Свод правил по проектированию и строительству СП 42-103-2003 "Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов" (одобрен постановлением Госстроя РФ от 26 ноября 2003 г. N 195) стр. 27

- температурный перепад, °С;

- коэффициент Пуассона материала труб;

- радиус упругого изгиба газопровода, м;

- плотность грунта, ;

- плотность воды с учетом растворенных в ней солей, ;

- плотность материала пригруза, ;

- плотность частиц грунта, ;

, - продольные фибровые напряжения соответственно от силового и совместного силового и деформационного нагружений, сейсмического воздействия (для сейсмических районов), МПа;

- продольное осевое напряжение от совместного силового и деформационного нагружений, сейсмического воздействия (для сейсмических районов), МПа;

- напряжение в стенке трубы, МПа;

- угол внутреннего трения грунта, град.

Значение расчетной массы полиэтиленовых труб (Извлечение из ГОСТ Р 50838)

+-----------------------+------------------------------------------------+
| Номинальный наружный | Расчетная масса m_q 1 м труб, кг |
| диаметр d_е, мм | |
| +-----------------------+------------------------+
| | SDR 17,6 | SDR 11 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 20 | - | 0,162 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 25 | - | 0,209 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 32 | - | 0,276 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 40 | - | 0,427 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 50 | - | 0,663 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 63 | - | 1,05 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 75 | 0,97 | 1,46 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 90 | 1,40 | 2,12 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 110 | 2,07 | 3,14 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 125 | 2,66 | 4,08 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 140 | 3,33 | 5,08 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 160 | 4,34 | 6,70 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 180 | 5,52 | 8,43 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 200 | 6,78 | 10,40 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
| 225 | 8,55 | 13,20 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------+
|Примечание - Расчетная масса 1 м труб вычислена при плотности|
|полиэтилена 95 кг/м3 с учетом половины допусков на толщину стенки и|
|средний наружный диаметр. |
+------------------------------------------------------------------------+

Максимально допустимые рабочие давления для городских и межпоселковых газопроводов из различных типов труб (Извлечение из ГОСТ Р 50838)

+---------------+--------------------------------------------------------+
| Коэффициент | Максимальное рабочее давление МОР, 10(5) Па (бар), при |
| запаса | использовании труб из |
| прочности С | |
| +---------------------------+----------------------------+
| | ПЭ 80 (MRS 8,0) | ПЭ 100 (MRS 10,0) |
| +-------------+-------------+--------------+-------------+
| | SDR 17,6 | SDR 11 | SDR 17,6 | SDR 11 |
+---------------+-------------+-------------+--------------+-------------+
| 2,5 | 3,9 | 6,4 | 4,8 | 8,0 |
+---------------+-------------+-------------+--------------+-------------+
| 2,8 | 3,4 | 5,7 | 4,3 | 7,1 |
+---------------+-------------+-------------+--------------+-------------+

Приложение Г

Примеры расчета на прочность и устойчивость

1 Определение необходимой величины балластировки

1.1 Балластировка пригрузами

Исходные данные.

Газопровод диаметром  м; материал ПЭ 80, SDR 17,6, рабочее давление р = 0,3 МПа; температура эксплуатации - 0°С, температурный перепад t = -20°С, проектируемый срок эксплуатации - 50 лет, радиус упругого изгиба газопровода = 13,5 м, угол поворота оси газопровода = 0,262 рад.; вес одного пригруза  Н, плотность материала пригруза ; плотность воды с учетом растворенных в ней солей .

Определяем величины , , и соответственно по графику на рисунке 3 и формулам (6), (13) и (3).

В нашем случае

,

значит при температуре эксплуатации 0°С =330 МПа;

270 × 46 пикс.     Открыть в новом окне

;

266 × 68 пикс.     Открыть в новом окне

,

.

Расстояние между пригрузами согласно условиям (11) и (12) должно быть:

271 × 58 пикс.     Открыть в новом окне

м,

790 × 103 пикс.     Открыть в новом окне

,

согласно требованиям 5.68 принимаем = 3,8 м.

1.2 Балластировка грунтом обратной засыпки, закрепляемым НСМ

Исходные данные.

По газопроводу - такие же, как в примере 1.1, по грунту: грунт - песок средней крупности; плотность частиц грунта , удельное сцепление грунта засыпки ; коэффициент пористости грунта засыпки е = 0,45; угол внутреннего трения грунта = 40°.

Определяем величины , a, b и с для формулы (15):

224 × 50 пикс.     Открыть в новом окне

;

273 × 52 пикс.     Открыть в новом окне

;

576 × 52 пикс.     Открыть в новом окне

,

250 × 24 пикс.     Открыть в новом окне

.

Необходимая высота грунта, закрепляемого НСМ, согласно формуле (15) должна быть:

298 × 62 пикс.     Открыть в новом окне

.

На основании 5.70 глубина заложения газопровода в данном случае определяется требованиями подраздела "Подземные газопроводы" СНиП 42-01. Схема его балластировки приведена на рисунке Г.1.

1034 × 1119 пикс.     Открыть в новом окне

2 Определение величины овализации газопровода и устойчивости круглой формы поперечного сечения

Исходные данные.

Газопровод диаметром  м; материал ПЭ 80; SDR 11; рабочее давление р = 0,3 МПа; температура эксплуатации - 0°С; проектируемый срок эксплуатации - 50 лет; глубина заложения  м; укладка - на плоское основание; ширина траншеи В = 1 м; грунт - суглинок; плотность грунта ; модуль деформации грунта засыпки = 3 МПа; высота столба грунтовых вод над верхней образующей газопровода  м; плотность воды с учетом растворенных в ней солей ; интенсивность нагрузки на поверхности грунта ; нагрузка от транспортных средств - нерегулярное движение автотранспорта согласно рисунку 7, .

2.1 Определение величины овализации

Определяем параметр жесткости сечения газопровода по формуле (18) и полную погонную эквивалентную нагрузку по формуле (17).

Для определения величины D по графику на рисунке 3 определяем . В нашем случае