РД 102-63-87

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМШШЕННОСТИ СССР

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА СССР

УТВЕРЖДАЮ

Главный инженер ГГУ

Минн

егазстроя

Н.И.Курбатов

Maj._мф-.

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель начальника Главфлота sJ

_Ю.Л.Падеров

"    198

МЕТОДИКА

расчета высоты складирования труб большого диаметра

19 8 7

М Е.Т О Д И К A

расчета высоты складирования труб большого диаметра

I. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ВНИИСТом Миннефтегазстроя и ПКБ УПМО

Минморфлота

ИСПОЛНИТЕЛИ от ВНИИСТа - М.П.Карпенко, Б.А.Аникин,

В.С.Бортаковский;

от ПКБ УПМО - Б.А.Воскобойников, М.Э.Криеванс

2. УТВЕРЖДЕН. Главным техническим управлением Миннефтегазстроя СССР и Главфлотом Министерства морского флота СССР. ³

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

Группа S 69

уда

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

Методика расчета высоты складирования

труб большого диаметра    РД    Ю2-63-87

ОКСТУ ^I.

Дата введения от 01,09.87г.

Данная методика обязательна для применения при расчете высоты складирования труб большого диаметра. Методика не распространяется на расчеты высоты складирования многослойных труб.

I. УСЛОВИЯ СКЛАДИРОВАНИЯ ТРУБ

1.1.    Трубы большого диаметра складируются в штабель со смешанными рядами (в "седло") при помощи захватов.

1.2.    Количество рядов труб и, соответственно, высота штабеля определяются меньшей из следующих двух величин: предельной высотой подъема, обеспечиваемой грузоподъемными

С.ЧРД102-    -S?

кранами, и предельной нагрузкой на трубы нижнего ряда, гарантирующей их хранение без остаточных деформаций.

1.3.    Трубы нижнего ряда укладываются на деревянные подкладки или непосредственно на грунтовую площадку.

1.4.    Площадка складирования должна быть ровной и горизонтальной. Для грунтовых площадок допускается угол наклона не более 5°. Трубы при складировании располагаются вдоль линии уклона площадки.

1.5.    Рекомендуемые параметры подкладок: толщина 30+40 мм, ширина I20j20 мм, длина - по ширине штабеля.

Крайние подкладки устанавливаются в 0,5 м от торцов труб.

Расстояние между подкладками должно быть не более трех диаметров труб.

Подкладки размещаются перпендикулярно штабелю труб, через равные интервалы.

Подкладки следует горизонтировать прокладками таким образом, чтобы не было ненагруженных подкладок.

1.6.    Трубы нижнего ряда должны быть надежно закреплены от раскатывания башмаками, скобами или другими приспособлениями.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТРУБ

2.1. В качестве расчетного сопротивления применяется величина R по СНиП 2.05.06-85 "Магистральные трубопроводы" ^(I)

(I)

PAtOZ- -&cs.

где M - коэффициент условий работы труб, при хранении труб в

штабеле М= I;

К_z - коэффициент надежности по материалу; для бесшовных труб из малоуглеродистых сталей К₂ = 1,1, для прямошовных и спиральношовных сварных труб из малоуглеродистой стали и низколегированной стали с отношением минимальных значений предела текучести к временного сопротивления $0,8 К_л- 1,15, для сварных труб из высокопрочной стали с тем же отношением >0,8 К_г- 1,2;

К_н- коэффициент надежности по назначению труб, при хранении труб в штабеле К_м- I;

_ N

- нормативное сопротивление материала труб растяжению (сжатию), принимается равным минимальному значению предела текучести 0_Г по государственным стандартам и техническим условиям на трубы.

3. РАСЧЕТ СХЕМНОГО КОЛИЧЕСТВА РЯДОВ

3.1. Схемное количество рядов /7_СХ определяется как промежуточная теоретическая величина по следующей формуле

«0 - наружный диаметр труб, мм;

у- плотность материала труб, в г/см³, для стали принимается

величина 7,85 г/см³.

Вывод формулы (2) см. в Приложении 2.

4. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО КОЛИЧЕСТВА РЯДОВ ТРУБ

4.1. Предельно допустимое количество рядов труб в штабеле исходя из условия предотвращения остаточных деформаций рассчитывается по следующей формуле

где R_z- по формуле (I), кГ/мм²; S - толщина стенки труб, мм;

(2)

п <с

К г    Кс

(3)

где П_сх- по формуле (2);

К_Г - коэффициент, учитывающий реальные геометрические параметры штабеля, для горизонтальных площадок с твердым покрытием К_г- 1,04, для грунтовых площадок К_г = 1,20;

- коэффициент опорной схемы, при опирании нижнего ряда труб непосредственно на грунтовую площадку £ = I, при опирании труб на подкладки £ = 1,1;

К_с - коэффициент, учитывающий дополнительную нагрузку от снега и обледенения, при хранении труб в штабеле в летний период К_с-1_% при хранении труб в штабеле в зимний период К_с = 1,05; в особых случаях нормативную снеговую нагрузку и нагрузку от обледенения следует определять согласно СНиП 2.01 ОТ

4.2.    В качестве допустимого количества рядов принимается ближайшее меньшее целое значение П.

4.3.    При опирании нижнего ряда труб на подкладки выполняется проверочный расчет допустимости расстояния между ними

- ^Ъ2>    (4)

где L - длина трубы, м;

В - количество подкладок под трубами нижнего ряда.

4.4.    При складировании труб, имеющих изоляционное покрытие, конструкция и число подкладок выбирается в соответствии с расчетом изоляционного покрытия на смятие. Кроме того, выполняется проверочный расчет на смятие изоляционного покрытия соприкасающихся труб.

4.5.    При складировании тонкостенных стальных труб с отношением $6) менее I/I40 или труб не стальных с Г< 3 г/см³ необходимо закреплять верхний ряд труб для предупреждения их раскаты-

РА юг- -srct.

вания ветром, а также выполнять проверочный расчет на опрокидова-ние штабеля труб от ветровой нагрузки; при этом нормативные значения статической и динамической составляющих ветровой нагрузки следует определять согласно СНиП П-6-74 как для сооружений с равномерно распределенной массой и постоянной жесткостью.

5. ОПРВДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШТАБЕЛЯ

5.1.    Высота штабеля труб определяется по формуле

Н = 2) (0,866 п + 0,134),    (5)

где 2)- по формуле (2);

П - по формуле (3).

Пример расчета см. Приложение I.

5.2.    Максимальная нагрузка, передаваемой одной трубой нижнего ряда на площадку складирования, определяется по формуле

Q =iriO^e$2>ft,L ,    (₆)

где Q - нагрузка, передаваемая одной трубой, тонн;

S_t£),jr- по формуле (2), т.

П - по формуле (3);

А - по формуле (4), м.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

ПРИЛОЖЕНИЕ I спрлвочное

Исходные данные Диамедр труб «2= 1420 мм.

Толщина стенки (Г= 17,5 мм.

Трубы прямошовные стальные Л^= 1,15; Г- 7,85 г/см³. Минимальный предел текучести 6^= 47 кг/мм² (из технических условий на трубы).

Длина труб L = 12 м.

Трубы складируются на горизонтальной площадке с твердым покрытием, К_г = 1,04.

Нижний рад труб укладывается на подкладки, £? = 1,1. Складирование труб производится в летний период, Л^= I. Количество подкладок В- 4.

1.    Определение расчетного сопротивления

Л - irb-Rl =    _т-7 * 47 = 40,87 кг/мм²

* ^Kz    1,15    •    I    •    I

2.    Расчет схемного количества рядов

П. = 0,45+36,51-10⁴-%|- = 0,45+36,5I-I0⁴-^SLI2i| = ₁₆,95 ^Сх    fJtf-    7,85-14202

3.    Проверка расстояний между подкладками

— =₄^М: I^м -з,? и < за

4.    Расчет допустимого количества рядов

Jyj У Hex    16,95    ТА    ро

^П " ш • 1,1-Г ^14>82

/7 = 14

Из условий технологии складирования выбирается /7=11.

5.    Расчет зысоты штабеля

И =J3(0,866ft +0,134) = 1420 (0,866-11+0,134) = 137X7 мм = 13,7 к

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Вывод Формулы

для определения схемного количества рядов

Усилия, действующие на поперечное сечение трубы нижнего ряда показаны на рис.1. Изгибающий момент    вычисляется

по    формуле (Е.Н.Лессиг и др. "Стальные листовые конст

рукции", М., Госстройиздат, 1956).

«г

м = л/£    +    £ 4cf.ec со>₉ -

— Со4 ОС 4ift(f) +    *(i - у у)    _>

(I)'

где £) - наружный диаметр трубопровода;

А? - реакция площадки складирования;

£ - вес кольца единичной ширины;

А/ - сосредоточенная сила, передающая нагрузку верхних рядов труб.

Наибольший изгибающий момент - в нижней образующей трубы при 7Т( 180°). Для идеальной схемы = 30°, <£'- 3f, где $ - толщина стенки трубы, плотность материала труб

Ш-    _а

М -- 0,2553 //2) +0.2S $/■£>* .

^~ Танк (^Пс* ' I

(3)'

где Мех - схемное количество рядов труб в штабеле;

^ - масса трубы единичной длины.

^ _ж^(4)/ Площадь кольца ^вычисляется по формуле $ - If

но учитывая, что отношение толщины стенки

к диаметру практически постоянная величина, упрощаем формулу:

усилий

$ = 0,9857 fr    8од.    (6)'

Подставляя    в    формулу    (2) получаем:

М = 0,4565    0,25(6)^;

Для кольца трубы единичной длины момент сопротивления стенки, работающей на изгиб, находят из выражения

w=-jr    .    (V)'

Напряжение изгиба не должны превзойти расчетного сопротивления ₉зависящего от предела текучести

т— < R. .    (8)'

W ¹

Подставляя (6) и (7) в (8), получаем:

2.739 f&fac-l) =    -    *Г/оЭ*.    «>'

Решая уравнение (9.) относительно f?_€x и учитывая размерности следующих величин: Г- г/см³, - кг/mi^, од- мм, 8 - мм, получаем окончательно

0,45 + 36,51 • Ю⁴

AiL