Zalo QR
Zalo QR
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 VÀ LẮP ĐẶT
Hydraulic structures - Steel penstock - Technical requirements for designing, manufacturing and installation
Mục lục
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Thuật ngữ và định nghĩa
3 Yêu cầu kỹ thuật chung
4 Vật liệu đường ống
5 Tải trọng và tổ hợp tính toán đường ống áp lực đặt tự do
6 Tính toán độ bền và ổn định đường ống áp lực
7 Chế tạo đường ống áp lực
8 Thử nghiệm đường ống áp lực
9 Sơn bảo vệ đường ống áp lực
10 Hệ thống quan trắc đường ống áp lực
Phụ lục A (Quy định): Xác định các lực tác động lên đường ống và các mố của nó (các giá trị Ai)
Phụ lục B (Quy định): Hệ số dùng trong tính toán thiết kế
Phụ lục C (Quy định): Đường kính tiêu chuẩn và chiều dày cấu tạo nhỏ nhất cho phép của thành ống
Phụ lục D (Quy định): Khoảng cách lớn nhất các vành đai tăng cứng
Phụ lục E (Tham khảo): Tính toán sức bền, ổn định của đường ống thép và các phụ kiện
Phụ lục F (Quy định): Hình dạng đường hàn và các khuyết tật bên ngoài của đường hàn cấp I, II và III
Phụ lục G (Quy định): Dung sai cho phép khi chế tạo, lắp ráp đường ống áp lực
Phụ lục H (Tham khảo): Sơ đồ vị trí các 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 Công trình thủy lợi - Đường ống áp lực bằng thép - Yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo và lắp đặt, được chuyển đổi từ 32 TCN E5-74, theo quy định tại khoản 1 điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a, khoản 1 điều 7 của Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01 tháng 8 năm 2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TCVN 8636: 2011 do Trung tâm Khoa học và Triển khai kỹ thuật thủy lợi thuộc trường Đại học Thủy lợi 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 tại Quyết định số 362/QĐ-BKHCN ngày 28 tháng 02 năm 2011.
CÔNG 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
1 Phạm vi áp dụng
1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo, lắp đặt và thử nghiệm các đường ống áp lực bằng thép đặt lộ thiên trong các công trình thủy lợi, thủy điện, bao gồm chế tạo mới, sửa chữa, phục hồi hoặc nâng cấp.
1.2 Tiêu chuẩn này không áp dụng cho những đường ống lấp đất hoặc có lớp bọc bằng thép của đường hầm áp lực công trình thủy lợi, thủy điện.
1.3 Khi nghiên cứu, thiết kế, chế tạo lắp đặt, ngoài các yêu cầu của tiêu chuẩn này còn phải tuân theo các yêu cầu được quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan.
2 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:
2.1
Đường ống áp lực (Penstock)
Đờng ống có áp lực nước bên trong tác dụng lên suốt chiều dài đường ống.
2.2
Đường ống nằm tự do (Exposed penstock)
Đường ống thép áp lực đặt tự do lộ ra ngoài không khí.
2.3
Ống phân nhánh (Branch pipe)
Đoạn ống thép áp lực ở vị trí đường ống dẫn nước phân nhánh.
2.4
Mố néo (Anchor)
Mố đỡ và néo định vị cố định đường ống tại chỗ, bảo đảm đoạn ống thép không phát sinh chuyển vị, nghiêng lật và xoắn.
2.5
Gối đỡ (Support)
Mố đỡ chịu trọng lượng của ống giữa các mố néo, cho phép ống chuyển vị tự do dọc trục đường ống.
2.6
Nước va (Water hammer)
Hiện tượng áp lực nước trong đường ống tăng cao đột ngột (nước va dương) hoặc hạ thấp đột ngột (nước va âm) phát sinh khi lưu tốc trong đường ống thay đổi đột ngột.
2.7
Ứng suất màng (Membranous stress)
Ứng suất kéo hoặc ứng suất nén phân bố đều dọc theo chiều dày ống thép và ứng suất cắt tại mặt bằng vách ống.
2.8
Ứng suất cục bộ (Concentrated stress)
Ứng suất màng cục bộ và ứng suất uốn cục bộ không đồng đều trong chiều dày vách ống.
2.9
Đai tăng cường (Reinforced ring)
Đai thép bố trí mặt ngoài ống để tăng cường khả năng chống chịu áp lực của đường ống trong quá trình gia công, chế tạo, lắp ráp và vận hành khai thác.
2.10
Đai gối (Supporting ring)
Kết cấu vành đai dùng để gia cố, tăng khả năng chịu lực ở giữa ống thép và gối đỡ.
2.11
Vành chặn nước (Front-end ring bock)
Kết cấu vành bố trí tại đoạn bắt đầu của ống thép (hoặc vỏ ống) dùng để chắn nước.
2.12
Đai hãm (Fixing collar)
Kết cấu đai bố trí bên ngoài vỏ ống thép để ngăn không cho ống xê dịch theo hướng trục ống.
2.13
Lớp đệm mềm (Cushion)
Loại vật liệu có mô đun biến dạng nhỏ hơn mô đun biến dạng của thép, bố trí ở giữa mặt ngoài vỏ ống thép và bê tông.
2.14
Khớp co giãn (Compensator)
Khớp nối giữa hai ống thép đồng tâm có tính năng điều chỉnh chiều dài ống nhằm loại trừ sai số do chế tạo, lắp ráp hoặc do lún nền móng công trình và giãn nở nhiệt khi ống bị cố định hai đầu.
2.15
Vật chắn nước (Leaking preventing material)
Vật liệu dùng để ngăn chặn nước rò rỉ ở khớp co giãn và lỗ thăm trên đường ống.
2.16
Sai lệch độ tròn đường ống thép (Steel pipe roundness tolerance)
Trị số chênh lệch của hai đường kính vuông góc với nhau tại cùng một tiết diện ống thép.
2.17
Lượng dư chiều dày vách ống (Pipe spare thickness)
Phần chiều dầy ống thép có khả năng bị han rỉ, mài mòn… trong quá trình làm việc được cộng thêm vào chiều dầy vách ống tính toán .
2.18
Thí nghiệm áp lực nước (High water pressure test)
Biện pháp cho đầy nước vào đường ống và tăng áp lực để kiểm nghiệm chất lượng thiết kế, vật liệu chế tạo và chất lượng chế tạo, lắp đặt… loại trừ bộ phận ứng suất hàn dư, chỗ khiếm khuyết, bảo đảm vận hành ống an toàn.
3 Yêu cầu kỹ thuật chung
3.1 Không tạo thành chân không trong đường ống trong quá trình vận hành. Khi thiết kế, lắp đặt đường ống có thể áp dụng các giải pháp sau:
a) Đặt các ống thông hơi hay supap bổ sung không khí tại đầu đường ống hoặc tại những những vị trí có thể phát sinh chân không khi đường ống tháo cạn nước hoặc khi lưu lượng nước qua máy thủy lực tăng đột ngột. Diện tích của lỗ ống thông hơi hay supap, F, m2, được xác định theo công thức (1):
trong đó:
Q là lưu lượng không khí qua lỗ, lấy bằng lưu lượng nước lớn nhất qua đường ống, m3/s;
C là hệ số lưu lượng lấy như sau:
Đối với supap: C = 0,5;
Đối với ống thông hơi: C = 0,7
Dp là độ chênh lệch áp suất giữa mặt ngoài và mặt trong của đường ống, MPa:
E là mô đuyn đàn hồi của thép, E = 0,21.106 MPa ;
d là chiều dầy vỏ ống, cm;
D0 là đường kính trong của đường ống, cm;
k là hệ số dự trữ, lấy như sau:
Đối với đường ống lộ thiên: k = 10;
Đối với đường ống bọc bê tông: k = 5;
b) Chọn tuyến đường ống sao cho điểm cao nhất của đường ống phải thấp hơn đường nước va âm (-) không dưới 2,0 m.
3.2 Tại những vị trí trục tim của đường ống thay đổi bất kỳ theo một hoặc hai phương phải được giữ cố định bằng mố néo. Khoảng cách giữa các mố néo nếu lớn hơn khoảng cách cho phép Lcf thì phải xem xét điều chỉnh lại tuyến đường ống hoặc 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 tông cốt thép theo toàn bộ chu vi ống (nối kín);
b) Néo chặt ống bằng các vành đai liên kết hàn với khung neo, phần dưới chôn trong khối bê tông cốt thép (nối hở).
