Физическая характеристика и обозначение стали | Величина и размерность |
Плотность ρ | 7850 кг/м3 |
Модуль упругости E0 | 206000 МПа |
Коэффициент линейного расширения α | 0,000012 град-1 |
Коэффициент поперечной деформации Пуассона в стадии работы металла: | |
упругой μ0 | 0,3 |
пластической μ | по 12.4.3 |
12.1.4 Значения характеристик грунтов следует принимать по данным инженерных изысканий с учетом прогнозирования их свойств в процессе эксплуатации.
12.2 Нагрузки и воздействия
12.2.1 Расчетные нагрузки, воздействия и их сочетания должны приниматься в соответствии с требованиями СП 20.13330.
При расчете трубопроводов следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при их сооружении, испытании и эксплуатации. Коэффициенты надежности по нагрузке следует принимать по таблице 14. Допускается принимать коэффициент надежности по внутреннему давлению менее указанного в таблице 14 исходя из условий эксплуатации трубопровода.
Таблица 14
Характер нагрузки и воздействия | Нагрузка и воздействие | Способ прокладки трубопровода | Коэффициент надежности по нагрузке | |
Подземный, наземный (в насыпи) | Надземный | |||
Постоянные | Масса (собственный вес) трубопровода и обустройств | + | + | 1,10 (0,95) |
Воздействие предварительного напряжения трубопровода (упругий изгиб и др.) | + | + | 1,00 (0,90) | |
Давление (вес) грунта | + | - | 1,20 (0,80) | |
Гидростатическое давление воды | + | - | 1,00 | |
Временные длительные | Внутреннее давление для газопроводов | + | + | 1,10 |
Внутреннее давление для нефтепроводов номинальным диаметром DN700-1200 и нефтепродуктопроводов номинальным диаметром DN 700 с промежуточными НПС, ПС без подключения емкостей | + | + | 1,15 | |
Внутреннее давление для нефтепроводов номинальным диаметром DN 700-1200 и нефтепродуктопроводов номинальным диаметром DN 700 без промежуточных или с промежуточными НПС, ПС, работающими постоянно только с подключенной емкостью, а также для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов номинальным диаметром менее DN 700 | + | + | 1,10 | |
Масса продукта или воды | + | + | 1,00 (0,95) | |
Температурные воздействия | + | + | 1,00 | |
Воздействия неравномерных деформаций грунта, не сопровождающиеся изменением его структуры | + | + | 1,50 | |
Кратковременные | Снеговая нагрузка | - | + | 1,40 |
Ветровая нагрузка | - | + | 1,20 | |
Гололедная нагрузка | - | + | 1,30 | |
Нагрузка, вызываемая морозным растрескиванием грунта | + | - | 1,20 | |
Нагрузки и воздействия, возникающие при пропуске очистных устройств | + | + | 1,20 | |
Нагрузки и воздействия, возникающие при испытании трубопроводов | + | + | 1,00 | |
Воздействие селевых потоков и оползней | + | + | 1,00 | |
Особые | Воздействие деформаций земной поверхности в районах горных выработок и карстовых районах | + | + | 1,00 |
Воздействие деформаций грунта, сопровождающихся изменением его структуры (например, деформация просадочных грунтов при замачивании или многолетнемерзлых грунтов при оттаивании) | + | + | 1,00 | |
Воздействия, вызываемые развитием солифлюкционных и термокарстовых процессов | + | - | 1,05 | |
Примечания 1 Знак "+" означает, что нагрузки и воздействия учитываются, знак "-" - не учитываются. 2 Значения коэффициента надежности по нагрузке, указанные в скобках, должны приниматься при расчете трубопроводов на продольную устойчивость и устойчивость положения, а также в других случаях, когда уменьшение нагрузки ухудшает условия работы конструкции. 3 Плотность воды следует принимать с учетом засоленности и наличия в ней взвешенных частиц. 4 Когда по условиям испытания, ремонта или эксплуатации в газопроводах возможно полное или частичное заполнение внутренней полости водой или конденсатом, а в нефтепроводах и нефтепродуктопроводах - попадание воздуха или опорожнение трубопровода, необходимо учитывать изменения нагрузки от веса продукта. 5 Для защиты нефтепровода (нефтепродуктопровода) от повышения давления система автоматизации должна обеспечивать отключение НПС, ПС при повышении давления в нефтепроводе до величины, равной 1,09 от допустимого рабочего давления на выходе НПС, ПС. | ||||
12.2.2 При определении рабочего давления для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов должна учитываться технологическая схема транспортирования продукта. При этом принятое рабочее давление не должно быть ниже упругости паров транспортируемого продукта при максимальной расчетной температуре для данного участка трубопровода.
12.2.3 Рабочее (нормативное) давление определяется расчетом в соответствии с нормами технологического проектирования. При определении рабочего давления для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов должна учитываться технологическая схема транспортирования продукта. При этом принятое рабочее давление не должно быть ниже упругости паров транспортируемого продукта при максимальной расчетной температуре для данного участка трубопровода.
12.2.4 Нормативный вес транспортируемого газа в 1 м трубопровода qгаз, Н/м, следует определять по формуле
 | |
| 203 × 47 пикс. Открыть в новом окне | |
где ρгаз - плотность газа, кг/м3 (при 0 °С , 1013 гПа);
g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с;
pa - абсолютное давление газа в газопроводе, МПа;
Dвн - внутренний диаметр трубы, см;
z - коэффициент сжимаемости газа;
T - абсолютная температура, К (
, где - температура газа, °С).
, где - температура газа, °С).Для природного газа допускается принимать
, (5)где p - рабочее (нормативное) давление, МПа;
Dвн - обозначение то же, что в формуле (4).
Вес транспортируемой нефти (нефтепродукта) в 1 м трубопровода qпрод, Н/м, следует определять по формуле
, (6)где ρн - плотность транспортируемой нефти или нефтепродукта, кг/м3;
g, Dвн - обозначения те же, что в формуле (4).
12.2.5 Нормативную нагрузку от обледенения 1 м трубы qлед , Н/м, следует определять по формуле
, (7)где - толщина слоя гололеда, мм, принимаемая согласно СП 20.13330;
b - наружный диаметр трубы, см.
Dн
12.2.6 Нормативную снеговую нагрузку , Н/м2, на горизонтальную проекцию конструкции надземного трубопровода и примыкающего эксплуатационного мостика следует определять согласно СП 20.13330.
При этом для одиночно прокладываемого трубопровода коэффициент перехода от веса снегового покрова на единицу поверхности земли к снеговой нагрузке на единицу поверхности трубопровода принимается равным 0,4.
12.2.7 Нормативный температурный перепад в металле стенок труб следует принимать равным разнице между максимально или минимально возможной температурой стенок в процессе эксплуатации и наименьшей или наибольшей температурой, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода (свариваются захлесты, привариваются компенсаторы, производится засыпка трубопровода и т.п., т.е. когда фиксируется статически неопределимая система). При этом допустимый температурный перепад для расчета балластировки и температуры замыкания должен определяться раздельно для участков категорий I, II, III и IV.
12.2.8 Максимальную или минимальную температуру стенок труб в процессе эксплуатации трубопровода следует определять в зависимости от температуры транспортируемого продукта, грунта, наружного воздуха, а также скорости ветра, солнечной радиации и теплового взаимодействия трубопровода с окружающей средой.
Принятые в расчете максимальная и минимальная температуры, при которых фиксируется расчетная схема трубопровода, максимально и минимально допустимая температура продукта на выходе из КС, НПС и ПС должны указываться в проектной документации.
12.2.9 При расчете газопровода, нефтепровода и нефтепродуктопровода на прочность, устойчивость и при выборе типа изоляции следует учитывать температуру газа, нефти и нефтепродуктов, поступающих в трубопровод, и ее изменение по длине трубопровода в процессе транспортирования продукта.
12.2.10 Выталкивающая сила воды qв, Н/м, приходящаяся на единицу длины полностью погруженного в воду трубопровода при отсутствии течения воды, определяется по формуле
, (8)где Dн.и - наружный диаметр трубы с учетом изоляционного покрытия и футеровки, м;
γв - плотность воды с учетом растворенных в ней солей, кг/м3;
g - обозначение то же, что в формуле (4).
Примечание - При проектировании трубопроводов на участках переходов, сложенных грунтами, которые могут перейти в жидкопластическое состояние, при определении выталкивающей силы следует вместо плотности воды принимать плотность разжиженного грунта, определяемую по данным изысканий.
12.2.11 Нормативную ветровую нагрузку на 1 м трубопровода qвет, Н/м, для одиночной трубы перпендикулярно ее осевой вертикальной плоскости следует определять по формуле
, (9)где - нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки, Н/м2, определяемое согласно СП 20.13330;
- нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки, Н/мм2*, определяемое согласно СП 20.13330 как для сооружений с равномерно распределенной массой и постоянной жесткостью;
Dн.и - обозначение то же, что в формуле (8).
12.2.12 Нагрузки и воздействия, связанные с осадками и пучениями грунта, оползнями, перемещением опор и т.д., должны определяться на основании анализа грунтовых условий и их возможного изменения в процессе строительства и эксплуатации трубопровода.
12.2.13 Обвязочные трубопроводы КС, НПС, ПС следует дополнительно рассчитывать на динамические нагрузки от пульсации давления, а для надземных трубопроводов, подвергающихся очистке полости, следует дополнительно производить расчет на динамические воздействия от поршней и других очистных устройств.
12.2.14 Для трубопроводов, прокладываемых в сейсмических районах, интенсивность возможных землетрясений для различных участков трубопроводов определяется в соответствии с СП 14.13330, по картам сейсмического районирования России и списку населенных пунктов России, расположенных в сейсмических районах, с учетом данных сейсмомикрорайонирования.