РД 10-400-01

РУКОВОДЯЩИЕ ДОКУМЕНТЫ ГОСГОРТЕХНАДЗОРА РОССИИ


НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Дата введения 2001-04-01

Редакционная коллегия:

В.С.Котельников, Н.А.Хапонен, А.П.Глухов (Госгортехнадзор России); В.А.Малафеев, В.В.Гусев (РАО “ЕЭС России”); В.А.Глухарев (Госстрой России); Ю.К.Петреня, И.А.Данюшевский, О.Б.Киреев (АООТ “НПО ЦКТИ им. И.И.Ползунова”); А.З.Миркин, В.Я.Магалиф, Е.Е.Шапиро (ООО “НТП Трубопровод”); А.Г.Казанцев (Государственный научный центр РФ “НПО ЦНИИТМАШ”); В.М.Липовских, В.К.Смирнов (Филиал ОАО “Тепловые сети Мосэнерго”)

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госгортехнадзора России от 14.02.01 N 8

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ с 01.04.01 постановлением Госгортехнадзора России от 14.02.01 N 8

Настоящий Руководящий документ (РД) распространяется на стальные трубопроводы водяных тепловых сетей с рабочим давлением до 2,5 МПа и рабочей температурой до 200 °С и паропроводов с рабочим давлением до 6,3 МПа и рабочей температурой до 350 °С, прокладываемых на опорах (надземно и в закрытых каналах), а также бесканально в грунте.

РД предусматривает определение толщины стенки отводов, тройников и врезок из условия обеспечения их несущей способности от действия внутреннего давления, а также оценку статической и циклической прочности трубопровода.

Оценка статической прочности производится раздельно на действие несамоуравновешенных нагрузок (вес и внутреннее давление) и с учетом всех нагружающих факторов, в том числе температурных деформаций. Если условия статической прочности не выполняются, делается дополнительный расчет на циклическую прочность (выносливость) под действием знакопеременных нагрузок, обусловленных колебаниями рабочих параметров среды в период заданного срока службы трубопровода.

Предназначен для специалистов, осуществляющих проектирование, строительство и реконструкцию тепловых сетей. Обязателен при проведении поверочных расчетов всеми проектными организациями.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Область применения

Настоящие нормы распространяются на стальные трубопроводы водяных тепловых сетей с рабочим давлением до 2,5 МПа и рабочей температурой до 200 °С (категория III, группа 2), а также паропроводов за пределами тепловых источников с рабочим давлением до 6,3 МПа и рабочей температурой до 350 °С (категория II, группа 2).

Рабочее давление и рабочая температура при расчетах прочности и определении нагрузок на опоры и строительные конструкции принимаются в соответствии с требованиями СНиП 2.04.07-86*.

Нормы обеспечивают соблюдение запасов прочности для стальных труб и соединительных деталей не ниже установленных Нормами расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды (РД 10-249-98). На отдельные положения и пункты этих норм в тексте даются прямые ссылки.

Нормы регламентируют определение толщины стенки труб, отводов, тройников и врезок из условия обеспечения их несущей способности от действия внутреннего давления.

Поверочный расчет предусматривает оценку статической и циклической прочности трубопровода. Оценка статической прочности производится раздельно на действие несамоуравновешенных нагрузок (вес и внутреннее давление) и с учетом всех нагружающих факторов, в том числе температурных деформаций. Если условия статической прочности от действия всех нагружающих факторов не выполняются, делается дополнительный расчет на циклическую прочность (выносливость).

1.2. Основные положения расчета на прочность

1.2.1. Расчетная схема трубопровода должна отражать действительные условия его работы, а метод расчета - учитывать возможность использования компьютерной техники.

В качестве расчетной схемы трубопровода следует рассматривать статически неопределимые стрежневые системы переменной жесткости с учетом взаимодействия трубопровода с опорами, присоединенным оборудованием и окружающей средой.

1.2.2. Выбор основных размеров труб и деталей осуществляется по расчетным давлению и температуре с учетом коррозионной активности среды. Расчетное давление следует принимать, как правило, равным максимальному рабочему давлению, а расчетную температуру - максимальной рабочей температуре по проектной документации.

1.2.3. Расчетные значения нагрузок при оценке прочности и устойчивости согласно разделам 5 и 6 настоящих Норм следует определять как произведение их нормативного значения на коэффициент перегрузки (см. п.2.1).

1.3. Основные условные обозначения

- площадь поперечного сечения, см , м;

- расчетная ширина траншеи, м;

- суммарная прибавка к расчетной толщине стенки, мм;

- наружный диаметр, мм;

- наружный диаметр кожуха изоляции (при отсутствии кожуха - наружный диаметр изоляции), мм;

- внутренний диаметр, мм;

- наружный диаметр ответвления тройника, мм;

- внутренний диаметр ответвления тройника, мм;

- модуль упругости материала, МПа;

- модуль упругости при рабочей температуре, МПа;

- модуль упругости материала при температуре окружающей среды, МПа;

- вес трубы с изоляцией и продуктом на единицу длины трубопровода, Н/м;

- высота засыпки от верхней образующей кожуха изоляции до поверхности земли, м;

- момент инерции сечения при изгибе, см, м.

- коэффициенты концентрации напряжений при действии изгибающего момента из плоскости и в плоскости детали соответственно;

- расчетный коэффициент постели, Н/м;

- коэффициент постели изоляционного материала, Н/м;

- коэффициент постели грунта, Н/м ;

- коэффициент концентрации кольцевых напряжений;

- коэффициент концентрации напряжений изгиба;

- коэффициент концентрации напряжений при оценке циклической прочности;

- изгибающие моменты из плоскости и в плоскости детали соответственно, Н·м;

- осевая сила, Н;

- осевая сила от внутреннего давления, Н;

- критическая осевая сила, Н;

- число полных циклов -го типа;

- допустимое число полных циклов -го типа;

- коэффициент перегрузки от нагрузки с шифром ;

- избыточное внутреннее давление, МПа;

- избыточное внутреннее рабочее давление, МПа;

- нагрузка от покрывающего грунта на единицу длины трубопровода, Н/м;

- интенсивность сил трения, действующих вдоль оси трубы при бесканальной прокладке, Н/м;

- радиус гиба отвода, мм;

- предел текучести при рабочей температуре;

- радиус cкругления горловины штампованного (штампосварного) тройника, мм;

- номинальная толщина стенки, мм;

- расчетная толщина стенки, м;

- температура нагрева, °С;

- рабочая температура, °С;

- температура монтажа, °С;

- температурный перепад, °С ;

- момент сопротивления сечения изгибу, см, м;

- расстояние от оси трубы до поверхности земли, м;

- коэффициент линейного расширения, 1/°С;

- плотность грунта, Н/м;