6.4 Технологія монтажу криволінійних ділянок із гнутих вставок

В залежності від величини згину криволінійної ділянки, вставки на кутах поворотів монтують у різному поєднанні з гнутих одиночних труб, або трубних елементів з необрізаними прямими кінцями. При цьому може мате місце та чи інша схема монтажу кривих вставок. Найбільш поширені монтажі схеми кривих вставок наведені в рис. 6.5.

Сумарний кут повороту криволінійної ділянки а за цими схемами може складатися з однієї гнутої вставки з кутом а₁, або складатися з двох-трьох гнутих вставок з кутом відповідно а₁+ а₂ чи а₁+ а₁+ а₂ (а₁ і а₂ – відповідають визначеному куту гина труби). На рис. 6.5 гнуті ділянки повороту показані штриховою, а прямі – без штрихування.

а – із однієї гнутої труби (а₁); б – із інших гнутих труб

(а₁+ а₂); в – із трьох гнутих труб (а₁+ а₂+ а₃)

Рисунок 6. 5 – Монтажні схеми кривих вставок

При монтажі кривої з декількох гнутих вставок, що мають різний кут гину, вставку з максимальним кутом розміщують, як правило, першою від початку кривої (по ходу продукту).

Монтаж і зварювання криволінійних ділянок із кривих вставок і прямих відрізків виконують на бровці траншеї, безпосередньо у місця прокладання кривої на такій віддалі від вісі майбутньої траншеї, при якій забезпечується вільний прохід техніки по смузі відводу при монтажі кривої.

Монтаж криволінійної ділянки необхідно виконувати з таким розрахунком, щоб при з’єднанні її з прямолінійною ділянкою трубопроводу, здійснювалося не більше одного замикання.

При спорудженні підземних криволінійних ділянок велике значення має правильне розбиття вісі повороту на місцевості. ЇЇ виконують безпосередньо перед розбивкою траншеї з врахуванням нормалей, виготовлених для даної ділянки гнутих вставок. При цьому на місцевості позначають наступні елементи і точки криволінійної ділянки: кут повороту траси; радіус кривизни гнутих вставок; дотичні лінії від початку та кінця кривої; відрізок бісектриси від вершини кута; що утворюється дотичними до вісі кривої (рис. 6.6 ).

А₁ – початок, А₂ – кінець гнутої частини криволінійної ділянки; R ­– радіус гнутих вставок; а – кут повороту траси;

А₁0 – дотична до початку кривої (по ходу продукту);

а, b, c – точки, отримані із перетину ординат, поставлених перпендикулярно дотичним з віссю криволінійної ділянки; DK₁, DB, DK₂ – пікети-дублери початку і кінця ординат; h₁, h₂,, h₃,,… h_n – довжина дотичної до осі криволінійної гнутої вставки

Рисунок 6. 6 – Схема розбивки горизонтальної криволінійної ділянки із гнутих вставок на місцевості

Для більш точного розбиття на місцевості криволінійної ділянки, необхідно додатково виносити точки а, в, с, які отримують на перетині координат, відновлених перпендикулярно дотичним, з віссю кривої. При винесені цих точок, відлік ординат по кожній дотичні ведуть від вершини кута (точка 0) з інтервалом через 4 м, відповідно, до початку і кінця криволінійної ділянки.

Розбивку криволінійної ділянки у вертикальній площині здійснюють в основному шляхом винесення проектних відміток дна розробленої траншеї для укладання гнутої вставки.

Сумарні максимальні напруження у найбільш зігнутій зоні криволінійної ділянки трубопроводу повинні задовольняти умові:

, (6.1)

де − напруження у трубі від згину трубопроводу при укладанні у траншею; − напруження від внутрішнього тиску перекачуваного продукту; − поздовжні напруження від перепаду температур по довжині трубопроводу; к − коефіцієнт однорідності (для низьколегованих сталей ); п − коефіцієнт перевантаження для внутрішнього тиску у трубопроводі; − нормативний опір, рівний мінімальному значенню межі плинності на розтягнення матеріалу труб.

Фактичні напруження від згину для криволінійних ділянок не повинні перевищувати 50 % максимальних значень напружень.

Мінімальний радіус згину вісі трубопроводу у горизонтальній та вертикальній площинах, з умови міцності, можна визначати за формулою:

, (6.2)

де Е − модуль пружності матеріалу труб; D_зов − зовнішній діаметр трубопроводу.

Граничний мінімальний радіус повороту вісі трубопроводу, при укладанні його методом пружного згину у горизонтальній площині, обмежується умовою:

. (6.3)

Перевірка на вписування трубопроводу у траншею, враховуючи невідповідність пружної осі трубопроводу у_тр та круглої форми вісі траншеї у, виконується за формулою:

, (6.4)

де − довжина криволінійної ділянки; В − ширина траншеї по дну; D_із− діаметр заізольованого трубопроводу; − зусилля, що потрібне для згинання трубопроводу,

. (6.5)

Граничний кут повороту трубопроводу можна визначити за графіком залежності від х (рис. 6.6).

Радіуси пружного згину трубопроводу у вертикальній площині, із умови прилягання до дна траншеї, визначаються за формулами:

1 – границі допустимих радіусів

Рисунок 6.6 – Визначення радіусів пружного згину у вертикальній і горизонтальній поверхні

для «вгнутого» рельєфу місцевості:

(6.6)

для «випуклого» рельєфу місцевості:

(6.7)

де ЕІ − жорсткість труби на згин; − вага 1 м. п. труби; − кут повороту трубопроводу у вертикальній площині.