СП 42-102-2004 “СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ГАЗОПРОВОДОВ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ”.
Расчетные характеристики материала газопроводов
5.67 Расчетными характеристиками материала газопроводов являются: временное сопротивление и предел текучести металла труб и сварных соединений, принимаемые по государственным стандартам и техническим условиям на трубы, модуль упругости материала труб, коэффициент линейного теплового расширения, коэффициент Пуассона, плотность материала труб.
5.68 Модуль упругости материала труб принимается равным: E= 206000 МПа.
5.69 Коэффициент линейного теплового расширения материала труб принимается равным: a=1,2·10-5, °C-1.
5.70 Коэффициент Пуассона материала труб принимается равным: μ=0,3.
5.71 Плотность материала труб принимается равной: ρ q=7850 кг/м3.
Нагрузки и воздействия
5.72 Нагрузки и воздействия, действующие на газопроводы, различаются на:
— силовые нагружения — внутреннее давление газа, вес газопровода, обустройств и транспортируемого газа, давление грунта, гидростатическое давление и выталкивающая сила воды, снеговая, гололедная и ветровая нагрузки, нагрузки, возникающие при укладке и испытании;
— деформационные нагружения — температурные воздействия, воздействия предварительного напряжения (упругий изгиб, растяжка компенсаторов и т.д.), воздействия неравномерных деформаций грунта (просадки, пучения, деформации земной поверхности в районах горных выработок и т.д.);
— сейсмические воздействия.
5.73 Рабочее (нормативное) давление транспортируемого газа устанавливается проектом.
5.74 Собственный вес единицы длины газопровода определяется по формуле (3)
 | ,(Н/м) | (3) |
5.75 Вес транспортируемого газа в единице длины газопровода определяется по формуле (4)
 | ,(Н/м) | (4) |
5.76 Давление грунта на единицу длины газопровода определяется по формуле (5)
 | ,(Н/м) | (5) |
5.77 Гидростатическое давление воды определяется по формуле (6)
 | ,(Н/м) | (6) |
5.78 Выталкивающая сила воды на единицу длины газопровода определяется по формуле (7)
 | ,(Н/м) | (7) |
5.79 Вес снега на единицу длины надземного газопровода определяется по формуле (8)
 | ,(Н/м) | (8) |
где μc=0,2 для газопроводов диаметром до 600 мм включительно и 0,3 — св. 600 мм.
Нормативная снеговая нагрузка s0;(Н/м) должна приниматься по СНиП 2.01.07.
5.80 Вес обледенения на единицу длины надземного газопровода определяется по формуле (9)
 | ,(Н/м) | (9) |
где ti— толщина слоя, м;
γi— плотность гололеда, Н/м.
Величины необходимо принимать по СНиП 2.01.07.
5.81 Ветровая нагрузка на единицу длины надземного газопровода, действующая перпендикулярно его осевой вертикальной плоскости,определяется по формуле (10)
 | ,(Н/м) | (10) |
где ω0— нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района России по СНиП 2.01.07;
k,ζ — коэффициенты, принимаемые по таблице 7, в зависимости от типа местности.
Таблица 7
| Коэффициент | Тип местности | ||
| А | В | С | |
| 0,75 | 0,5 | 0,4 | |
| 0,85 | 1,22 | 1,78 |
В таблице 7 типы местности определяются:
А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.
5.82 Температурный перепад в газопроводе принимается равным разности между температурой газа в процессе эксплуатации газопровода (наименьшей или наибольшей) и температурой, при которой фиксируется расчетная схема газопровода.
5.83 Воздействие от предварительного напряжения газопровода (упругий изгиб по заданному профилю) определяется по принятому конструктивному решению газопровода.
5.84 Воздействия от неравномерных деформаций грунта (просадки, пучение, влияние горных выработок и т.д.) определяются на основании анализа грунтовых условий и возможного их изменения в процессе эксплуатации газопровода.
5.85 Сейсмические воздействия на надземные газопроводы принимаются согласно СНиП II-7.
Определение пролетов надземных газопроводов
5.96 Расстояние между опорами надземных газопроводов, укладываемых на опоры с обеспечением компенсации температурных удлинений (например, путем установки П-образных, -образных или линзовых компенсаторов), должно удовлетворять условиям:
— статической прочности;
— предельно допустимому прогибу;
— динамической устойчивости.
В случае необходимости удовлетворения всех условий расстояние между опорами принимается наименьшим из определенных по этим условиям.
Конструкции опор надземных газопроводов, прокладываемых по вечномерзлым, пучинистым, просадочным, набухающим или насыпным грунтам, устраивают так, чтобы позволять восстанавливать проектное положение газопроводов, а величины пролетов в этих случаях принимают с коэффициентом 0,9.
Расстояния между неподвижными опорами рекомендуется принимать согласно таблице 14.
Таблица 14
| Диаметр газопровода, мм | Расстояние между неподвижными опорами, м, не более |
| До 300 | 100 |
| Св. 300 до 600 | 200 |
| » 600 | 300 |
5.97 При определении величин пролетов различают средние и крайние пролеты (рисунок 4). Средние пролеты не должны, как правило, отличаться друг от друга более чем на 20%. Расстояние между опорами крайнего пролета составляет 80% расстояния между опорами среднего пролета.
Рисунок 4
1 — средний пролет; 2 — крайний пролет; 3 — компенсатор; 4 — подвижная опора; 5 — неподвижная опора
5.98 Величина среднего пролета газопровода из условия статической прочности, которое должно удовлетворяться во всех случаях, определяется по формуле (25)
(м), (25)
где
 | ,(Н/м) | (26) |
5.99 Для газопроводов, в которых возможно образование конденсата при их отключении, величина среднего пролета не превышает величины
(м), (27)
здесь q — определяется по формуле (26);
ψ — по таблице 15 в зависимости от диаметра газопровода и его уклона.
Таблица 15
| Уклон газопровода | Коэффициент для условных диаметров газопровода, мм | ||
| 100 и менее | 300 | 500 | |
| 0,000 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 0,001 | 1,33 | 1,26 | 1,23 |
| 0,002 | 1,54 | 1,44 | 1,39 |
| 0,003 | 1,72 | 1,58 | 1,53 |
| 0,004 | 1,86 | 1,72 | 1,66 |
| 0,005 | 2,00 | 1,85 | 1,79 |
| 0,006 | 2,13 | 1,98 | 1,92 |
| 0,007 | 2,26 | 2,10 | 2,04 |
| 0,008 | 2,38 | 2,22 | 2,16 |
| 0,009 | 2,50 | 2,33 | 2,27 |
| 0,010 | 2,61 | 2,44 | 2,38 |
5.100 Величина среднего пролета газопровода из условия динамической устойчивости (расчет на резонанс) не превышает величины:
 | ,(Н/м) | (28) |
здесь из нагрузок снеговой vs и гололедной vi принимается одна — большая.
Значение коэффициента kc принимается по таблице 16 в зависимости от числа пролетов.
Таблица 16
| Число пролетов | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | >6 |
| 3,56 | 2,46 | 2,01 | 1,83 | 1,74 | 1,69 | 1,57 |
Расчет на динамическую устойчивость выполняется только для надземных газопроводов, прокладываемых на открытых участках трассы.
При прокладке надземных газопроводов по стенам зданий и сооружений расчет на динамическую устойчивость не требуется.
