Расчеты на прочность трубопроводов тепловых сетей к.т.н. Магалиф Виктор Яковлевич Заместитель директора ООО «НТП Трубопровод», г. Москва n n

Программа «СТАРТ» Расчет прочности и жесткости трубопроводов Расчет трубопроводов различного назначения на прочность и жесткость при статическом и циклическом нагружении

Программа «СТАРТ» Назначение По программе рассчитываются следующие трубопроводы: n надземные, подземные в канале, с участками, защемленными в грунте (бесканальная прокладка); n плоские, пространственные, неразветвленные и разветвленные, с замкнутыми контурами, практически любой сложности; n с различными конструкциями концевых и промежуточных опор; n с различными воздействиями (расширения от температуры и давления, сосредоточенные и распределенные нагрузки, смещение опор, растяжка - сжатие).

Программа «СТАРТ» Назначение Программа рассчитывает: самокомпенсирующиеся трубопроводы (компенсация температурных расширений обеспечивается гибкостью самой трассы) трубопроводы со специальными компенсирующими устройствами: волнистыми (сильфонными), линзовыми и сальниковыми компенсаторами

Программа «СТАРТ» Назначение В расчете учитываются нелинейности, обусловленные: n трением в опорах скольжения; n отклонением тяг подвесок от вертикального положения; n односторонними связями, присутствующими в реальных конструкциях опор; n взаимодействием трубопровода с грунтом на участках бесканальной прокладки. n при необходимости ПС осуществляет автоматический подбор пружин упругих опор и расчет их затяжки.

Новые нормативные документы ГОСТ Р СЕТИ ТЕПЛОВЫЕ. Нормы и методы расчета на прочность и сейсмические воздействия веден с Утратили силу: СТО РД

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Термопласты – современные материалы для тепловых сетей и систем горячего водоснабжения n Преимущества: - небольшой удельный вес, - хорошие тепло- и электроизоляционные свойства, - стойкость против коррозии.

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Недостатки - более низкие, по сравнению с металлами, характеристики прочности - неспособность противостоять высоким температурам n Область применения: внутриквартальные теплопроводы и трубопроводы ГВС

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Гибкие - геометрически изменяемые. Каждому виду нагрузки здесь соответствует своя форма деформации. n Жесткие - геометрически не изменяемые. Форма меняется только в результате малых деформаций элементов конструкции.

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Допускаемые напряжения определяется по эталонным кривым длительной прочности n Специфика состоит в том, что эти напряжения зависят от температуры в довольно узком диапазоне ее изменения. n Например, при разности температуры всего 10°С допускаемые напряжения могут меняться на 30%.

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Эталонные кривые длительной прочности для пропилена марки PPR- 80

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Для каждой температуры Т i допускаемое напряжение σ i, умножается на коэффициент запаса n Затем определяется время непрерывного действия t i, которое материал может выдержать до разрушения. n Далее рассчитываются суммарная повреждаемость и срок службы трубопровода при переменном температурном режиме

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n Если этот срок не соответствует заданному, процедура поиска допускаемого напряжения продолжается, пока требуемый срок не будет получен. n Для гибких трубопроводов на этом оценка прочности заканчивается n Для жестких трубопроводов допускаемое напряжение служит критерием оценки несущей способности трубопровода как конструкции.

Трубопроводы из полимерных материалов (термопластов) n В настоящее время разрабатывается СТО на трубопроводы тепловых сетей и горячего водоснабжения из термопластов на основе ГОСТ Р *. n СТО предназначено для расчета на прочность как гибких, так и жестких трубопроводов n Реализация в ПС Старт намечена на первое полугодие следующего года.

Трубопроводы из армированного стеклопластика n По сравнению с не армированными трубопроводами из термопластов обладают более высокой прочностью. n Существенная особенность – материал ортотропный: упругие свойства продольном и поперечном направлениях различны. n В зарубежной практике для оценки прочности используется стандарт ISO для трубопроводов нефтяной и газовой промышленности.

Трубопроводы из армированного стеклопластика 1 – реальная кратковременная огибающая отказов, 2 – идеализированная кратковременная огибающая отказов, 3 – идеализированная долговременная огибающая отказов, 4 – нефакторизованная расчетная огибающая отказов, 5 - факторизованная расчетная долговременная огибающая отказов Огибающая отказов

Трубопроводы из армированного стеклопластика Критериями оценки прочности являются эффективные напряжения в сечении трубопровода Разработку СТО для трубопроводов тепловых сетей из армированного стеклопластика (в том числе с ППУ – изоляцией) планируется завершить в первом квартале следующего года. Реализация в ПС Старт планируется во втором полугодии следующего года

Работа с проектироывщиками n На сегодня у программы Старт около 2000 конечных пользователей. Примерно половина из них – это тепловые сети. n Применение программы сделало расчеты прочности и надежности сложных трубопроводов общедоступными n «Камнем преткновения» стала недостаточная квалификация рядового пользователя n В течение года через три сертифицированных учебных центра переподготовку проходят около 100 специалистов – проектировщиков тепловых сетей.

Работа с надзорными органами n В настоящее время строительство, реконструкция и эксплуатация тепловых сетей находятся в ведении Ростехнадзора. n Но практика общения проектных организаций с его отделениями в регионах различна. n Требования инспекторов к оценке прочности в ряде случаев не вполне обоснованы. n Образовательная работа должна вестись и на этом фронте