6.8.5 При расчете трубопровода на прочность, устойчивость и деформативность коэффициент условий работы трубопровода следует принимать равным 0,660, а значение коэффициента надежности по назначению трубопровода равным не менее 1,1.
6.8.6 При расчетах на прочность и деформативность основные физические характеристики стали следует принимать по техническим условиям на материал труб.
6.8.7 При выполнении расчетов на прочность следует оценивать запас прочности в наиболее нагруженных сечения трубопровода при различных сочетаниях нагрузок, исходя из двухосного напряженного состояния.
6.8.8 При расчетах следует принимать, что при минимальном пределе текучести суммарное удлинение не превышает 0,2 %.
Остаточная деформация в морском трубопроводе должна быть не более 0,2 % (0,002).
6.8.9 Трубопроводы следует проверять на устойчивость сечения трубы от воздействия внешних нагрузок. В этом случае внутреннее давление в трубопроводе принимают равным 0,1 МПа.
6.8.10 Овальность труб U вычисляют по формуле
U= (1)
Допустимая суммарная овальность, включая начальную овальность труб (заводские допуски), не должна превышать 1,0 % (0,01).
6.8.11 На участках возможных просадок морского трубопровода необходимо проводить расчет прогнозируемого искривления оси трубопровода от собственного веса с учетом внешних нагрузок.
6.8.12 На участках провисания трубопровода длину допустимого пролета следует определять с учетом изменения сечения трубы, вызванного овализацией.
6.8.13 В проекте следует учитывать гидродинамические воздействия на трубопровод, колебания рабочего давления и температуры, а также и другие нагрузки и воздействия.
6.8.14 Расчет усталостных явлений следует выполнять на основе анализа всех возможных изменений напряжений в трубопроводе по интенсивности и частоте, вызывающих усталостные разрушения в процессе строительства или при эксплуатации морского трубопровода.
При этом следует использовать методики, основанные на механике разрушений при испытании труб на малоцикловую усталость.
6.8.15 Минимальную толщину стенки морского трубопровода δ вычисляют по формуле
δ= (2)
6.8.16 Номинальную толщину стенки труб следует устанавливать по минимальной толщине, полученной по формуле (3), с округлением до ближайшего большего значения, предусмотренного национальными стандартами или техническими условиями.
6.8.17 Толщина стенки трубопровода должна быть достаточной с учетом нагрузок, возникающих при монтаже, укладке, гидравлических испытаниях трубопровода и при его эксплуатации.
6.8.18 При необходимости следует добавлять к расчетной номинальной толщине стенки трубопровода допуски на внутреннюю коррозию.
Если предусматривается программа мониторинга коррозии или закачки ингибиторов, добавление допусков на коррозию не требуется.
6.8.19 При укладке трубопровода радиус кривизны его оси R должен удовлетворять условию
R≥450 D 10-3 (3)
6.8.20 При выборе толщины стенки трубопровода необходимо обеспечить достаточную прочность и устойчивость трубы на смятие с учетом ее овальности, напряжений изгиба и внешних нагрузок.
Для приближенного расчета давления смятия могут использоваться следующие уравнения:
(4)
(5)
(6)Давление смятия, установленное по формулам (4)–(6), должно быть сопоставлено с гидростатическим давлением, обусловленным глубиной моря.
Коэффициент запаса прочности против смятия должен быть не менее 1,5.
6.8.21 Наружное гидростатическое давление на трубу при фактической глубине воды P0 вычисляют по формуле
P0=H ρ g 10 6 . (7)
6.8.22 Следует также учитывать, что при давлении, превышающем критическое значение, местное поперечное смятие трубы может развиться вдоль продольной оси трубопровода.
Наружное гидростатическое давление, при котором может произойти
распространение возникшего ранее смятия Pp, вычисляют по формуле
(8)6.8.23 Расчеты трубопровода следует проводить для проверки устойчивости положения трубопровода на дне моря при воздействии гидродинамических нагрузок в процессе его строительства и эксплуатации.
Если трубопровод заглублен в непрочном грунте, а его плотность менее плотности окружающего грунта, следует установить, что сопротивление грунта срезающим усилиям достаточно для предотвращения всплытия трубопровода на поверхность.
6.8.24 Относительная плотность трубопровода с утяжеляющим покрытием должна быть более плотности морской воды с учетом наличия в ней взвешенных частиц грунта и растворенных солей.
6.8.25 Величина отрицательной плавучести трубопровода из условия устойчивости его положения на дне моря должна удовлетворять следующему условию
f ( G-Pz )≥m ( Px+Pи) (9)
6.8.26 Максимальную горизонтальную (Рх + Рu) и соответствующую ей вертикальную Рz проекции линейной нагрузки от волн и морских течений, действующих на трубопровод, следует определять по СП 38.13330.
6.8.27 При определении устойчивости морских трубопроводов на дне моря под воздействием гидродинамических нагрузок расчетные характеристики ветра, уровня воды и элементов волн следует принимать в соответствии с требованиями СП 38.13330.
6.8.28 Расчеты значений скоростей придонных течений и волновых нагрузок следует проводить для случаев:
- повторяемостью один раз в 100 лет – при расчетах на период эксплуатации морского трубопровода;
- повторяемостью один раз в год – при расчетах на период строительства морского трубопровода.
6.8.29 Сейсмостойкость трубопровода должна обеспечиваться дополнительным запасом прочности, принимаемым при расчете прочности и устойчивости трубопроводов, а также, при необходимости, антисейсмическими мероприятиями.
Расчет прочности и устойчивости сечений трубопровода следует проводить на нагрузки от возможных неравномерных перемещений грунта в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Значения максимальных ускорений, скоростей и перемещений частиц грунта следует принимать по данным сейсмометрических изысканий. Допускается использование данных сейсмометрических записей на аналогичных геотектонических участках.
6.8.30 Нормативные сопротивления при расчете труб на прочность и деформативность следует принимать равными минимальным значениям соответственно временного сопротивления и предела текучести материала труб и соединительных деталей по национальным стандартам и техническим условиям на трубы и соединительные детали.
Расчетные сопротивления сварных швов, соединяющих между собой трубы и соединительные детали, выполненных любым видом сварки и прошедших контроль качества неразрушающими методами, должны быть не ниже расчетных сопротивлений основного металла труб.