СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

 

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

 

СНиП 2.04.12-86

 

ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ

 

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИСТ Миннефтегазстроя (канд. техн. наук В. В. Рождественский-руководитель темы канд. техн. наук В./7 Черний)

ВНЕСЕНЫ Миннефтегазстроем

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (И. В. Сессин)

С введением в действие СНиП 2.04.12-86 "Расчет на прочность стальных трубопроводов"  утрачивают силу "Указания по расчету стальных трубопроводов различного назначения" (СН 373-67),

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале „Бюллетень строительной техники", „Сборника изменений к строительным нормам и правилам" Госстроя СССР и информационном указателе „Государственные стандарты СССР" Госстандарт.

 

 

 

Государственный комитет СССР	Строительные нормы и правила	СНиП 2.04.12-86
по делам строительства (Госстрой СССР)	Расчет — прочность стальных трубопроводов	Взамен СН 373-67

 

Настоящие нормы распространяются на стальные трубопроводы (в дальнейшем — трубопроводы) различного назначения условным диаметром до 1400 мм включ., предназначенные для транспортирования жидких и газообразных сред давлением до 10 МПа (100 кгс/см²) и температурой от минус 70 до плюс 450 °С включ., и устанавливают требования к расчету их на прочность.

Настоящие нормы не распространяются на магистральные и промысловые газо и нефтепроводы, технологические и шахтные трубопроводы на трубопроводы, работающие под вакуумом и испытывающие динамические воздействия транспортируемой среды, трубопроводы особого назначений (атомных установок, передвижных агрегатов, гидро и пневмотранспорта и др. ), а также на трубопроводы, для которых проектирование или расчет на прочность регламентируется "Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды", утвержденными Госгортехнадзором СССР, и другими нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

 

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

1.1. Для трубопроводов следует применять трубы и соединительные детали, отвечающие требованиям государственных стандартов и технических условий, утвержденных в установленном порядке, что должно быть подтверждено сопроводительным документом (паспортом или сертификатом). При отсутствии указанного документа соответствие труб и сое­динительных деталей требованиям государственных стандартов или технических условий должно быть подтверждено испытанием их образцов в объеме, определяемом нормативными документами на соответствующие трубопроводы.

1.2. Расчет трубопроводов на прочность производится по методу предельных состояний и включает определение толщин стенок труб, тройников, переходов, отводов и заглушек, определение допустимых пролетов трубопроводов, проведение поверочного расчета принятого конструктивного решения трубопровода.

1.3. Поверочный расчет трубопроводов следует производить на неблагоприятные сочетания нагрузок и воздействий для конкретно принятого конструктивного решения с оценкой прочности и устойчивости продольных и поперечных сечений рассматриваемого трубопровода.

1.4. Буквенные обозначения величин в формулах, приведенных в настоящих нормах указаны в обязательном приложении 1.

 

2 .НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

2.1. Расчет трубопроводов на прочность следует выполнять с учетом нагрузок и воздействий, возникающих при их сооружении, испытании и эксплуатации.

Расчетные нагрузки, воздействия и их возможные сочетания необходимо принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85.

2.2. Коэффициенты надежности по нагрузке g_fi, следует принимать по табл.1.

2.3. Нормативные нагрузки от собственного веса трубопровода, арматуры и обустройств изоляции, от веса и давления грунта необходимо принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85.

2.4. Нормативное значение воздействия от предварительного напряжения трубопровода (упругий изгиб по заданному профилю, предварительная растяжка компенсаторов при надземной прокладке и др. ) надлежит определять по принятому конструктивному решению трубопровода.

2.5. Нормативное значение давления транспортируемой среды устанавливается проектом.

2.6. Нормативную нагрузку от веса транспортируемой среды на единицу длины трубопровода следует определять по формулам:

для жидкой среды

 

                                               (1)

 

для газообразной среды

 

                                              (2)

 

2.7. Нормативный температурный перепад в трубопроводе надлежит принимать равным разнице между максимально или минимально возможной температурой стенок трубопровода в процессе эксплуатации и наименьшей или наибольшей температурой, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода.

2.8. Нормативную снеговую нагрузку на единицу длины горизонтальной проекции надземного трубопровода n_sn надлежит определять по формуле

                                           (3)

 

Внесены Миннефтегазстроем

Утверждены постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 7 апреля 1986 г. № 41

Срок введения в   действие 1 января 1987 г.

 

 

Нагрузка  и воздействия			Способ прокладки трубопровода		Коэффициент надежности по нагрузке
вид	шифр i	характеристика	подзе-мный	надземный	gfi
Постоянные	1	Собственный вес трубопровода, ар­матуры и обустройств	+	+	1,1 (0,95)
	2	Вес изоляции	+	+	1,2
	3	Вес и давление грунта (засыпки, насыпи)	+	—	1,2 (0,8)
	4	Предварительное напряжение трубо­провода (упругий изгиб по задан­ному профилю, предварительная растяжка компенсаторов и др.) и гидростатическое давление воды	+	+	1,0
Временные длитель­ные	5	Внутреннее давление транспортиру­емой среды: газообразной	+	+	1.1
	6	жидкой	+	+	1,15
	7	Вес транспортируемой среды: газообразной	+	+	1,1 (1,0)
	8	жидкой	+	+	1.0 (0.95)
	9	Температурный перепад металла стенок трубопровода	+	+	1,1
	10	Неравномерные деформации грунта, не сопровождающиеся изменением его структуры (осадки, пучения и др.)	+	+	1,5
Кратковре- менные	11	Снеговая	—	+	1,4
	12	Гололедная	—	+	1,3
	13	Ветровая	—	+	1,2
	13а	Транспортирование отдельных сек­ций. сооружение трубопровода, ис­пытание и пропуск очистных уст­ройств	+	+	1,0
Особые	14	Сейсмические воздействия	+	+	1,0
	15	Нарушение технологического про­цесса, временные неисправности или поломка оборудования	+	+	1,0
	16	Неравномерные деформации грунта, сопровождающиеся изменением его структуры (селевые потоки и ополз­ни; деформации земной поверхнос­ти в районах горных выработок и карстовых районах; деформации просадочных грунтов при замачива­нии или вечномерзлых при оттаива­нии и др.)	+	+	1,0

 

Примечания: 1. Знак „+" означает, что нагрузки и воздействия следует учитывать, знак „—" — не учитывать.

2. Значения коэффициентов надежности по нагрузке, указанные в скобках, должны приниматься в тех случаях, когда уменьшение нагрузки ухудшает условия работы трубопровода.

3. Когда по условиям испытания или эксплуатации в трубопроводах, транспортирующих газообразные среды, возможно полное или частичное заполнение внутренней полости их водой или конденсатом, а в трубопроводах, транспортирующих жид­кие среды, — попадание воздуха или опорожнение их, необходимо учитывать изменение нагрузки от веса среды.

 

Вес снегового покрова s следует принимать по СНиП 2.01.07-85.

2.9. Нормативную нагрузку от обледенения на единицу длины надземного трубопровода n_in сле­дует определять по формуле

 

                                   (4)

 

где t_i— толщину слоя и g_i — объемный вес гололеда необходимо принимать по СНиП 2.01.07-85.

2.10. Нормативную ветровую нагрузку на еди­ницу длины надземного трубопровода w_n дейст­вующую перпендикулярно его осевой вертикаль­ной плоскости, следует определять по формуле

 

                                (5)

 

где статическую w_stc и динамическую w_dyn состав­ляющие ветровой нагрузки следует определять по СНиП 2.01.07-85, при этом значение w_dyn необхо­димо определять как для сооружения с равномерно распределенной массой и постоянной жесткостью.

2.11. Нормативные значения нагрузок и воздейст­вий, возникающих при транспортировании отдель­ных секций, при сооружении трубопровода, испыта­нии и пропуске очистных устройств, следует уста­навливать проектом в зависимости от способов про­изводства этих работ и проведения испытаний.

2.12. Сейсмические воздействия на надземные и подземные трубопроводы надлежит принимать со­гласно СНиП ІІ-7-81.

2.13. Нагрузки и воздействия, вызываемые рез­ким нарушением процесса эксплуатации, временной неисправностью и поломкой оборудования, следует устанавливать проектом в зависимости от особен­ностей технологического режима эксплуатации.

2.14. Нагрузки и воздействия от неравномерных деформаций грунта (осадок, пучения, селевых пото­ков, оползней, воздействий горных выработок, карстов, замачивания просадочных грунтов, оттаи­вания вечномерзлых грунтов и т. д.) надлежит оп­ределять на основании анализа грунтовых условий и их возможного изменения в процессе строительст­ва и эксплуатации трубопроводов.

2.15. Нормативные нагрузки и коэффициенты на­дежности по нагрузке от подвижного состава желез­ных и автомобильных дорог следует определять со­гласно СНиП 2.05.03-84.

 

3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРУБ, СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ

ДЕТАЛЕЙ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

3.1. Расчетные сопротивления материала труб и соединительных деталей по временному сопротивле­нию R_u пределу текучести R_y при расчетной темпе­ратуре следует определять по формулам:

 

                                                 (6)

                                                 (7)

 

3.2. Нормативные сопротивления R_un и R_yn сле­дует принимать равными минимальным значениям соответственно временного сопротивления и преде­ла текучести материала труб и соединительных де­талей по государственным стандартам или техни­ческим условиям на трубы и соединительные дета­ли, определяемым при нормальной температуре (20°С).

3.3. Значения коэффициента надежности по мате­риалу g_m труб и соединительных деталей надлежит принимать по табл. 2. Значения коэффициентов на­дежности по материалу труб и соединительных дета­лей, изготовляемых по ряду государственных стан­дартов, допускается принимать по рекомендуемому приложению 2.

Таблица 2

 

Характеристика труб и соединительных деталей	Коэффициент надежности по материалу gm
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	1,025
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	1,05
Сварные из нормализованной и горя­чекатаной низколегированной или углеродистой стали, изготовленные двусторонней электродуговой свар­кой и прошедшие 100%-ный конт­роль сварных соединений неразру­шающими методами; бесшовные холодно- и теплодеформированные	1,10
Сварные из горячекатаной низко­легированной или углеродистой стали, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой или токами высокой частоты; штампованные и штампосварные соединительные де­тали; остальные бесшовные трубы и соединительные детали	1,15

 

Примечания:1. Для труб, сваренных односторон­ней сваркой, коэффициент надежности по материалу g_m следует умножать на 1.1.

2. Коэффициент надежности по материалу для соеди­нительных деталей, изготовленных из труб без теплового передела последних, следует принимать равным соответ­ствующим его значениям для труб, из которых эти детали изготовлены.

3. Допускается применять коэффициенты 1,025 вместо 1,05, 1,05 вместо 1,10 и 1,10 вместо 1,15 для труб, изго­товленных двусторонней сваркой под флюсом или электро­сваркой токами высокой частоты, со стенкой толщиной не более 12 мм при использовании специальной техноло­гии производства, позволяющей получать качество труб, соответствующее данному коэффициенту g_m.

 

3.4. Значения поправочных коэффициентов надеж­ности по материалу труб и соединительных деталей g_tu и g_ty при расчетной температуре эксплуатации трубопровода следует принимать по табл. 3.

 

Таблица 3

Трубы и соедини­тельные детали из сталей	Поправочные коэффициенты надежности по материалу по временному сопротивлению gtu и по пределу текучести gty при температуре эксплуатации трубопровода °С
	минус 70	минус 40 плюс 20	100	200	300	400	450
Углеро­дистых: gtu	—	1,0	1,0	1,0	1,0	—	—
gty	—	1,0	1,05	1,15	1,40	—	—
Низколеги­рованных:       gtu	1,0	1,0	1,05	1,05	1,10	1,40	1,90
gty	1.0	1,0	1,10	1,15	1.25	1,60	2,20
Легиро­ванных:      gtu	1,0	1,0	1,05	1,15	1,25	1,35	1,45
gty	1,0	1,0	1,05	1,15	1,25	1,35	1,45

 

Примечания: 1. Для промежуточных значений рас­четных температур величины g_tu и  g_ty следует определять линейной интерполяцией двух ближайших значений, приве­денных в табл. 3.

2. Знак „—" означает, что при таких температурах эксплуатации трубопровода углеродистые стали, как пра­вило, не применяются.

 

3.5. Расчетные сопротивления сварных швов, соединяющих между собой трубы и соединительные детали, выполненных любым видом сварки и про­шедших контроль качества неразрушающими мето­дами, следует принимать равными меньшим значе­ниям соответствующих расчетных сопротивлений соединяемых элементов.

При отсутствии этого контроля расчетные сопро­тивления сварных швов, соединяющих между собой трубы и соединительные детали, следует принимать с понижающим коэффициентом 0,85.

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИН СТЕНОК ТРУБ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

 

4.1. Расчетные толщины стенок труб и соедини­тельных деталей t следует определять:

при 

                                                  (8)

 

где                                                                                        (9)

 

при  

 

                                             (10)

 

4.2. Трубопроводы с толщиной стенки, опреде­ленной согласно настоящим нормам, не допуска­ется применять для транспортирования сред, оказы­вающих коррозионное воздействие на металл и сварные соединения труб, если в проекте не предус­мотрены решения по защите их от коррозии (анти­коррозионные покрытия, ингибиторы и пр.) .

Увеличение толщины стенки трубопроводов (сое­динительных деталей) с целью защиты их от корро­зии, а также трубопроводов, находящихся в особых условиях строительства или эксплуатации (на­пример, при прокладке трубопроводов в сейсми­ческих районах или особенностях технологии сварки, производства строительно-монтажных работ или значительных температурных перепадах в трубопроводе и др.), допускается только при усло­вии, если это увеличение предусмотрено соответст­вующими нормативными документами, утвержден­ными или согласованными Госстроем СССР.

4.3. Значения коэффициента надежности по на­значению g_n трубопровода следует принимать по табл. 4.

4.4. Значения коэффициента условий работы g_c трубопровода необходимо принимать по табл. 5.

4.5. Коэффициент надежности g_u для труб и соединительных деталей в расчетах по временному сопротивлению следует принимать равным 1,3.

4.6. Значения коэффициента несущей способ­ности труб и соединительных деталей, конструктив­ные решения которых приведены в рекомендуемом приложении 3, надлежит принимать:

для труб, заглушек и переходов h = 1;

для тройниковых соединений и отводов — по формуле

 

h = ax + b                                               (11)

 

где    —для тройниковых соединении;

 

 

              — для отводов.

Таблица 5

 

Транспортируемая среда и условный диаметр трубопровода	Коэффициент надежности по значению gn  трубопровода при нормативном давлении транспортируемой среды, МПа
	0 < рn < 2,5	2,5 < рn < 6,3	6,3 <рn < 10
Горючие газы, d £ 500 мм; трудногорючие и негорючие (инертные) газы, d£ 1000 мм; легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, d£1000 мм; трудногорючие и негорю­чие жидкости, d£1200 мм	1,0	1,0	1,0
Горючие газы, 500 <d£ 1000 мм; трудногорючие и не­горючие (инертные) газы, d=1200 мм; легковоспламе­няющиеся и горючие жидкости, d=1200 мм; трудно-горючие и негорючие жидкости, d= 1400 мм	1,0	1,0	1,05
Горючие газы, d= 1200 мм; трудногорючие и негорючие (инертные) газы, d=1400 мм; легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, d= 1400 мм	1,0	1,05	1,10
Горючие газы, d= 1400 мм	1,05	1,10	1,15

 

Таблица 5

 

Характеристика транспортируемой среды	Коэффициент условий работы трубопровода gс
Вредные (классов опасности 1 и 2), горючие газы, в том числе сжиженные	0,55
Легковоспламеняющиеся и горю­чие жидкости; вредные (класса опасности 3) и трудногорючие и негорючие (инертные) газы	0,70
Трудногорючие и негорючие жид­кости	0.85

 

 

 

Примечание. Класс опасности вредных веществ сле­дует определять по ГОСТ 12.1.005-76 и ГОСТ 12.1.007-76.

 

Значения коэффициентов а и b в формуле (11) следует принимать: для тройниковых соединений — по табл. 6; для отводов — по табл. 7.

4.7. Для подземных трубопроводов, имеющих отношение t/d_e < 0,015 или укладываемых на глубину более 3 м или менее 0,8 м, следует соблю­дать условие

                                            (12)

 

Значения n_l и m_l (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

 

	Тройниковые соединения [ см. формулу (11)]
	сварные без усиливывающих  элементов		сварные  усиленные накладками		бесшовные и штампосварные
	а	b	а	Ь	а	Ь
От 0,00 до 0,15	0,00	1.00	0,00	1,00	0,22	1,00
"    0,15  "  0,50	1,60	0,76	0,00	1,00	0,62	0,94
"    0.50  "  1,00	0,10	1.51	0,46	0,77	0,40	1,05

 

Таблица 7

 

	Отводы [ см. формулу (11)]
	а	Ь
От 1,0 до 2,0	-0,3	1,6
Более 2,0	0,0	1.0

 

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 к_р^* надлежит определять по табл. 8.

Величина к_р^*  принимается по черт. 1 в зависи­мости от геометрического параметра отвода l_b и параметра внутреннего давления w_b.

Значения параметров l_b  и w_b следует опре­делять по формулам:

 

Таблица 8

Центральный угол отводи j, град	Коэффициент повышения гибкости отвода кр
От  0   до  45
"   45     "   90	кр*

 

                                          (13)

 

                                     (14)

 

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:

                                         (15)

 

                                          (16)

 

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,

                                                    (17)

 

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 t_nom 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 А_u, А_y и А следует определять согласно пп. 5.9 и 5.10.

5.9. Значения коэффициентов А_u и А_y следует определять по формулам:

               (18)

 

где d_mt = d_e - t_nom;

N_u, T_u 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;

 

 

(19)

 

где N_y,M_1y, M_2y, T_y — 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 m_s следует определять согласно п. 5.11.

5.10. Коэффициент А для стадий сооружения, хранения и транспортирования необходимо вы­числять по формуле

 

                      (20)

 

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 m_s= 1;

для отводов m_s = m_s^* .

Значение m_s^* принимается по черт. 2 в зависи­мости от параметров l_b  и w_b, определяемых фор­мулами (13) и (14); для тройникового соединения:

магистральной части

                                      (21)

 

ответвления m_s = m_s^*

Значения m_s^* принимаются по черт. 2 в зависи­мости от параметров тройникового соединения, определяемых по формулам:

 

                                         (22)

                               (23)

 

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, А_u, А_y— коэффициенты нагруженности по­перечного сечения трубопровода;

Е_t — модуль упругости материала трубо­провода при температуре эксплуа­тации;

М₁, М₂, М_1y,M_2y —расчетные изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в рассматриваемом по­перечном сечении трубопровода;

N, N_u, N_y — расчетные продольные усилия в рас­сматриваемом сечении трубопрово­да;

R_g- газовая постоянная;

R_un, R_yn— нормативные сопротивления мате­риала труб и соединительных дета­лей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучес­ти;

R_u, R_y—расчетные сопротивления материа­ла труб и соединительных деталей соответственно по временному соп­ротивлению и пределу текучести;

Т, Т_u, Т_y — расчетные крутящие моменты в рассматриваемом поперечном сече­нии трубопровода;

Т_t— температура транспортируемой га­зообразной среды, К;

b_mai, b_lat— ширина накладок соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения;

d— условный диаметр трубопровода;

d_e — наружный диаметр труб и соеди­нительных деталей;

d_e1, d_e2— наружный диаметр соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения;

d_mt— средний диаметр труб и соедини­тельных деталей;

g — ускорение силы тяжести;

g_dwn— нормативная нагрузка от веса еди­ницы длины трубопровода;

g_insn—нормативная нагрузка от веса изо­ляционного покрытия единицы дли­ны трубопровода;

h — высота эллиптической части заг­лушки;

k_p — коэффициент повышения гибкости гнутых и сварных отводов;

l, l_bf— средние пролеты надземного трубо­провода, определяемые соответст­венно из условий прочности и про­гиба;

l_tst— расстояние между опорами надзем­ного трубопровода из условия его гидравлического испытания;

m_l, n_l— расчетные изгибающий момент и усилие на единицу длины продоль­ного сечения трубопровода;

m_s— коэффициент интенсификации нап­ряжений;

p_n — рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды;

р_tst — испытательное давление;

q — расчетная нагрузка на единицу дли­ны надземного трубопровода;

q_tst— нагрузка на единицу длины тру­бопровода при его испытании;

r — радиус кривизны отвода;

r_tee— радиус закругления тройника;

t— расчетная толщина стенки труб и соединительных деталей;

t_nom— номинальная толщина стенки труби соединительных деталей;

t_ins— толщина изоляционного покрытия трубопровода;

n_l(g)n— нормативная  нагрузка от веса транспортируемой среды;

n_s(i)n — нормативная снеговая или гололедная нагрузка;

n_wn— нормативная нагрузка от веса воды в единице длины трубопровода;

w_n — нормативная ветровая нагрузка на единицу длины надземного трубо­провода;

z — коэффициент сжимаемости газа;

а — угол наклона перехода;

g_c— коэффициент условий работы тру­бопровода;

g_fi— коэффициент надежности по наг­рузке;

g_g, g_l — объемный вес соответственно газо­образной и жидкой среды;

g_m— коэффициент надежности по мате­риалу труб и соединительных дета­лей при нормальной температуре;

g_n — коэффициент надежности по назна­чению трубопровода;

g_tu— поправочный коэффициент надеж­ности по материалу труб и соеди­нительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в рас­четах по временному сопротивле­нию;

g_ty— поправочный коэффициент надеж­ности по материалу труб и соеди­нительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расче­тах по пределу текучести;

g_u — 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, w_b— 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

 

Государственный стандарт, характеристика труб	Коэффициент надеж- ности по материалу gm	Государственный стандарт, характеристика труб	Коэффициент надеж- ности по матери-алу gm
ГОСТ 20295-85 при de³ 530 мм	1,05	ГОСТ 8731-74, группы А, В. Г; ГОСТ 9440-81; ГОСТ 9941-81	1,15
ГОСТ 550—75, холодно- и теплодеформированные группы А, группы Б с допусками по толщине по ГОСТ 8734-75; ГОСТ 8733-74, группы В, Г и Е; ГОСТ 9941 -81 при Tnom> 7 мм; ГОСТ 8696-74, группа В при Tnom³ 8 ММ; ГОСТ 10705-80, группы А и В при Tnom³8 мм*; ГОСТ 11068-81; ГОСТ 20295-85, при de< 530 мм; ГОСТ 10707-80	1,10	при Tnom£7мм; ГОСТ 550—75, горячедеформиро-ванные группы А, группы Б с допусками по толщине по ГОСТ 8732-78; ГОСТ 8696-74, группа В при Tnom < 8 мм; ГОСТ 10705-80, группы А и В при Tnom<8мм*; ГОСТ 10706-76, группы А и В Tnom < 8 мм; ГОСТ 17374-83 - ГОСТ 17380-83

_______

* 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 r_tee 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 d_e2/d_e1< 0,2 накладки не ставятся, а при d_e2/d_e1< 0,5 накладка ставится только на маги­страли. Ширина накладок (черт. 1, в) должна быть на магистральной части тройника b_mai= 0,4d_e1, на ответвлении — b_lat= О.Зd_ez. 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 0,15d_e.

 

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

 

                     (1)

 

Для трубопроводов, подлежащих гидравлическо­му испытанию, расстояние между опорами трубо­провода во время испытания l_tst должно быть не больше величины

 

                           (2)

 Для газопроводов, в которых возможно образо­вание конденсата при их отключении, средний про­лет газопровода l_bf не должен превышать величины

                                (3)

 

4. Значения величин расчетных нагрузок на еди­ницу длины трубопровода q и  q_tst необходимо оп­ределять по формулам:

                        (4)

 

                             (5)

 

 Нормативные нагрузки в формулах (4) и (5) следует принимать:

от веса единицы длины трубопровода q_dwn и от веса единицы длины изоляционного покрытия трубопровода q_insn— по СНиП 2.01.07-85;

от веса транспортируемой среды n_l(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 n_s(i)n— по формулам (3) или (4) настоящих норм, при этом принимается нагрузка, для которой величина произведения g_f11n_sn  или g_f12n_in больше;

от веса воды в единице длины трубопровода n_wn—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.

 

Уклон трубопровода	Коэффициент для условных диаметров трубопровода, мм
	100	300	500	700	1000	1400
0,000	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
0,001	1,33	1,26	1,23	1,21	1,19	1,16
0,002	1,54	1,44	1,39	1,37	1,34	1,30
0,003	1,72	1,58	1,53	1.50	1,46	1,40
0,004	1,86	1.72	1,66	1,62	1,56	1,48