5. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДА
5.1. Поверочный расчет трубопровода производится после выбора его основных размеров с учетом всех расчетных нагрузок и воздействий для всех расчетных случаев.
5.2. Определение усилий от расчетных нагрузок и воздействий, возникающих в отдельных элементах трубопроводов, необходимо производить методами строительной механики расчета статически неопределимых стержневых систем.
5.3. Расчетная схема трубопровода должна отражать действительные условия его работы, а метод расчета - учитывать возможность использования ЭВМ.
5.4. В качестве расчетной схемы трубопровода следует рассматривать статически неопределимые плоские или пространственные, простые или разветвленные стержневые системы переменной жесткости с учетом взаимодействия трубопровода с опорными устройствами и окружающей средой (при укладке непосредственно в грунт). При этом коэффициенты повышения гибкости отводов и тройниковых соединений определяются согласно пп.5.5 и 5.6.
5.5. Значение коэффициента повышения гибкости гнутых и сварных отводов kp надлежит определять по табл.8.
Таблица 8
|
Центральный угол отвода j, град |
Коэффициент повышения гибкости отвода kp |
|
От 0 до 45 |
|
|
" 45 " 90 |
|
Величина 
принимается по черт.1 в
зависимости от геометрического параметра отвода lb и параметра внутреннего давления wb.
Черт.
1. График для определения значений
Значения параметров lb и wb следует определять по формулам:
;
(13)
. (14)
5.6. Коэффициент гибкости тройниковых соединений необходимо принимать равным единице.
5.7. Арматуру, расположенную на трубопроводе (краны, задвижки, обратные клапаны и т.д.), следует рассматривать в расчетной схеме как твердое недеформируемое тело.
5.8. В каждом поперечном сечении трубопровода необходимо соблюдать условия:
при эксплуатации:
;
(15)
;
(16)
при сооружении, испытании, пропуске очистных устройств, хранении и транспортировании труб (секций), сейсмических воздействиях, особых режимах эксплуатации, вызываемых резкими нарушениями технологического режима, временной неисправностью или поломкой оборудования,
.
(17)
При несоблюдении условий (15)-(17) необходимо изменить конструктивную схему трубопровода, технологический режим транспортируемого продукта или способ производства работ, а в исключительных случаях, приведенных в п.4.2, допускается увеличить толщину стенки трубопровода.
Номинальную толщину стенки труб и соединительных деталей tпот надлежит принимать ближайшей большей по сравнению с расчетной по ГОСТу или ТУ на трубы, которые допускается применять для строительства соответствующих трубопроводов.
Значения коэффициентов нагруженности поперечных сечений трубопровода Au, Ay и A следует определять согласно пп.5.9 и 5.10.
5.9. Значения коэффициентов Au и Ay следует определять по формулам:
,
(18)
где dmt = de - tпот;
Nu, Tu - соответственно расчетные продольное усилие и крутящий момент в рассматриваемом сечении трубопровода от совместного действия веса трубопровода, изоляции, арматуры и обустройств, расположенных на трубопроводе, веса и внутреннего давления транспортируемой среды, снеговой, ветровой и гололедных нагрузок;
(19)
где Ny, M1y, M2y, Ty - соответственно расчетные продольное усилие, изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, крутящий момент в рассматриваемом поперечном сечении трубопровода от совместного действия веса трубопровода, изоляции, арматуры и обустройств, расположенных на трубопроводе, воздействия предварительного напряжения трубопровода (в том числе упругого изгиба по заданному профилю), веса, внутреннего давления и температурного воздействия транспортируемой среды, воздействия неравномерных деформаций грунта, снеговой, ветровой и гололедных нагрузок.
Коэффициент интенсификации напряжений ms следует определять согласно п.5.11.
5.10. Коэффициент A для стадий сооружения, хранения и транспортирования необходимо вычислять по формуле
,
(20)
где N, M1, M2, T - соответственно расчетные продольное усилие, изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, крутящий момент в рассматриваемом поперечном сечении трубопровода от действия нагрузок, возникающих при принятом в проекте способе производства работ и транспортирования труб (секций).
Значение коэффициента A для стадий испытания и пропуска очистных устройств, при воздействиях, вызываемых резкими нарушениями технологического режима, временной неисправностью или поломкой оборудования, следует определять по формуле (19), в которой нормативные значения давления транспортируемой среды и температурного воздействия должны приниматься согласно принятой в проекте схеме испытания или режиму эксплуатации.
Значение коэффициента A для оценки прочности при сейсмических воздействиях следует вычислять по формуле (19), в которой при определении расчетных усилий и моментов к перечисленным нагрузкам и воздействиям добавляются сейсмические воздействия.
5.11. Значения коэффициентов интенсификации напряжений следует принимать:
для прямой трубы ms = 1;
для отводов ms = 
.
Значение принимается по черт.2 в зависимости
от параметров lb и wb, определяемых формулами (13) и (14);
для тройникового соединения:
магистральной части
;
(21)
ответвления ms = .
Черт.
2. График для определения значений коэффициента
Значения принимаются по черт.2 в
зависимости от параметров тройникового соединения, определяемых по формулам:
;
(22)
. (23)
Примечание. При определении значений параметров магистральной части тройникового соединения l1 и w1 используются первые индексы, ответвления тройникового соединения l2 и w2 - вторые индексы.
5.12. Определение пролетов надземных трубопроводов, укладываемых на опоры с самокомпенсацией температурных удлинений или с линзовыми компенсаторами, допускается производить согласно обязательному приложению 4.