19.2 Определение нагрузок на опоры

Вертикальную нормативную нагрузку на опору труб F_V, согласно прил. 8 [14], определяем по формуле, Н:

F_V = q_в · 𝓁 (80)

Горизонтальные нормативные осевые F_hx и боковые F_hy нагрузки на подвижные опоры труб от сил трения в опорах определяем по формулам, Н:

F_hx =М_х · q_в · 𝓁 (81)

F_hx = М_у · q_в · 𝓁 (82)

где М_X , М_у - коэффициенты трения в опорах соответственно при перемещении опоры вдоль оси трубопровода и под углом к оси, при­нимаемые по табл. 10

Коэффициенты трения

Таблица 10

Типы опор	Коэффициент		трения
	(сталь по		стали)
	МX		Му
Скользящая	0,3		0,3
Катковая	0,1		0,3
Шариковая	0,1		0,1
Подвеска жесткая	0,4		0,1

Примечание. При применении фторопластовых прокладок под скользящими опорами коэффициенты трения принимаются равными 0,1.

Горизонтальные боковые нагрузки с учетом направления их действия учитываем при расчёте опор, расположенных под гибкими компенсаторами, а также на расстоянии менее 40 D_y тру­бопровода от угла поворота или гибкого компенсатора.

Результирующее осевое усилие, действующее на неподвижную опору, Н.

N = aP Mq∆𝓁 +∆S (83)

где ∆𝓁 - разность длин участков трубопроводов с обеих сторон неподвижной опоры, м;

М - коэффициент трения на подвижных опорах; ∆S - разность осевых сил компенсаторов с обеих сторон неподвижной опоры, Н; a - коэффициент; для разгруженных неподвижных опор a = 0, для неразгруженных a=1.

Напряжение сжатия, возникающее при повышении температуры на ∆t в прямолинейном участке без компенсации, Па;

σ = 𝓛E∆t, (84)

где 𝓛 - средний коэффициент линейного удлинения стали, 𝓛 = 12 · 10^-6 град ^-1

Сила, вызывающая деформацию при естественной компенсации трубопроводов симметричной конфигурации, Н:

Р = Е𝓛∆ (85)

А

где ∆ - деформация по направлению действующей силы, м;

А = (86)

- длина элемента участка, м; У - расстояние до середины элементов участка трубопроводов от направления действия силы, м; К – коэффициент понижения жесткости.

Коэффициент понижения жесткости при h ≤ 1

К = h / 1.65 (87)

где h - коэффициент трубы, h = δR / r²; R - радиус изгиба оси трубы, м; - средний радиус поперечного сечения трубы, м.

Напряжение изгиба в элементе трубопровода, наиболее удалённом от направления силы, вызванной температурными деформациями;

(88)

Где У_max – наибольшее расстояние от направления действия силы, м; m – поправочный коэффициент напряжения для гнутых труб,

m = 0.9 / h^2/3

Напряжение, возникающее от тепловых удлинений в трубопроводе со сварными коленами при R = 0 (R = 1 и m = 1) и жестким защемлением его концов, Па

(89)

где 𝓵₁ - вылет компенсатора, м; С – коэффициент, зависящий от конфигурации трубопровода (табл.9.1 [21]). Результаты расчётов сводим в таблицу 11.

Таблица 11

№ участка	σ, Па	Р, Н	А, м	К	R, м	dн, м	∆	σ4, Па
1	306072000	41503,02	90,9	1	0	0,377	0,109	457893428,57
2	306072000	35574,02	90,9	1	0	0,377	0,094	392480081,63
3	306072000	6532,63	64,0	1	0	0,219	0,094	251361630,00
4	306072000	12527,98	64,0	1	0	0,219	0,156	418936050,00
5	306072000	7488,06	64,0	1	0	0,194	0,156	371112300,00
6	306072000	25752,71	119,0	1	0	0,325	0,156	431742187,50
7	306072000	21023,38	67,8	1	0	0,273	0,140	470011815,00
8	306072000	24527,28	67,8	1	0	0,273	0,164	548347117,50
9	306072000	9254,56	64,0	1	0	0,219	0,133	356095642,50
10	306072000	4543,11	43,9	1	0	0,159	0,156	375505000,00