СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

 

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

 

СНиП 2.04.12-86

 

ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ

 

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИСТМиннефтегазстроя (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 стальныхтрубопроводов”  утрачиваютсилу “Указания по расчету стальныхтрубопроводов различного назначения”(СН 373-67),

При пользованиинормативным документом следуетучитывать утвержденные изменениястроительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемыев 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

 

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

Настоящие нормы не распространяютсяна магистральные и промысловые газо и нефтепроводы, технологические и шахтные трубопроводы на трубопроводы,работающие под вакуумом и испытывающиединамические воздействия транспортируемой среды, трубопроводыособого назначений (атомных установок, передвижныхагрегатов, гидро и пневмотранспортаи др. ), а также натрубопроводы, для которых проектирование или расчет на прочностьрегламентируется “Правиламиустройства и безопасной эксплуатации трубопроводовпара и горячей воды”, утвержденными ГосгортехнадзоромСССР, и другими нормативными документами, утвержденными в установленном порядке. 

 

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

1.1. Для трубопроводов следует применять трубы исоединительные детали, отвечающие требованиям государственныхстандартов и технических условий, утвержденных в установленномпорядке, что должно быть подтверждено сопроводительным документом(паспортом или сертификатом). При отсутствии указанного документа соответствие труб исоединительных деталей требованиям государственных стандартов или техническихусловий должно быть подтверждено испытанием их образцов в объеме, определяемомнормативными документами на соответствующие трубопроводы.

1.2. Расчет трубопроводов напрочность производится по методу предельныхсостояний и включает определение толщин стенок труб,тройников, переходов, отводов и заглушек, определение допустимых пролетовтрубопроводов, проведение поверочного расчетапринятого конструктивного решения трубопровода.

1.3. Поверочный расчет трубопроводовследует производить на неблагоприятные сочетания нагрузоки воздействий для конкретно принятого конструктивногорешения с оценкой прочности и устойчивостипродольных и поперечных сечений рассматриваемоготрубопровода.

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

 

2 .НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

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

Расчетные нагрузки, воздействия и ихвозможные сочетания необходимо принимать всоответствии 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 обустройствизоляции, от веса и давления грунта необходимо принимать в соответствии стребованиями СНиП 2.01.07-85.

2.4. Нормативное значение воздействияот предварительного напряжения трубопровода (упругий изгибпо заданному профилю, предварительная растяжка компенсаторов при надземной прокладке и др. ) надлежит определять по принятомуконструктивному решению трубопровода.

2.5. Нормативное значение давлениятранспортируемой среды устанавливается проектом.

2.6. Нормативную нагрузку отвеса транспортируемой среды на единицу длинытрубопровода следует определять по формулам:

для жидкой среды

 

                                              (1)

 

длягазообразной 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 наименьшейили наибольшей температурой, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода.

2.8. Нормативную снеговую нагрузку на единицу длиныгоризонтальной 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 ухудшаетусловия работы трубопровода.

3. Когда по условиям испытания илиэксплуатации втрубопроводах, транспортирующих газообразные среды, возможно полное или частичное заполнение внутренней полости их водой или конденсатом, а втрубопроводах, транспортирующих жидкие среды, — попадание воздуха или опорожнение их, необходимо учитывать изменениенагрузки от веса среды.

 

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

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

 

                                   (4)

 

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

2.10. Нормативную ветровую нагрузку наединицу длины надземного трубопровода w_n действующую перпендикулярно его осевой вертикальнойплоскости, следует определять по формуле

 

                               (5)

 

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

2.11. Нормативные значения нагрузок ивоздействий, возникающих при транспортировании отдельных секций, при сооружениитрубопровода, испытании и пропуске очистных устройств, следует устанавливатьпроектом в зависимости от способов производства этих работ и проведенияиспытаний.

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

2.13. Нагрузки и воздействия, вызываемыерезким нарушением процесса эксплуатации, временной неисправностью и поломкойоборудования, следует устанавливать проектом в зависимости от особенностейтехнологического режима эксплуатации.

2.14. Нагрузки и воздействия отнеравномерных деформаций грунта (осадок, пучения, селевых потоков, оползней,воздействий горных выработок, карстов, замачивания просадочныхгрунтов, оттаивания вечномерзлых грунтов и т. д.) надлежит определять на основании анализа грунтовыхусловий и их возможного изменения в процессе строительства и эксплуатациитрубопроводов.

2.15. Нормативные нагрузки и коэффициентынадежности по нагрузке от подвижного состава железных и автомобильных дорогследует определять согласно СНиП 2.05.03-84.

 

3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРУБ,СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ

ДЕТАЛЕЙ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

3.1. Расчетные сопротивления материалатруб и соединительных деталей по временному сопротивлению R_u пределу текучести R_y при расчетной температуре следуетопределять по формулам:

 

                                                 (6)

                                                (7)

 

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

3.3. Значения коэффициента надежности поматериалу g_m труб и соединительных деталей надлежитпринимать по табл. 2. Значения коэффициентов надежности по материалу труб исоединительных 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 поматериалу для соединительных деталей, изготовленныхиз труб без теплового переделапоследних, следует принимать равным соответствующимего значениям для труб,из которых эти детали изготовлены.

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

 

3.4. Значения поправочных коэффициентовнадежности по материалу труб и соединительных деталей g_tu и g_ty при расчетной температуре эксплуатации трубопровода следуетпринимать 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 температурвеличины g_tu и  g_ty следует определять линейнойинтерполяцией двух ближайших значений, приведенных в табл. 3.

2. Знак „—” означает, что притаких температурах эксплуатации трубопровода углеродистые стали, как правило,не применяются.

 

3.5. Расчетные сопротивления сварныхшвов, соединяющих между собой трубы и соединительные детали, выполненных любымвидом сварки и прошедших контроль качества неразрушающими методами, следуетпринимать равными меньшим значениям соответствующих расчетных сопротивленийсоединяемых элементов.

При отсутствии этого контролярасчетные сопротивления сварных швов, соединяющих между собой трубы исоединительные детали, следует принимать спонижающим коэффициентом 0,85.

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИН СТЕНОК ТРУБ ИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

 

4.1. Расчетные толщины стенок труб и соединительныхдеталей t следует определять:

при  

                                                  (8)

 

где                                                                                        (9)

 

при  

 

                                            (10)

 

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

Увеличение толщины стенкитрубопроводов (соединительных деталей) с целью защиты их от коррозии, а такжетрубопроводов, находящихся в особых условияхстроительства или эксплуатации (например, при прокладке трубопроводов всейсмических районах или особенностях технологии сварки, производствастроительно-монтажных работ или значительных температурных перепадах втрубопроводе и др.), допускается только приусловии, если это увеличение предусмотрено соответствующими нормативнымидокументами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

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

4.4. Значения коэффициента условий работыg_c трубопровода необходимо принимать потабл. 5.

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

4.6. Значения коэффициента несущейспособности труб и соединительных деталей, конструктивные решения которыхприведены в рекомендуемом приложении 3, надлежит принимать:

для труб, заглушек и переходов h = 1;

для тройниковыхсоединений 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 вредныхвеществ следует определять по ГОСТ 12.1.005-76 иГОСТ 12.1.007-76.

 

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

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

                                           (12)

 

Значения n_l и m_l (расчетное усилие и изгибающий момент в продольномсечении трубы единичной длины) необходимо определять в соответствии с правиламистроительной механики с учетом отпора грунта от совместного воздействиядавления грунта, нагрузок над трубой от подвижного состава железнодорожного иавтомобильного транспорта, возможного вакуума и гидростатического давлениягрунтовых 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 трубопроводапроизводится после выбора его основных размеров с учетом всех расчетныхнагрузок и воздействий для всех расчетных случаев.

5.2. Определение усилий от расчетныхнагрузок и воздействий, возникающих в отдельных элементах трубопроводов,необходимо производить методами строительной механики расчета статическинеопределимых стержневых систем.

5.3. Расчетная схема трубопровода должнаотражать действительные условия его работы, а метод расчета — учитывать возможностьиспользования ЭВМ.

5.4. В качестве расчетной схемытрубопровода следует рассматривать статически неопределимые плоские илипространственные, простые или разветвленные стержневые системы переменнойжесткости с учетом взаимодействия трубопровода с опорными устройствами иокружающей средой (при укладке непосредственно вгрунт). При этом коэффициенты повышения гибкости отводов и тройниковыхсоединений определяются согласно пп. 5.5 и 5.6.

5.5. Значение коэффициента повышениягибкости гнутых и сварных отводов к_р^* надлежит определятьпо табл. 8.

Величина к_р^* принимается по черт. 1 в зависимости от геометрического параметра отвода l_b и параметра внутреннегодавления 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 тройниковыхсоединений необходимо принимать равным единице.

 

 

5.7. Арматуру, расположенную натрубопроводе (краны, задвижки, обратные клапаны и т.д.), следует рассматриватьв расчетной схеме как твердое недеформируемое тело.

5.8. В каждом поперечном сечениитрубопровода необходимо соблюдать условия:

при эксплуатации:

                                         (15)

 

                                         (16)

 

при сооружении, испытании, пропускеочистных устройств, хранении и транспортировании труб (секций), сейсмических воздействиях, особых режимахэксплуатации, вызываемых резкими нарушениями технологического режима, временнойнеисправностью или поломкой оборудования,

                                                    (17)

 

При несоблюдении условий (15)—(17) необходимо изменить конструктивную схемутрубопровода, технологический режим транспортируемого продукта или способпроизводства работ, а в исключительных случаях,приведенных в п. 4.2, допускается увеличить толщинустенки трубопровода.

Номинальную толщину стенки труб исоединительных деталей t_nom надлежитпринимать ближайшей большей по сравнению с расчетной по ГОСТу или ТУ на трубы, которые допускается применятьдля 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_uи А_y следует определять по формулам:

               (18)

 

где d_mt = d_e – t_nom;

N_u, T_u соответственно расчетные продольное усилиеи крутящий момент в рассматриваемом сечении трубопровода от совместногодействия веса трубопровода, изоляции, арматуры и обустройств, расположенных натрубопроводе, 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 взаимноперпендикулярных плоскостях, крутящий момент в рассматриваемом поперечномсечении трубопровода от совместного действия веса трубопровода, изоляции,арматуры и обустройств, расположенных на трубопроводе, воздействия  предварительного напряжения трубопровода (в том числе упругого изгиба позаданному профилю) , веса, внутреннего давления итемпературного воздействия транспортируемой среды, воздействия неравномерныхдеформаций грунта, снеговой, ветровой и гололедных нагрузок.

Коэффициент интенсификации напряженийm_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 продольноеусилие, изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, крутящиймомент в рассматриваемомпоперечном сечении трубопровода от действия нагрузок, возникающих при принятомв проекте способе производства работ и транспортирования труб (секций).

Значение коэффициента А для стадийиспытания и пропуска очистных устройств, при воздействиях, вызываемых резкиминарушениями технологического режима, временной неисправностью или поломкойоборудования, следует определять по формуле (19), в которой нормативные значениядавления транспортируемой среды и температурного воздействия должны приниматьсясогласно принятой в проекте схеме испытания или режиму эксплуатации.

Значение коэффициента А для оценкипрочности при сейсмических воздействиях следует вычислять по формуле (19), вкоторой при определении расчетных усилий и моментов к перечисленным нагрузкам ивоздействиям добавляются сейсмические воздействия.

5.11. Значения коэффициентовинтенсификации 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 параметровтройникового соединения, определяемых по формулам:

 

                                        (22)

                               (23)

 

Примечание. При определении значений параметров магистральной частитройникового соединения l₁и w₁ используются первые индексы, ответвления тройникового соединенияl₂ и w₂— вторые индексы.

5.12. Определение пролетов надземныхтрубопроводов, укладываемых на опоры с самокомпенсацией температурных удлиненийили с линзовыми компенсаторами, допускается производить согласно обязательномуприложению 4.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 Обязательное

 

 БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН

 

А, А_u, А_y—коэффициенты нагруженности поперечного сечения трубопровода;

Е_t — модульупругости материала трубопровода при температуре эксплуатации;

М₁, М₂, М_1y,M_2y —расчетные изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярныхплоскостях 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 исоединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределутекучести;

R_u, R_y—расчетные сопротивления материалатруб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению ипределу текучести;

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

Т_t— температура транспортируемой газообразной среды, К;

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

d— условный диаметр трубопровода;

d_e — наружный диаметр труб исоединительных деталей;

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

d_mt— средний диаметр труб исоединительных деталей;

g — ускорение силы тяжести;

g_dwn— нормативная нагрузка от весаединицы длины трубопровода;

g_insn—нормативная нагрузка от весаизоляционного покрытия единицы длины трубопровода;

h — высота эллиптической частизаглушки;

k_p — коэффициент повышения гибкости гнутых и сварныхотводов;

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

l_tst— расстояние между опорами надземного трубопровода изусловия его гидравлического испытания;

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

m_s— коэффициент интенсификациинапряжений;

p_n — рабочее (нормативное) давление транспортируемойсреды;

р_tst — испытательное давление;

q — расчетная нагрузка на единицу длинынадземного трубопровода;

q_tst— нагрузка на единицу длинытрубопровода при его испытании;

r — радиус кривизны отвода;

r_tee— радиус закругления тройника;

t— расчетная толщина стенки труб исоединительных деталей;

t_nom— номинальная толщина стенки трубисоединительных 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— нормативнаянагрузка 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— коэффициентусловий работы трубопровода;

g_fi— коэффициент надежности по нагрузке;

g_g, g_l— объемный вессоответственно газообразной и жидкой среды;

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

g_n — коэффициентнадежности по назначению трубопровода;

g_tu— поправочный коэффициент надежности по материалу труби соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах повременному сопротивлению;

g_ty— поправочный коэффициент надежности по материалу труби соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах попределу текучести;

g_u —коэффициент надежности для труб и соединительных деталей в расчетах повременному 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 ПОМАТЕРИАЛУ ТРУБ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ПО РЯДУ ГОСУДАРСТВЕННЫХСТАНДАРТОВ

 

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 159мм включ. коэффициентнадежности по материалу следует умножать на 1,1.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 Рекомендуемое

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХДЕТАЛЕЙ ТРУБОПРОВОДОВ

 

Значения коэффициентов несущей способности, определяемыесогласно п. 4.6, следует учитывать в расчетах дляследующих решений соединительных деталей.

1. Равнопроходные ипереходные тройниковые соединения (тройники):

бесшовные, получаемые выдавливаниемили экструзией ответвления в горячем состоянии, и штампосварные,получаемые сваркой по образующим двух несимметричных частей, одна из которыхимеет цельноштампованное ответвление (черт. 1, а). Радиус r_tee должен быть не менее толщины стенкитройника;

сварные, получаемые путем врезкиодной трубы (или трубной обечайки) в другую подпрямым 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 магистралиd_e2/d_e1< 0,2 накладки неставятся, а при d_e2/d_e1< 0,5 накладка ставится только намагистрали. Ширина накладок (черт. 1, в) должна быть на магистральной частитройника b_mai=0,4d_e1, наответвлении — 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, усиленныйнакладками; 1-магистральная часть тройника;   2 -ответвление; 3 —накладка

 

2. Концентрические штампованные и штампосварные переходы, получаемые путем горячейштамповки (осадки) из цилиндрической заготовки или штамповки и сварки двухсимметричных 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 частиh не менее 0,2 диаметра заглушки.

 

Черт. 3.Заглушке эллиптическая

4. Отводы:

бесшовные, получаемые путем горячейпротяжки трубных заготовок, и отводы штампосварные, получаемыесваркой из двух горячештампованных симметричныхзаготовок (черт. 4, а);

сварные, которые должны иметь неменее трех секторов и двух полусекторов (черт. 4, б).Отводы изготовляются с обязательной подваркой корняшва 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-образныхили W-образных компенсаторов) , и для трубопроводов с линзовыми компенсаторами.

2. При определении пролетов трубопроводов различаются средниеи крайние пролеты (см. чертеж) .

3. Средний пролет трубопровода l при отсутствии резонансных колебаний трубопровода следуетопределять по формуле

 

                     (1)

 

Для трубопроводов, подлежащихгидравлическому испытанию, расстояние между опорами трубопровода во времяиспытания l_tst должнобыть не больше величины

 

                           (2)

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

                               (3)

 

4. Значения величин расчетныхнагрузок на единицу длины трубопровода q и  q_tst необходимо определять поформулам:

                        (4)

 

                            (5)

 

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

от веса единицы длины трубопровода q_dwn и от веса единицы длиныизоляционного 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;

 

Схемапрокладки трубопровода на опорах

1 — средние пролеты; 2 — крайние пропеты; 3 — компенсирующиеустройства

 

от снега или гололеда n_s(i)n—по формулам (3) или (4) настоящих норм, при этом принимается нагрузка, длякоторой величина произведения g_f11n_sn  или g_f12n_in больше;

от веса воды в единице длинытрубопровода n_wn—по формуле (1) настоящих норм.

5. Значения коэффициента уклона трубопровода Y следует принимать по таблице.

6. При скоростях ветра, когда частота срыва вихрейсовпадает с собственной частотой изгибных колебанийтрубопровода, необходимо производить поверочный расчет трубопровода на вихревоевозбуждение в направлении, перпендикулярном ветровому потоку, согласно СНиП2.01.07-85.

 

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