ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ

8.23. Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы следует проверять на прочность, деформативность и общую устойчивость в продольном направлении и против всплытия.

8.24. Проверку на прочность подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия

, (15)

где sпр.N - продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок и воздействий, МПа, определяемое согласно п. 8.25;

y2 - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях (sпр.N ³ 0) принимаемый равным единице, при сжимающих (sпр.N < 0) определяемый по формуле

; (16)

R1- обозначение то же, что в формуле (4);

sкц- кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления, МПа, определяемые по формуле

, (17)

где n - обозначение то же, что в формуле (12);

р- обозначение ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ то же, что в формуле (7);

Dвн - обозначение то же, что в формуле (6);

dн - номинальная толщина стенки трубы, см.

8.25. Продольные осевые напряжения sпр.N МПа, определяются от расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла. Расчетная схема должна отражать условия работы трубопровода и взаимодействие его с грунтом.

В частности, для прямолинейных и упруго-изогнутых участков подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов при отсутствии продольных и поперечных перемещений, просадок и пучения грунта продольные осевые напряжения определяются по формуле:

(18)

где ; (19)

, (20)

- коэффициент линейного расширения металла трубы, град-1;

Е- переменный параметр упругости (модуль Юнга), МПа;

Dt - расчетный температурный перепад, принимаемый положительным ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ при нагревании, °С;

m- переменный коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона);

n - обозначение то же, что в формуле (12);

р - обозначение то же, что в формуле (7);

Dвн - обозначение то же, что в формуле (6);

dн - обозначение то же, что в формуле (17);

si- интенсивность напряжений, определяемая через главные напряжения;

для данного частного случая по формуле

; (21)

ei - интенсивность деформаций, определяемая по интенсивности напряжений в соответствии с диаграммой деформирования, рассчитываемой по нормированной диаграмме растяжения s - e по формулам

; (22)

; (23)

m0 - коэффициент поперечной деформации в упругой области;

E0- модуль упругости, МПа.

Абсолютное значение максимального положительного Dt(+) или отрицательного Dt(-) температурного перепада, при котором толщина стенки определяется только ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ из условия восприятия внутреннего давления по формуле (12), определяются для рассматриваемого частного случая соответственно по формулам

; . (24)

Для трубопроводов, прокладываемых в районах горных выработок, дополнительные продольные осевые растягивающие напряжения , МПа, вызываемые горизонтальными деформациями грунта от горных выработок, определяются по формуле

(25)

где Е0- обозначение то же, что в формуле (19);

l0 - максимальные перемещения трубопровода на участке, вызываемые сдвижением грунта, см, определяются по формуле

; (26)

lm- длина участка деформации трубопровода с учетом его работы за пределами мульды сдвижения, см;



, (27)

tпр.гр - предельное сопротивление грунта продольным перемещениям трубопровода, МПа;

l - длина участка однозначных деформаций земной поверхности в полумульде сдвижения, пересекаемого трубопроводом, см;

, (28)

x0 - максимальное сдвижение земной поверхности в полумульде, пересекаемой трубопроводом ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ, см;

dн - обозначение то же, что в формуле (17);

uмакс - перемещение, соответствующее наступлению предельного значения tпр.гр, см

8.26. Для предотвращения недопустимых пластических деформаций подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов проверку необходимо производить по условиям

; (29)

; (30)

где - максимальные (фибровые) суммарные продольные напряжения в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий, определяемые согласно п. 8.27, МПа;

y3 -коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб; при растягивающих продольных напряжениях ( ³0) принимаемый равным единице, при сжимающих ( < 0) - определяемый по формуле

, (31)

m, , kн - обозначения те же, что в формуле (5);

- кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления, МПа, определяемые по формуле

(32)

р - обозначение то же, что в формуле (7);

Dвн - обозначение то же, что в формуле ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ (6);

dн - обозначение то же, что в формуле (17).

8.27. Максимальные суммарные продольные напряжения , МПа, определяются от всех (с учетом их сочетания) нормативных нагрузок и воздействий с учетом поперечных и продольных перемещений трубопровода в соответствии с правилами строительной механики. При определении жесткости и напряженного состояния отвода следует учитывать условия его сопряжения с трубой и влияние внутреннего давления.

В частности, для прямолинейных и упруго-изогнутых участков трубопроводов при отсутствии продольных и поперечных перемещений трубопровода, просадок и пучения грунта максимальные суммарные продольные напряжения от нормативных нагрузок и воздействий - внутреннего давления, температурного перепада и упругого изгиба , МПа, определяются по формуле

, (33)

где m, a, Е, Dt - обозначения ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ те же, что в формуле (18);

- обозначение то же, что в формуле (30);

Dн - обозначение то же, что в формуле (12);

р - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, см.

8.28. Проверку общей устойчивости трубопровода в продольном направлении в плоскости наименьшей жесткости системы следует производить из условия

, (34)

где S - эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода, Н, определяемое согласно п. 8.29;

m- обозначение то же, что в формуле (4);

Nкр - продольное критическое усилие, Н, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода. Nкр следует определять согласно правилам строительной механики с учетом принятого конструктивного решения и начального искривления трубопровода в зависимости от глубины его заложения, физико-механических характеристик ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ грунта, наличия балласта, закрепляющих устройств с учетом их податливости. На обводненных участках следует учитывать гидростатическое воздействие воды.

Продольную устойчивость следует проверять для криволинейных участков в плоскости изгиба трубопровода. Продольную устойчивость на прямолинейных участках подземных участков следует проверять в вертикальной плоскости с радиусом начальной кривизны 5000 м.

8.29. Эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S следует определять от расчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещений трубопровода в соответствии с правилами строительной механики.

В частности, для прямолинейных участков трубопроводов и участков, выполненных упругим изгибом, при отсутствии компенсации продольных перемещений, просадок и пучения грунта эквивалентное продольное осевое усилие в ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ сечении трубопровода S, Н, определяется по формуле

, (35)

где m, a,Е, Dt - обозначения те же, что в формуле (18);

sкц - обозначение то же, что в формуле (17);

F - площадь поперечного сечения трубы, см2.

8.30*. Устойчивость положения (против всплытия) трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, следует проверять для отдельных (в зависимости от условий строительства) участков по условию

, (36)

где Qакт - суммарная расчетная нагрузка на трубопровод, действующая вверх, включая упругий отпор при прокладке свободным изгибом, Н;

Qпас - суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз (включая массу - собственный вес), Н;

kн.в - коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным для участков перехода:

через болота, пойма , водоемы при отсутствия течения, обводненные и ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ заливаемые участки в пределах ГГВ 1-% обеспеченности - 1,05
русловых через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ - 1,10
через реки и водохранилища шириной свыше200 м, а также горные реки - 1,15
нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, для которых возможно их опорожнение и замещение продукта воздухом - 1,03

В частном случае при укладке трубопровода свободным изгибом при равномерной балластировке по длине величина нормативной интенсивности балластировки - вес на воздухе , Н/м, определяется из условия

, (37)*

где nб - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным:

0,9 - для железобетонных грузов;

1,0 - для чугунных грузов;

kн.в- обозначение то же, что в формуле (36);

qв - расчетная выталкивающая ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ сила воды, действующая на трубопровод, Н/м;

qизг- расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода, Н/м, определяемая по формулам:

(для выпуклых кривых); (38)

(для вогнутых кривых); (39)

qтр- расчетная нагрузка от массы трубы. Н/м;

qдоп - расчетная нагрузка от веса продукта, Н/м, которая учитывается при расчете газопроводов и при расчете нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, если в процессе их эксплуатации невозможно их опорожнение и замещение продукта воздухом.

gб - нормативная объемная масса материала пригрузки, кг/м3;

gв - плотность воды, принимаемая по данным изыскания (см. п. 8.14), кг/м3;

В формулах (38) - (39):

Е0 - обозначение то же, что в формуле (19);

I - момент инерции сечения трубопровода ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ на рассматриваемом участке, см4;

b - угол поворота оси трубопровода рад;

r - обозначение то же, что в формуле (33).

8.31*. Вес засыпки трубопроводов на русловых участках переходов через реки и водохранилища не учитывается. При расчете на устойчивость положения нефтепровода и нефтепродуктопроводов, прокладываемых на обводненных участках, удерживающая способность грунта учитывается. При проверке продольной устойчивости трубопровода как сжатого стержня допускается учитывать вес грунта засыпки толщиной 1,0 м при обязательном соблюдении требований п. 6.6 в части заглубления трубопровода в дно не менее 1 м.

8.32. Расчетная несущая способность анкерного устройства, Банк, Н, определяется по формуле

, (40)

где z - количество анкеров в одном анкерном устройстве;

mанк - коэффициент условий работы ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ анкерного устройства, принимаемый равным 1,0 при z = 1 или при z ³ 2 и Dн / Dанк ³ 3; а при z ³ 2 и 1 £ Dн / Dанк £ 3

;

Pанк - расчетная несущая способность анкера, Н, из условия несущей способности грунта основания, определяемая из условия

, (41)

Dн - обозначение то же, что в формуле (12);

Dанк - максимальный линейный размер габарита проекции одного анкера на горизонтальную плоскость, см;

Фанк - несущая способность анкера, Н, определяемая расчетом или по результатам полевых испытаний согласно СНиП 2.02.03-85;

kн - коэффициент надежности анкера, принимаемый равным 1,4 (если несущая способность анкера определена расчетом) или 1,25 (если несущая способность анкера определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой).


documentaqlrceb.html
documentaqlrjoj.html
documentaqlrqyr.html
documentaqlryiz.html
documentaqlsfth.html
Документ ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ