Технологические эстакады – инженерные сооружения, используемые для размещения трубопроводов над землей на предприятиях химической, нефтегазовой, металлургической отрасли. Проектирование отдельных опор и эстакад для трубопроводов и кабелей представляет собой комплексную задачу, решение которой позволяет выбрать наиболее оптимальную в плане материалоемкости и экономичности по трудозатратам конструкцию, выдерживающую требуемые нагрузки.
Общие положения
Основным документом при проектировании эстакад для трубопроводов является СНиП 2.09.03-85. Это относится и к технологическим трубопроводам, по которым транспортируются жидкости или газы, и трубопроводов, по которым проложены кабели, ленточные конвейеры и иные коммуникации.
Опора - комбинация одной или нескольких колонн, связей, траверсы и фундамента. Эстакада включает в себя опоры, пролеты (фермы, балки), траверсы и связи по фермам. При проектировании все эстакады и отдельно стоящие опоры разбивают на температурные блоки, состоящих из пролетных строений, анкерной опоры и промежуточных опор.
Нагрузки на эстакады передаются посредством подвижных и неподвижных частей трубопроводов. Опоры и эстакады проектируются на срок эксплуатации не менее 25 лет. Для стальных конструкций должна быть предусмотрена антикоррозийная защита, заземление.
Исходные данные и технологическое задание
К исходным данным относятся технологическое задание, район строительства с учетом климатических и иных факторов, генплан местности с указанием всех подземных и наземных коммуникаций, сведения инженерной геологии.
Технологическое задание на проектирование включает в себя сведения по трубопроводной трассе, характеристикам трубопроводов, возможным нагрузками, дополнительным конструкциям для обслуживания трубопроводов.
Объемно-планировочные решения при проектировании
По возможности при разработке проектов технологических эстакад выбирают утвержденные типовые узлы и конструкции. Основным регламентирующим документом при прокладке трубопроводов является СНиП II-89-90. При выборе расстояния вновь прокладываемых технологических трубопроводных сетей до зданий и сооружений необходимо руководствоваться противопожарными нормами и правилами.
Технологические трубопроводы прокладывают вдоль автомобильных трасс, преимущественно, со стороны, где отсутствуют тротуары. Пересечение с дорогами возможно под углом 45-90 градусов.
Высоту низких опор и эстакад выбирают в пределах 0,3-1,2 м в зависимости от уклона, планировки участков. Для высоких опор и эстакад высота выбирается кратной 0,6 м, достаточной для проезда автомобильного, железнодорожного транспорта. Расстояние между опорами эстакад выбирается исходя из особенностей труб – в пределах 12-30 м с шагом 6 м.
Расчет технологических эстакад
Расчет эстакад для технологических трубопроводов осуществляется с учетом нагрузок, возникающих в процессе монтажа, эксплуатации, испытании трубопроводов, а также при сейсмической активности, нештатных ситуациях.
Выделяют следующие нагрузки:
- Постоянные. Определяются собственным весом технологических эстакад с учетом ограждений, перил, площадок для обслуживания.
- Временные длительные. Это нагрузка от проложенных труб с арматурой, изоляционными и футеровочными материалами, транспортируемыми жидкими средами, отложениями. Учитываются разность температур, давление в процессе эксплуатации технологических трубопроводов.
- Кратковременные. Все нагрузки, которые носят регулярный или нерегулярный временный характер – вес людей вместе с оборудованием при проведении обслуживания и ремонта трубопроводов, вес производственной пыли, снеговая и ветровая и другие нагрузки, в том числе и при проведении гидравлических испытаний.
- Особые. Это нагрузки, вызываемые вследствие неисправностей, при нарушении технологического процесса, при землетрясениях в регионах с сейсмической активностью.
Для каждого типа из перечисленных выше нагрузок предусмотрен коэффициент надежности.
Строительные конструкции эстакад технологических трубопроводов рассчитываются в несколько этапов:
- Выбирают расчетную схему.
- Назначают размеры металлоконструкций.
- Определяют нагрузки от собственного веса конструкций.
- Проводят статические расчеты.
- Составляют расчетные комбинации усилий.
- Подбирают сечения и рассчитывают соединения сборных узлов.
- Рассчитывают основания фундаментов под эстакады.
Ошибки при проектировании приводят к необоснованному увеличению стоимости металлоконструкций технологических трубопроводов, снижению срока службы эстакад, а в некоторых случаях – к возникновению аварийных ситуаций при неверно рассчитанных нагрузках.
