массива, определяемый при изысканиях, с;
ср — скорость распространения продольной сейсмической волны вдоль продольной оси трубопровода, см/с, в грунтовом массиве, определяемая при изысканиях; на стадии разработки проекта допускается принимать согласно табл. 15.
8.58. Коэффициент защемления трубопровода в грунте m0 следует определять на основании материалов изысканий. Для предварительных расчетов допускается принимать по табл. 15.
При выборе значения коэффициента m0 необходимо учитывать изменения состояния окружающего трубопровод грунта в процессе эксплуатации.
Таблица 15
|
Грунты |
Скорость распространения продольной сейсмической волны ср, км/с |
Коэффициент защемления трубопровода в грунте m0 |
|
1 |
2 |
3 |
|
Насыпные, рыхлые пески, супеси, суглинки и другие, кроме водонасыщенных |
0,12 |
0,50 |
|
Песчаные маловлажные |
0,15 |
0,50 |
|
Песчаные средней влажности |
0,25 |
0,45 |
|
Песчаные водонасыщенные |
0,35 |
0,45 |
|
Супеси и суглинки |
0,30 |
0,60 |
|
Глинистые влажные, пластичные |
0,50 |
0,35 |
|
Глинистые, полутвердые и твердые |
2,00 |
0,70 |
|
Лёсс и лёссовидные |
0,40 |
0,50 |
|
Торф |
0,10 |
0,20 |
|
Низкотемпературные мерзлые (песчаные, глинистые, насыпные) |
2,20 |
1,00 |
|
Высокотемпературные мерзлые (песчаные, глинистые, насыпные) |
1,50 |
1,00 |
|
Гравий, щебень и галечник |
1,10 |
См. примеч. 2 |
|
Известняки, сланцы, песчаники (слабовыветренные, выветренные и сильно выветренные) |
1,50 |
То же |
|
Скальные породы (монолитные) |
2,20 |
„ |
|
Примечания: 1. В таблице приведены наименьшие значения ср, которые следует уточнять при изысканиях. 2. Значения коэффициентов защемления трубопровода следует принимать по грунту засыпки. |
8.59. Коэффициент к0, учитывающий степень ответственности трубопровода, зависит от характеристики трубопровода и определяется по табл. 16.
Таблица 16
|
Характеристика трубопровода |
Значение коэффициента *0 |
|
1 |
2 |
|
1. Газопроводы при рабочем давлении от 2,5 до 10,0 МПа (25-100 кгс/см2) включ.; нефтепроводы и нефтепродук-топроводы при условном диаметре от 1000 до 1200 мм. Газопроводы независимо от величины рабочего давления, а также нефтепроводы и нефтепродуктопроводы любого диаметра, обеспечивающие функционирование особо ответственных объектов. Переходы трубопроводов через водные преграды с шириной по зеркалу в межень 25 м и более |
1,5 |
|
2. Газопроводы при рабочем давлении от 1,2 до 2,5 МПа (12-25 кгс/см2); нефтепроводы и нефтепродуктопроводы при условном диаметре от 500 до 800 мм |
1,2 |
|
3. Нефтепроводы при условном диаметре менее 500 мм |
1,0 |
|
Примечание. При сейсмичности площадки 9 баллов и выше коэффициент к0 для трубопроводов, указанных в поз. 1, умножается дополнительно на коэффициент 1,5. |
8.60. Повторяемость сейсмических воздействий следует принимать по картам сейсмического районирования территории СССР согласно СНиП ????-7-81. Значения коэффициентов повторяемости землетрясений следует принимать по табл. 17.
Таблица 17
|
Повторяемость землетрясений 1 раз |
в 100 пет |
в 1000 лет |
в 10 000 лет |
|
Коэффициент повторяемости кп |
1,15 |
1,0 |
0,9 |
8.61. Расчет надземных трубопроводов на сейсмические воздействия следует производить согласно требованиям СНиП ????-7-81.
8.62. Трубопроводы, прокладываемые в вечно-мерзлых грунтах при использовании их по II принципу, необходимо рассчитывать на просадки и пучения .
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ
8.63. Расчетную толщину стенки деталей (тройников, отводов, переходников и днищ) ??д, см, трубопроводов при действии внутреннего давления следует определять по формуле
(59)
Толщина стенки основной трубы тройника ??м, см, определяется по формуле (59), а толщина стенки ответвления ??0, см, — по формуле
(60)
Толщина стенки после расточки концов соединительных деталей под сварку с трубопроводом ??к.д, см (толщина свариваемой кромки), определяется из условия
(61)
где n— обозначение то же, что в формуле (12);
р— обозначение то же, что в формуле (7);
Dд— наружный диаметр соединительной детали, см;
??в — коэффициент несущей способности деталей следует принимать: для штампованных отводов и сварных отводов, состоящих не менее, чем из трех полных секторов и двух полусекторов по концам при условии подварки корня шва и 100%-ного контроля сварных соединений — по табл. 18;
для тройников — по графику рекомендуемого приложения; для конических переходников с углом наклона образующей ??<12° и выпуклых днищ —??в =1;
R1 (д) — расчетное сопротивление материала детали (для тройников R1(д) =R1(м)), МПа;
R1(0), R1(м) —расчетные сопротивления материала ответвления и магистрали тройника, МПа;
Dо — наружный диаметр ответвления тройника, см;
Dм— наружный диаметр основной трубы тройника, см.
Примечание. Толщину стенки переходников следует рассчитывать по большему диаметру.
Таблица 18
|
Отношение среднего радиуса изгиба отвода к его наружному диаметру |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
|
Коэффициент несущей способности детали ??в |
1,30 |
1,15 |
1,00 |
8.64. В том случае, когда кроме внутреннего давления тройниковые соединения могут подвергаться одновременному воздействию изгиба и продольных сил, для предотвращения недопустимых деформаций должно выполняться условие
(62)
где ??1, ??2, ??кр— напряжения соответственно кольцевое, продольное и касательное в наиболее напряженной точке тройникового соединения, определяемые от нормативных нагрузок и воздействий;
R2н — обозначение то же, что в формуле (5).
9.1. В проектах на прокладку трубопроводов необходимо предусматривать решения по охране окружающей среды при сооружении трубопроводов и последующей их эксплуатации.
9.2. При подземной и наземной (в насыпи) прокладках трубопроводов необходимо предусматривать противоэрозионные мероприятия с использованием местных материалов, а при пересечении подземными трубопроводами крутых склонив, промоин, оросительных каналов и кюветов в местах пересечений - перемычки, предотвращающие прони-кание в траншею воды и распространение ее вдоль трубопровода.
9.3. При прокладке трубопроводов в земляных насыпях на пересечениях через балки, овраги и ручьи следует предусматривать устройство водопропускных сооружений (лотков, труб и т. п.) Поперечное сечение водопропускных сооружений следует определять по максимальному расходу воды повторяемостью один раз в 50 лет.
9.4. Крепление незатопляемых берегов в местах пересечения подземными трубопроводами следует предусматривать до отметки, возвышающейся не менее, чем на 0,5 м над расчетным паводковым горизонтом повторяемостью один раз в 50 лет и на 0,5 м — над высотой вкатывания волн на откос.
На затопляемых берегах кроме откосной части должна укрепляться пойменная часть на участке, прилегающем к откосу, длиной 1—5 м.
Ширина укрепляемой полосы берега определяется проектом в зависимости от геологических и гидрогеологических условий.
9.5. Проектные решения по прокладке в оползневых районах должны приниматься из условия исключения возможного нарушения приходных условий (глубокие забивные и буронабивные сваи или столбы и т. п.) .
9.6. При подземной прокладке трубопроводов необходимо предусматривать рекультивацию плодородного слоя почвы.
9.7. Основным принципом использования вечно-мерзлых грунтов в качестве основания должен являться принцип ?? согласно СНиП ????-18-76.
9.8. При пересечении трубопроводом участков с подземными льдами и наледями, а также при прокладке трубопроводов по солифлюкционным и опасным в термоэрозионном отношении склонам и вблизи термоабразионных берегов водоемов проектом должны предусматриваться специальные инженерные решения по предотвращению техногенных нарушений и развитию криогенных процессов;
