Нагрузки и воздействия на МТ

1. Постоянные нагрузки

- Масса собственно металла трубы

q = n ^. g_ст ^. F_сеч

n – коэффициент перегрузки = 1.1; g_ст – плотность стали F_сеч – площадь сечения трубы

- воздействие предварительного напряжения (упругий изгиб)

s_изг=±(Е ^. D)/(2 R)

Е – модуль Юнга = 2.1 ^. 10⁵ МПа; D – наружний диаметр; R – радиус упругого изгиба (не менее 900 диаметров)

- давление грунта сверху

q_гр = n ^. q_гр^н= n ^. g_гр ^. h_ср

n = 1.2; h_ср – средняя глубина заложения трубопровода

- гидростатическое давление воды

q_гр = n ^. q_в^н=^. g_в ^. h_в

n = 1; h_в – толщина слоя воды над трубой

2. Временные длительные нагрузки

- внутреннее давление

вызывает кольцевые и продольные напряжения

s_кц = n ^. (Р ^. D_вн)/(2d)

n = 1.1 для газа или 1.15 для нефти; d - толщина стенки

s_{прод N} = n ^. s_пр^н = n ^. m ^. s_кц^н

m = 0.3 – коэффициент перераспределения

- масса продукта

q_газа=100 ^. Р ^. D_вн²

Р – давление газа, МПа; D_вн – диаметр [м]

q_нефти = r_н ^. g ^. (pD_вн²)/4

- температурное воздействие

s_{пр t} = - a ^. E ^. Dt

a - коэффициент линейного расширения = 1.2 ^. 10^{-5 0}С^-1; Dt – разность между температурой эксплуатации и температурой фиксации трубы.

- воздействие неравномерных деформаций грунта без нарушения его структуры

3. Кратковременные нагрузки

- снеговая

q_сн = Р_сн ^. С_сн

Р_сн – вес снегового покрова на 1 м² грутна; С_сн – коэффициент снеговой нагрузки = 0.4 для одной нитки (для нескольких ниток – по СниП)

- ветровая

q_ветр = D_н ^. (q_стат + q_дин)

q_стат и q_дин – статическая и динамическая нагрузки на трубу

- гололедная

q_лед = 17 ^. b ^. D_н

b – толщина слоя гололеда, мм;

- нагрузка от морозного растрескивания грунта

- нагрузка от пропуска очистных устройств

- оползневые нагрузки

4. Особые нагрузки

- воздействие деформации земной поверхности в районах горных выработок

- воздействие деформации грунта, сопровождающееся изменением его структуры

- термокарстовые процессы