СТО Газпром 2-2.1-318-2009 ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТРУБОПРОВОДОВ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПРОДОЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТРУБОПРОВОДОВ
С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПРОДОЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

СТО Газпром 2-2.1-318-2009

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт
природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ»

Общество с ограниченной ответственностью «Газпром экспо»

Москва 2009

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ»

2 ВНЕСЕН Управлением проектирования и нормирования Департамента инвестиций и строительства ОАО «Газпром»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением ОАО «Газпром» от 17 сентября 2008 г. № 280

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Содержание

1 Область применения 2 Термины и определения 3 Общие положения 4 Основные требования к конструктивным решениям и проектированию трубопроводов 5 Методы расчета трубопроводов при компенсации продольных деформаций, обусловленных внутренним давлением, температурными воздействиями и возможными перемещениями грунта 5.1 Общие требования 5.2 Расчет на прочность и устойчивость подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов 5.3 Расчет на прочность и устойчивость надземных трубопроводов 5.4 Расчет компенсационных участков Приложение А (рекомендуемое) Определение расчетного радиуса кривизны участка подземного трубопровода Библиография

Введение

Настоящий стандарт разработан в рамках тематического плана НИОКР ОАО «Газпром», утвержденного Председателем Правления А.Б. Миллером от 15.04.2002 г., пункт 12,1 «Разработка и совершенствование научно-технической, нормативно-методической и нормативно-правовой документации по освоению газовых и газоконденсатных месторождений, проектированию, строительству и эксплуатации, повышению эксплуатационной надежности и безопасности, продлению ресурса объектов газовой промышленности» Перечня приоритетных научно-технических проблем ОАО «Газпром».

В настоящем стандарте представлены основные положения по расчету магистральных трубопроводов с учетом продольных напряжений, вызванных внутренним давлением, изменением температуры, упругим изгибом, взаимодействием трубопровода с грунтом, осадками, пучением грунта и другими причинами.

Настоящий стандарт разработан на основе научно-исследовательских работ, анализа опыта проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводов в различных районах страны.

Настоящий стандарт разработан в целях методической реализации основных положений СНиП 2.05.06-85* [1] по проектированию трубопроводов с учетом компенсации деформаций, возникающих при действии температуры и давления транспортируемого продукта.

Разработка выполнена авторским коллективом в составе:

Черний В.П. - руководитель темы, Курганова М.А., Рассохина А.В. - ООО «ВНИИГАЗ»;

Поддубский СВ., Пугаченко В.Н. - ОАО «Газпром».

СТО Газпром 2-2.1-318-2009

СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА
«ГАЗПРОМ»

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТРУБОПРОВОДОВ
С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПРОДОЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

Дата введения - 2009-05-04

1.1 Настоящий стандарт распространяется на проектирование линейной части вновь строящихся и реконструируемых магистральных стальных трубопроводов, соответствующих требованиям СНиП 2.05.06-85* [1], диаметром до 1420 мм включительно, рассчитанных на рабочее давление от 1,2 до 10,0 МПа.

1.2 В настоящем стандарте устанавливаются основные конструктивные решения, а также требования к расчету на прочность и проектированию магистральных трубопроводов:

- подземных;

- наземных (в насыпи);

- надземных.

1.3 Требования настоящего стандарта обязательны для дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром», занимающихся расчетом и проектированием линейной части магистральных трубопроводов.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 воздействие: Явление, вызывающее внутренние силы в элементе трубопровода (изменение температуры стенки трубы, деформация основания, усадка и ползучесть материала, сейсмические и другие явления).

2.2 вставка кривая: Криволинейный участок трубопровода, смонтированный из гнутых отводов.

2.3 давление: Механическая величина, характеризующая интенсивность сил, действующих на внутреннюю (внутреннее давление среды) или наружную (внешнее давление воды, грунта) поверхность трубопровода по нормали к ней.

2.4 дневная поверхность грунта: Исходная поверхность грунта, относительно которой определяют положение трубопровода.

2.5 компенсатор: Участок трубопровода специальной конструкции, предназначенный для восприятия температурных деформаций трубопровода за счет своей податливости.

2.6 компенсационный участок: Конструктивный участок трубопровода, характеризующийся повышенными деформациями и перемещениями, обеспечивающий снижение уровня напряжений в трубопроводе.

2.7 магистральный трубопровод (далее - трубопровод): Комплекс производственных объектов, обеспечивающих транспорт природного или попутного нефтяного газа, в состав которого входят однониточный газопровод, компрессорные станции, установки дополнительной подготовки газа (например, перед морским участком), участки с лупингами, переходы через водные преграды, запорная арматура, камеры пуска и приема очистных и диагностических устройств, система электрохимической защиты от коррозии, линии и сооружения технологической связи, газораспределительные станции, газоизмерительные станции, станции охлаждения газа.

2.8 нагрузка: Силовое воздействие, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния конструкции (трубопровода).

2.9 направляющая продольно-подвижная опора: Скользящая опора, допускающая перемещения вдоль оси трубопровода.

2.10 отвод гнутый: Соединительная деталь трубопровода, предназначенная для выполнения поворотов в вертикальной или горизонтальной плоскости линейной части магистральных трубопроводов и ответвлений от них, изготовляемая на трубогибочном оборудовании способом поперечной гибки труб в холодном состоянии.

2.11 предел прочности (временное сопротивление): Нормативное минимальное значение напряжения, при котором происходит разрушение материала труб при растяжении.

2.12 предел текучести: Нормативное минимальное значение напряжения, при котором начинается интенсивный рост пластических деформаций (при незначительном увеличении нагрузки) при растяжении материала труб.

2.13 предельное состояние: Состояние трубопровода, за пределами которого он перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям.

2.14 рабочее давление: Наибольшее внутреннее давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации газопровода (нормальное протекание рабочего процесса).

2.15 расчетная схема: Упрощенное изображение конструкции трубопровода, принимаемое для выполнения расчетов на прочность и устойчивость.

2.16 свободно-подвижная опора: Скользящая или роликовая опора, допускающая перемещения трубопровода в произвольном направлении в горизонтальной плоскости.

2.17 соединительные детали: Элементы трубопровода, предназначенные для изменения направления его оси, ответвления от него, изменения его диаметра и др. (отводы, тройники, переходники и др.).

2.18 способ прокладки: Вид прокладки трубопровода (подземный, наземный (в насыпи), надземный (на опорах)).

2.19 температура замыкания: Температура, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода (свариваются захлесты, привариваются компенсаторы, производится засыпка трубопровода и т.п., т.е. когда фиксируется положение трубопровода при строительстве).

2.20 температурный перепад нормативный: Разница между максимально или минимально возможной температурой стенок труб в процессе эксплуатации и наименьшей или наибольшей температурой, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода (свариваются захлесты, привариваются компенсаторы, производится засыпка трубопровода и т.п.).

2.21 температурный перепад расчетный: Температурный перепад, принимаемый для расчетов магистральных трубопроводов на прочность от расчетных нагрузок и воздействий.

2.22 толщина стенки номинальная: Толщина стенки трубы или соединительной детали, указанная в стандартах или технических условиях.

2.23 трасса: Положение оси трубопровода, отвечающее ее положению на местности и определяемое ее проекциями в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

2.24 устойчивость трубопровода: Свойство конструкции трубопровода поддерживать первоначальную форму оси или форму его поперечного сечения.

3.1 Настоящий стандарт разработан в развитие раздела 8 СНиП 2.05.06-85* [1].

3.2 Способ прокладки трубопровода должен выбираться в зависимости от мерзлотно-грунтовых и гидрологических условий, рельефа местности и температуры трубопровода в процессе строительства и эксплуатации. Для каждого способа прокладки должны проверяться расчетом продольные напряжения, действующие вдоль оси трубопровода.

3.3 Нормативный температурный перепад в металле стенок труб следует принимать равным разнице между максимально или минимально возможной температурой стенок труб в процессе эксплуатации и наименьшей или наибольшей температурой, при которой фиксируется расчетная схема трубопровода.

3.4 Нормативный температурный перепад определяется отдельно для каждого конкретного случая:

- при вычислении напряжений в элементах конструкций трубопровода;

- при определении перемещений трубопровода, воздействия его на окружающий грунт, а также при выборе материалов.

3.5 Температуру различных участков трубопровода следует определять путем применения соответствующих методик и компьютерных программ по гидравлическому и тепловому расчету трубопроводов.

3.6 Для надземной прокладки при определении максимальной температуры трубопровода поправку на солнечную радиацию следует принимать по часу наибольшей ее интенсивности в данный период года в соответствии со Справочником [2].

3.7 Расчетные температуры наружного воздуха следует определять в соответствии со СНиП 2.01.07-85* [3]. Расчетные температуры многолетнемерзлых грунтов на глубине заложения трубопровода следует определять в соответствии со СНиП 2.02.04-88 [4].

3.8 Категории участков трубопроводов, проектируемых с учетом компенсации продольных деформаций, и соответствующие им расчетные коэффициенты определяются в соответствии с разделом 8 СНиП 2.05.06-85* [1].