Временные длительные нагрузки и воздействия.

• Внутреннее рабочее (нормативное) давление — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации трубопровода. Устанавливается проектом. При определении рабочего давления для нефтепроводов и газопроводов учитывается технологическая схема транспортирования продукта.

Регламентом устанавливаются следующие коэффициенты надежности по внутреннему давлению:

- для газопроводов = 1,10;

- для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром 700—1200 мм с промежуточными НПC без подключения емкостей = 1,15;

- для нефтепроводов диаметром 700—1200 мм без промежуточных НПС, а также для нефтепроводов диаметром менее 700 мм = 1,10.

• Вес перекачиваемого (транспортируемого) газа на единицу длины трубопровода. Для определения веса газа используется уравнение состояния идеального газа Менделеева – Клапейрона для высоких давлений

, (8.11)

где – давление газа;

- объем газа;

– коэффициент Ван-дер-Ваальса зависящий от давления, температуры и состава газовой смеси;

- универсальная газовая постоянная;

– температура, К;

- количество газа в молях;

– масса газа в кг;

– молекулярная масса кг/моль.

Выразим из формулы (8.11) количество газа в молях

. (8.12)

Внутренний объем одного метра трубы равен

, (8.13)

где = 1м;

– внутренний диаметр трубы.

В этом случае погонный вес газа в трубе будет равен

, (8.14)

где – масса газа в одном метре трубы;

= 9,81 м/сек².

Если учесть, что объем одного моля газа при нормальных условиях равен 22,4 литра, то при известной плотности газа

. (8.15)

Тогда выражение для веса газа в одном метре трубы будет вычисляться по следующей формуле

. (8.16)

После подстановки в формулу (8.15) всех известных величин получается выражение такое же, как формула (6) в СНиП 2.05.06-85

, (8.17)

однако, чтобы получить правильный результат в эту формулу необходимо подставлять давление в , в .

Для вычисления расчетного веса газа в трубопроводе коэффициент надежности принимается = 1,0.

• Нормативный вес нефти или нефтепродуктов в 1 метре трубопровода

, (8.18)

где - удельный вес нефти или нефтепродукта.

Для вычисления расчетного веса нефти в трубопроводе коэффициент надежности принимается = 1,0.

• Температурные воздействия на трубопровод оцениваются возникающими температурными деформациями

, (8.19)

где - относительные линейные деформации;

- температурный коэффициент линейного расширения;

- нормативный температурный перепад в металле стенок трубы, который следует принимать равным разнице между максимальной или минимальной возможной температурой стенок в процессе эксплуатации и соответственно наименьшей или наибольшей температурой, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода (свариваются стыки, привариваются компенсаторы, производится засыпка трубопровода и т.п.). Максимальную или минимальную температуру стенок труб в процессе эксплуатации трубопровода следует определять в зависимости от температуры транспортируемого продукта, грунта, наружного воздуха, а также скорости ветра, солнечной радиации и теплового взаимодействия трубопровода с окружающей средой.

• Воздействия неравномерных деформаций грунта, не сопровождающиеся изменением его структуры. К таким воздействиям относятся осадки и пучения грунта; оползни, деформации земной поверхности в результате горных разработок и т.д. Деформации грунта должны определяться на основании данных анализа грунта и условий их возможного изменения в процессе строительства и эксплуатации магистрального трубопровода.