Расчет трубопроводов на прочность и устойчивость
8.1. Расчетные схемы и методы расчета трубопроводов необходимо выбирать с учетом использования ЭВМ.
Расчетные характеристики материалов
8.2. Нормативные сопротивления растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений R1н и R2н следует принимать равными соответственно минимальным значениям временного сопротивления и предела текучести, принимаемым по государственным стандартам и техническим условиям на трубы.
8.3. Расчетные сопротивления растяжению (сжатию) R1 и R2 следует определять по формулам:
(4)
(5)
где m — коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по табл. 1; k1, k2 —коэффициенты надежности по материалу, принимаемые соответственно по табл. 9 и 10;
kн — коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаемый по табл. 11.
Таблица 9
|
Характеристика труб |
Значение коэффициента надежности по материалу к1 |
|
1. Сварные из малоперлитной и бейнитной стали контролируемой прокатки и термически упрочненные трубы, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву, с минусовым допуском по толщине стенки не более 5% и прошедшие 100%-ный контроль на сплошность основного металла и сварных соединений неразрушающими методами |
1,34 |
|
2. Сварные из нормализованной, термически упрочненной стали и стали контролируемой прокатки, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами. Бесшовные из катаной или кованой заготовки, прошедшие 100 %-ный контроль неразрушающими методами |
1,40 |
|
3. Сварные из нормализованной и горячекатаной низколегированной стали, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами |
1,47 |
|
4. Сварные из горячекатаной низколегированной или углеродистой стали, изготовленные двусторонней электро-дуговой сваркой или токами высокой частоты. Остальные бесшовные трубы |
1,55 |
|
Примечание. Допускается применять коэффициенты 1,34 вместо 1,40; 1,4 вместо 1,47 и 1,47 вместо 1,55 для труб, изготовленных двуслойной сваркой под флюсам или электросваркой токами высокой частоты со стенками толщиной не болев 12 мм при использовании специальной технологии производства, позволяющей получить качество труб, соответствующее данному коэффициенту к1 ; . | |
Таблица 10
|
Характеристика труб |
Значение коэффициента надежности по материалу к2 |
|
Бесшовные из малоуглеродистых сталей |
1,10 |
|
Прямошовные и спиральношовные сварные из малоуглеродистой стали и низколегированной стали с отношением R2н/R1н£0,8 |
1,15 |
|
Сварные из высокопрочной стали с отношением R2н/R1н>0,8 |
1,20 |
Таблица 11
|
Условный диаметр |
Значение коэффициента надежности по назначению трубопровода kн | |||
|
трубопровода, мм |
для газопроводов в зависимости от внутреннего давления r |
для нефтепроводов | ||
|
|
r£ 5,4 МПа р£55 кгс/см2 |
5,4 <р£ 7,4 МПа 55 < р £ 75 кгс/см2 |
7,4 <р£ 9,8 МПа 75 < р £ 100 кгс/см2 |
и нефтепродукто проводов |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
500 и менее |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
600-1000 |
1,00 |
1,00 |
1,05 |
1,00 |
|
1200 |
1,05 |
1,05 |
1,10 |
1,05 |
|
1400 |
1,05 |
1,10 |
1,15 |
— |
8.4. Основные физические характеристики стали для труб следует принимать по табл. 12.
Таблица 12
|
Физическая характеристика и обозначение стали |
величина и размерность |
|
Плотность |
7850 кг/м3 |
|
Модуль упругости Е0 |
206 000 МПа (2100 000 кгс/см2) |
|
Коэффициент линейного расширения а |
0,000012 град-1 |
|
Коэффициент поперечной деформации Пуассона в стадии работы металла: |
|
|
упругой m0 |
0,3 |
|
пластической m |
По п. 8.25 |
8.5. Значения характеристик грунтов следует принимать по данным инженерных изысканий с учетом прогнозирования их свойств в процессе эксплуатации.