Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN8636 2011 Công ty luật Minh Khuê www luatminhkhue vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8636 2011 CÔNG TRÌNH THỦY LỢI ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC BẰNG THÉP YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO[.]
Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8636: 2011 CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC BẰNG THÉP - YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ LẮP ĐẶT Hydraulic structures - Steel penstock - Technical requirements for designing, manufacturing and installation Mục lục Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Thuật ngữ định nghĩa Yêu cầu kỹ thuật chung Vật liệu đường ống Tải trọng tổ hợp tính tốn đường ống áp lực đặt tự Tính tốn độ bền ổn định đường ống áp lực Chế tạo đường ống áp lực Thử nghiệm đường ống áp lực Sơn bảo vệ đường ống áp lực 10 Hệ thống quan trắc đường ống áp lực Phụ lục A (Quy định): Xác định lực tác động lên đường ống mố (các giá trị Ai) Phụ lục B (Quy định): Hệ số dùng tính tốn thiết kế Phụ lục C (Quy định): Đường kính tiêu chuẩn chiều dày cấu tạo nhỏ cho phép thành ống Phụ lục D (Quy định): Khoảng cách lớn vành đai tăng cứng Phụ lục E (Tham khảo): Tính tốn sức bền, ổn định đường ống thép phụ kiện Phụ lục F (Quy định): Hình dạng đường hàn khuyết tật bên ngồi đường hàn cấp I, II III Phụ lục G (Quy định): Dung sai cho phép chế tạo, lắp ráp đường ống áp lực Phụ lục H (Tham khảo): Sơ đồ vị trí đường hàn Phụ lục I (Quy định): Trị số áp lực thử nghiệm tối thiểu Thư mục tài liệu tham khảo Lời nói đầu TCVN 8636: 2011 Cơng trình thủy lợi - Đường ống áp lực thép - Yêu cầu kỹ thuật thiết kế, chế tạo lắp đặt, chuyển đổi từ 32 TCN E5-74, theo quy định khoản điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a, khoản điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01 tháng năm 2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 8636: 2011 Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật thủy lợi thuộc trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Quyết định số 362/QĐ-BKHCN ngày 28 tháng 02 năm 2011 CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC BẰNG THÉP - YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ LẮP ĐẶT Hydraulic structures - Steel penstock - Technical requirements for designing, manufacturing and installation Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn quy định yêu cầu kỹ thuật thiết kế, chế tạo, lắp đặt thử nghiệm đường ống áp lực thép đặt lộ thiên cơng trình thủy lợi, thủy điện, bao gồm chế tạo mới, sửa chữa, phục hồi nâng cấp LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 1.2 Tiêu chuẩn không áp dụng cho đường ống lấp đất có lớp bọc thép đường hầm áp lực cơng trình thủy lợi, thủy điện 1.3 Khi nghiên cứu, thiết kế, chế tạo lắp đặt, ngồi u cầu tiêu chuẩn cịn phải tuân theo yêu cầu quy định tiêu chuẩn hành có liên quan Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 2.1 Đường ống áp lực (Penstock) Đờng ống có áp lực nước bên tác dụng lên suốt chiều dài đường ống 2.2 Đường ống nằm tự (Exposed penstock) Đường ống thép áp lực đặt tự lộ ngồi khơng khí 2.3 Ống phân nhánh (Branch pipe) Đoạn ống thép áp lực vị trí đường ống dẫn nước phân nhánh 2.4 Mố néo (Anchor) Mố đỡ néo định vị cố định đường ống chỗ, bảo đảm đoạn ống thép không phát sinh chuyển vị, nghiêng lật xoắn 2.5 Gối đỡ (Support) Mố đỡ chịu trọng lượng ống mố néo, cho phép ống chuyển vị tự dọc trục đường ống 2.6 Nước va (Water hammer) Hiện tượng áp lực nước đường ống tăng cao đột ngột (nước va dương) hạ thấp đột ngột (nước va âm) phát sinh lưu tốc đường ống thay đổi đột ngột 2.7 Ứng suất màng (Membranous stress) Ứng suất kéo ứng suất nén phân bố dọc theo chiều dày ống thép ứng suất cắt mặt vách ống 2.8 Ứng suất cục (Concentrated stress) Ứng suất màng cục ứng suất uốn cục không đồng chiều dày vách ống 2.9 Đai tăng cường (Reinforced ring) Đai thép bố trí mặt ngồi ống để tăng cường khả chống chịu áp lực đường ống trình gia công, chế tạo, lắp ráp vận hành khai thác 2.10 Đai gối (Supporting ring) Kết cấu vành đai dùng để gia cố, tăng khả chịu lực ống thép gối đỡ 2.11 Vành chặn nước (Front-end ring bock) Kết cấu vành bố trí đoạn bắt đầu ống thép (hoặc vỏ ống) dùng để chắn nước 2.12 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Đai hãm (Fixing collar) Kết cấu đai bố trí bên ngồi vỏ ống thép để ngăn không cho ống xê dịch theo hướng trục ống 2.13 Lớp đệm mềm (Cushion) Loại vật liệu có mơ đun biến dạng nhỏ mơ đun biến dạng thép, bố trí mặt ngồi vỏ ống thép bê tơng 2.14 Khớp co giãn (Compensator) Khớp nối hai ống thép đồng tâm có tính điều chỉnh chiều dài ống nhằm loại trừ sai số chế tạo, lắp ráp lún móng cơng trình giãn nở nhiệt ống bị cố định hai đầu 2.15 Vật chắn nước (Leaking preventing material) Vật liệu dùng để ngăn chặn nước rò rỉ khớp co giãn lỗ thăm đường ống 2.16 Sai lệch độ tròn đường ống thép (Steel pipe roundness tolerance) Trị số chênh lệch hai đường kính vng góc với tiết diện ống thép 2.17 Lượng dư chiều dày vách ống (Pipe spare thickness) Phần chiều dầy ống thép có khả bị han rỉ, mài mịn… q trình làm việc cộng thêm vào chiều dầy vách ống tính tốn 2.18 Thí nghiệm áp lực nước (High water pressure test) Biện pháp cho đầy nước vào đường ống tăng áp lực để kiểm nghiệm chất lượng thiết kế, vật liệu chế tạo chất lượng chế tạo, lắp đặt… loại trừ phận ứng suất hàn dư, chỗ khiếm khuyết, bảo đảm vận hành ống an toàn Yêu cầu kỹ thuật chung 3.1 Không tạo thành chân khơng đường ống q trình vận hành Khi thiết kế, lắp đặt đường ống áp dụng giải pháp sau: a) Đặt ống thông hay supap bổ sung khơng khí đầu đường ống những vị trí phát sinh chân không đường ống tháo cạn nước lưu lượng nước qua máy thủy lực tăng đột ngột Diện tích lỗ ống thơng hay supap, F, m 2, xác định theo công thức (1): đó: Q lưu lượng khơng khí qua lỗ, lấy lưu lượng nước lớn qua đường ống, m 3/s; C hệ số lưu lượng lấy sau: Đối với supap: C = 0,5; Đối với ống thông hơi: C = 0,7 ∆p độ chênh lệch áp suất mặt mặt đường ống, MPa: E mô đuyn đàn hồi thép, E = 0,21.106 MPa ; δ chiều dầy vỏ ống, cm; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn D0 đường kính đường ống, cm; k hệ số dự trữ, lấy sau: Đối với đường ống lộ thiên: k = 10; Đối với đường ống bọc bê tông: k = 5; b) Chọn tuyến đường ống cho điểm cao đường ống phải thấp đường nước va âm (-) không 2,0 m 3.2 Tại vị trí trục tim đường ống thay đổi theo hai phương phải giữ cố định mố néo Khoảng cách mố néo lớn khoảng cách cho phép L cf phải xem xét điều chỉnh lại tuyến đường ống bố trí thêm mố néo cho phù hợp 3.3 Thiết kế mố néo cần xem xét hai phương án: a) Gắn chặt đường ống vào khối bê tơng cốt thép theo tồn chu vi ống (nối kín); b) Néo chặt ống vành đai liên kết hàn với khung neo, phần chôn khối bê tông cốt thép (nối hở) 3.4 Đoạn đường ống hai mố néo liên tiếp phải đặt mố đỡ trung gian Các mố đỡ trung gian phải đảm bảo đường ống có khả xê dịch điều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi 3.5 Tùy theo độ lớn đường kính D0 đường ống mà chọn kiểu mố đỡ trung gian sau: D0 ≤ 800 mm: cho phép sử dụng kiểu yên ngựa kiểu mặt trượt hai bên; 800 mm < D0 ≤ 000 mm: cho phép sử dụng kiểu mặt trượt hai bên kiểu lăn; D0 > 000 mm: phép sử dụng kiểu lăn 3.6 Đỡ đường ống phải thực vành đai hàn liền với đường ống, chuyển tải trọng xuống mố đỡ thông qua mặt trượt qua lăn 3.7 Các khớp bù co giãn phải đảm bảo độ kín khít co giãn dễ dàng đường ống theo đường trục ống Trong trường hợp đường ống nằm vùng đất yếu, khớp bù co giãn phải đảm bảo co giãn theo đường trục góc xoay 3.8 Trên toàn tuyến đường ống phải đảm bảo tháo đường ống thoát ngầm, nước mặt hành lang đặt đường ống Phải có đường lại thuận tiện cho việc quan trắc, bảo trì sửa chữa đường ống cần thiết 3.9 Ở đầu đường ống phải trang bị cửa van van phòng cố Các van làm việc tự động tác động thiết bị bảo vệ cực đại đường ống bị vỡ thiết bị bảo vệ phận chống lại chênh lệch lưu lượng đường ống Thời gian đóng hồn tồn cửa van van phịng cố khơng q phút 3.10 Trên dọc tuyến đường ống phải bố trí cửa “thăm” để định kỳ kiểm tra, tu sửa bên đường ống, khoảng cách cửa “thăm” không q 200 m, đường kính cửa “thăm” khơng nhỏ 450 mm 3.11 Kết cấu mố đỡ trung gian phải dự kiến khả chống xê dịch ngang điều chỉnh chiều cao lắp ráp Các phận mặt trượt, lăn phải che chắn không bị mưa nắng xâm nhập làm hỏng chất bôi trơn 3.12 Khoảng cách mố néo xác định tùy thuộc vào điều kiện địa hình, địa chất tuyến đường ống kết tính tốn ứng suất, biến dạng đường ống tác dụng nhiệt độ môi trường thay đổi tổ hợp tính tốn Đối với đường ống cắt đoạn, chiều dài đoạn hai mố néo L0 có đặt khớp bù co giãn phải thỏa mãn điều kiện theo công thức (2): α.E.∆t.π.D.δ ≥ A1 + A4 + A5 + A6 + A7 + A8 (2); đó: α hệ số nở dài thép tấm: α = 0,12.10-4, 1/oC; E mô đuyn đàn hồi thép: E = 0,21.106 MPa ; ∆t trị số thay đổi nhiệt độ môi trường, oC; D đường kính trung bình đường ống, cm; δ chiều dầy thành ống, cm; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn A1,A4, A5, A6, A7, A8 lực tác dụng lên ống, xác định theo phụ lục A 3.13 Chiều dài tối thiểu phần đường ống gắn bê tông mố néo xác định theo điều kiện làm việc bê tông, tác dụng tải trọng đường ống gây theo tổ hợp tính toán 3.14 Các mố néo, mố đỡ trung gian phải đảm bảo ổn định trượt ổn định lún tổ hợp tải trọng tính tốn bất lợi đường ống truyền lên Nếu mố chung cho số đường ống, phải tính tốn kiểm tra trường hợp làm việc khơng đồng thời đường ống 3.15 Khoảng cách mố đỡ trung gian Lk, cm, chọn từ kết tính tốn cơng suất độ võng đường ống, kết hợp với điều kiện địa hình, địa chất tuyến đường ống Sơ chọn khoảng cách mố đỡ trung gian theo công thức (3): đó: R’ cường độ chịu kéo cho phép vật liệu giảm đi, MPa, R’ lấy từ 15 % đến 20 %; q tải trọng phân bố đều, bao gồm trọng lượng đường ống thép tải trọng nước chứa đầy ống, MPa; r, δ bán kính chiều dầy thành ống, cm 3.16 Tính tốn tổn thất thủy lực htt gồm tổn thất ma sát dọc đường ống hf tổn thất cục hc, thực cho phương án tuyến đường kính so chọn Phải thiết lập đường quan hệ tổn thất thủy lực lưu lượng nước chuyển qua đường ống htt = f(Q) để lựa chọn phương án hợp lý 3.17 Phải tính toán áp lực nước va lớn nhỏ nhất, lập sơ đồ đường phân bố áp lực tác dụng lên thành ống theo suốt chiều dài đường ống tiến hành hai chế độ giả định xảy vận hành tổ máy thủy lực trạm thủy điện: a) Các tổ máy thủy lực sa thải toàn phụ tải; b) Các tổ máy thủy lực tăng phụ tải từ đến phụ tải định mức 3.18 Phương án cấp nước cho tổ máy thủy lực phải lựa chọn sở tiêu kinh tế kỹ thuật, điều kiện gia công chế tạo, chuyên chở, lắp ráp điều kiện địa hình, địa chất tuyến đường ống áp lực 3.19 Đường kính tối ưu đường ống áp lực xác định tiêu tạo thành sau đây: a) Áp lực nước va tăng cuối đường ống áp lực: - Từ 25 % đến 30 % tuabin francis (tua bin tâm trục); - Từ 30 % đến 40 % tuabin kaplan (tua bin cánh quay); - Từ 10 % đến 15 % tuabin pelton (tua bin gáo); b) Vòng quay lồng cho phép so với vòng quay định mức: - Từ 130 % đến 140 % tổ máy thủy lực tuabin kaplan francis; - Từ 105 % đến 110 % tổ máy thủy lực tuabin pelton Vật liệu đường ống 4.1 Vật liệu để chế tạo đường ống thép gồm cốt ống, vành đỡ, vành tăng cứng thép bon cán nóng, có giới hạn chảy từ 230 MPa đến 250 MPa, giới hạn bền kéo từ 380 MPa đến 490 MPa, độ giãn tương đối mẫu thử hình ngũ giác từ 23 % đến 26 %; độ dai va đập nhiệt độ dương từ kg.m/cm2 đến kg.m/cm2 4.2 Khi ống áp lực có đường kính lớn, chịu áp lực cao, có tích số p.D ≥ 60 MPa/cm, để tránh chiều dày thành ống q lớn khó gia cơng nên sử dụng thép hợp kim thấp có giới hạn chảy từ 300 MPa đến 400 MPa, thép có độ bền cao có giới hạn chảy từ 400 MPa đến 600 MPa 4.3 Việc chọn vật liệu để gia công chế tạo đường ống cần xem xét sở áp lực tính tốn đặc tính chúng độ bền, khả chịu hàn, điều kiện biện pháp hàn 4.4 Vật liệu que hàn để hàn đường ống áp lực phải chọn phù hợp với thép hàn Đảm bảo đường hàn có đặc tính lý tương đương với thép bao gồm: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn a) Giới hạn chảy đường hàn, σch, MPa; b) Giới hạn bền kéo đường hàn, σB, MPa ; c) Góc uốn trạng thái nguội, α, độ (o); d) Độ giãn tương đối, ε, % 4.5 Cường độ tính tốn R vật liệu, MPa, xác định theo công thức (4): R = RTC.C.K.m.mv (4) đó: RTC sức kháng tiêu chuẩn vật liệu, xác định sau: 1) Đối với đường ống đặt lộ thiên, lấy giới hạn chảy: R TC = σch; 2) Đối với đường ống ngầm: - Khi tính với áp lực bên lấy giới hạn bền: R TC = σB ; - Khi tính với áp lực bên ngồi lấy giới hạn chảy: R TC = σch ; C hệ số chuyển đổi từ cường độ sang cường độ tiêu chuẩn, lấy bảng B.1 phụ lục B ; K hệ số kể đến tính đồng chất vật liệu, lấy theo bảng B.2 phụ lục B; m hệ số điều kiện làm việc Với ống đặt tự do, hệ số m lấy sau: - Khi đường ống chịu áp lực bên trong: m = 0,71; - Khi đường ống chịu áp lực bên ngoài: m = 0,85; - Khi đường ống chịu tải trọng đặc biệt: m = 0,95; mv hệ số phụ thuộc vào cấp cơng trình: - Đối với cơng trình cấp đặc biệt: mv = 0,80 ; - Đối với cơng trình cấp I: mv = 0,85 ; - Đối với cơng trình cấp II: mv = 0,95 ; - Đối với cơng trình cấp III, cấp IV: mv = 1,00 4.6 Trong tất trường hợp tính tốn ứng suất khơng vượt q ứng suất cho phép Tại chỗ rẽ nhánh đoạn đặc biệt nguy hiểm, ứng suất tính tốn khơng vượt 85 % ứng suất cho phép 4.7 Các kết cấu khác đường ống vòng làm cứng, vòng đai mố néo, mố đỡ trung gian chi tiết khác v.v… ứng suất tính tốn chịu tải trọng đồng thời thời gồm tải trọng chính, tải trọng phụ đặc biệt, không vượt 90 % ứng suất chảy σch vật liệu 4.8 Vật liệu chắn nước khớp bù co giãn, cửa kiểm tra thường sử dụng gioăng cao su Khi áp lực nước từ MPa trở lên phải dùng chắn nước đồng Tải trọng tổ hợp tính tốn đường ống áp lực đặt tự 5.1 Tải trọng tác dụng lên đường ống 5.1.1 Khi tính tốn, thiết kế đường ống áp lực cơng trình thủy lợi thủy điện phải kể đến loại tải trọng sau đây: a) Tải trọng bao gồm: 1) Áp lực nước tác dụng lên thành ống tổng áp lực thủy tĩnh áp lực nước tăng lớn tổ máy thủy lực xả phụ tải hệ số dự phòng K lấy từ 1,1 đến 1,5 Đối với cơng trình thủy điện có tháp điều áp trước đường ống phải kể đến cột nước dềnh tháp; 2) Lực dọc trục đường ống đường kính ống thay đổi khuỷu cong mặt mút khớp bù co giãn; 3) Trọng lượng thân đường ống bao gồm phần kết cấu thép nước chứa đầy ống; 4) Lực ma sát đường ống thép với mố đỡ trung gian, nước với thành ống, lực ma sát bên khớp bù co giãn; 5) Lực ly tâm nước chảy qua chỗ khuỷu cong; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 6) Lực biến dạng tác dụng nhiệt độ môi trường áp lực nước bên gây đường ống không cắt đoạn; 7) Áp lực đất đá lên mố néo, mố đỡ trung gian; 8) Lực tác dụng lún không mố néo, mố đỡ trung gian; 9) Áp lực đất đá tác dụng lên đoạn ống chôn ngầm; b) Tải trọng phụ bao gồm: 1) Độ chân không phát sinh đường ống tháo cạn nước; 2) Tác dụng lực gây ổn định đường ống chứa nước nửa đường ống có đường kính lớn 400 mm, chiều dầy thành ống nhỏ 14 mm, góc nghiêng trục ống 150; 3) Tải trọng gió; 4) Tải trọng thử nghiệm thủy lực; 5) Tải trọng phát sinh q trình thi cơng phần bê tông; c) Tải trọng đặc biệt: gồm tải trọng tác dụng động đất yếu tố địa chất khác 5.1.2 Các cơng thức tính tốn xác định trị số lực tác dụng lên đường ống, néo mố đỡ trung gian lấy theo bảng A.1 phụ lục A 5.1.3 Tất lực đường ống truyền lên mố néo phân tích thành ba thành phần hợp thành: theo trục ống, theo phương thẳng đứng theo phương nằm ngang Từ tất thành phần lực ấn định cho đoạn mố néo 5.1.4 Hệ số ma sát f chọn sau: a) Trong khớp bù co giãn với chất trám dây tẩm graphite gioăng cao su: f = 0,3; b) Ở mố đỡ trung gian: - Đối với mố đỡ kiểu lăn, bôi mỡ thường xuyên: f = 0,1 ; - Đối với mố đỡ kiểu mặt trượt, bôi mỡ thường xuyên: f = 0,3 ; - Đối với mố đỡ kiểu mặt trượt, không bôi mỡ thường xuyên: f = 0,5 5.1.5 Tính tốn đường ống cấu kiện đường ống phần xây dựng thủy công, mố néo, mố đỡ trung gian, tiến hành sở tổ hợp tải trọng tính tốn Khi thiết kế cần lựa chọn trường hợp bất lợi mà thực tế cơng trình xảy trường hợp 5.2 Các tổ hợp tính tốn đường ống 5.2.1 Tổ hợp thứ nhất, gồm tải trọng sau: a) Áp lực nước lớn đường ống áp lực thủy tĩnh ứng với mức nước cao hồ chứa áp lực nước va tăng lớn cấu điều chỉnh tuabin thủy lực làm việc bình thường; b) Lực ly tâm đoạn ống cong nước chảy qua gây ra; c) Trọng lượng kết cấu đường ống trọng lượng nước chứa đầy bên trong; d) Áp lực nước tác dụng lên đoạn ống cong; e) Lực ma sát mố đỡ trung gian, mối bù co giãn nhiệt độ môi trường thay đổi; f) Lực ma sát nước với thành ống; g) Áp lực nước tác dụng lên đoạn ống có đường kính thay đổi; h) Lực tác dụng đường ống không cắt đoạn lên mố néo, mố đỡ nhiệt độ môi trường thay đổi 5.2.2 Tổ hợp thứ hai, gồm tải trọng sau: a) Áp lực khí bên ngồi đường ống giảm áp lực bên trình điều tiết bình thường tubin gây ra; b) Trọng lượng thân kết cấu thép đường ống; c) Lực ma sát mố đỡ trung gian đường ống tháo cạn lực ma sát mối bù co giãn nhiệt độ môi trường thay đổi; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn d) Lực gây đường ống co giãn tác dụng nhiệt độ môi trường thay đổi đường ống không cắt đoạn, đường ống khơng có nước 5.2.3 Tổ hợp vận hành thứ nhất, gồm tải trọng sau: a) Áp lực nước đường ống tổng áp lực thủy tĩnh ứng với mực nước gia cường hồ chứa áp lực nước va tăng lớn tổ máy thủy lực xả toàn phụ tải Với trường hợp có tháp điều áp phải kể đến cột nước dềnh tháp; b) Các tải trọng khác tác động đồng thời lấy theo tổ hợp thứ nhất, quy định 5.2.1 5.2.4 Tổ hợp vận hành thứ hai, gồm tải trọng sau: a) Áp lực khí bên ngồi đường ống, bên đường ống xuất chân không trường hợp đường ống tháo cạn mà ống thông đầu đường ống bị tắc; b) Các tải trọng khác tác động đồng thời lấy theo tổ hợp thứ hai, quy định 5.2.2 5.2.5 Tổ hợp vận hành thứ ba, gồm tải trọng sau: a) Áp lực khí bên đường ống, bên đường ống phát sinh chân không xuất nước va âm cấu điều chỉnh tua bin bị hỏng; b) Các tải trọng khác lấy theo tổ hợp thứ hai, quy định 5.2.2 5.2.6 Tổ hợp vận hành thứ tư, gồm tải trọng sau: a) Tải trọng động đất gây nên; b) Các tải trọng khác lấy theo tổ hợp thứ nhất, quy định 5.2.1 5.2.7 Tổ hợp thời kỳ thi công xây dựng, gồm tải trọng sau: a) Trọng lượng thân kết cấu thép đường ống; b) Lực ma sát mố đỡ trung gian, mối bù co giãn đường ống cắt đoạn; c) Lực đường ống co giãn tác dụng nhiệt độ môi trường thay đổi đường ống không cắt đoạn; d) Tải trọng bê tông thời kỳ thi công lên đoạn mố néo kiểu kín 5.2.8 Tổ hợp thử nghiệm thủy lực, gồm tải trọng sau: a) Áp lực thủy tĩnh bên đường ống bơm nén nước thử nghiệm; b) Trọng lượng kết cấu thép đường ống nước chứa đầy đường ống; c) Lực ma sát mố đỡ trung gian, khớp bù co giãn đường ống cắt đoạn; d) Lực đường ống co giãn nhiệt độ môi trường thay đổi đường ống không cắt đoạn; e) Các hệ số vượt tải tính tốn đường ống, mố néo, mố đỡ trung gian lấy theo bảng B.3 phụ lục B Tính tốn độ bền ổn định đường ống áp lực 6.1 Tất đường ống áp lực cơng trình thủy lợi, thủy điện, thiết kế hay phục hồi, sửa chữa phải tính tốn, kiểm tra sức bền ổn định theo tải trọng tổ hợp tính tốn bất lợi quy định điều 6.2 Đường kính tiêu chuẩn, chiều dày cấu tạo nhỏ cho phép thành ống lấy theo phụ lục C 6.3 Tính toán sức bền ổn định vỏ ống tiết diện nguy hiểm gồm: a) Các tiết diện khoảng nhịp mố néo đến mố đỡ trung gian số hai mố đỡ trung gian liên tiếp; b) Các tiết diện vành đai mố đỡ trung gian; c) Các tiết diện vành đai tăng cứng; d) Các tiết diện vành đai néo mố néo 6.4 Trạng thái giới hạn độ bền vỏ ống tiết diện quy định 6.3, kiểm tra ứng suất tính đổi σtđ theo lý thuyết bền thứ ba thuyết ứng suất pháp lớn nhất, xem công thức (5) công thức (6): LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn đó: σx ứng suất dọc vỏ ống, MPa; σz ứng suất vòng vỏ ống, MPa; τxz ứng suất tiếp tác dụng mặt phẳng XZ, MPa; R cường độ tính tốn vật liệu, MPa 6.5 Đối với chi tiết khác đường ống, trạng thái giới hạn độ bền kiểm tra theo điều kiện σt ≤ R, σt ứng suất tính tốn (ứng suất pháp tuyến hay ứng suất tiếp tuyến) 6.6 Khi thiết kế đường ống áp lực cơng trình thủy lợi, thủy điện có đường kính nhỏ 400 mm, chiều dày vỏ ống nhỏ 14 mm góc nghiêng trục tim ống theo đường nằm ngang nhỏ 150 phải tính toán kiểm tra sức bền độ ổn định vỏ ống tiết diện quy định khoản a b 6.3 6.7 Đối với đường ống đặt tự chịu áp lực bên áp lực khí trị số r 0/δ ≥ 66 (r0 bán kính đường ống δ chiều dầy vỏ ống) phải có vành đai tăng cứng cho vỏ ống để tránh vỏ ống bị bẹp bên đường ống phát sinh chân không Khoảng cách lớn vành đai quy định phụ lục D 6.8 Khi chọn khoảng cách vành đai tăng cứng, vỏ ống cần kiểm tra ổn định theo điều kiện sau, xem công thức (7): đó: σz ứng suất vỏ ống, MPa: σz = PH.r/δ; PH áp suất khí quyển: PH = 0,1 MPa ; r bán kính ngồi đường ống, cm; δ chiều dày vỏ đường ống, cm; m hệ số tính tốn: m = 0,75; σkpz ứng suất tới hạn ứng với áp lực tới hạn, MPa, xác định sau: - Khi l/r ≥ 20: σkpz = 0,17 ; - Khi 0,5 ≤ l/r ≤ 10: σkpz = 0,55 - Khi 10 < l/r < 20: cho phép nội suy tuyến tính giá trị σkpz; Nếu kết tính tốn cho σkpz > 0,5 σT đưa thêm hệ số điều chỉnh ζ lấy theo bảng B.4 phụ lục B; σT ứng suất vòng tổng cộng, MPa ; l khoảng cách vành tăng cứng; E mô đun đàn hồi thép làm ống, MPa 6.9 Đối với đường ống không cắt đoạn, kiểm tra ổn định theo công thức (8): đó: m = 0,9 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn σx ứng suất nén dọc trục vỏ ống, MPa; σz ứng suất vỏ ống, MPa: σz = PH.r/δ; ζ hệ số điều chỉnh ứng suất tới hạn, xác định theo 6.8 ; σkpz ứng suất tới hạn ứng với áp lực tới hạn, MPa: σkpx = C*.E.δ/r C* hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỷ số r/δ Trị số C* lấy theo bảng 1: Bảng r/δ C* 50 0,30 100 0,22 200 0,18 300 0,16 6.10 Đối với đoạn ống có đường kính thay đổi (hình cơn), kiểm tra ổn định theo cơng thức (9): đó: N tổng lực dọc trục: ; σkpx, σkpz, σz tính theo r* Hệ số m lấy 0,495 Hình - Sơ đồ đoạn ống hình 6.11 Kiểm tra ổn định vành đai tăng cứng theo công thức (10) cơng thức (11): đó: m = 0,67; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162