7.3 Оборудование и металлоконструкции напорных дериваций

7.3.1 Стальные трубопроводы должны проектироваться с технико-экономическим обоснованием возможных вариантов и обеспечением несущей способности конструкций, а также с учетом требований:

- соответствия конструкции условиям эксплуатации, в том числе температурным условиям;

- соответствия конструкции и несущей способности технологическим режимам функционирования гидроагрегата и действию его защит в нештатных ситуациях;

- обеспечения условий эксплуатации трубопровода, в том числе его противокоррозийной защиты.

7.3.2 Конструктивные требования

7.3.2.1 Открытые стальные трубопроводы должны проектироваться разрезными с компенсаторами. Отсутствие компенсаторов на отдельных конструктивных участках трубопроводов подлежат расчетному обоснованию.

7.3.2.2 Каждый прямолинейный участок разрезного трубопровода между анкерными опорами должен опираться на ряд промежуточных подвижных опор и иметь температурный компенсатор.

При прокладке трубопровода на осадочных грунтах в конструкции трубопровода должны быть либо температурно-осадочный, либо осадочный и температурный, либо температурно-осадочный и осадочный компенсаторы.

7.3.2.3 Трубопроводы с изменяющимися по длине диаметрами должны быть разделены на участки с постоянными диаметрами. Переход от одного диаметра к другому должен осуществляться конусными звеньями, располагаемыми в пределах анкерных опор.

7.3.2.4 Трасса трубопровода должна исключать образование в трубопроводе значительного вакуума (кроме отдельных специальных участков в виде арки или дюкера).

7.3.2.5 Анкерные опоры должны устанавливаться:

- в местах изменения направления оси трубопровода;

- на прямолинейных участках большой длины при расчетном обосновании величины температурных деформаций и нагрузок на анкерную опору.

7.3.2.6 Конструкция опорных устройств промежуточных опор трубопроводов должна обеспечить возможность осевого перемещения трубопровода, а также его высотную регулировку. Высотная регулировка трубопровода на промежуточных опорах должна осуществляться посредством прокладок или клиновых устройств в зависимости от ожидаемой осадки грунта.

Для открытых трубопроводов должны применяться катковые промежуточные опоры с противоугонными устройствами.

Опирание трубопровода на промежуточные опоры должно осуществляться посредством жесткого кольца на оболочке трубы с опиранием на две опорные точки.

7.3.2.7 Компенсаторы должны обеспечить осевую (температурный или температурно-осадочный) и, при специальных условиях, угловую (температурно-осадочный, осадочный) подвижность трубопровода при его деформациях.

7.3.2.8 В начале каждого открыто проложенного трубопровода должны устанавливаться аварийный или аварийно-ремонтный затвор. Трубопровод должен быть оборудован датчиками, реагирующими на превышение скорости в трубопроводе свыше расчетной или изменения направления потока воды (при работе обратимых агрегатов ГАЭС в насосном режиме) для аварийного отключения трубопровода от водозабора.

7.3.2.9 Для внутренних осмотров и ремонта в трубопроводах должны предусматриваться лазы, которые подлежит располагать на расстоянии не более 200 м друг от друга.

В начале трубопровода необходимо устройство патрубка для возможности отвода из трубопровода, профильтровавшейся в него воды через уплотнения затвора.

7.3.3. Гидравлический расчет трубопровода должен включать:

- определение потерь напора и построение линии пьезометрического давления по длине трубопровода;

- определения нагрузок от действия гидравлического удара на конструкцию трубопровода и вакуума (в случае возможности его образования).

Основными задачами расчета трубопровода на гидравлический удар являются определение следующих параметров:

- величин максимального давления по длине напорного трубопровода;

- величин минимальных давлений по длине напорного трубопровода с выявлением зон возможного образования вакуума;

- рационального режима регулирования потока.

В случае, если приемлемым режимом регулирования регулирующих и защитных устройств турбины (направляющий аппарат, предтурбинный затвор), не удается снизить величину гидравлического удара до приемлемого для трубопровода уровня, возникает необходимость устройства на трубопроводе уравнительного резервуара.

7.3.4 Теплотехнические требования

7.3.4.1 В районах с суровым климатом, в случае возможности нежелательного обмерзания внутренней поверхности оболочки, подлежит предусматривать конструктивные (например, утепления) или режимные мероприятия, исключающие обмерзание.

7.3.4.2 Теплотехнический расчет – расчет возможного обледенения – производится с целью определения:

- возможности образования льда на внутренней поверхности стального открытого трубопровода и его параметров;

- допустимости длительного прекращения потока в трубопроводе;

- минимальной скорости потока;

- необходимости тепловой изоляции наружней поверхности трубопровода.

Тепловой расчет трубопроводов проводится с использованием данных о температуре воды, поступающей в трубопровод из водохранилища, водотока, полученных в результате расчета температурной стратификации воды в водохранилище в периоды с отрицательной температурой воздуха, или замеренной расчетной температуры воды в водотоке.

7.3.5 Детальные расчеты и конструирование металлических трубопроводов осуществляют специализированные конструкторские организации на основании технического задания, выдаваемого генеральной проектной организацией, разработавшей проектную документацию.

7.3.6 Деривационные трубопроводы ГЭС и ГАЭС из других материалов должны проектироваться и изготавливаться в соответствии с нормативными требованиями к этим материалам и конструкциям.