Свод правил по проектированию и строительству СП 42-103-2003 "Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов" (одобрен постановлением Госстроя РФ от 26 ноября 2003 г. N 195) стр. 27

- температурный перепад, °С;

- коэффициент Пуассона материала труб;

- радиус упругого изгиба газопровода, м;

- плотность грунта, ;

- плотность воды с учетом растворенных в ней солей, ;

- плотность материала пригруза, ;

- плотность частиц грунта, ;

, - продольные фибровые напряжения соответственно от силового и совместного силового и деформационного нагружений, сейсмического воздействия (для сейсмических районов), МПа;

- продольное осевое напряжение от совместного силового и деформационного нагружений, сейсмического воздействия (для сейсмических районов), МПа;

- напряжение в стенке трубы, МПа;

- угол внутреннего трения грунта, град.

Значение расчетной массы полиэтиленовых труб (Извлечение из ГОСТ Р 50838)

┌───────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐
│ Номинальный наружный │ Расчетная масса m_q 1 м труб, кг │
│ диаметр d_е, мм │ │
│ ├───────────────────────┬────────────────────────┤
│ │ SDR 17,6 │ SDR 11 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 20 │ - │ 0,162 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 25 │ - │ 0,209 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 32 │ - │ 0,276 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 40 │ - │ 0,427 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 50 │ - │ 0,663 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 63 │ - │ 1,05 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 75 │ 0,97 │ 1,46 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 90 │ 1,40 │ 2,12 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 110 │ 2,07 │ 3,14 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 125 │ 2,66 │ 4,08 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 140 │ 3,33 │ 5,08 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 160 │ 4,34 │ 6,70 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 180 │ 5,52 │ 8,43 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 200 │ 6,78 │ 10,40 │
├───────────────────────┼───────────────────────┼────────────────────────┤
│ 225 │ 8,55 │ 13,20 │
├───────────────────────┴───────────────────────┴────────────────────────┤
│Примечание - Расчетная масса 1 м труб вычислена при плотности│
│полиэтилена 95 кг/м3 с учетом половины допусков на толщину стенки и│
│средний наружный диаметр. │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Максимально допустимые рабочие давления для городских и межпоселковых газопроводов из различных типов труб (Извлечение из ГОСТ Р 50838)

┌───────────────┬────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Коэффициент │ Максимальное рабочее давление МОР, 10(5) Па (бар), при │
│ запаса │ использовании труб из │
│ прочности С │ │
│ ├───────────────────────────┬────────────────────────────┤
│ │ ПЭ 80 (MRS 8,0) │ ПЭ 100 (MRS 10,0) │
│ ├─────────────┬─────────────┼──────────────┬─────────────┤
│ │ SDR 17,6 │ SDR 11 │ SDR 17,6 │ SDR 11 │
├───────────────┼─────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│ 2,5 │ 3,9 │ 6,4 │ 4,8 │ 8,0 │
├───────────────┼─────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│ 2,8 │ 3,4 │ 5,7 │ 4,3 │ 7,1 │
└───────────────┴─────────────┴─────────────┴──────────────┴─────────────┘

Приложение Г

Примеры расчета на прочность и устойчивость

1 Определение необходимой величины балластировки

1.1 Балластировка пригрузами

Исходные данные.

Газопровод диаметром  м; материал ПЭ 80, SDR 17,6, рабочее давление р = 0,3 МПа; температура эксплуатации - 0°С, температурный перепад t = -20°С, проектируемый срок эксплуатации - 50 лет, радиус упругого изгиба газопровода = 13,5 м, угол поворота оси газопровода = 0,262 рад.; вес одного пригруза  Н, плотность материала пригруза ; плотность воды с учетом растворенных в ней солей .

Определяем величины , , и соответственно по графику на рисунке 3 и формулам (6), (13) и (3).

В нашем случае

,

значит при температуре эксплуатации 0°С =330 МПа;

270 × 46 пикс.     Открыть в новом окне

;

266 × 68 пикс.     Открыть в новом окне

,

.

Расстояние между пригрузами согласно условиям (11) и (12) должно быть:

271 × 58 пикс.     Открыть в новом окне

м,

790 × 103 пикс.     Открыть в новом окне

,

согласно требованиям 5.68 принимаем = 3,8 м.

1.2 Балластировка грунтом обратной засыпки, закрепляемым НСМ

Исходные данные.

По газопроводу - такие же, как в примере 1.1, по грунту: грунт - песок средней крупности; плотность частиц грунта , удельное сцепление грунта засыпки ; коэффициент пористости грунта засыпки е = 0,45; угол внутреннего трения грунта = 40°.

Определяем величины , a, b и с для формулы (15):

224 × 50 пикс.     Открыть в новом окне

;

273 × 52 пикс.     Открыть в новом окне

;

576 × 52 пикс.     Открыть в новом окне

,

250 × 24 пикс.     Открыть в новом окне

.

Необходимая высота грунта, закрепляемого НСМ, согласно формуле (15) должна быть:

298 × 62 пикс.     Открыть в новом окне

.

На основании 5.70 глубина заложения газопровода в данном случае определяется требованиями подраздела "Подземные газопроводы" СНиП 42-01. Схема его балластировки приведена на рисунке Г.1.

1034 × 1119 пикс.     Открыть в новом окне

2 Определение величины овализации газопровода и устойчивости круглой формы поперечного сечения

Исходные данные.

Газопровод диаметром  м; материал ПЭ 80; SDR 11; рабочее давление р = 0,3 МПа; температура эксплуатации - 0°С; проектируемый срок эксплуатации - 50 лет; глубина заложения  м; укладка - на плоское основание; ширина траншеи В = 1 м; грунт - суглинок; плотность грунта ; модуль деформации грунта засыпки = 3 МПа; высота столба грунтовых вод над верхней образующей газопровода  м; плотность воды с учетом растворенных в ней солей ; интенсивность нагрузки на поверхности грунта ; нагрузка от транспортных средств - нерегулярное движение автотранспорта согласно рисунку 7, .

2.1 Определение величины овализации

Определяем параметр жесткости сечения газопровода по формуле (18) и полную погонную эквивалентную нагрузку по формуле (17).

Для определения величины D по графику на рисунке 3 определяем . В нашем случае