СП 34-116-97. 
Грунты

СП 34-116-97. Грунты
Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов.

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 
 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ПБ 09-566-03 - Правила безопасности для складов сжиженных углеводородных газов и легковоспламеняющихся жидкостей под давлением.

 

 

 

Сварка ->  Нефтегазодобывающее оборудование ->  СП 34-116-97 -> 

 

 

Категория трубопровода и его участка

Содержание сероводорода

Среднее

Низкое

1

2

3

I

0,4

0,5

II

0,5

0,6

III

0,6

0,65

 

Примечание:

Среднее и низкое содержание сероводорода - по ВСН 51-3-85/ВСН 51-2.38-85.

 

Значения коэффициентов несущей способности труб и соединительных деталей  должны приниматься:

для труб, заглушек и переходов - 1;

для тройниковых соединений и отводов - а + b,

где:

 

 для тройниковых соединений,

 

 для отводов.

 

Значения коэффициентов а и b должны приниматься: для тройниковых соединений по табл. 18, для отводов - по табл. 19.

 

 

 

 

 

Таблица 18.

 

Значения коэффициентов а и b для тройниковых соединений

Сварные без усиливающих элементов

Бесшовные и штампосварные

а

b

а

b

от 0,00 до 0,15

0,00

1,00

0,22

1,00

от 0,15 до 0,50

1,60

0,76

0,62

0,94

от 0,50 до 1,00

0,10

1,51

0,40

1,05

 

Таблица 19.

Значения коэффициентов а и b для отводов

а

b

1

2

3

от 1,0 до 2,0

-0 ,3

1,6

более 2,0

0,0

1,0

 

Для обеспечения условий поперечной (местной) устойчивости толщина стенки труб должна приниматься не менее /140, но не менее 3 мм для труб условным диаметром до 200 мм включительно и не менее 4 мм для труб условным диаметром свыше 200 мм.

Для подземных трубопроводов, имеющих отношение <0,01, или укладываемых на глубину более 3 м или менее 0,8 м, должно соблюдаться условие:

 

.             (12)

 

Значения  (MH/м) и  (MH) (расчетное усилие и изгибающий момент в продольном сечении трубы единичной длины) должны определяться в соответствии с правилами строительной механики с учетом отпора грунта от совместного воздействия давления грунта, нагрузок над трубой от подвижного состава железнодорожного и автомобильного транспорта, возможного вакуума и гидростатического давления грунтовых вод.

 

Проверка напряженного состояния и устойчивости подземных и наземных

(в насыпи) трубопроводов

 

8.5. Поверочный расчет трубопровода на прочность должен производиться после выбора его основных размеров с учетом всех расчетных нагрузок и воздействий для всех расчетных случаев, возникающих при сооружении, испытании и эксплуатации.

8.6. Определение усилий от расчетных нагрузок и воздействий, возникающих в отдельных элементах трубопроводов, необходимо производить методами строительной механики расчета статически неопределимых стержневых систем.

8.7. Расчетная схема трубопровода должна отражать действительные условия его работы, а метод расчета - учитывать возможность использования ЭВМ.

8.8. В качестве расчетной схемы трубопровода должны рассматриваться статически неопределимые стержневые системы переменной жесткости с учетом взаимодействия трубопровода с окружающей средой. При этом коэффициенты повышения гибкости отводов и тройниковых соединений должны определяться согласно пп 8.9. и 8.10.

8.9. Значение коэффициента повышения гибкости гнутых отводов  должно определяться по табл. 20.

 

Таблица 20.

Центральный угол отвода , град.

Коэффициент повышения гибкости отвода

1

2

От 0 до 45

От 45 до 90

*

 

Величина * принимается по рис. 1 в зависимости от геометрического параметра отвода  и параметра внутреннего давления для .

 

 

 

Рис. 1. График для определения значений коэффициента

 

Значение параметров  и  должны определяться по формулам:

 

;                            (13)

 

.                    (14)

 

8.10. Коэффициент гибкости тройниковых соединений должен приниматься равным единице.

8.11. Арматура, расположенная на трубопроводе (краны, задвижки, обратные клапаны и т.д.), должна рассматриваться в расчетной схеме как твердое недеформируемое тело.

8.12. В каждом поперечном сечении трубопровода для номинальной толщины стенки трубы и соединительных деталей должны выполняться условия:

– в точках поперечного сечения, где фибровые продольные напряжения, определенные от расчетных нагрузок (), сжимающие:

 

;      (15)

 

– в точках поперечного сечения, где  растягивающие:

 

.                                 (16)

 

Значения  должны приниматься:

– при действии всех нагрузок силового нагружения - 1,2 ;

– при совместном действии всех нагрузок силового нагружения и нагрузок деформационного нагружения (кроме сейсмических, пучения и морозобойного растрескивания) - ;

 

– при совместном действии всех нагрузок силового и деформационного нагружения, включая сейсмические воздействия, пучение и морозобойное растрескивание - 1,5 .

При оценке прочности соединительных деталей должны учитываться еще и местные мембранные и изгибные напряжения, определенные от всех нагрузок силового и деформационного нагружения. Значение  в этом случае должно приниматься  .

Для трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие продукты,  должно приниматься равным  по формуле (11).

8.13. Значения коэффициентов интенсификации продольных напряжений должны приниматься:

для прямой трубы - 1;

для отводов - *.

для магистральной части тройникового соединения

 

;                                      (17)

 

для ответвления тройникового соединения .

Значение * для отводов принимается по рис. 2 в зависимости от параметров  и , определяемых формулами (13) и (14):

 

 

Рис. 2. График для определения значений коэффициента *

 

Значения * для магистральной части и ответвления тройникового соединения принимаются по рис.2 в зависимости от параметров тройникового соединения, определяемых по формулам:

 

;                                (18)

 

.             (19)

 

Примечание:

При определении значений параметров магистральной части тройникового соединения  и  используются первые индексы, ответвления тройникового соединения  и  - вторые индексы.

 

8.14. Проверка общей устойчивости трубопроводов в продольном направлении должна производиться по условию:

 

,                                      (20)

 

где  - эквивалентное продольное осевое усилие определяется от расчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещений трубопровода;

 - продольное критическое усилие определяется с учетом принятого конструктивного решения трубопровода.

8.15. Устойчивость положения (против всплытия) трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, должна проверяться по условию:

 

,                              (21)

 

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

– суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз (включая собственный вес) (Н/м).

Значения коэффициента надежности устойчивого положения  должны определяться по табл. 21.

 

Таблица 21.

Характеристика участка трубопровода

Коэффициент надежности устойчивого положения,

Обводненные и пойменные, за границами производства подводно-технических работ, участки трассы

1,05

Русловые участки трассы через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ

1,10

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

1,15

 

Проверка напряженного состояния и устойчивости надземных трубопроводов

 

8.16. Надземные трубопроводы должны проверяться на прочность, продольную устойчивость и выносливость при колебаниях в ветровом потоке.

8.17. Продольные усилия и изгибающие моменты в надземных трубопроводах должны определяться в соответствии с общими правилами строительной механики. При этом трубопровод рассматривается как статически неопределимая стержневая система переменной жесткости. Коэффициенты повышения гибкости отводов и тройниковых соединений должны определяться по пп. 8.9 и 8.10.

8.18. При определении продольных усилий и изгибающих моментов в надземных трубопроводах следует учитывать изменения расчетной схемы в зависимости от метода монтажа трубопровода. Изгибающие моменты в бескомпенсаторных переходах трубопроводов необходимо определять с учетом продольно-поперечного изгиба. Расчет надземных трубопроводов должен производиться с учетом перемещений трубопровода на примыкающих подземных участках трубопроводов.

8.19. Балочные системы надземных трубопроводов должны рассчитываться с учетом трения на опорах, при этом применяется меньшее или большее из возможных значений коэффициента трения в зависимости от того, что опаснее для данного расчетного случая.

При наличии изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях расчет должен производиться по их равнодействующей. В расчетах необходимо учитывать геометрическую нелинейность системы.

8.20. В каждом поперечном сечении надземного трубопровода для номинальной толщины стенки трубы и соединительных деталей должно выполняться условие (15) и (16).

Значения коэффициентов интенсификации напряжений для отводов и тройниковых соединений должны приниматься согласно п. 8.13.

8.21. При скоростях ветра, вызывающих колебание трубопровода с частотой, равной частоте собственных колебаний, необходимо производить поверочный расчет трубопроводов на резонанс.

Расчетные усилия и перемещения трубопровода при резонансе должны определяться как геометрическая сумма резонансных усилий и перемещений, а также усилий и перемещений от других видов нагрузок и воздействий, включая расчетную ветровую нагрузку, соответствующую критическому скоростному напору.

При расчете на выносливость (динамическое действие ветра) величина  понижается согласно указаниям СНиП II-23-81.

8.22. Расчет оснований фундаментов и самих опор должен производиться по потере несущей способности (прочности и устойчивости положения) или непригодности к нормальной эксплуатации, связанной с разрушением их элементов или недопустимо большими деформациями опор, опорных частей, элементов пролетных строений или трубопровода.

8.23. Опоры (включая основания и фундаменты) и опорные части должны рассчитываться на передаваемые трубопроводом и вспомогательными конструкциями вертикальные и горизонтальные (продольные и поперечные) усилия и изгибающие моменты, определяемые от расчетных нагрузок и воздействий в наиболее невыгодных их сочетаниях с учетом возможных смещений опор и опорных частей в процессе эксплуатации.

При расчете опор должна учитываться глубина промерзания или оттаивания грунта, деформаций грунта (пучение и просадка), а также возможные изменения свойств грунта (в пределах восприятия нагрузок) в зависимости от времени года, температурного режима, осушения или обводнения участков, прилегающих к трассе, и других условий.

8.24. Нагрузки на опоры, возникающие от воздействия ветра и от изменений длины трубопроводов под влиянием внутреннего давления и изменения температуры стенок труб, должны определяться в зависимости от принятой системы прокладки и компенсации продольных деформаций трубопроводов с учетом сопротивлений перемещениям трубопровода на опорах.

На уклонах местности и на участках со слабонесущими грунтами должны применяться системы прокладок надземных трубопроводов с неподвижными опорами, испытывающими минимальные нагрузки, например, прокладку змейкой с неподвижными опорами, расположенными в вершинах звеньев по одну сторону от воздушной оси трассы.

8.25. Нагрузки на неподвижные (мертвые) опоры надземных балочных систем трубопроводов должны приниматься равными сумме усилий, передающихся на опору от примыкающих участков трубопровода, если эти усилия направлены в одну сторону, и разности усилий, если эти усилия направлены в разные стороны. В последнем случае меньшая из нагрузок принимается с коэффициентом, равным 0,8.

8.26. Продольно-подвижные и свободно-подвижные опоры балочных надземных систем трубопроводов должны рассчитываться на совместные действия вертикальной нагрузки и горизонтальных сил или расчетных перемещений (при неподвижном закреплении трубопроводов к опоре, когда его перемещение происходит за счет изгиба стойки). При определении горизонтальных усилий на неподвижные опоры необходимо принимать максимальное значение коэффициента трения.

В прямолинейных балочных системах без компенсации продольных деформаций необходимо учитывать возможное отклонение трубопровода от прямой. Возникающее в результате этого расчетное горизонтальное усилие от воздействия температуры и внутреннего давления, действующее на промежуточную опору перпендикулярно оси трубопровода, должно приниматься равным 0,01 величины максимального эквивалентного продольного усилия в трубопроводе.

 

Проверка прочности трубопроводов при сейсмических воздействиях

 

8.27. Напряжения от сейсмических воздействий в подземных трубопроводах и трубопроводах, прокладываемых в насыпи, должны определяться как результат воздействия сейсмической волны, направленной вдоль продольной оси трубопровода.

Величина этих напряжений должна определяться по формуле:

 

.                (22)

 

Значения коэффициентов  и  должны приниматься по табл. 22, 23 и 24.

Значения величин сейсмического ускорения  и скорости распространения продольной сейсмической волны  должны приниматься по табл. 25 и 22.

Значение величины преобладающего периода сейсмических колебаний грунтового массива  должны определяться при изысканиях.

 

Таблица 22.

Значения коэффициентов защемления трубопровода в грунте  и скоростей распространения продольной сейсмической волны

 

Грунты

Коэффициент защемления трубопровода в грунте

Скорость распространения продольной сейсмической волны , м/с

1

2

3

Насыпные, рыхлые пески, супеси, суглинки и другие, кроме водонасыщенных

0,50

120

Песчаные маловлажные

0,50

150

Песчаные средней влажности

0,45

250

Песчаные водонасыщенные

0,45

350

Супеси и суглинки

0,60

300

Глинистые влажные, пластичные

0,35

500

Глинистые, полутвердые и твердые

0,70

2000

Лесс и лессовидные

0,50

400

Торф

0,20

100

Низкотемпературные мерзлые (песчаные, глинистые, насыпные)

1,00

2200

Высокотемпературные мерзлые (песчаные, глинистые, насыпные)

1,00

1500

Гравий, щебень и галечник

См. примеч. 2

1100

Известняки, сланцы, песчаники (слабовыветренные и сильно выветренные)

То же

1500

Скальные породы (монолиты)

То же

2200

 

Примечание:

1. В таблице приведены наименьшие значения , которые следует уточнять при изысканиях.

2. Значения коэффициентов защемления трубопровода следует принимать по грунту засыпки.

 

Таблица 23.

Значения коэффициентов степени ответственности трубопровода

 

 

 

 

 

 

 

           
Разместить сайт в каталоге
Разместить статью в каталоге