Какой коэффициент запаса прочности труб и соединительных деталей устанавливается

Обновлено: 07.07.2024

Коэффициент запаса прочности трубы

Коэффициент запаса прочности трубы – очень важная и часто используемая величина. По ГОСТ ИСО 12162-2006: «Величина, со значением более единицы, которая учитывает условия эксплуатации труб и соединительных элементов, не вошедшие в определение MRS . Проще говоря, коэффициент запаса представляет собой множитель, который учитывается при расчете физико-механических свойств полипропиленовых труб и фитингов.

Содержание Коэффициент запаса прочности трубы

Какие величины запаса прочности в зависимости от материала?

Данная классификация применяется для всех труб из пластика, в том числе, водопровода, полива, фильтрации, отопления, транспортировки технических жидкостей и растворов. Коэффициент запаса прочности используется для расчетов величинами, не менее тех, которые указаны в таблице:

Материал	Коэффициент запаса прочности (С)
PE	1.25
PE-X	1.25
PP-H	1.6
PP-B, PP-R	1.25
PB	1.25
PVC-U	1.6
PVC-U	1.6

При этом берутся только модели труб из термопластов, сопоставимых типоразмеров, а также в схожих условиях применения.

Как видно из таблицы, коэффициент запаса зависит от типа полимера, также на него может влиять рабочая температура транспортируемой жидкости, температура окружающей среды, дополнительные нагрузки в виде давления, вибрации, влияния магнитов и прочие факторы. Чем сложнее система, чем выше требования надежности, тем большее значение коэффициента запаса используется в расчетах. При проектировании трубопроводов используется следующая классификация:

Класс 1 – в него вошли РР-Н, РР-В, PP-R, PE-X, PB, PVC-C;
Класс 2 – РР-Н, РР-В, PP-R, PE-X, PB, PVC-C;
Класс 3 – PVC-C, РР-Н, РР-В, PP-R, PE-X, PB;
класс 4 – РР-Н, РР-В, PP-R, PE-X, PB;
класс 5 – РР-Н, РР-В, PP-R, PE-X, PB;
класс «ХВ» — для РЕ и PVC-U.

К примеру, для класса 2 принимается:

Рабочая температура – 70 °C;
Длительность при рабочей температуре (в годах) – 49;
Максимальная температура – 80 °C;
Длительность при максимальной температуре (в годах) – 1;
Температура аварии – 95 °C;
Время до аварии (часов) – 100.

При расчете аварийных величин, длительности эксплуатации учитываются коэффициенты запаса.

Величина коэффициента запаса может получаться путем расчетов, либо проведения экспериментов или испытаний. При проведении испытаний учитываются:

Получаемые величины напряжения и уровень деформации образцов (систем, участков трубопроводов);
Полученные величины максимальных нагрузок до разрушения образцов;
Получаемые расчеты для участков трубопроводов, отдельных элементов и систем.

Важно понимать, что коэффициент запаса принимается в зависимости от условий эксплуатации, назначения систем трубопровода, требуемых технических характеристик системы. Минимальные значения допустимых коэффициентов запаса должны обеспечить заданный уровень надежности и безаварийности, поэтому рассчитываются отдельно для каждого участка с разными условиями внешней среды, температуры транспортируемой жидкости и прочих параметров. Если требуемая надежность не обеспечивается, тогда либо уменьшаются рабочие характеристики, либо проектируется система с учетом условий эксплуатации (применяются другие системы трубопроводов, иные диаметры, специальные решения).

Какой коэффициент запаса прочности труб и соединительных деталей устанавливается

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Stress calculation of steel pipelines*

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 33.13330.2012 со СНиП 2.04.12-86 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Инжиниринговая нефтегазовая компания - Всероссийский научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации трубопроводов, объектов ТЭК (ОАО ВНИИСТ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. N 621 и введен в действие с 01 января 2013 г.

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных

Введение

Актуализация выполнена авторским коллективом ОАО ВНИИСТ - канд. техн. наук В.В.Рождественский - руководитель темы, инж. В.П.Ханкин. Авторы разработки изменения N 1 - авторский коллектив АО ВНИИСТ (руководитель разработки - канд. техн. наук А.О.Иванцов; исполнители - канд. техн. наук С.В.Головин, Ю.В.Бешенков, О.Н.Головкина, А.Т.Назимов, Е.А.Фомина).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на стальные трубопроводы (в дальнейшем - трубопроводы) различного назначения номинальным диаметром до 1400 включ., предназначенные для транспортирования жидких и газообразных сред давлением до 10 МПа и температурой от минус 70 °С до плюс 450 °С включ., и устанавливает требования к расчету их на прочность и устойчивость.

Настоящий свод правил не распространяется на магистральные и промысловые газо- и нефтепроводы, технологические и шахтные трубопроводы, на трубопроводы, работающие под вакуумом и испытывающие динамические воздействия транспортируемой среды, трубопроводы особого назначения (атомных установок, передвижных агрегатов, гидро- и пневмотранспорта и др.), а также на трубопроводы, регламентированные в [1].

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 16.13330.2011 "СНиП II-23-81 Стальные конструкции" (с изменением N 1)

СП 20.13330.2011 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный материал отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 анкер: Устройство, обеспечивающее стабильность проектного положения трубопровода на обводненных участках трассы;

3.2 балластировка трубопровода: Установка на трубопроводе устройств, обеспечивающих его проектное положение на обводненных участках трассы;

3.3 минимальная толщина стенки: Номинальная минус допуск на толщину стенки трубы;

3.4 номинальная толщина стенки трубы: Толщина стенки трубы, полученная из расчета на прочность под внутренним давлением и округленная до ближайшего большего значения, предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями;

3.5 номинальный диаметр: Приблизительно равен внутреннему диаметру трубопровода, выраженному в миллиметрах и соответствующий ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке (не имеет единицы измерения), ГОСТ 24856;

3.6 рабочее давление: Наибольшее избыточное давление в данной точке трубопровода на всех предусмотренных проектом стационарных режимах работы трубопровода;

3.7 расчетная толщина стенки трубопровода: Толщина стенки, определяемая из расчета по заданным значениям расчетного давления, наружного диаметра трубы и расчетного сопротивления материала;

3.8 соединительные детали: Элементы трубопровода, предназначенные для изменения направления его оси, ответвления от него, изменения его диаметра, толщины стенки и герметизации (отвод, тройник, переход, переходное кольцо, днище (заглушка));

3.9 упругий изгиб: Изменение направления оси трубопровода (в вертикальной или горизонтальной плоскостях) без использования отводов.

4 Обозначения и сокращения

В настоящем своде правил приняты следующие обозначения и сокращения:

- ширина накладок соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения;

- наружный диаметр труб и соединительных деталей;

- наружный диаметр соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения;

- внутренний диаметр труб;

- высота эллиптической части заглушки;

- коэффициент повышения гибкости гнутых отводов;

- расчетные изгибающий момент и усилие на единицу длины продольного сечения трубопровода;

- коэффициент интенсификации напряжений;

- рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды;

- нормативная ветровая нагрузка на единицу длины надземного трубопровода;

- нормативная гололедная нагрузка;

- нормативная снеговая нагрузка;

- нормативная нагрузка от веса транспортируемой среды;

- расчетные сопротивления материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести;

- нормативные сопротивления материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести;

- радиус кривизны отвода;

- радиус закругления тройника;

- расчетная толщина стенки труб и соединительных деталей;

- номинальная толщина стенки трубы соединительных деталей;

- толщина изоляционного (теплоизоляционного) покрытия трубопровода;

- коэффициент условий работы трубопровода;

- коэффициент надежности по нагрузке;

- коэффициент надежности по временному сопротивлению материала труб и соединительных деталей при нормальной температуре (20 °С);

- коэффициент надежности по пределу текучести материала труб и соединительных деталей при нормальной температуре (20 °С);

- коэффициент надежности по ответственности трубопровода;

- поправочный коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах по временному сопротивлению;

- поправочный коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах по пределу текучести;

- коэффициент надежности для труб и соединительных деталей в расчетах по временному сопротивлению;

- объемный вес транспортируемой среды;

- коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей;

- геометрический параметр соответственно магистральной части, ответвления тройникового соединения и отвода;

- максимальное продольное напряжение от расчетных нагрузок и воздействий;

- максимальное (фибровое) суммарное продольное напряжение;

- продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок и воздействий;

- параметр внутреннего давления соответственно магистральной части, ответвления тройникового соединения и отвода.

Какой коэффициент запаса прочности труб и соединительных деталей устанавливается

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СНиП 2.04.12-86 с СП 33.13330.2012 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 1987-01-01

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИСТ Миннефтегазстроя (канд. техн. наук В.В.Рождественский - руководитель темы, канд. техн. наук В.П.Черний).

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (И.В.Сессин).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 7 апреля 1986 г. N 41.

С введением в действие СНиП 2.04.12-86 "Расчет на прочность стальных трубопроводов" утрачивают силу "Указания по расчету стальных трубопроводов различного назначения" (СН 373-67).

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале "Бюллетень строительной техники", "Сборнике изменений к строительным нормам и правилам" и информационном указателе "Государственные стандарты РФ".

Настоящие нормы распространяются на стальные трубопроводы (в дальнейшем - трубопроводы) различного назначения условным диаметром до 1400 мм включ., предназначенные для транспортирования жидких и газообразных сред давлением до 10 МПа (100 кгс/см) и температурой от минус 70 до плюс 450 °С включ., и устанавливают требования к расчету их на прочность.

Настоящие нормы не распространяются на магистральные и промысловые газо- и нефтепроводы, технологические и шахтные трубопроводы, на трубопроводы, работающие под вакуумом и испытывающие динамические воздействия транспортируемой среды, трубопроводы особого назначения (атомных установок, передвижных агрегатов, гидро- и пневмотранспорта и др.), а также на трубопроводы, для которых проектирование или расчет на прочность регламентируется "Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды", утвержденными Госгортехнадзором СССР, и другими нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Для трубопроводов следует применять трубы и соединительные детали, отвечающие требованиям государственных стандартов и технических условий, утвержденных в установленном порядке, что должно быть подтверждено сопроводительным документом (паспортом или сертификатом). При отсутствии указанного документа соответствие труб и соединительных деталей требованиям государственных стандартов или технических условий должно быть подтверждено испытанием их образцов в объеме, определяемом нормативными документами на соответствующие трубопроводы.

1.2. Расчет трубопроводов на прочность производится по методу предельных состояний и включает определение толщин стенок труб, тройников, переходов, отводов и заглушек, определение допустимых пролетов трубопроводов, проведение поверочного расчета принятого конструктивного решения трубопровода.

1.3. Поверочный расчет трубопроводов следует производить на неблагоприятные сочетания нагрузок и воздействий для конкретно принятого конструктивного решения с оценкой прочности и устойчивости продольных и поперечных сечений рассматриваемого трубопровода.

1.4. Буквенные обозначения величин в формулах, приведенных в настоящих нормах, указаны в обязательном приложении 1.

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1. Расчет трубопроводов на прочность следует выполнять с учетом нагрузок и воздействий, возникающих при их сооружении, испытании и эксплуатации.

Расчетные нагрузки, воздействия и их возможные сочетания необходимо принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85.

2.2. Коэффициенты надежности по нагрузке следует принимать по табл.1.

129. Какой коэффициент запаса прочности труб и соединительных деталей устанавливается при прокладке полиэтиленовых газопроводов давлением свыше 0,3 до 0,6 МПа включительно на территориях городов и сельских населенных пунктов?

Вопрос администрации

Купить Билеты с ответами в формате Word

Панель авторизации

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

Вы находитесь на странице инструкции сайта Тестсмарт.
Прочитав инструкцию, Вы узнаете функции каждой кнопки.
Мы начнем сверху, продвигаясь вниз, слева направо.
Обращаем Ваше внимание, что в мобильной версии все кнопки располагаются, исключительно сверху вниз.
Итак, первый значок, находящийся в самом верхнем левом углу, логотип сайта. Нажимая на него, не зависимо от страницы, попадете на главную страницу.
«Главная» - отправит вас на первую страницу.
«Разделы сайта» - выпадет список разделов, нажав на один из них, попадете в раздел интересующий Вас.

На странице билетов добавляется кнопка "Билеты", нажимая - разворачивается список билетов, где выбираете интересующий вас билет.

«Полезные ссылки» - нажав, выйдет список наших сайтов, на которых Вы можете получить дополнительную информацию.

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

Опускаемся ниже, в серой полосе расположились кнопки социальных сетей, если Вам понравился наш сайт нажимайте, чтобы другие могли так же подготовиться к экзаменам.
Следующая функция «Поиск по сайту» - для поиска нужной информации, билетов, вопросов. Используя ее, сайт выдаст вам все известные варианты.
Последняя кнопка расположенная справа, это селектор нажав на который вы выбираете, сколько вопросов на странице вам нужно , либо по одному вопросу на странице, или все вопросы билета выходят на одну страницу.

На главной странице и страницах категорий, в середине, расположен список разделов. По нему вы можете перейти в интересующий вас раздел.
На остальных страницах в середине располагается сам билет. Выбираете правильный ответ и нажимаете кнопку ответ, после чего получаете результат тестирования.
Справой стороны (в мобильной версии ниже) на страницах билетов располагается навигация по билетам, для перемещения по страницам билетов.
На станицах категорий расположен блок тем, которые были добавлены последними на сайт.
Ниже добавлены ссылки на платные услуги сайта. Билеты с ответами, комментариями и результатами тестирования.
В самом низу, на черном фоне, расположены ссылки по сайту и полезные ссылки на ресурсы, они дублируют верхнее меню.
Надеемся, что Вам понравился наш сайт, тогда жмите на кнопки социальных сетей, что бы поделиться с другими и поможете нам.
Если же не понравился, напишите свои пожелания в форме обратной связи. Мы работаем над улучшением и качественным сервисом для Вас.

129. Какой коэффициент запаса прочности труб и соединительных деталей устанавливается при прокладке полиэтиленовых газопроводов давлением свыше 0,3 до 0,6 МПа включительно на территориях городов и сельских населенных пунктов?

Вопрос администрации

Тесты с ответами и комментариями, без рекламы.

Панель авторизации

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

99. Какой коэффициент запаса прочности труб и соединительных деталей устанавливается при прокладке полиэтиленовых газопроводов давлением свыше 0,3 до 0,6 МПа включительно на территориях городов и сельских населенных пунктов?

Вопрос администрации

Тесты с ответами и комментариями, без рекламы.

Панель авторизации

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает классификацию термопластичных материалов для напорных труб и соединительных деталей и их обозначение, а также метод определения расчетного напряжения.

Стандарт распространяется на материалы, предназначенные для изготовления напорных труб и/или соединительных деталей.

Классификация, обозначение материала и метод расчета основаны на стойкости к внутреннему давлению воды при температуре 20 ° С в течение 50 лет, полученной экстраполяцией в соответствии с методом, приведенным в ИСО 9080.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ИСО 3:1973 Предпочтительные числа. Ряды предпочтительных чисел

ИСО 497:1973 Правила применения рядов предпочтительных чисел и рядов приближенных предпочтительных чисел

ИСО 1043-1:2001 Пластмассы. Обозначения и сокращения. Часть 1. Базовые полимеры и их специальные характеристики

ИСО 9080:2003 Трубы и трубопроводы из пластмасс. Определение длительной гидростатической прочности термопластичных материалов для труб методом экстраполяции

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 длительная прочность при 20 ° С на 50 лет (long-term strength at 20 ° С for 50 years) s _LTHS , МПа: Величина, определяющая свойство материала, представляющая собой 50 %-ный нижний доверительный предел длительной прочности, которая равна средней прочности или прогнозируемой средней прочности при 20 ° С на 50 лет при внутреннем давлении воды.

3.2 нижний доверительный предел при 20 ° С на 50 лет (lower confidence limit at 20 ° C for 50 years) s _LCL , МПа: Величина, определяющая свойство материала, представляющая собой 97,5 %-ный нижний доверительный предел прогнозируемой средней длительной прочности при 20 ° С на 50 лет при внутреннем давлении воды.

3.3 минимальная длительная прочность (minimum required strength); MRS, МПа: Значение нижнего доверительного предела s _LCL , округленное до ближайшего нижнего значения ряда R10 или R20 по ИСО 3 и ИСО 497, в зависимости от значения s _LCL .

3.4 коэффициент запаса прочности (для расчета трубопровода) (overall service (design) coefficient) (далее - коэффициент запаса прочности) С: Общий коэффициент со значением больше 1, который учитывает условия эксплуатации, в том числе и свойства элементов трубопровода, не учтенные при определении нижнего доверительного предела.

Примечание 1 - Минимальные значения С для различных материалов приведены в разделе 5.

3.5 расчетное напряжение (design stress) s _S: Допускаемое напряжение для данного применения, полученное делением MRS на коэффициент С и округленное до ближайшего нижнего значения ряда R20, т.е.

(1)

4 Классификация термопластичных материалов для напорных труб и соединительных деталей

Термопластичные материалы для напорных труб и соединительных деталей классифицируют по их значениям s _LCL , округленным до ближайшего нижнего значения ряда R10 (если s _LCL меньше 10 МПа) или до ближайшего нижнего значения ряда R20 (если s _LCL больше или равно 10 МПа). Округленное значение s _LCL является MRS.

Классификационный номер термопластичного материала представляет собой десятикратное значение MRS в мегапаскалях (см. таблицу 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Материалы для труб и деталей трубопроводов выбираются в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором СССР в установленном порядке.

1.3. Расчетное давление

Под расчетным давлением понимается избыточное давление среды, на которое рассчитывается прочность данной детали трубопровода.

1.4. Расчетная температура

1.4.1. За расчетную температуру принимается наибольшая температура стенки (положительная или отрицательная), определяемая на основании тепловых расчетов или результатов испытаний. В случае невозможности проведения расчетов и испытаний расчетную температуру стенки принимают равной температуре среды, соприкасающейся со стенкой.

1.4.2. При обогревании трубопроводов открытым пламеней, горячими газами с температурой 250°С и выше или открытыми электронагревателями расчетная температура принимается равной температуре транспортируемой среды, соприкасающейся со стенкой увеличенной на 50°С, но не менее 250°С.

1.4.3. При защите трубопровода внутренней изоляции расчетная температура стенки принимается равной температуре поверхности изоляции, соприкасающейся со стенкой, увеличенной на 20°С.

1.5. Допускаемые напряжения

1.5.1. Допускаемое напряжение [ s ] определяется по формуле:

Нормативные допускаемые напряжения материалов шпилек и фланцев определяются по формулам:

1.5.3. Если расчетная температура превышает значения, указанные в п. 1.5.2 ., нормативное допускаемое напряжение для всех деталей, кроме шпилек и фланцев, определяется по формуле:

Нормативные допускаемые напряжения материалов шпилек и фланцев определяются по формулам:

1.5.4. При отсутствии данных по пределу длительной прочности нормативное допускаемое напряжение определяется по формуле:

Для шпилек и фланцев -

1.5.5. Коэффициенты запаса принимаются следующими:

n _в =2,6; n _в =3,0 (для аустенитных сталей);

n _Т =1,5; n _д - для всех деталей, кроме шпилек и фланцев.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящие нормы распространяются на стальные трубопроводы водяных тепловых сетей с рабочим давлением до 2,5 МПа и рабочей температурой до 200 °С (категория III, группа 2), а также паропроводов за пределами тепловых источников с рабочим давлением до 6,3 МПа и рабочей температурой до 350 °С (категория II, группа 2).

Рабочее давление и рабочая температура при расчетах прочности и определении нагрузок на опоры и строительные конструкции принимаются в соответствии с требованиями СНиП 2.04.07-86 * .

Нормы обеспечивают соблюдение запасов прочности для стальных труб и соединительных деталей не ниже установленных Нормами расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды (РД 10-249-98). На отдельные положения и пункты этих норм в тексте даются прямые ссылки.

Нормы регламентируют определение толщины стенки труб, отводов, тройников и врезок из условия обеспечения их несущей способности от действия внутреннего давления.

Поверочный расчет предусматривает оценку статической и циклической прочности трубопровода. Оценка статической прочности производится раздельно на действие несамоуравновешенных нагрузок (вес и внутреннее давление) и с учетом всех нагружающих факторов, в том числе температурных деформаций. Если условия статической прочности от действия всех нагружающих факторов не выполняются, делается дополнительный расчет на циклическую прочность (выносливость).

1.2. Основные положения расчета на прочность

1.2.1. Расчетная схема трубопровода должна отражать действительные условия его работы, а метод расчета - учитывать возможность использования компьютерной техники.

В качестве расчетной схемы трубопровода следует рассматривать статически неопределимые стержневые системы переменной жесткости с учетом взаимодействия трубопровода с опорами, присоединенным оборудованием и окружающей средой.

1.2.2. Выбор основных размеров труб и деталей осуществляется по расчетным давлению и температуре с учетом коррозионной активности среды. Расчетное давление следует принимать, как правило, равным максимальному рабочему давлению, а расчетную температуру - максимальной рабочей температуре по проектной документации.

1.2.3. Расчетные значения нагрузок при оценке прочности и устойчивости согласно разделам 5 и 6 настоящих Норм следует определять как произведение их нормативного значения на коэффициент перегрузки п_j. (см. п. 2.1).

1.3. Основные условные обозначения

А_p - площадь поперечного сечения, см 2 , м 2 ;

В - расчетная ширина траншеи, м;

с - суммарная прибавка к расчетной толщине стенки, мм;

D_a - наружный диаметр, мм;

D_к - наружный диаметр кожуха изоляции (при отсутствии кожуха - наружный диаметр изоляции), мм;

D -внутренний диаметр, мм;

d_a - наружный диаметр ответвления тройника, мм;

d - внутренний диаметр ответвления тройника, мм;

Е - модуль упругости материала, МПа;

Е_раб - модуль упругости при рабочей температуре, МПа;

Е_хол - модуль упругости материала при температуре окружающей среды, МПа;

g - вес трубы с изоляцией и продуктом на единицу длины трубопровода, Н/м;

Н - высота засыпки от верхней образующей кожуха изоляции до поверхности земли, м;

I - момент инерции сечения при изгибе, см 4 , м 4 .

i_o, i_i - коэффициенты концентрации напряжений при действии изгибающего момента из плоскости и в плоскости детали соответственно;

k_o - расчетный коэффициент постели, Н/м 3 ;

k_ои - коэффициент постели изоляционного материала, Н/м 3 ;

k_огр - коэффициент постели грунта, Н/м 3 ;

k_i - коэффициент концентрации кольцевых напряжений;

k_m - коэффициент концентрации напряжений изгиба;

k _s - коэффициент концентрации напряжений при оценке циклической прочности;

М_x, М_y - изгибающие моменты из плоскости и в плоскости детали соответственно, Н·м;

N - осевая сила, Н;

N_p - осевая сила от внутреннего давления, Н;

N_кр - критическая осевая сила, Н;

N₀_i - число полных циклов i-го типа;

[N₀]_i - допустимое число полных циклов i-го типа;

п_j - коэффициент перегрузки от нагрузки с шифром j;

Р - избыточное внутреннее давление, МПа;

Р_раб - избыточное внутреннее рабочее давление, МПа;

q_гр - нагрузка от покрывающего грунта на единицу длины трубопровода, Н/м;

q_тр - интенсивность сил трения, действующих вдоль оси трубы при бесканальной прокладке, Н/м;

R - радиус гиба отвода, мм;

R_ро₂ - предел текучести при рабочей температуре;

r - радиус скругления горловины штампованного (штампосварного) тройника, мм;

s - номинальная толщина стенки, мм;

s_R - расчетная толщина стенки, м;

Т - температура нагрева, °С;

T_раб - рабочая температура, °С;

Т_монт - температура монтажа, °С;

D Т - температурный перепад, °С;

W - момент сопротивления сечения изгибу, см 3 , м 3 ;

z - расстояние от оси трубы до поверхности земли, м;

a - коэффициент линейного расширения, 1/°С;

g _гр - плотность грунта, Н/м 3 ;

h _b - коэффициент бокового давления грунта;

m - коэффициент трения;

n - коэффициент относительной поперечной деформации (Пуассона);

[ s ], [ s ] 20 - номинальное допускаемое напряжение при рабочей температуре и при температуре 20 °С;

[ s ]_ППУ - допускаемое нормативное напряжение в пенополиуретане при рабочей температуре, МПа;

[ s ]_ПЭ - допускаемое нормативное напряжение в полиэтилене высокой плотности при рабочей температуре, МПа;

s _j - суммарное среднее кольцевое напряжение, МПа;

s _p - кольцевое напряжение от внутреннего давления, МПа;

s _и - кольцевое напряжение изгиба от веса грунта, МПа;

s _у - осевое напряжение, МПа;

s _ур - осевое напряжение от внутреннего давления, МПа;

s _ут - осевое напряжение от действия изгибающего момента, МПа;

s _уп - осевое напряжение от действия осевой силы, МПа;

s _е - эквивалентное напряжение, МПа;

( D s ) - размах напряжений, МПа;

[ s _aF] - амплитуда приведенного местного, условно-упругого напряжения, МПа;

[ t ]_ППУ - допускаемое напряжение сдвига в пенополиуретане при рабочей температуре, МПа;

j - коэффициент снижения прочности;

j _w - коэффициент снижения прочности сварного соединения при действии любой нагрузки, кроме изгибающего момента;

j _bw - коэффициент снижения прочности сварного соединения при действии изгибающего момента;

j _d - коэффициент снижения прочности элемента при наличии отверстия;

j _s - коэффициент снижения циклической прочности сварного соединения;

j _гр - угол внутреннего трения грунта.

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1. Классификация нагрузок и воздействий

Учитываемые в расчетах на статическую и циклическую прочность нагрузки и воздействия, а также соответствующие им коэффициенты перегрузки приведены в табл. 2.1.

2.1.2. Поверочный расчет трубопровода осуществляется как на постоянные и длительные нагрузки с шифрами 1 - 11 (режим ПДН), так и на дополнительные воздействия кратковременных нагрузок с шифрами 12 - 15 (режим ПДК). Соответствующие режимам ПДН и ПДК критерии статической прочности даны в п. 5.4.

Читайте также: