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