ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ОПОРЫ ТРУБ
1. Вертикальную нормативную нагрузку на опору труб , Н, следует определять по формуле
(1)
где - вес 1м трубопровода, включающий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды (для паропроводов учитывается вес воды при гидравлическом испытании), Н/м;
- пролет между подвижными опорами, м.
Примечания: 1. Пружинные опоры и подвески паропроводов 400 мм в местах, доступных для обслуживания, допускается рассчитывать на вертикальную нагрузку без учета веса воды при гидравлическом испытании, предусматривая для этого специальные приспособления для нагрузки опор во время испытания.
2. При размещении опоры в узлах трубопроводов должен дополнительно учитываться вес запорной и дренажной арматуры, компенсаторов, а также вес трубопроводов на прилегающих участках ответвлений, приходящихся на данную опору.
3. Схема нагрузок на опору приведена на чертеже.
Схема нагрузок на опору
1 - труба; 2 - подвижная опора трубы
2. Горизонтальные нормативные осевые , , и боковые , , нагрузки на подвижные опоры труб от сил трения в опорах нужно определять по формулам:
(2)
(3)
где - коэффициенты трения в опорах соответственно при перемещении опоры вдоль оси трубопровода и под углом к оси, принимаемые по табл. 1* данного приложения;
- вес 1 м трубопровода в рабочем состоянии, включающий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды для водяных и конденсатных сетей (вес воды в паропроводах не учитывается), Н/м.
Таблица 1*
Коэффициенты трения
Тип опор | Коэффициент трения (сталь по стали) | |
Скользящая | 0,3 | 0,3 |
Катковая | 0,1 | 0,3 |
Шариковая | 0,1 | 0,1 |
Подвеска жесткая | 0,1 | 0,1 |
Примечание. При применении фторопластовых прокладок под скользящие опоры коэффициенты трения принимаются равными 0,1. |
При известной длине тяги коэффициент трения для жесткой подвески следует определять по формуле
, (4)
где - тепловое удлинение участка трубопровода от неподвижной опоры до компенсатора, мм;
- рабочая длина тяги, мм.
3. Горизонтальные боковые нагрузки с учетом направления их действия должны учитываться при расчете опор, расположенных под гибкими компенсаторами, а также на расстоянии трубопровода от угла поворота или гибкого компенсатора.
4. При определении нормативной горизонтальной нагрузки на неподвижную опору труб следует учитывать:
4.1. Силы трения в подвижных опорах труб , Н, определяемые по формуле
, (5)
где - коэффициент трения в подвижных опорах труб;
- вес 1 м трубопровода в рабочем состоянии (п. 2), Н/м;
- длина трубопровода от неподвижной опоры до компенсатора или угла поворота трассы при самокомпенсации, м.
4.2. Силы трения в сальниковых компенсаторах, , Н, определяемые по формулам:
; (6)
, (7)
где - рабочее давление теплоносителя (п. 7.6), Па, (но не менее 0,5 · Па);
- длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, м;
- наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;
- коэффициент трения набивки о металл, принимаемый равным 0,15;
- число болтов компенсатора;
- площадь поперечного сечения набивки сальникового компенсатора, кв.м, определяемая по формуле
, (8)
- внутренний диаметр корпуса сальникового компенсатора, м.
При определении величины по формуле (6) величину принимают не менее Па. В качестве расчетной принимают большую из сил, полученных по формулам (6) и (7).
4.3. Неуравновешенные силы внутреннего давления при применении сальниковых компенсаторов , Н, на участках трубопроводов, имеющих запорную арматуру, переходы, углы поворота или заглушки, определяемые по формуле
, (9)
где - площадь поперечного сечения по наружному диаметру патрубка сальникового компенсатора, кв.м;
- рабочее давление теплоносителя, Па.
4.4. Распорные усилия сильфонных компенсаторов от внутреннего давления , H, определяемые по формуле
, (10)
где - эффективная площадь поперечного сечения компенсатора, кв.м, определяемая по формуле
, (11)
где - соответственно наружный и внутренний диаметры гибкого элемента компенсатора, м.
4.5. Жесткость сильфонных компенсаторов , H, определяемая по формуле
, (12)
где R - жесткость компенсатора при его сжатии на 1 мм, Н/мм;
- компенсирующая способность компенсатора, мм.
Значения величин R, , принимаются по техническим условиям и рабочим чертежам на компенсаторы.
4.6. Распорные усилия сильфонных компенсаторов при их установке в сочетании с сальниковыми компенсаторами на смежных участках , Н, определяемые по формуле
. (13)
4.7. Силы упругой деформации при гибких компенсаторах и при самокомпенсации, определяемые расчетом труб на компенсацию тепловых удлинений.
4.8. Силы трения трубопроводов при перемещении трубы внутри теплоизоляционной оболочки или силы трения оболочки о грунт при бесканальной прокладке трубопроводов, определяемые по специальным указаниям в зависимости от типа изоляции.
5. Горизонтальную осевую нагрузку на неподвижную опору трубы следует определять:
на концевую опору - как сумму сил, действующих на опору (п. 4);
на промежуточную опору - как разность сумм сил, действующих с каждой стороны опоры; при этом меньшая сумма сил, за исключением неуравновешенных сил внутреннего давления, распорных усилий и жесткости сильфонных компенсаторов, принимается с коэффициентом 0,7.
Примечания: 1. При определении суммарных нагрузок на опоры трубопроводов жесткость сильфонных компенсаторов следует принимать с учетом допускаемых техническими условиями на компенсаторы предельных отклонений величин жесткости.
2. Когда суммы сил, действующих с каждой стороны промежуточной неподвижной опоры, одинаковы, горизонтальная осевая нагрузка на опору определяется как сумма сил, действующих с одной стороны опоры, с коэффициентом 0,3.
6. Горизонтальную боковую нагрузку на неподвижную опору трубы следует учитывать при поворотах трассы и от ответвлений трубопроводов.
При двухсторонних ответвлениях трубопроводов боковая нагрузка на опору учитывается от ответвлений с наибольшей нагрузкой.
7. Неподвижные опоры труб должны рассчитываться на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов, в том числе при открытых и закрытых задвижках.
При кольцевой схеме тепловых сетей должна учитываться возможность движения теплоносителя с любой стороны.
ПРИЛОЖЕНИЕ 9*
Рекомендуемое