ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ВНИИСТ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ, МОНТАЖУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КОЛЕБАНИИ НАДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Р 362-79

Москва 1979

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ВНИИСТ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ, МОНТАЖУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КОЛЕБАНИИ НАДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Р 362-79

Москва 1979

такт хомута с трубой как при упругих, так и при пластических деформациях трубы в радиальном направлении, возникающих при изменениях давления в трубопроводе.

В качестве упругого элемента может быть применена витая или тарельчатая пружина.

кежду пластинами, стягивающими полухомуты, располагаются упоры 6, которые не позволяют при затяжке хомута болтами 3 и 4 поворачиваться концам пластин, что исключает появление значительных дополнительных изгибающих моментов в хомутах, приводящих к излому, задиров и рисок на трубе.

2.8. Величина силы трения F_rp , необходимая для предотвращения возникновения резонансных колебаний, должна сыть на 13-20% больше возмущающего усилия при ветровом воздействии.

Необходимая величина трения регулируется затяжкой пружины (п.2.4).

Требуемое усилие затяжки Р пружины, контролируемое по величине сжатия пружины (см.п.5.13), определяется по формуле 10

где Kj = 1,2 - коэффициент перегрузки;

К£ = 1,8 - коэффициент надежности затяжки хомута;

F_Tp " необходимая величина силы трения, кгс (см. табл.1);

f = 0,25 - коэффициент трения.

Таблица I

Необходимая величина силы трения в УПК для трубопроводов различных диаметров

-1-1-!-1-!-

Ъы , мм ! До 720 i 820 i 1020    !    1220    i    1420

I_{_j_j_|_

F_Tpi кгс    30    35    85    150    255

2.9.    Конструкции УПК и их крепление к трубопроводу следует изготавливать в соответствии с рабочими чертежами:

1242 ГС1 00 000СБ для одноходового с нерегулируемой длиной;

1242 ГС2 00 000СБ для одноходового с регулируемой длиной;

1242 ГСЗ 00 000СБ для двухходового, разработанными ВНИИСТом и СПКЬ ироектнвфтегазспецмонтаж Мнн-нефтегазстроя.

2.10.    Маркировка и основные конструктивные параметры УПК приводятся в табл.2.

2.11.    Б конструкции устройства используется витая пружина № 208 ГОСТ 13772-68 со следующими основными характеристиками:

высота пружины в свободном состоянии    -    87 мм;

высота пружины при предварительной деформации    -    8? мы;

высота пружины при рабочей деформации    -    68 мм;

сила пружины при предварительной деформации    -    50 кгс;

сила пружины при рабочей деформации    -    430 кгс;

сила пружины при максимальной деформации    -    560 кгс;

диаметр проволоки    -    9 мм;

наружный диаметр пружины    -    45 мм;

жесткость пружины    -    23,    43    кгс/мм;

марка стали    -    60С2А. ^

Таблица 2

Маркировка и основные параметры конструкции УПК

(минимальная (полный ход; Масса [установочная[устройства[ кг

|длина А*, см{ * ^с* i

Минимальная установочная длина - общая длина устройства (с учетом регулировки длины внутренней штанги), когда внутренняя штанга полностью вдвинута внутрь наружной (размер h равен

ИЩЧ см.рис.2,3,4).

V Полный ход двухходового УПК равен сумме максимальных смещейий каждой пары трущихся штанг.

2.12. На газопроводах допускается монтаж УПК с креплением нижнего шарнира с помощью хомута к сваям опор и установкой на трубопроводе хомута, к которому приваривается верхний шарнир, на расстоянии от ригеля на 10 см Оольше продольного перемещения трубопровода (см.рис.1,6).

3. МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ УПК НА ТРУБОПРОВОДАХ

3.1. Выбор типа (марки) УПК для различных систем и высот прокладки определяется соотношением

3.8.    При -вертикальной установке УПК размер к (си.рис. 2,3,4) следует выставить равный 3 си. Затеи необходимо затя -нуть пружину на усилие, определяемое по формуле (2). Для устройства с регулируемой длиной внутренней штанги размер L следует устанавливать по месту и полностью затянуть хомут (поз.1, рис.З) при монтаже УПК к основанию и хомуту, охватывающему трубопровод. При наклонной установке УПК размер к следует определять по формуле

Ь=#-(н-г)_у    (5)

где £ - расстояние от нижней образующей трубы до точки

крепления УПК к опорной конструкции, си (см.рис.6).

3.9.    При монтаже хомута крепления УПК к трубопроводу пластины, стягивающие полухомуты, должны быть параллельны, что обеспечивается регулировкой упоров (поэ.6, рис.5).

Усилие затяжки пружины 430£30 кто.

Хомут должен плотно, без зазоров, охватывать трубу по всему периметру.

3.10.    УПК после монтажа должно быть прямолинейно: поворотов в шарнирах более 15° не допускается. Все болтовые соединения следует надежно законтрить.

3*11* Верхний и нижний иарниры перед установкой УПК на трубопроводе следует смазать смазкой ЦИАТИМ-202 ГОСТ IIII0-75. Последующую смазку необходимо производить в период ремонта газопровода.

3.12.    Соединение пластины, к которой крепится нижний шарнир УПК с анкером, сваей, грузом и т.п., должно быть жестким, не допускающим никаких поворотов.

3.13.    Два раза в год следует производить осмотр УПК, при котором необходимо контролировать:

усилие затяжки пружин Р по величине сжатия

Р = Z Ь ,    (6)

где 2    - жесткость пружины (см.п.2.II);

*    - величина сжатия, мм (рис.2,3,4);

надежность затяжки всех болтовых соединений;

величину выпучивания или осадки анкера, сваи, плиты и т.п., к которым крепится нижний шарнир;

плотность охвата хомутом, закрепляемым на трубопроводе.

15

3.14.    При выполнении работ по изготовлению, складированию, транспортировке и монтажу УПК необходимо соблюдать правила техники безопасности, предусмотренные требованиями СНиП Ш-А. 11-70 и "Правилами техники безопасности при строительстве магистральных стальных газопроводов" (U., "Недра", 1970).

3.15.    Для безопасности производства работ следует применять инвентарные подмости.

1.    Общие положения ................................... 3

2.    Конструкции и классификация устройств для

предотвращения колебаний (УПК) .................... 5

3.    Монтаж и эксплуатация УПК на трубопроводах ....... 12

Руководство

по применению,монтажу и эксплуатации устройств для предотвращения колебаний надземных трубопроводов

Р 362-79 Издание ВНИИСТа

Редактор Г.К.Храпова    Корректор С.II.Михайлова

Технический редактор Т.В.Берешева

Л- 67073 Подписано в печать ЗО.Х1.79г* Формат 60x84/16 Печ.л. 1,0    Уч.-изд.л.    и,8    Бум.л. о,5

Тираж 7Ь0 экз.    Цена    ь    к.    Заказ 63

Ротапринт ВНИИСТа

УДК 621.643.002.2(083.96)

"Руководство по применению, монтажу и эксплуатации устройств для предотвращения колебаний надземных трубопроводов" разработано во ВНИИСТе лабораторией трубопроводов, сооружаемых в особых условиях

Щ, кандидатами техн.наук В.В .Спиридоновым и

ерелъмитером на основе комплекса экспериментальных работ, проведенных в лабораторных и трассовых условиях на газопроводах из труб диаметром 1220, 720 и 529 мм.

В Руководстве приведены конструкция различных типов устройств для предотвращения колебаний надземных трубопроводов и требования к их монтажу, эксплуатации и технике безопасности.

Отзывы и предложения направлять по адресу: 105058, Москва, Окружной проезд, 19, лаборатория трубопроводов, сооружаемых в особых условиях.

©Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (ВНИИСТ), 1979

модуль упругости материала трубы, кгс/см²; момент инерции сечения трубы, смг; наружный диаметр трубы, см;

Упали" полная расчетная погонная нагрузка трубопрово-^г Л да, кгс/см;

Хв - максимальная скорость ветра, при которой не

возникают резонансные колебания трубопровода,м/с, принимается V_B = 1*3 VL , но не более <Ь00 см/с; V_Kp ~ 5    * где Л - частота

основного тона собственных колебаний трубопровода (без УПК),

а - в середине пролета; 6 - на опорах; I - трубопровод; Р-опора; 3 - УПК; k - железобетонная плита; 5 - анкер;

1.6.    Если выбранная длина пролета надземной системы прокладки больше ^ , найденной по формуле (I), то в середине каждого пролета следует установить УПК.

1.7.    УПК следует применять на трубопроводах с наружным диаметром трубы от 325 до 1420 мм, прокладываемых на высоте 57-250 см от поверхности земли.

1.3. Тип УПК следует выбирать в зависимости от величины перемещения трубопровода при температурном воздействии и изменении давления, а также от высоты прокладки над поверхностью земли (см.п.3.1 настоящего Руководства).

2. КОНСТРУКЦИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ (УПК)

2.1.    Конструкция УПК может быть двух типов: одноходовое и двухходовое. Одноходовое УПК может быть с нерегулируемой и регулируемой длиной. Двухходовое устройство выполняют с нерегулируемой длиной.

2.2.    Одноходовое УПК с нерегулируемой длиной состоит из одной пары трубчатых, прижимаемых друг к другу штанг - наружной и внутренней, имеющих возможность в процессе эксплуатации телескопически смещаться одна относительно другой. Величина максимального смещения определяет полный ход УПК (Ап ).

Внутренняя штанга не имеет регулировки длины. Одноходовое УПК с регулируемой длиной также состоит из одной пары трущихся штанг, однако внутренняя штанга имеет регулировку длины.

Двухходовое УПК имеет две пары трубчатых, прижимаемых одна к другой штанг, каждая из которых не имеет регулировки длины.

2.3.    Необходимость относительного смещения наружной и внутренней штанг (хода) в УПК определяется тем, что расстояние между точками крепления УПК к трубе и к опорной конструкции меняется вследствие смещения трубопровода на опорах при изменении давления и температуры. Изменение этого расстояния компенсируется ходом УПК.

2Л, Одноходовое УПК с нерегулируемой длиной (рис.2) выполняется в виде двух вставленных одна в другую трубчатых

5

штанг - наружной (цангового типа) I и внутренней 2, прижимаемых одна к другой хомутом 3 с помощью пружины 4. Наружная и внутренняя штанги через шарниры 3 и 7 крепятся соответственно к хомуту 6, охватывающему трубопровод, и к опорной конструк -ции. Опорной конструкцией могут служить винтовой анкер 8 или свая, погруженные в грунт, железобетонная плита, уложенная на поверхности земли,и т.п. Шарниры выполняются в виде шаровой конструкции. Возможно применение иарниров, выполненных в виде карданов, состоящих из двух перпендикулярно расположенных осей и закрепленных в проушинах. Между прижимаемыми одна к другой нтангами находятся вкладыши 3, которые крепятся к наружному элементу винтамн с потайной головкой или сваркой.

Полный ход УПК ограничивается стопорным кольцом 10, установленным на конце внутренней штанги; при максимальном относительном смещении наружной и внутренней штанг отопорное кольцо упирается во вкладыши. Сжатие пружины производится болтом II. Шарниры устройства закрываются изготовляемыми шв брезента чех-лами'12,

2.3. Одноходовое УПК с регулированием длины внутренней штанги (рис.З) имеет составную внутреннюю штангу (телескопическое трубчатое сочленение). Фиксация необходимой длины внут -ремней нтангн при монтаже на трубопроводе производится полной затяжкой хомута I и не меняется в процессе эксплуатации трубопровода. Регулирование длины внутренней штанги предусмотрено в целях ограничения числа типоразмеров УПК для различных высот прокладки над землей.

2.6.    Двухходовое УПК (рисЛ) следует применять на трубопроводах с высотой прокладки от 80 до 100 см, имеющих большие перемещения на опорах при изменении давления и температурном воздействии (например, на трубопроводах с Катковыми опорами). Ход каждой пары трущихся штанг ограничивается стопорными кольцами.

2.7.    Хомут крепления УПК к трубопроводу (рис.5) состоит из двух полухомутов I и 2, стягиваемых с двух сторон болтами 3 и 4. К нижнему полухомуту I приваривается пластина верхнего шарнира УПК.

С одной стороны устанавливается упругий элемент 3, который обеспечивает стабильность усилия затяжки и постоянны!; кон-

7