Свод правил Магистральные трубопроводы (стр. 32 )

, (15)

где - переменный коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона);

- коэффициент линейного расширения металла трубы, ;

E - переменный параметр упругости (модуль Юнга), МПа;

- расчетный температурный перепад, принимаемый положительным при нагревании, °C;

- обозначение то же, что в формуле (7);

- минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, см:

; (16)

; (17)

- интенсивность напряжений, определяемая через главные напряжения; для данного частного случая определяется по формуле

; (18)

- интенсивность деформаций, определяемая по интенсивности напряжений в соответствии с диаграммой деформирования, рассчитываемой по нормированной диаграмме растяжения по формулам

; (19)

; (20)

- коэффициент поперечной деформации в упругой области;

- модуль упругости, МПа.

Увеличение толщины стенки для выполнения условий 12.4.2 должно быть обосновано технико-экономическим расчетом, учитывающим конструктивные решения и температуру транспортируемого продукта.

Для трубопроводов, прокладываемых в районах горных выработок, дополнительные продольные осевые растягивающие напряжения , МПа, вызываемые горизонтальными деформациями грунта от горных выработок, определяются по формуле

, (21)

где - модуль упругости, МПа;

- максимальные перемещения трубопровода на участке, вызываемые сдвижением грунта, см, определяются по формуле

; (22)

- длина участка деформации трубопровода с учетом его работы за пределами мульды сдвижения, см;

- определяется по формуле:

; (23)

- предельное сопротивление грунта продольным перемещениям трубопровода, МПа;

l - длина участка однозначных деформаций земной поверхности в полумульде сдвижения, пересекаемого трубопроводом, см;

- определяется по формуле:

; (24)

- максимальное сдвижение земной поверхности в полумульде, пересекаемой трубопроводом, см;

- номинальная толщина стенки трубы, см;

- перемещение, соответствующее наступлению предельного значения , см.

12.4.4. Проверку общей устойчивости трубопровода в продольном направлении в плоскости наименьшей жесткости системы следует производить из условия

, (25)

где S - эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода, Н, определяемое по 12.4.5;

m - обозначение то же, что в формуле (2);

- продольное критическое усилие, Н, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода. следует определять согласно правилам строительной механики с учетом принятого конструктивного решения и начального искривления трубопровода в зависимости от глубины его заложения, физико-механических характеристик грунта, наличия балласта, закрепляющих устройств с учетом их податливости. На обводненных участках следует учитывать гидростатическое воздействие воды.

Продольную устойчивость следует проверять для криволинейных участков в плоскости изгиба трубопровода. Продольную устойчивость на прямолинейных участках подземных участков следует проверять в вертикальной плоскости с радиусом начальной кривизны 5000 м.

12.4.5. Эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S следует определять от расчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещений трубопровода в соответствии с правилами строительной механики.

В частности, для прямолинейных участков трубопроводов и участков, выполненных упругим изгибом, при отсутствии компенсации продольных перемещений, просадок и пучения грунта эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S, Н, определяется по формуле

, (26)

где , , E, - обозначения те же, что в формуле (15);

- кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления, МПа;

F - площадь поперечного сечения трубы, см2.

12.4.6. Устойчивость положения (против всплытия) трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, следует проверять для отдельных (в зависимости от условий строительства) участков по условию

, (27)

где - суммарная расчетная нагрузка на трубопровод, действующая вверх, включая упругий отпор при прокладке свободным изгибом, Н;

- суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз (включая массу - собственный вес), Н;

- коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным для участков перехода:

  через болота, поймы, водоемы при отсутствии течения, обводненные

и заливаемые участки в пределах ГВВ 1% обеспеченности............... 1,05;

  русловых, через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню,

включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических

работ............................................................... 1,10;

  через реки и водохранилища шириной свыше 200 м, а также горные

реки................................................................ 1,15;

  нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, для которых возможно их

опорожнение и замещение продукта воздухом........................... 1,03.

В частном случае при укладке трубопровода свободным изгибом при равномерной балластировке по длине величина нормативной интенсивности балластировки - вес на воздухе , Н/м, определяется по формуле

, (28)

где - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным:

0,9 - для железобетонных грузов;

1,0 - для чугунных грузов;

- обозначение то же, что в формуле (27);

- расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод, Н/м;

- расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода, Н/м, определяемая по формулам

(для выпуклых кривых); (29)

(для вогнутых кривых); (30)