На этой странице4
повороты с углом : ;
для поворотов 90°;
для поворотов 45°;
для поворотов 22°30';
для поворотов 11°15'.
6.4.5 В таблице 6.10 приведены значения осевой нагрузки N от воздействия внутреннего давления для глухих фланцев. Величины осевой нагрузки для поворотов получают умножением N на .
Таблица 6.10 - Величины осевой нагрузки в случае тупикового трубопровода от воздействия внутреннего давления
N п.п. | , мм | S, | , кН, при внутреннем давлении Р, МПа | ||
0,6 | 1,0 | 1,6 | |||
1 | 80 | 75,4 | 45,2 | 75,4 | 120,6 |
2 | 100 | 82,2 | 49,3 | 82,2 | 131,6 |
3 | 125 | 162,7 | 97,4 | 162,7 | 260,0 |
4 | 150 | 196,0 | 117,6 | 196,# | 313,6 |
5 | 200 | 346,2 | 207,8 | 346,2 | 553,9 |
6 | 250 | 547,2 | 327,7 | 546,2 | 875,87 |
7 | 300 | 784,0 | 470,4 | 784,0 | 1254,4 |
8 | 350 | 1121,6 | 673,0 | 1121,6 | 1794,6 |
9 | 400 | 1381,6 | 828,6 | 1381,6 | 2210,56 |
10 | 500 | 2074,0 | 1244,4 | 2074,0 | 3318,4 |
6.4.6 Величины N в диапазоне внутреннего давления 0,6-1,6 МПа значительны, частичная компенсация осевых нагрузок при надземной прокладке трубопроводов возможна за счет применения труб с раструбными соединениями типа "RJ" с учетом сил трения труб на опорах, препятствующих возможному осевому перемещению труб.
6.5 Нагрузки при проектировании трубопровода с раструбным соединением "RJ" от воздействия внутреннего давления
6.5.1 Для расчетов несущей способности трубопровода в продольном направлении на срез упорного наварного валика при осевой нагрузке на трубопровод принимается МПа; МПа [3].
Примечание - По данным испытаний, полученным на ОАО "Липецкий металлургический завод "Свободный Сокол", значения МПа.
Учитывая, что приваренный валик на гладкий конец трубы не является однородным и не лежит точно в одной плоскости, коэффициент условия работы при срезе валика принимается равным 0,9.
6.5.2 Расчетное сопротивление срезу при упругой работе материала ВЧШГ принимается равным 240 МПа [3].
Несущая способность соединения трубы типа "RJ" при растяжении в осевом направлении будет равна
, (6.12)
где F - площадь среза наварного валика;
- наружный диаметр трубы;
- ширина наварного валика.
Ширина наварного валика для труб диаметрами 80-150 мм мм, диаметрами 200-300 мм - 9 мм, для труб диаметрами 350 мм и выше - 10 мм.
6.5.3 Укладка труб целесообразна на спрофилированное основание. Для устранения возможного вертикального перемещения труб со стыковыми соединениями "RJ" достаточно хомутов-прихваток, которые должны выдерживать максимальные нагрузки от возможного смещения труб, равные силам Q.
6.5.4 От возможного осевого перемещения звенья труб частично удерживаются при помощи сил трения, возникающих в месте контакта трубы с бетонным спрофилированным основанием опоры.
6.5.5 При укладке труб на спрофилированное бетонное основание сила трения труб на опоре значительна и должна быть учтена при расчете трубопровода на прочность в осевом направлении [5].
6.6 Расчет сил трения, удерживающих трубу на опорах от осевого перемещения
6.6.1 Реакция А (см. рисунок 6.1) заменяется на равномерно распределенную по всей ширине опорной поверхности [1]
, (6.13)
тогда - сила трения трубы на опоре, кН,
где S - площадь контакта трубы с бетонным основанием, ;
f = 0,6 - коэффициент трения трубы о бетон;
a - ширина опоры, равная .
6.6.2 В таблице 6.11 приведены величины сил трения на опорах при угле охвата трубы и 120°.
6.6.3 В таблице 6.12 приведены данные о несущей способности трубы в осевом направлении при воздействии гидравлического давления с учетом сил трения , а также разность сил ( ) при МПа.
Таблица 6.11 - Величины сил трения на опорах
N п.п. | , мм | Q, кH | q, | a, см | S, | , кН | |||
1 | 80 | 1,35 | 12,71 | 10,33 | 5,0 | 35,0 | 43,11 | 44,54 | 4,45 |
2 | 100 | 1,65 | 11,50 | 8,7 | 6,0 | 47,18 | 62,3 | 54,257 | 5,42 |
3 | 125 | 2,65 | 10,61 | 8,62 | 8,0 | 83,62 | 102,9 | 88,737 | 8,87 |
4 | 150 | 3,04 | 9,16 | 7,44 | 9,0 | 111,71 | 137,5 | 102,30 | 10,234 |
5 | 200 | 4,6 | 8,67 | 7,88 | 11,0 | 182,05 | 224,0 | 94,692 | 10,597 |
6 | 250 | 6,6 | 7,78 | 6,44 | 14,0 | 287,2 | 353,4 | 138,23 | 13,656 |
7 | 300 | 8,5 | 7,06 | 5,74 | 17,0 | 436,4 | 533,5 | 184,8 | 18,350 |
8 | 350 | 11,7 | 7,47 | 6,07 | 19,0 | 571,2 | 703,0 | 256,18 | 25,627 |
9 | 400 | 13,9 | 7,08 | 5,75 | 21,0 | 724,4 | 894,3 | 324,83 | 30,856 |
10 | 500 | 20,3 | 6,52 | 5,30 | 27,0 | 1188,0 | 1464,7 | 464,45 | 46,530 |
Таблица 6.12 - Несущая способность труб в осевом направлении , кН, с учетом силы трения на опорах
N п.п. | , мм | , кH | , кН, при , МПа | при , МПа | |||||
0,6 | 1,0 | 1,6 | 0,6 | 1,0 | 1,6 | ||||
1 | 80 | 295,20 | 339,7 | 45,2 | 75,4 | 120,6 | 294,5 | 264,3 | 219,1 |
2 | 100 | 355,68 | 409,9 | 49,3 | 82,2 | 131,6 | 360,6 | 327,7 | 278,3 |
3 | 125 | 433,92 | 581,7 | 97,4 | 162,7 | 260,0 | 484,3 | 419,0 | 321,7 |
4 | 150 | 512,45 | 614,7 | 117,6 | 196,0 | 313,6 | 497,1 | 418,0 | 301,1 |
5 | 200 | 752,832 | 847,5 | 207,8 | 346,2 | 553,9 | 639,7 | 501,3 | 293,6 |
6 | 250 | 929,184 | 1064,0 | 327,7 | 546,2 | 875,8 | 786,3 | 567,8 | 238,2 |
7 | 300 | 1105,53 | 1361,6 | 470,4 | 784,0 | 1254,0 | 891,2 | 577,6 | 107,0 |
8 | 350 | 1424,30 | 1680,0 | 673,0 | 1121,0 | 1794,6 | 1007,0 | 559,0 | -114,6 |
9 | 400 | 1616,44 | 1941,2 | 828,6 | 1381,6 | 2210,6 | 1112,6 | 559,6 | -269,4 |
10 | 500 | 2004,57 | 2468,9 | 1244,4 | 2074,0 | 3318,4 | 1224,5 | 394,9 | -849,5 |
6.6.4 Из таблиц следует, что основная осевая нагрузка от воздействия внутреннего давления воспринимается материалом трубы. Свайные упоры в местах поворота и тупиковые упоры трубопроводов должны быть рассчитаны на усилия ( ). Сила реакции свайного упора должна быть не менее силы в соответствии с СП 24.13330.
6.6.5 Трубы диаметрами 80-150 мм можно укладывать непосредственно на грунт с подсыпкой песка или щебня толщиной 15-20 см с анкеровкой их посредством грунтозацепов без устройства свайных упоров, учитывая высокие коэффициенты запаса прочности труб на внешнюю нагрузку, внутреннее давление и осевую нагрузку от внутреннего давления, как указано в [6], [7].
6.7 Гидравлический расчет
6.7.1 Выбор труб по диаметру должен осуществляться в соответствии с требованиями СП 31.13330 и подраздела 5.2 настоящего СП.
6.8 Проектирование трубопроводов из труб ВЧШГ
6.8.1 При проектировании надземных трубопроводов следует руководствоваться общими требованиями СП 31.13330, СНиП 2.05.04, СП 38.13330, СП 24.13330.
6.8.2 В слабых грунтах с расчетным сопротивлением менее 0,1 МПа, а также в грунтах с возможной неравномерной осадкой (в неслежавшихся насыпных грунтах) трубопроводы из труб ВЧШГ рекомендуется прокладывать на свайном основании и опорных плитах с жесткой связью.
6.8.3 Для строительства трубопроводов должны использоваться трубы и соединительные части из ВЧШГ с техническими показателями, соответствующими приложениям А и Б настоящего СП, с соединениями типа "RJ".
6.8.4 Соединительные части и оснастка из ВЧШГ также должны поставляться с наружньм и внутренним покрытиями.
В зависимости от внешних условий использования, а также с учетом требований ГОСТ Р ИСО 2531 для наружного покрытия соединительных частей и оснастки из ВЧШГ могут применяться синтетическая краска, а также цинк с отделочным слоем.
6.8.5 В зависимости от свойств транспортируемой внутри трубопровода среды, а также с учетом существующих национальных стандартов для внутреннего покрытия соединительных частей и оснастки из ВЧШГ могут применяться следующие материалы:
битумная или синтетическая краска;
раствор портландцемента (с добавками или без них);
раствор высокоглиноземистого цемента (с алюминатом кальция);