СП 66.13330.2011 Действует

6.1.2. При расчете раструбных труб на поперечный изгиб и осевое растяжение за расчетное сопротивление принимается величина , равная пределу упругости на растяжение. Предельным состоянием считается достижение в металле труб напряжений, равных пределу упругости.

6.4.2. Эти локализованные давления должны быть нейтрализованы в целях предотвращения расстыковывания труб с помощью применения усиленных соединений типа "RJ", а также путем строительства железобетонных укрепительных свай, воспринимающих горизонтальные усилия, и в случае исчерпания несущей способности трубопровода в горизонтальном направлении.

Сила осевого давления N, кН, может быть рассчитана по общей формуле

9.1.3. Давление грунта на трубу круглого сечения определяют действием следующих напряжений по формулам:

11.8.5. Винтовые анкерные упоры следует также устанавливать при прокладке трубопровода из ВЧШГ в горных условиях, когда условие применения гравитационных блоков затруднено и малоэффективно.

Расстояние между анкерными устройствами (пролет, м) вычисляют по формуле

9.1.10. Для слабых грунтов расчет подземных трубопроводов производится из условий насыпи B >= Dн, где B - ширина траншеи или насыпи, м; Dн - наружный диаметр трубы, см.

В этом случае горизонтальная составляющая от вертикальной нагрузки отсутствует.

12.2.11. Движение наземного колесного и гусеничного транспорта во время эксплуатации по трассе трубопровода не допускается.

10.3.3. При укладке труб немерной длины, после их укорачивания, необходимо восстановить на гладком конце упорный валик методом наплавки электродуговой сваркой железоникелевым электродом. Форма валика и его основные размеры указаны на рисунке 10.4 и таблице 10.3.

Приварку упорного валика осуществляют с помощью медного направляющего кольца для позиционирования шва.

12.1.6.4. Проектирование трубопроводов из ВЧШГ на ранее образовавшихся карстовых воронках и территориях, имеющих оседания поверхности, не допускается.

12.1.6.1. При проектировании трубопроводов в закарстованных районах следует применять трубы с замковыми усиленными соединениями, в том числе и на малоопасных и неопасных участках, ввиду непредсказуемости возможного образования внезапных провалов грунтов основания и осадки трубопроводов. Конструкция и физико-химические свойства соединений приведены в разделе 10. Расчет на прочность, проектирование и строительство трубопроводов следует проводить в соответствии с методикой, изложенной в разделе 6.

12.2.12. Уравновешивание сил противодействия от гидравлического давления проводится в соответствии с разделом 11.

На опасных и потенциально опасных участках прокладки трубопровода не допускается применение упорных и гравитационных блоков. На таких участках не допускается строительство колодцев для размещения трубопроводной арматуры.

12.2.9. Прокладка трубопровода на опасных и потенциально опасных участках методом ГНБ не допускается.

12.2.3. Прочность трубы на поперечный изгиб определяется как для трубчатой балки и не должна превышать 300 МПа, а расчетный допустимый прогиб от воздействия внешних нагрузок не должен превышать 20 см.

11.12.6. Раструбные трубы из ВЧШГ с соединениями "RJS", "RJ" применяются во всех видах грунтов, без устройства упоров.

11.8.6. При прокладывании напорного трубопровода, особенно в слабых и просадочных грунтах, роль упорных блоков выполняют трубы с замковым соединением типа "RJ" или "RJS", которые защемляются в грунте.

Этот метод состоит в фиксации (закреплении) необходимого числа соединяемых труб с каждой стороны трубопровода для использования силы защемления трубы в грунте в качестве компенсации осевого гидравлического давления.

11.8.3. Несущую способность анкерных устройств указанных выше размеров определяют свойствами грунтов, в которые они ввинчиваются. В зависимости от грунтов расчетная нагрузка на анкерные устройства составляет:

3000 кН - в мягкопластичных глинах, илистых суглинках, супесях.

9.1.9. Расчет трубопроводов на прочность, жесткость и устойчивость проводят для следующих постоянных нагрузок:

внутреннего давления при отсутствии внешних нагрузок;

на опорожненный трубопровод действие нагрузки от давления грунта засыпки;

внутреннего давления воды, действующего также в горизонтальном осевом направлении.

За исходные значения прочности и расчетных напряжений принимают расчетную прочность Rр = 300 МПа и Rср = 240 МПа - напряжение среза упорного валика замковых соединений типов "RJ" и "RJS".

7.11.6. Плети трубопровода считаются выдержавшими испытание на прочность, если при достижении испытательного давления не произойдет разрыва труб, нарушения стыковых соединений и при осмотре трубопровода не будет обнаружено утечек воды.

7.11.1. Испытания сетей водоснабжения, выполненных из ВЧШГ, должны проводиться с учетом основных требований СП 31.13330, СНиП 3.05.04 и в соответствии с проектом производства работ и настоящим СП с учетом условий подземной протяжки труб.

Гидравлические испытания трубопроводов должны проводиться два раза:

на прочность (предварительное испытание); производится на поверхности земли до протяжки звеньев;

на герметичность; проводится после протяжки звеньев и завершения всех работ на данном участке трубопровода с установленными задвижками, но до установки гидрантов, предохранительных клапанов и вантузов.

7.10.6. Расчет труб с соединениями только "RJ" производится на срез приварного валика на гладком конце трубы при продольном перемещении стопоров. Величина расчетного сопротивления срезу σср\sigma_с^рσср​  для труб диаметрами 80 - 300 мм принята равной 240 МПа.

7.10.4. Сборка труб с раструбными соединениями "RJ" производится в соответствии с требованиями 5.16.26 настоящего СП.

7.10.2. Перед началом монтажных работ внутренняя поверхность трубы (особенно кольцевой паз для манжеты) и наружная поверхность гладкого конца трубы должны быть очищены от посторонних предметов и возможных загрязнений. Монтаж труб может производиться картриджным или линейным методом.

7.2.1. Для расчета вертикального давления грунта на трубу от внешних нагрузок при закрытых прокладках принимается расчетная схема, приведенная на рисунке 7.1 [1].

6.8.4. Соединительные части и оснастка из ВЧШГ также должны поставляться с наружным и внутренним покрытиями.

В зависимости от внешних условий использования, а также с учетом требований ГОСТ Р ИСО 2531 для наружного покрытия соединительных частей и оснастки из ВЧШГ могут применяться синтетическая краска, а также цинк с отделочным слоем.

6.5.3. Укладка труб целесообразна на спрофилированное основание. Для устранения возможного вертикального перемещения труб со стыковыми соединениями "RJ" достаточно хомутов-прихваток, которые должны выдерживать максимальные нагрузки от возможного смещения труб, равные силам Q.

6.5.2. Расчетное сопротивление срезу RсрR_{ср}Rср​  при упругой работе материала ВЧШГ принимается равным 240 МПа [3].

Несущая способность соединения трубы типа "RJ" при растяжении в осевом направлении будет равна

6.5.1. Для расчетов несущей способности трубопровода в продольном направлении на срез упорного наварного валика при осевой нагрузке на трубопровод принимается σврср=360Мпа\sigma_{вр}^{ср}=360Мпаσврср​=360Мпа ; σуср=260Мпа\sigma_у^{ср}=260Мпаσуср​=260Мпа  [3].

Примечание. По данным испытаний, полученным на ОАО "Липецкий металлургический завод "Свободный Сокол", значения σврср=450Мпа\sigma_{вр}^{ср}=450Мпаσврср​=450Мпа .

Учитывая, что приваренный валик на гладкий конец трубы не является однородным и не лежит точно в одной плоскости, коэффициент условия работы при срезе валика принимается равным 0,9.

6.1.6. Расчетные нагрузки от воздействия ветра в горизонтальной плоскости для одиночной трубы перпендикулярно ее оси, от снеговой нагрузки и обледенения трубы при диаметрах до 1400 мм не учитываются в расчетах [7].

6.1.3. Нагрузки, подлежащие учету при расчете на изгиб надземных трубопроводов, и значения соответствующих коэффициентов перегрузки приведены в таблице 6.1. Сочетания нагрузок и воздействий должны приниматься в наиболее невыгодных комбинациях для трубопровода и отдельных элементов конструкции.

Таблица 6.1

Виды нагрузок и значения коэффициентов перегрузки при расчете надземных трубопроводов по [5], [6], [7]

Таблица 6.1Нагрузки | Коэффициент перегрузки Собственный вес трубопровода | 1,1 Вес транспортируемой воды | 1,0 Вес обледенения трубы | 1,2 Снеговая нагрузка | 1,4 Ветровая нагрузка | 1,2 Продольные (вдоль оси трубы) напряжения от расчетного значения внутреннего давления | 1,0 Сейсмические воздействия | 1,0

6.1.1. Расчет надземных трубопроводов из ВЧШГ производится на воздействие внутреннего давления, поперечный изгиб от собственного веса, веса транспортируемого продукта, снега, возможного обледенения, давления ветра.

5.18.8. Проведение гидравлических испытаний трубопроводов допускается после достижения бетоном упоров прочности не менее проектной. Засыпка упоров и примыкающих к ним участков труб должна производиться слоями 15 - 20 см с увлажнением и тщательным уплотнением. Степень уплотнения грунта должна быть повышенной.

5.16.21. Наружную поверхность гладкого конца трубы (особенно фаску) до специальной метки покрывают смазкой, поставляемой предприятием - изготовителем труб.

5.15.1. Электрохимическая защита (ЭХЗ) от коррозии проложенных в земле трубопроводов из ВЧШГ с соединениями, обеспечивающими непрерывную электрическую связь по металлу, должна производиться в грунтах высокой коррозионной агрессивности (p<15Oм⋅м)\left(p<15Oм\cdotм\right)(p<15Oм⋅м)  и (или) при опасном действии постоянного блуждающего и переменного токов промышленной частоты.

5.15.4. Применение ЭХЗ обязательно в тех случаях, когда имеется металлическая связь между трубами (фланцевые и сварные соединения) и трубопровод из ВЧШГ находится в зоне опасного действия блуждающих токов.

5.16.19. Уплотнение при стыковке труб под соединения "TYTON", "RJ" осуществляется с помощью резинового кольца на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ (EPDM) за счет радиального сжатия его в кольцевом пазе раструба.

5.16.26. При монтаже труб под соединение "RJ" после их стыковки необходимо:

вставить правый стопор в выемку раструба и продвинуть его вправо до упора;

вставить левый стопор (со стопорной проволокой) в выемку раструба и продвинуть его влево до упора;

вогнуть стопорную проволоку внутрь выемки раструба.

Уложенный трубопровод с соединением "RJ" имеет возможность осевого удлинения в каждом стыке за счет технологического зазора между наплавленным валиком и приливом в раструбной части трубы.

При требовании абсолютно исключить удлинение необходимо растягивать трубопровод при прокладке по участкам с помощью канатной тяги.

5.17.2. Без согласования с соответствующей организацией не допускается производить прокладку надземных трубопроводов на расстояниях менее 2 м от стволов деревьев и 1 м от кустарников. Запрещается перемещение грузов кранами на расстоянии ближе 0,5 м от крон или стволов деревьев. Не допускается складирование труб и других изделий на расстоянии менее 2 м от стволов деревьев без временных ограждающих или защитных устройств вокруг них.

5.17.1. Трубы и фасонные части из ВЧШГ взрывобезопасны, нетоксичны, электробезопасны и радиационно безопасны. Специальных мер безопасности в течение всего срока службы труб и фасонных частей не требуется. Меры по охране окружающей среды должны соответствовать требованиям СНиП 3.05.03 и настоящего СП.

5.2.3. Коэффициент гидравлического сопротивления λ\lambdaλ следует определять по формуле

5.3.1. Равнодействующая расчетной вертикальной нагрузки от давления грунта засыпки при укладке трубопроводов определяется по формулам:

4.6. Расчетное напряжение на растяжение принято равным 300 МПа, временная прочность при растяжении равна 420 МПа. Расчет производится при работе материала трубы только в упругой стадии Суммарное напряжение в опасном сечении трубы (лоток) при любых сочетаниях внешних нагрузок и внутреннего давления не должно превышать , доверительная вероятность  при статических и малоцикловых нагрузках при 300 МПа.

5.2. Гидравлический расчет трубопроводов

Гидравлический расчет напорных трубопроводов из высокопрочных чугунных труб следует проводить с учетом требований СП 31.13330 и настоящего подраздела СП.

5.2.1. Величина напора НтрН_{тр}Нтр​, необходимая для транспортирования воды (сточных вод), определяется по формуле

, (5.1)

где i - удельные потери напора по длине при температуре воды t, °C (потери напора на единицу длины трубопровода), м/м;

hм.сh_{м.с}hм.с​  - потери напора в стыковых соединениях и в местных сопротивлениях, м (следует определять с учетом данных по местным сопротивлениям чугунных соединительных частей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом конкретного завода-изготовителя).

Примечание. Допускается  принимать равной 10 - 20% потерь по длине

5.2.2. Потери напора на единицу длины трубопровода i без учета гидравлического сопротивления соединений следует определять по формуле

5.3.2. Грунты засыпки условно подразделяются на шесть категорий. Нормативные значения удельного веса γ\gammaγ  и модуля деформации EгрE_{гр}Eгр​  грунтов засыпки приведены в таблице 5.5.

5.8.1. При совместном воздействии внешних приведенных нагрузок Q и внутреннего гидравлического давления зависимость между ними является прямолинейной. При работе материала трубы в упругой стадии напряжения от этих нагрузок суммируются, см. [1], [8], [9].

В общем случае эта зависимость выражается формулой

5.3.15. Приведенную глубину заложения трубопровода рекомендуется определять по формуле

5.8.3. Значения Q0Q^0Q0  определяются по формуле

5.8.2. Значения P0P^0P0 определяются по формуле

5.8.4. Значения  P0P^0P0 и  Q0Q^0Q0 для труб диаметрами 80 - 1000 мм классов К-9 и К-10 для незасыпанного трубопровода приведены в таблице 5.13.

5.9.3. Допустимое внутреннее давление в трубопроводе на условия временной прочности раструбной трубы определяется по данным таблицы 5.14.

5.9.1. Расчетное внутреннее давление в трубопроводе P, МПа, определяется по формуле

5.9.2. Номинальная толщина стенки труб h, см, определяется по эмпирической формуле

5.9.4. Допустимая максимальная величина внутреннего гидравлического давления трубопровода для фланцевых соединений определяется из таблицы 5.15 исходя из принципа равнопрочности труб, стыковых соединений и фитингов.

Таблица 5.15

Допустимое внутреннее гидравлическое давление для фланцевых соединений, МПа

Таблица 5.15Условный проход, мм | Pдоп | Pи | Pг 80 | 2,5 | 3,1 | 3,6 100 | 2,5 | 3,1 | 3,6 125 | 2,5 | 3,1 | 3,6 150 | 2,5 | 3,1 | 3,6 200 | 2,5 | 3,1 | 3,6 250 | 2,5 | 3,1 | 3,6 300 | 2,5 | 3,1 | 3,6 350 | 2,5 | 3,1 | 3,6 400 | 2,5 | 3,1 | 3,6 500 | 2,5 | 3,1 | 3,6 600 | 1,6 | 2,0 | 2,5 700 | 1,6 | 2,0 | 2,5 800 | 1,6 | 2,0 | 2,5 900 | 1,6 | 2,0 | 2,5 1000 | 1,6 | 2,0 | 2,5

5.9.7. Приемочное испытательное давление равно

5.10.2. Несущая способность P0P^0P0  и максимально допустимое внутреннее давление при незасыпанном трубопроводе определяются из таблицы 5.13, а допустимое внутреннее давление засыпки грунта в зависимости от внешней грунтовой и транспортной нагрузок определяется расчетом.

5.14.6. Покрытие из металлического цинка должно наноситься на сухую поверхность трубы, на которой не должно быть следов ржавчины, посторонних веществ и загрязнений, препятствующих адгезии покрытия, из расчета не менее 130 г/м2 (на отдельных участках допускается не менее 110 г/м2).

5.10.4. Принятый класс прочности труб на первой стадии должен быть рассчитан на прочность, устойчивость, деформативность, критическую величину внешнего давления при расчетных значениях QэквQ_{экв}Qэкв​

5.10.5. В случае если выбранный класс прочности труб при вычисленных приведенных нагрузках не удовлетворяет критерию прочности при укладке трубы на плоское грунтовое основание, то следует предусмотреть применение более высокого класса прочности.

5.16.35. При прокладке трубопроводов в грунте при минусовых температурах непосредственно перед монтажом труб уплотнительные кольца должны быть выдержаны при температуре плюс 20 +/- 5 °C в течение 24 ч.

5.18.1. Испытания трубопроводов водоснабжения и напорной канализации, смонтированных из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, должны проводиться в соответствии с проектом и с учетом требований СП 31.13330 и СНиП 3.05.04 с использованием типовых технологических процессов и испытательного оборудования, аналогичного тому, какое применяется при гидравлическом (пневматическом) испытании напорных трубопроводов из других материалов (приложение 2).

Допустимое гидравлическое рабочее и испытательное давление принимается по таблицам 5.14, 5.15.

5.18.2. Перед проведением испытаний трубопровода необходимо в местах поворотов, тупиках установить железобетонные упоры, предотвращающие перемещения труб от воздействия давления воды.

5.18.3. Площадь упоров определяется в зависимости от осевых усилий, действующих вдоль оси трубопровода, и прочности грунтов.

Для упора, установленного на повороте трубопровода, эти усилия равны