Свод правил по проектированию и строительству СП 42-101-2003 "Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб" (одобренный постановлением Госстроя РФ от 26 июня 2003 г. N 112) стр. 51

(119)

(условное обозначение - см. Л.3.7).

Л.4.19 Крутящий момент на проворачивание буртов рассчитывается по формуле

- при благоприятных условиях; (120)

- при неблагоприятных условиях. (121)

В данном расчете применяется коэффициент f. Условные обозначения величин - см. Л.4.5.

Л.4.20 Крутящий момент на разрушение забоя (при механическом разрушении забоя вращающейся буровой головкой) рассчитывается по формуле

, (122)

где - удельное сопротивление резанию грунта при прямолинейном движении резца, которое принимается согласно таблице Л.3.

Условное обозначение величин - см. Л.4.2.

По максимальному значению уточняют выбор бурильной установки по крутящему моменту.

Л.4.21 Перед протаскиванием газопроводов из полиэтиленовых труб по буровому каналу необходимо рассчитать эксплуатационные нагрузки на трубу газопровода по двум критериям:

- по предельной величине внешнего равномерного радиального давления;

- по условию предельной овализации поперечного сечения трубы.

Л.4.22 Несущую способность подземного газопровода из полиэтиленовых труб по предельной величине внешнего равномерного радиального давления следует проверять соблюдением неравенства

, (123)

где - предельная величина внешнего равномерного радиального давления, при которой обеспечена устойчивость круглой формы стенки трубы, ;

- коэффициент условий работы трубопровода на устойчивость, принимаемый < 0,6;

- давление грунта свода обрушения;

- гидростатическое давление грунтовых вод;

- давление от веса транспортных потоков;

, , - коэффициенты перегрузки, принимаемые согласно таблице Л.4.

Таблица Л.4

┌────┬──────────────────────┬────────────────────────────┬───────────────┐
│ N │ Характер нагрузки │ Наименование нагрузки │ Коэффициент │
│п.п │ │ │перегрузки эта │
├────┼──────────────────────┼────────────────────────────┼───────────────┤
│ 1 │Постоянная │Масса трубопровода │ 1,1 │
├────┼──────────────────────┼────────────────────────────┼───────────────┤
│ 2 │ " │Давление грунта │ 1,2 │
├────┼──────────────────────┼────────────────────────────┼───────────────┤
│ 3 │Постоянная │Гидростатическое давление│ 1,2 │
│ │ │грунтовых вод │ │
├────┴──────────────────────┴────────────────────────────┴───────────────┤
│Примечания: │
├────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│1. Нагрузкой, создаваемой весом трубы газопровода, пренебрегаем из-за ее│
│незначительности. │
├────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│2. Давление газа в газопроводе не учитываем, так как оно разгружает│
│стенку трубы. │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Л.4.23 За критическую величину предельного внешнего радиального давления следует принимать меньшее из значений, вычисленных по формулам:

; (124)

, (125)

где - параметр, характеризующий жесткость трубопровода, , который вычисляется по формуле

, (126)

где - наружный диаметр газопровода, м;

- толщина стенки, м;

Е - модуль ползучести полиэтилена, , который вычисляется по формуле

, (127)

где - модуль ползучести в зависимости от срока службы газопровода и напряжения в стенке трубы, выбираемый по таблице Л.5;

Таблица Л.5

┌──────┬───────┬────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Мате- │ Срок │ Напряжение в стенке трубы, МПА │
│ риал │службы,├───────┬──────┬──────┬───────┬──────┬──────┬──────┬───────┬──────┬──────┤
│трубы │ лет │ 7 │ 6 │ 5 │ 4 │ 3 │ 2,5 │ 2 │ 1,5 │ 1 │ 10,5 │
├──────┼───────┼───────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┤
│ ПЭ │ 50 │ - │ - │ 100 │ 120 │ 140 │ 150 │ 160 │ 180 │ 200 │ 220 │
├──────┼───────┼───────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┤
│ │ 25 │ - │ 90 │ 110 │ 130 │ 150 │ 160 │ 170 │ 190 │ 210 │ 230 │
├──────┼───────┼───────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┤
│ │ 10 │ - │ 100 │ 120 │ 140 │ 160 │ 170 │ 190 │ 210 │ 230 │ 250 │
├──────┼───────┼───────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┤
│ │ 5 │ - │ 110 │ 130 │ 150 │ 170 │ 190 │ 220 │ 220 │ 240 │ 270 │
├──────┼───────┼───────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┤
│ │ 1 │ 120 │ 140 │ 150 │ 170 │ 200 │ 210 │ 250 │ 250 │ 280 │ 300 │
└──────┴───────┴───────┴──────┴──────┴───────┴──────┴──────┴──────┴───────┴──────┴──────┘

- коэффициент, учитывающий влияние температуры на деформационные свойства материала, определяемый из таблицы Л.6;

Таблица Л.6

┌───────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┐
│ Материал трубы │ Температура, °С │
│ ├───────┬──────┬──────┬──────┬───────┤
│ │ 20 │ 30 │ 40 │ 50 │ 60 │
├───────────────────────────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┤
│ ПЭ │ 1 │ 0,8 │ 0,65 │ 0,55 │ 0,4 │
└───────────────────────────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴───────┘

- параметр, характеризующий жесткость грунта, , который вычисляется по формуле

, (128)

где - модуль деформации грунта засыпки, , определяемый по таблице Л.7.

Таблица Л.7

┌────────────────────────────────────────────────────────┬───────────────┐
│ Наименование грунтов засыпки │ Е_гр, МПа │
├────────────────────────────────────────────────────────┼───────────────┤
│Пески крупные и средней крупности │ 12-17 │
├────────────────────────────────────────────────────────┼───────────────┤
│Пески мелкие │ 10-12 │
├────────────────────────────────────────────────────────┼───────────────┤
│Пески пылеватые │ 8-10 │
├────────────────────────────────────────────────────────┼───────────────┤
│Супеси и суглинки │ 2-6 │
├────────────────────────────────────────────────────────┼───────────────┤
│Глины │ 1,2-4 │
└────────────────────────────────────────────────────────┴───────────────┘

Л.5 Расчет вертикальных внешних нагрузок на газопровод

Л.5.1 Расчет вертикальной приведенной внешней нагрузки от давления грунта.

При бестраншейной прокладке давление грунта на газопровод создает так называемый свод обрушения. Очевидно, что максимальное давление грунта будет по вертикальной оси газопровода и будет равно:

, (129)

где - удельный вес грунта;

- высота свода обрушения по СНиП 2.06.09;