Прочность и жесткость отводов и тройниковых соединений

13.4.1 При проверке прочности отводов газопроводов необходимо учитывать продольные напряжения от действия внутреннего давления, а также от изменения длины газопровода под действием внутреннего давления продукта и от изменения температуры стенок труб и изгиба при компенсации продольных деформаций.

13.4.2 При определении жесткости и напряженного состояния отводов следует учитывать условия его сопряжения с трубой и влияние внутреннего давления.

13.4.3 При расчете газопровода жесткость участков на длине отводов вычисляется по формуле

(13.22)

где E ₀ I - изгибная жесткость сечения отвода, МН·м²;

k _p - коэффициент повышения гибкости отвода.

13.4.4 Значения коэффициента повышения гибкости отводов k _p следует определять в зависимости от центрального угла отвода φ и коэффициента гибкости длинных отводов k _p^*:

(13.23)

(13.24)

13.4.5 Коэффициент гибкости длинных отводов k _p^* вычисляют с учетом действия внутреннего давления по формуле

(13.25)

где f ₂ - параметр перемещений срединной поверхности отвода.

13.4.6 Входящий в формулу (13.25) параметр перемещений f ₂, а также другие параметры перемещений f _п, необходимые для определения коэффициента увеличения напряжений в отводах, находятся на основании следующих рекуррентных формул:

(13.26)

13.4.7 В формулы (13.26) входят вспомогательные коэффициенты, которые вычисляются зависимостями:

(13.27)

(13.27)

в которые входит параметр кривизны отвода λ и параметр внутреннего давления р ^*:

(13.28)

где R - радиус кривизны отвода, м;

t _поm - номинальная толщина стенки отвода, м;

r - радиус средней линии сечения отвода, м, вычисляемый по формуле

(13.29)

где D - диаметр отвода наружный, м;

(13.30)

где μ₀ - коэффициент Пуассона материала отвода;

Р _d - давление расчетное, МПа;

Е ₀ - модуль упругости материала отвода, МПа.

13.4.8 Коэффициент гибкости тройниковых соединений следует принимать равным единице.

13.4.9 При расчете на прочность отводов расчетный момент М (МН·м) определяется зависимости от изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и < коэффициента увеличения продольных напряжений по формуле

(13.31)

где m _s - коэффициент увеличения напряжений;

M _i - изгибающий момент, действующий в плоскости отвода, МН·м;

М ₀ - изгибающий момент, действующий из плоскости отвода, МН·м.

13.4.10 Коэффициент увеличения напряжений в отводах m _s вычисляют по формулам:

(13.32)

(13.33)

13.4.11 Коэффициент увеличения напряжений в длинных отводах m ^* _s следует определять с учетом действия внутреннего давления по формуле

(13.34)

в которой значение коэффициента гибкости k ^*_p принимается по формуле (13.25), а значения параметров перемещений f _n - по формулам (13.26).

13.4.12 Результирующий изгибающий момент, действующий на ответвление тройника, вычисляют по формуле

(13.35)

где M _i - изгибающий момент на ответвление тройника, действующий в плоскости тройника, МН·м;

М _o - изгибающий момент на ответвление тройника, действующий из плоскости тройника, МН·м;

m _i, m _o - коэффициенты увеличения напряжений при изгибе соответственно в плоскости и из плоскости тройника, вычисляемые по формулам:

(13.36)

(13.37)

где d, D - соответственно диаметры наружные ответвления и магистрали тройника, м.

13.4.13 Входящий в формулу (13.36) безразмерный параметр тройника h вычисляют по формулам:

- для сварных тройников без усиливающих элементов:

(13.38)

- штампованных и штампосварных тройников:

(13.39)

r - радиус средней линии сечения отвода, м, вычисляющийся по формуле

(13.40)

где D - диаметр наружный основной трубы (магистрали) тройника, м;

(T _h)_n - номинальная толщина стенки магистрали тройника, м.