4.6. Проверка овальности сечений подземного газопровода после укладки и засыпки

4.29. После укладки и засыпки подземного газопровода под действием веса грунта засыпки происходит нарушение первоначально правильной кольцевой формы сечений газопровода. Отклонение формы поперечного сечения трубы от кольцевой характеризуется так называемой овальностью, которая вычисляется по формуле

где Θ – овальность сечения, %; D_max, D_min – соответственно максимальный и минимальный диаметры в рассматриваемом сечении трубопровода, м.

4.30. Вертикальную равномерно распределенную нагрузку q от веса фунта засыпки вычисляют по формуле

где g – ускорение свободного падения, м/с²; _d – плотность грунта ненарушенной структуры, кг/м³(см. табл. П2.1); H – высота засыпки от поверхности земли до верхней образующей трубы, м; k_bf – коэффициент, учитывающий уменьшение плотности грунта засыпки по сравнению с грунтом ненарушенной структуры k_bf= 0,95-0,98; k_tr – коэффициент вертикального давления грунта в траншее.

4.31. Овальность сечения подземного газопровода после его засыпки:

; ; ,

где q – вертикальная равномерно распределенная поперек оси трубопровода нагрузка от веса грунта засыпки, действующая на уровне верхней образующей трубопровода, МН/м; r – радиус средней линии поперечного сечения трубы, м; L^* – единичная длина трубопровода, L* = 1 м; – цилиндрическая жесткость оболочки, МН·м.

4.32. Коэффициент вертикального давления грунта в траншее k_tr вычисляют в зависимости от размеров траншеи по формулам:

– для песчаных и супесчаных грунтов засыпки:

– глинистых грунтов засыпки:

где b – средняя ширина траншеи, м; Н – высота засыпки от поверхности земли до верхней образующей трубы, м.

4.33. Средняя ширина траншеи вычисляется по приближенной формуле

где h₀ – глубина заложения газопровода (п. 1.11) м; α – угол между основанием и откосом траншеи, град.

4.34. Полученное по формуле, приведенной в п. 4.29, значение овальности должно удовлетворять условию:

где Θ_COD – овальность, %, допускаемая из условия прохождения ВТУ. В случае если условие не удовлетворяется, следует назначить меньшую глубину засыпки или применить трубы с более толстой стенкой.

4.7. Устойчивость формы поперечных сечений газопровода

4.35. Условие местной устойчивости стенки трубы газопровода может быть выполнено за счет назначения соответствующей толщины стенки при известных изгибных деформациях и начальной овальности сечений труб.

4.36. Критическая продольная деформация при изгибе газопровода принимается из получивших достаточное экспериментальное подтверждение теоретических разработок теории устойчивости цилиндрических оболочек в виде

При совместном действии изгибающего момента и продольной растягивающей силы местная устойчивость стенки газопровода обеспечивается при выполнении условия

где ε_b – предельно допустимая изгибная деформация, %.

В данной формуле все деформации сжатия условно считаются положительными. Предельно допустимая изгибная деформация ε_b задается в проекте. Она не должна превосходить значения 0,40  %.

4.37. Понижающий коэффициент ψ_N вычисляют по формуле

где σ_N – осевые сжимающие продольные напряжения, МПа, условно считающиеся положительными и приравниваемые к величине продольных напряжений, но без учета изгиба: .

4.38. Параметр овальности, вычисляемый зависимостью:

_,

где Θ₀ – расчетная начальная овальность, следует принять равной 2,0 %.

4.39. Параметр критического напряжения вычисляется следующим образом: