СП 483.1325800.2020 Действует

Трубопроводы промысловые из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом для нефтегазовых месторождений. Правила проектирования, строительства, эксплуатации и ремонта

Официальный источник:

Искать по тексту документа и следить за изменениями →

В.4.7 Коэффициент концентрации продольных напряжений принимается:

- для прямой трубы – 1;

- для отводов – ms*;

- для магистральной части тройникового соединения

; (В.16)

- для ответвления тройникового соединения .

Здесь D1 и D2 – наружные диаметры магистральной части и ответвления тройникового узла.

Значение * для отводов принимают по рисунку В.2 в зависимости от параметров λb и b, определяемых по формулам (В.9) и (В.10).

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

, (В.17)

. (В.18)

Примечание – При вычислении параметров и для магистральной части тройникового соединения используются первые индексы, параметров и для ответвления тройникового соединения – вторые индексы.

Рисунок В.2 – График для определения значений коэффициента *

В.4.8 Проверку общей устойчивости трубопроводов в продольном направлении проводят по условию

, (В.19)

где S  эквивалентное продольное осевое усилие, определяемое от расчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещений трубопровода;

Ncr – продольное критическое усилие, определяемое с учетом принятого конструктивного решения трубопровода.

В.5 Проверка напряженного состояния и устойчивости надземных трубопроводов

В.5.1 Надземные трубопроводы проверяются на прочность, продольную устойчивость и выносливость при колебаниях в ветровом потоке. Методика расчета для надземных трубопроводов, учитывающая раструб и гибкость соединений приведена в СП 66.13330.

В.5.2 Продольные усилия и изгибающие моменты в надземных трубопроводах определяются в соответствии с общими правилами строительной механики. При этом трубопровод рассматривается как статически неопределимая стержневая система переменной жесткости. Величины расчетных значений несущей способности труб при осевом нагружении приведены в таблице 7.5 СП 66.13330.2011. Коэффициенты гибкости отводов и тройниковых соединений определяются согласно В.4.2 и В.4.3.

Расчетная схема при определении продольных усилий и изгибающих моментов в надземных трубопроводах должна учитывать метод монтажа трубопровода.

В.5.3 Балочные системы надземных трубопроводов рассчитывают 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.

В.5.4 В каждом поперечном сечении надземного трубопровода для номинальной толщины стенки трубы и соединительных деталей должны выполняться условия (В.11) и (В.12).

В.5.5 Значения коэффициентов концентрации напряжений для отводов и тройниковых соединений принимаются согласно В.4.7.

В.5.6 При скоростях ветра, вызывающих колебание трубопровода с частотой, равной частоте собственных колебаний, проводят поверочный расчет трубопроводов на резонанс.

В.5.7 Расчетные усилия и перемещения трубопровода при резонансе определяются 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.

В.5.8 Методика расчета прочности трубопровода, не имеющего жесткого соединения от динамического воздействия ветра с учетом принятой конструкции, расстояние между опорами 6 м (каждая труба крепится у раструба к опоре), принята как жесткая конструкция и приведена в СП 16.13330.

В.5.9 Расчет оснований фундаментов и самих опор проводят 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.

В.5.10 Опоры (включая основания и фундаменты) и опорные части рассчитываются 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.

В.5.11 При расчете опор учитывается 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.

В.5.12 Нагрузки на опоры, возникающие от воздействия ветра и от изменений длины трубопроводов под влиянием внутреннего давления, определяются в зависимости от принятой системы прокладки трубопровода на опорах.

В.6 Проверка прочности трубопроводов при сейсмических воздействиях

В.6.1 Напряжения от сейсмических воздействий в подземных трубопроводах и трубопроводах, прокладываемых в насыпи, определяются как результат воздействия сейсмической волны, направленной вдоль продольной оси трубопровода, по формуле

, (В.20)

где m0 | – коэффициент защемления трубопровода в грунте; ko | – коэффициент степени ответственности трубопровода; kп | – коэффициент повторяемости землетрясений; ас | – сейсмическое ускорение, м/с2 ; Е | – модуль упругости материала трубопровода, Па; Т0 | – преобладающий период сейсмических колебаний грунтового массива, с; ср | – скорость распространения сейсмической волны, м/с.

Значения коэффициентов m0, ko и kп принимаются по таблицам В.5–В.7.

Значения величин сейсмического ускорения ac и скорости распространения продольной сейсмической волны ср принимаются по таблицам В.8 и В.5.

Значение величины преобладающего периода сейсмических колебаний грунтового массива T0 определяется при изысканиях.

Таблица В.5 – Значения коэффициентов защемления трубопровода в грунте m0 и скоростей распространения продольной сейсмической волны ср

Таблица В.6 – Значения коэффициентов степени ответственности трубопровода ko

Таблица В.6Характеристика трубопровода | kо Нефте-, продуктопроводы класса I | 1,5 Нефте-, продуктопроводы класса II | 1,2 Нефте-, продуктопроводы класса III | 1,0 Примечание – При сейсмичности 9 баллов и выше коэффициент ko умножается дополнительно на коэффициент 1,5.

Таблица В.7 – Значения коэффициентов повторяемости землетрясений kп

Таблица В.7Повторяемость землетрясений один раз | В 100 лет | В 1 000 лет | В 10 000 лет Коэффициент повторяемости kп | 1,15 | 1,0 | 0,9

Таблица В.8 – Значения расчетных сейсмических ускорений ас

Таблица В.8Сила землетрясения, баллы | 7 | 8 | 9 | 10 Сейсмическое ускорение, м/с2 | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 8,0

Расчет для трубопроводов, не имеющих жесткого соединения, проводится в соответствии с ГОСТ 30546.1 и [13].

В.6.2 При совместном действии всех нагрузок силового и деформационного нагружения, включая сейсмическое воздействие, напряжение от которого определяется по формуле (В.18), величина в условиях (В.11), (В.12) должна удовлетворять условию .

В.6.3 Расчет надземных трубопроводов на сейсмические воздействия проводят согласно требованиям СП 14.13330, с оценкой прочности по условиям (В.11), (В.12).

В.7 Устойчивость положения трубопровода

В.7.1 Устойчивость положения (против всплытия) трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, следует проверять для отдельных (в зависимости от условий строительства) участков по условию

, (В.21)

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

Qпас – суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз (включая собственный вес), Н;

kН.В – 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 %-ной 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.7.2 Интенсивность балластировки (вес на воздухе , Н/м) при обеспечении устойчивости положения, в частном случае – при укладке трубопровода свободным изгибом при равномерной балластировке по длине, определяется по формуле

, (В.22)

где nб – коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным:

0,9 – для железобетонных грузов;

1,0 – для чугунных грузов;

– то же, что в формуле (В.21);

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

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

- для выпуклых кривых

; (В.23)

- для вогнутых кривых

(В.24)

qтр – расчетная нагрузка от массы трубы, Н/м;

qдоп – расчетная нагрузка от веса продукта, Н/м, которая учитывается при расчете трубопроводов, если в процессе их эксплуатации невозможны опорожнение и замещение продукта воздухом;

– нормативная объемная масса материала пригрузки, кг/м3;

– плотность воды, принимаемая по данным изыскания, кг/м3.

В формулах (В.23), (В.24):

E0 – модуль упругости, Па;

I – момент инерции сечения трубопровода на рассматриваемом участке, м4;

β – угол поворота оси трубопровода, рад;

ρ – минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, м.

В.7.3 Для трубопроводов, выполненных из труб с раструбным соединением типа RJ, расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода при расчете интенсивности балластировки не учитывается. Соединение типа RJ не является жестким и позволяет отклоняться соединенным трубам на угол от 3° до 5°, в зависимости от диаметра труб, при сохранении полной герметичности стыка. Таким образом, трубопровод в траншее принимает проектное положение без возникновения упругого изгиба.

В.7.4 Вес грунта засыпки при расчете балластировки трубопроводов на русловых участках переходов через реки и водохранилища не учитывается. При проверке общей устойчивости трубопровода как сжатого стержня допускается учитывать вес грунта засыпки толщиной 1 м при обязательном соблюдении требований в части заглубления трубопровода в дно не менее 1 м.

В.7.5 Расчетную несущую способность анкерного устройства Банк, Н, определяют по формуле

, (В.25)

где z – количество анкеров в одном анкерном устройстве;

– коэффициент условий работы анкерного устройства:

- при z = 1 или при z ≥ 2 и Dн/Dанк ≥ 3 принимаемый равным 1,0;

- при z ≥ 2 и 1 ≤ Dн/Dанк ≤ 3 определяется по формуле

, (В.26)

Pанк – расчетная несущая способность анкера, Н, из условия несущей способности грунта основания, определяемая по формуле

, (В.27)

здесь Фанк – несущая способность анкера, Н, определяемая расчетом или по результатам полевых испытаний;

kн – коэффициент надежности анкера, принимаемый равным 1,4 (если несущая способность анкера определена расчетом) или 1,25 (если несущая способность анкера определена в ходе полевых испытаний статической нагрузкой);

Dн – наружный диаметр трубопровода;

Dанк – максимальный линейный размер габарита проекции одного анкера на горизонтальную плоскость, см.

В.8 Определение несущей способности плети трубопровода при протаскивании

Расчет допустимой осевой нагрузки для трубопровода с соединениями типа RJ проводят по схеме среза приварного валика на гладком конце трубы при продольном перемещении стопоров. Величина расчетного сопротивления срезу для труб от DN 80 до DN 500 принимается 240 МПа.

Допустимые осевые нагрузки трубопроводов с соединениями типа RJ при осевом нагружении приведены в таблице В.9.

Коэффициенты запаса прочности, равные отношению , находятся в пределах 2,0–3,5 (Qм  усилие протяжки, развиваемое машинами ГНБ или другими механизмами протяжки).

Таблица В.9 – Допустимые осевые нагрузки трубопроводов с соединениями типа RJ

Таблица В.9DN, мм | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 500 Qoс, кН | 240 | 260 | 300 | 380 | 580 | 720 | 860 | 940 | 1020 | 1180

Сила протаскивания с учетом коэффициента запаса прочности зависит от диаметра трубопровода и приведена в таблице 10.4 СП 66.13330.2011.

Приложение ГФорма журнала учета результатов входного контроля

Дата поступления | Наименование, марка, тип продукции, обозначение документа на ее поставку | Предприятие-поставщик | Номер партии, дата изготовления и номер сопроводительного документа | Количество продукции в партии | Количество проверенной продукции | Количество забракованной продукции | Количество некомплектной продукции | Вид испытания и дата сдачи образцов на испытание | Номер и дата протокола испытаний | Испытание, при котором выявлен брак | Номер и дата составления рекламации | Причина рекламации (пункт стандарта, технических условий) | Меры по удовлетворению рекламации и принятию штрафных санкций | Мероприятия предприятия-поставщика по закрытию рекламации

Приложение ДАКТочистки полости трубопровода

г.____________________«_____»_________________ 20___ г.

Составлен комиссией, назначенной приказом ________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________

(наименование организации)

от «_____» ______________ 20___ г. в составе:

Председатель комиссии: _________________________________________________________________________

(должность, фамилия, инициалы)

Члены комиссии: _______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Произведена ______________ кратная очистка полости __________________________ трубопровода, диаметром ___________ мм на участке от км_________ ПК _________ до км _________ ПК _________ общей протяженностью __________________ м.

Очистка выполнена в соответствии с требованиями свода правил, проекта, инструкции ___________________, согласованной и утвержденной «_____» _________________ 20_____ г. в установленном порядке способом _________________________________________________________________________________________________

(промывки, продувки,

_________________________________________________________________________________________________

вытеснения загрязнения в потоке жидкости, вид рабочей среды –

_________________________________________________________________________________________________

вода, воздух, газ и т. п.)

Очистка внутренней полости трубопровода производилась до _________________________________________

______________________________________________________________________________________________

Заключение комиссии: __________________________________________________________________________

(указать результаты приемки очистки

_________________________________________________________________________________________________

полости трубопровода, какие последующие работы разрешается

_________________________________________________________________________________________________

производить)

_________________________________________________________________________________________________

Председатель комиссии __________________________ ______________________ ______________