В балочных системах трубопроводов в местах их выхода из грунта опоры допускается не предусматривать. В местах выхода трубопровода из слабосвязанных грунтов следует предусматривать мероприятия по обеспечению проектного положения (искусственное упрочнение грунта, укладку железобетонных плит и др.).
7.6. Опоры балочных систем трубопроводов следует проектировать из несгораемых материалов. При проектировании надземных трубопроводов следует предусматривать электроизоляцию трубопровода от опор.
7.7. Высоту от уровня земли или верха покрытия дорог до низа трубы следует принимать в соответствии с требованиями СНиП ????-89-80, но не менее 0,5 м от уровня земли.
Высота прокладки трубопроводов над землей на участках, где предусматривается использование вечномерзлых грунтов в качестве основания, должна назначаться из условия обеспечения вечно-мерзлого состояния грунтов под опорами и трубопроводом.
При проектировании трубопроводов для районов массового перегона животных или их естественной миграции минимальные расстояния от уровня земли до трубопроводов следует принимать по согласованию с заинтересованными организациями.
7.8. При прокладке трубопроводов через препятствия, в том числе овраги и балки, расстояние от низа трубы или пролетного строения следует принимать:
при пересечении оврагов и балок — не менее 0,5 м до уровня воды при 5 %-ной обеспеченности;
при пересечении несудоходных, несплавных рек и больших оврагов, где возможен ледоход, - не менее 0,2 м до уровня воды при 1 %-ной обеспеченности и от наивысшего горизонта ледохода;
при пересечении судоходных и сплавных рек — не менее величины, установленной нормами проектирования подмостовых габаритов на судоходных реках и основными требованиями к расположению мостов.
Возвышение низа трубы или пролетных строений при наличии на несудоходных и несплавных реках заломов или корчехода устанавливается особо в каждом конкретной случае, но должно быть не менее 1 м над горизонтом высоких вод (по году 1 %-ной обеспеченности).
7.9. При прокладке трубопроводов через железные дороги общей сети расстояние от низа трубы или пролетного строения до головки рельсов следует принимать в соответствии с требованиями габарита "С" по ГОСТ 9238—83.
Расстояние в плане от крайней опоры надземного трубопровода должно быть, м, не менее:
до подошвы откоса насыпи ........ ............5
" бровки отроса выемки ........ ............... 3
" крайнего рельса железной дороги . . 10
7.10. В местах надземных переходов .трубопроводов через ручьи, овраги и другие препятствия следует предусматривать конструктивные решения, обеспечивающие надежную защиту от тепловых и механических воздействий соседних трубопроводов при возможном разрыве на одном из них.
УСТОЙЧИВОСТЬ
8.1. Расчетные схемы и методы расчета трубопроводов необходимо выбирать с учетом использования ЭВМ.
РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
8.2. Нормативные сопротивления растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений R1н и R2н следует принимать равными соответственно минимальным значениям временного сопротивления и предела текучести, принимаемым по государственным стандартам и техническим условиям на трубы.
8.3. Расчетные сопротивления растяжению (сжатию) R1 и R2 следует определять по формулам:
(4)
(5)
где m— коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по табл. 1;k1, k2 —коэффициенты надежности по материалу, принимаемые соответственно по табл. 9 и 10;
kн — коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаемый по табл. 11.
Таблица 9
Характеристика труб |
Значение коэффициента надежности по материалу к1 |
1. Сварные из малоперлитной и бейнитной стали контролируемой прокатки и термически упрочненные трубы, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву, с минусовым допуском по толщине стенки не более 5% и прошедшие 100%-ный контроль на сплошность основного металла и сварных соединений неразрушающими методами |
1,34 |
2. Сварные из нормализованной, термически упрочненной стали и стали контролируемой прокатки, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами. Бесшовные из катаной или кованой заготовки, прошедшие 100 %-ный контроль неразрушающими методами |
1,40 |
3. Сварные из нормализованной и горячекатаной низколегированной стали, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами |
1,47 |
4. Сварные из горячекатаной низколегированной или углеродистой стали, изготовленные двусторонней электро-дуговой сваркой или токами высокой частоты. Остальные бесшовные трубы |
1,55 |
Примечание. Допускается применять коэффициенты 1,34 вместо 1,40; 1,4 вместо 1,47 и 1,47 вместо 1,55 для труб, изготовленных двуслойной сваркой под флюсам или электросваркой токами высокой частоты со стенками толщиной не болев 12 мм при использовании специальной технологии производства, позволяющей получить качество труб, соответствующее данному коэффициенту к1 ; . |
Таблица 10
Характеристика труб |
Значение коэффициента надежности по материалу к2 |
Бесшовные из малоуглеродистых сталей |
1,10 |
Прямошовные и спиральношовные сварные из малоуглеродистой стали и низколегированной стали с отношением R2н/R1н??0,8 |
1,15 |
Сварные из высокопрочной стали с отношением R2н/R1н>0,8 |
1,20 |
Таблица 11
Условный диаметр |
Значение коэффициента надежности по назначению трубопровода kн |
|||
трубопровода, мм |
для газопроводов в зависимости от внутреннего давления ?? |
для нефтепроводов |
||
|
???? 5,4 МПа р??55 кгс/см2 |
5,4 <р?? 7,4 МПа 55 < р ?? 75 кгс/см2 |
7,4 <р?? 9,8 МПа 75 < р ?? 100 кгс/см2 |
и нефтепродукто проводов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
500 и менее |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
600-1000 |
1,00 |
1,00 |
1,05 |
1,00 |
1200 |
1,05 |
1,05 |
1,10 |
1,05 |
1400 |
1,05 |
1,10 |
1,15 |
— |
8.4. Основные физические характеристики стали для труб следует принимать по табл. 12.
Таблица 12
Физическая характеристика и обозначение стали |
величина и размерность |
Плотность |
7850 кг/м3 |
Модуль упругости Е0 |
206 000 МПа (2100 000 кгс/см2) |
Коэффициент линейного расширения а |
0,000012 град-1 |
Коэффициент поперечной деформации Пуассона в стадии работы металла: |
|
упругой ??0 |
0,3 |
пластической ?? |
По п. 8.25 |
8.5. Значения характеристик грунтов следует принимать по данным инженерных изысканий с учетом прогнозирования их свойств в процессе эксплуатации.
НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
8.6. Расчетные нагрузки, воздействия и их сочетания должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП ????-6-74.
При расчете трубопроводов следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при их сооружении, испытании и эксплуатации. Коэффициенты надежности по нагрузке надлежит принимать по табл. 13. Допускается принимать коэффициент надежности по внутреннему давлению менее указанного в табл. 13 при соответствующем обосновании, исходя из условий эксплуатации трубопровода.
8.7. Рабочее (нормативное) давление — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации трубопровода.
При определении рабочего давления для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов должна учитываться технологическая схема транспортирования продукта. При этом принятое рабочее давление не должно быть ниже упругости паров транспортируемого продукта при максимальной расчетной температуре для данного участка трубопровода.
8.8. Нормативный вес транспортируемого газа в 1 м трубопровода qгаз, Н/м, следует определять по формуле
(6)
где ??газ - плотность газа, кг/м3 (при О °С и1013гПа);
g— ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;
??а— абсолютное давление газа в газопроводе, МПа;
Dвн — внутренний диаметр трубы, см;
z— коэффициент сжимаемости газа;
T— абсолютная температура, К ( Т = 273 + t, где t - температура газа, °С).
Для природного газа допускается принимать
(7)
где р - рабочее (нормативное) давление, МПа;
Dвн - обозначение то же, что в формуле (6) .
Вес транспортируемой нефти (нефтепродукта) в 1 м трубопровода
qпрод, Н/м, следует определять по формуле
(8)
где ??н - плотность транспортируемой нефти или нефтепродукта, кг/м3;
g, Dвн - обозначения те же, что в формуле (6) .
Таблица 13
Характер нагрузки и воздействия |
Нагрузка и воздействие |
Способ прокладки трубопровода |
Коэффи- циент надеж-
|
|
|
|
подземный, наземный (в насыпи) |
надземный |
ности по нагрузке |
Постоянные |
Масса (собственный вес) трубопровода и обустройств |
+ |
+ |
1,10(0,95) |
|
Воздействие предварительного напряжения трубопровода (упругий изгиб и др.) |
+ |
+ |
1,00(0,90) |
|
Давление (вес) грунта |
+ |
- |
1,20(0,80) |
|
Гидростатическое давление воды |
+ |
- |
1,00 |
Временные длительные |
Внутреннее давление для газопроводов |
+ |
+ |
1,10 |
|
Внутреннее давление для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром 700—1200 мм с промежуточными НПО без подключения емкостей |
+ |
+ |
1,15 |
|
Внутреннее давление для нефтепроводов диаметром 700—1200 мм без промежуточных или с промежуточными НПС, работаю- щими постоянно только с подключенной емкостью, а также для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром менее 700 мм |
+ |
+ |
1,10 |
|
Масса продукта или воды |
+ |
+ |
1,00(0,95) |
|
Температурные воздействия |
+ |
+ |
1,00 |
|
Воздействия неравномерных деформаций грунта, не сопровождающиеся изменением его структуры |
+ |
+ |
1,50 |
Кратковре- менные |
Снеговая нагрузка |
- |
+ |
1,40 |
|
Ветровая нагрузка |
- |
+ |
1,20 |
|
Гололедная нагрузка |
- |
+ |
1,30 |
|
Нагрузка, вызываемая морозным растрескиванием грунта |
+ |
- |
1,20 |
|
Нагрузки и воздействия, возникающие при пропуске очистных устройств |
+ |
+ |
1,20 |
|
Нагрузки и воздействия, возникающие при испытании трубопроводов |
+ |
+ |
1,00 |
|
Воздействие селевых потоков и оползней |
+ |
+ |
1,00 |
Особые |
Воздействие деформаций земной поверхности в районах горных выработок и карстовых районах |
+ |
+ |
1,00 |
|
Воздействие деформаций грунта, сопровождающихся изменением его структуры (например, деформация просадочных грунтов при замачивании или вечномерз-лых грунтов при оттаивании) |
+ |
+ |
1,00 |
|
Воздействия, вызываемые развитием солифлюкционных и термокарстовых процессов |
+ |
- |
1,05 |
Примечания: Знак "+" означает, что нагрузки и воздействия учитываются, знак "-" — не учитываются. 2. Значения коэффициентов надежности по нагрузке, указанные а скобках, должны приниматься при расчете трубопроводов на продольную устойчивость и устойчивость положения, а также в других случаях, когда уменьшение нагрузки ухудшает условия работы конструкции. 3. Плотность воды следует принимать с учетом засоленности и наличия в ней взвешенных частиц. 4. Когда по условиям испытания, ремонта или эксплуатации возможно в газопроводах полное или частичное заполнение внутренней полости водой или конденсатом, а в нефтепроводах и нефтепродуктопроводах попадание воздуха или опорожнение трубопровода, необходимо учитывать изменения нагрузки от веса продукта. 5. Для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром 700 мм и более на всех промежуточных нефтеперекачивающих насосных станциях, работа- ющих без подключения емкостей, следует устанавливать устройства по защите линейной части трубопроводов от воздействия переходных процессов . |