При наземной прокладке проектные расчеты могут выполняться в трех вариантах:
  • Подвижная труба, допускающая перемещения при изгибах трассы ("труба со свободным концом")
  • Неподвижная труба, не допускающая перемещений при любых изменениях направления прокладки ("труба с закрепленным концом")
  • комбинированный или смешанный вариант
В соответствии с установленными процедурами:
  • Выбирается класс внутреннего давления
  • Рассчитывается критическое давление
  • Определяются температурные расширения в свободном трубопроводе
  • Рассчитываются температурные концевые нагрузки
  • Выбирается длина пролета
  • Проектируются петлевые компенсаторы
  • В соответствии с установленными ограничениями выбираются опоры и анкеры
Проектирование труб со свободным концом должно обеспечить такое расположение направляющих и опор, чтобы перемещение под воздействием давления или термального расширения было компенсировано.
Для трубопровода монтажные элементы (крюки, упоры, направляющие, крепеж) должны быть подобраны таким образом, чтобы были выполнены следующие условия:
  • Прогиб середины пролета не превышал 20 мм;
  • Воздействие совокупной продольной нагрузки и веса не вызывало в середине пролета или в местах опор напряжений выше допустимых
  • Форма и поверхность зоны контакта всех опор должны обеспечить минимальные дополнительные напряжения в трубе, вызываемые взаимодействием опор с системой трубопровода
При проектировании труб с закрепленным концом крепежи и упорные подушки должны полностью поглощать продольные нагрузки в тех местах, где труба меняет направление. Этот метод более всего подходит для трубопроводов небольших диаметров, монтируемых на стойках или для трубопроводов больших диаметров, монтируемых близко к земле. Поэтому этот метод установки ограничивается местами, где продольное напряжение может быть экономично или практично поглощено.
Процедура проектирования предписывает для этого варианта проведение поверочного расчета, для того чтобы исключить превышения допустимого напряжения при следующих условиях:
  • Прогиб середины пролета не превышал 20 мм
  • Максимальное воздействие на трубу между опорами складывается из веса трубы, веса транспортируемой жидкости, веса льда, силы ветра и т.д.
  • Совокупное напряжение в прямой трубе, вызванное температурным градиентом и эффектом Пуассона, суммируется с напряжением изгиба в середине пролета
  • Учитывается вес клапанов и другого оборудования