TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9145:2012
CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI - QUY TRÌNH TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN BẦNG THÉP
Hydraulic structures - Calculation of steel pipelines process
Lời nói đầu
TCVN 9145:2012 được chuyển đổi từ 14 TCN 34 - 85 (HD. TL - E-l-77) - Hướng dẫn tính toán các đường ống dẫn bằng thép các công dụng khác nhau theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TCVN 9145:2012 do Viện Khoa học thuỷ lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI - QUY TRÌNH TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN BẦNG THÉP
Hydraulic structures - Calculation of steel pipelines process
1. Phạm vi áp dụng
1.1. Tiêu chuẩn này được sử dụng để tính toán thiết kế, lắp đặt các đường ống dẫn bằng thép có các công dụng khác nhau như các đường ống dẫn nước công trình thủy lợi, thủy điện, đường ống dẫn hơi, dẫn các chất lỏng, nước và chất khí có các tính chất hóa - lý khác nhau, bao gồm:
1) Các mạng đường ống dẫn bên ngoài và bên trong của hệ thống cấp nước uống và sinh hoạt, nước phòng hỏa, nước tưới (có áp, không áp và áp lực thấp);
2) Các mạng đường ống dẫn công nghệ, dẫn nước kỹ thuật của các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp;
3) Các hệ thống cung cấp nước nóng;
4) Các đường ống dẫn, mạng ống dẫn nước và dẫn hơi;
5) Các hệ thống cung cấp hơi, v.v...
1) Các ống dẫn của nhà máy nhiệt điện;
2) Các ống dẫn công nghệ, dẫn kỹ thuật làm việc có chân không hoặc chịu các tác dụng động lực của sản phẩm được vận chuyển ở trong đường ống;
3) Các ống dẫn khí axetylen, ống dẫn khí ôxy;
4) Các ống dẫn hơi nước và nước nóng có yêu cầu đặc biệt về kỹ thuật và an toàn;
5) Các ống dẫn trong các chi tiết máy công cụ, tổ hợp máy công cụ riêng (ống dẫn trong các giếng khai thác mỏ, ống dẫn trong thiết bị nguyên tử, thiết bị công nghiệp di động,...).
1.3. Đối với đường ống áp lực lắp đặt lộ thiên trong các công trình thủy lợi, thủy điện cần tham khảo thêm TCVN 8636:2011.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau đây là rất cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 1765:1975, Thép các bon kết cấu thông thường - Mác thép và yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 1766:1975, Thép các bon kết cấu chất lượng tốt - Mác thép và yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 3104:1979, Thép kết cấu hợp kim thắp - Mác, yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 8636:2011, Công trình thủy lợi - Đường ống áp lực bằng thép - Yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo và lắp đặt.
3. Một số chỉ dẫn chung
3.1. Tính toán các ống dẫn bằng thép theo các trạng thái giới hạn bao gồm:
a) Theo trạng thái giới hạn thứ nhất (về cường độ và ổn định). Tính toán trên cơ sở tải trọng và lực tác dụng, yêu cầu xuất phát từ mục tiêu, nhiệm vụ của đường ống để đảm bảo cường độ, tính ổn định;
b) Theo trạng thái giới hạn thứ hai (về biến dạng): đối các ống dẫn mà trị số biến dạng có thể hạn chế và ảnh hưởng nhiều đến khả năng sử dụng của đường ống. Trạng thái giới hạn thứ hai ở đây được hiểu là ngoài tính toán đường ống theo trạng thái giới hạn thứ nhất cần xem xét, kiểm tra thêm ứng với các điều kiện khai thác, vận hành có thể xảy ra.
3.2. Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất, bao gồm:
- Tính toán xác định chiều dày của thành ống, các ống nối ba chạc, ống nối chuyển tiếp ống cút và nắp ống;
- Tính toán xác định nhịp cho phép các đường ống dẫn (có xét đến các trường hợp nêu ởkhoản b điều 2.1) và có tính đến sự co dãn của vật liệu thép sử dụng để làm ống.
3.3. Khi tính toán các đường dẫn ống dẫn bằng thép được xây dựng trong điều kiện đất lún sụt đất nở, trong các vùng đất không nguyên thổ các khu vực không ổn định về mặt địa chất (trên đó đã có hoặc có thể xảy ra hiện tượng trượt các xtơ) và trong các điều kiện đặc biệt khác, phải xét đến các yêu cầu bổ sung đã nêu trong các tài liệu quy định tương ứng.
3.4. Tuỳ theo các yêu cầu chịu áp lực, nhiệt độ, loại chất chuyển tải trong ống, điều kiện quản lý vận hành, môi trường... mà các nhà thiết kế phải tuân thủ theo các chỉ dẫn sử dụng sản phẩm của các nhà chế tạo ống thép cho các sản phẩm cụ thể.
3.5. Khi thiết kế, lựa chọn ống thép sản xuất hàng loạt cần tham khảo catalo hướng dẫn sử dụng của nhà chế tạo.
4. Các đặc trưng tính toán của vật liệu thép chế tạo ống
4.1. Đối với các đường ống dẫn thép có công dụng khác nhau phải sử dụng các ống hàn điện và ống không có mối hàn chế tạo bằng các loại thép được đăng ký chất lượng và quy cách chính thức theo tiêu chuẩn chất lượng công bố của của nhà máy hoặc của các hãng chế tạo. Việc lựa chọn vật liệu khi thiết kế, tính toán đường ống thép phải căn cứ vào kết quả tính toán yêu cầu chịu lực, nhiệm vụ để lựa chọn các sản phẩm ống thép cho phù hợp theo catalo hướng dẫn sử dụng và công dụng ống thép do nhà chế tạo xác nhận.
4.2. Việc lựa chọn ống phải được tiến hành theo các yêu cầu của các tài liệu quy định vàkỹ thuật, có xét tới công dụng của các đường dẫn ống đang được thiết kế, các đặc trưng của sản phẩm phải vận chuyển và các điều kiện vận hành của sản phẩm chuyển tải bên trong ống.
4.3. Sức bền tính toán R1 (đơn vị MPa) của vật liệu chế tạo ống và các chi tiết nối ống được xác định theo công thức:
R1= R1TC . K1 . m1 . m2 (1)
Sức bền tính toán R2 (đơn vị MPa) của vật liệu chế tạo ống và các chi tiết nối ống được xác định theo công thức (2):
R2= R2TC . k2 . m2 . m3 (2)
Trong đó
R1TC: Sức bền tiêu chuẩn bằng trị số nhỏ nhất của sức bền kéo đứt tạm thời của vật liệu chế tạo ống và các mối hàn, lấy theo tiêu chuẩn vật liệu của các loại ống sử dụng tương ứng, MPa;
R2TC : Sức bền tiêu chuẩn bằng trị số nhỏ nhất của giới hạn chảy khi kéo, nén và uốn của vật liệu chế tạo ống và các mối hàn, lấy theo các tiêu chuẩn vật liệu của các loại ống sử dụng tương ứng, MPa;
K1, k2 : Hệ số đồng nhất của vật liệu sử dụng làm ống và các mối hàn được lấy theo bảng 1;
m1: Hệ số điều kiện làm việc của vật liệu khi kéo đứt ống được lấy theo bảng 1;
m2: Hệ số điều kiện làm việc của ống dẫn được lấy theo bảng 1.
m3 : Hệ số điều kiện làm việc của vật liệu ống trong điều kiện nhiệt độ cao lấy theo bảng 2 tùy thuộc vào mác thép (cường độ thép chế tạo ống) và nhiệt độ làm việc của ống dẫn.
Bảng 1 - Các trị số của hồ sơ K1, k2, m1 và m2
Đăng nhận xét