Zalo QR
Zalo QR
3.4 Đoạn đường ống giữa hai mố néo liên tiếp phải đặt trên các mố đỡ trung gian. Các mố đỡ trung gian phải đảm bảo đường ống có khả năng xê dịch khi điều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi.
3.5 Tùy theo độ lớn đường kính trong D0 của đường ống mà chọn các kiểu mố đỡ trung gian sau:
D0 £ 800 mm: cho phép sử dụng kiểu yên ngựa hoặc kiểu mặt trượt hai bên;
800 mm < D0 £ 2 000 mm: cho phép sử dụng kiểu mặt trượt hai bên hoặc kiểu con lăn;
D0 > 2 000 mm: chỉ được phép sử dụng kiểu con lăn.
3.6 Đỡ đường ống phải thực hiện bằng vành đai hàn liền với đường ống, chuyển tải trọng xuống mố đỡ thông qua mặt trượt hoặc qua con lăn.
3.7 Các khớp bù co giãn phải đảm bảo độ kín khít và sự co giãn dễ dàng của đường ống theo đường trục ống. Trong trường hợp đường ống nằm trên vùng đất yếu, các khớp bù co giãn phải đảm bảo co giãn theo đường trục và góc xoay.
3.8 Trên toàn bộ tuyến đường ống phải đảm bảo tháo hết nước trong đường ống cũng như thoát hết nước ngầm, nước mặt trong hành lang đặt đường ống. Phải có đường đi lại thuận tiện cho việc quan trắc, bảo trì sửa chữa đường ống khi cần thiết.
3.9 Ở đầu đường ống phải trang bị cửa van hoặc van phòng sự cố. Các van này làm việc tự động dưới tác động của thiết bị bảo vệ cực đại khi đường ống bị vỡ và thiết bị bảo vệ bộ phận chống lại sự chênh lệch lưu lượng trong đường ống. Thời gian đóng hoàn toàn cửa van hoặc van phòng sự cố không quá 2 phút.
3.10 Trên dọc tuyến đường ống phải bố trí các cửa “thăm” để định kỳ kiểm tra, tu sửa bên trong đường ống, khoảng cách giữa các cửa “thăm” không quá 200 m, đường kính cửa “thăm” không nhỏ hơn 450 mm.
3.11 Kết cấu các mố đỡ trung gian phải dự kiến khả năng chống xê dịch ngang và điều chỉnh được chiều cao khi lắp ráp. Các bộ phận như mặt trượt, con lăn phải được che chắn không bị mưa nắng xâm nhập làm hỏng chất bôi trơn.
3.12 Khoảng cách giữa các mố néo được xác định tùy thuộc vào điều kiện địa hình, địa chất của tuyến đường ống và các kết quả tính toán về ứng suất, biến dạng của đường ống dưới tác dụng của nhiệt độ môi trường thay đổi trong các tổ hợp tính toán. Đối với đường ống cắt đoạn, chiều dài đoạn giữa hai mố néo L0 có đặt khớp bù co giãn phải thỏa mãn điều kiện theo công thức (2):
a.E.Dt.p.D.d ³ A1 + A4 + A5 + A6 + A7 + A8 (2);
trong đó:
a là hệ số nở dài của thép tấm: a = 0,12.10-4, 1/oC;
E là mô đuyn đàn hồi của thép: E = 0,21.106 MPa ;
Dt là trị số thay đổi nhiệt độ của môi trường, oC;
D là đường kính trung bình của đường ống, cm;
d là chiều dầy thành ống, cm;
A1,A4, A5, A6, A7, A8 là các lực tác dụng lên ống, xác định theo phụ lục A.
3.13 Chiều dài tối thiểu phần đường ống gắn trong bê tông mố néo được xác định theo điều kiện làm việc của bê tông, dưới tác dụng của các tải trọng chính do đường ống gây ra theo tổ hợp tính toán.
3.14 Các mố néo, mố đỡ trung gian phải đảm bảo ổn định về trượt và ổn định về lún đối với các tổ hợp tải trọng tính toán bất lợi nhất của đường ống truyền lên. Nếu các mố là chung cho một số đường ống, phải được tính toán kiểm tra trường hợp làm việc không đồng thời của các đường ống.
3.15 Khoảng cách giữa các mố đỡ trung gian Lk, cm, được chọn từ kết quả tính toán công suất và độ võng của đường ống, kết hợp với điều kiện địa hình, địa chất của tuyến đường ống. Sơ bộ có thể chọn khoảng cách giữa các mố đỡ trung gian theo công thức (3):
trong đó:
R’ là cường độ chịu kéo cho phép của vật liệu giảm đi, MPa, R’ lấy từ 15 % đến 20 %;
q là tải trọng phân bố đều, bao gồm trọng lượng của đường ống thép và tải trọng nước chứa đầy trong ống, MPa;
r, d là bán kính trong và chiều dầy thành ống, cm.
3.16 Tính toán tổn thất thủy lực htt gồm tổn thất ma sát dọc đường ống hf và tổn thất cục bộ hc, được thực hiện cho các phương án tuyến và đường kính so chọn. Phải thiết lập đường quan hệ giữa các tổn thất thủy lực và 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 nhất và nhỏ nhất, lập sơ đồ đường phân bố áp lực tác dụng lên thành ống theo suốt chiều dài đường ống được tiến hành ở hai chế độ giả định có thể xảy ra trong vận hành các tổ máy thủy lực của trạm thủy điện:
a) Các tổ máy thủy lực sa thải toàn bộ phụ tải;
b) Các tổ máy thủy lực tăng phụ tải từ 0 đến phụ tải định mức.
3.18 Phương án cấp nước cho tổ máy thủy lực phải được lựa chọn trên cơ sở các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, điều kiện gia công chế tạo, chuyên chở, lắp ráp và điều kiện địa hình, địa chất của tuyến đường ống áp lực.
3.19 Đường kính tối ưu của đường ống áp lực được xác định trên những chỉ tiêu tạo thành sau đây:
a) Áp lực nước va tăng cuối đường ống áp lực:
- Từ 25 % đến 30 % đối với tuabin francis (tua bin tâm trục);
- Từ 30 % đến 40 % đối với tuabin kaplan (tua bin cánh quay);
- Từ 10 % đến 15 % đối với tuabin pelton (tua bin gáo);
b) Vòng quay lồng cho phép so với vòng quay định mức:
- Từ 130 % đến 140 % đối với tổ máy thủy lực tuabin kaplan và francis;
- Từ 105 % đến 110 % đối với tổ máy thủy lực tuabin pelton.
4 Vật liệu đường ống
4.1 Vật liệu để chế tạo đường ống thép gồm cốt ống, vành đỡ, vành tăng cứng là thép các 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 tại mẫu thử hình ngũ giác từ 23 % đến 26 %; độ dai va đập trong nhiệt độ dương từ 7 kg.m/cm2 đến 8 kg.m/cm2.
4.2 Khi ống áp lực có đường kính lớn, chịu áp lực cao, có tích số p.D ³ 60 MPa/cm, để tránh chiều dày thành ống quá lớn khó gia công nên sử dụng thép hợp kim thấp có giới hạn chảy từ 300 MPa đến 400 MPa, hoặc 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 được xem xét trên cơ sở áp lực tính toán và các đặc tính của chúng về độ bền, khả năng chịu hàn, điều kiện và biện pháp hàn.
4.4 Vật liệu que hàn để hàn đường ống áp lực phải được chọn phù hợp với thép hàn. Đảm bảo đường hàn có đặc tính cơ lý tương đương với thép cơ bản bao gồm:
a) Giới hạn chảy của đường hàn, sch, MPa;
b) Giới hạn bền kéo của đường hàn, sB, MPa ;
c) Góc uốn trong trạng thái nguội, a, độ (o);
d) Độ giãn tương đối, e, %.
4.5 Cường độ tính toán R của vật liệu, MPa, được xác định theo công thức (4):
R = RTC.C.K.m.mv (4)
trong đó:
RTC là sức kháng tiêu chuẩn của vật liệu, xác định như sau:
1) Đối với đường ống đặt lộ thiên, lấy bằng giới hạn chảy: RTC = sch;
2) Đối với đường ống ngầm:
- Khi tính với áp lực bên trong lấy bằng giới hạn bền: RTC = sB ;
- Khi tính với áp lực bên ngoài lấy bằng giới hạn chảy: RTC = sch ;
C là hệ số chuyển đổi từ cường độ chính sang cường độ tiêu chuẩn, lấy ở bảng B.1 phụ lục B ;
K là hệ số kể đến tính đồng chất của vật liệu, lấy theo bảng B.2 phụ lục B;
m là hệ số điều kiện làm việc. Với ống đặt tự do, hệ số m lấy như 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 là hệ số phụ thuộc vào cấp của công trình:
- Đối với công trình cấp đặc biệt: mv = 0,80 ;
- Đối với công trình cấp I: mv = 0,85 ;
- Đối với công trình cấp II: mv = 0,95 ;
- Đối với công trình cấp III, cấp IV: mv = 1,00 .
4.6 Trong tất cả các trường hợp tính toán ứng suất không được vượt quá ứng suất cho phép. Tại các chỗ rẽ nhánh và các đoạn đặc biệt nguy hiểm, ứng suất tính toán không được vượt quá 85 % ứng suất cho phép.
4.7 Các kết cấu khác của đường ống như vòng làm cứng, vòng đai các mố néo, mố đỡ trung gian và các chi tiết khác v.v… ứng suất tính toán khi chịu tải trọng đồng thời thời gồm tải trọng chính, tải trọng phụ và đặc biệt, không vượt quá 90 % ứng suất chảy sch của vật liệu.
4.8 Vật liệu chắn nước ở khớp bù co giãn, cửa kiểm tra thường sử dụng gioăng cao su. Khi áp lực nước từ 8 MPa trở lên phải dùng chắn nước bằng đồng.
5 Tải trọng và tổ hợp tính toán đường ống áp lực đặt tự do
5.1 Tải trọng tác dụng lên đường ống
5.1.1 Khi tính toán, thiết kế đường ống áp lực công trình thủy lợi và thủy điện phải kể đến các loại tải trọng sau đây:
a) Tải trọng chính bao gồm:
1) Áp lực của nước tác dụng lên thành ống bằng tổng áp lực thủy tĩnh và áp lực nước tăng lớn nhất khi các tổ máy thủy lực xả phụ tải và hệ số dự phòng K lấy từ 1,1 đến 1,5. Đối với những công trình thủy điện có tháp điều áp trước đường ống còn phải kể đến cột nước dềnh trong tháp;
2) Lực dọc trục đường ống do đường kính ống thay đổi tại các khuỷu cong và tại các mặt mút của khớp bù co giãn;
3) Trọng lượng bản thân đường ống bao gồm phần kết cấu thép và nước chứa đầy trong ống;
4) Lực ma sát giữa đường ống thép với mố đỡ trung gian, giữa nước với thành ống, lực ma sát bên trong khớp bù co giãn;
5) Lực ly tâm do nước chảy qua các chỗ khuỷu cong;
6) Lực do biến dạng dưới tác dụng của nhiệt độ môi trường và áp lực nước bên trong gây ra đối với đường ống không cắt đoạn;
7) Áp lực của đất đá lên các mố néo, mố đỡ trung gian;
8) Lực tác dụng do lún không đều của các mố néo, mố đỡ trung gian;
9) Áp lực của đất đá tác dụng lên những đoạn ống chôn ngầm;
b) Tải trọng phụ bao gồm:
1) Độ chân không phát sinh trong đường ống khi tháo cạn nước;
2) Tác dụng của lực gây mất ổn định khi đường ống chứa nước một nửa đối với những đường ống có đường kính lớn hơn 2 400 mm, chiều dầy thành ống nhỏ hơn 14 mm, góc nghiêng trục ống dưới 150;
3) Tải trọng của gió;
4) Tải trọng khi thử nghiệm thủy lực;
5) Tải trọng phát sinh trong quá trình thi công phần bê tông;
c) Tải trọng đặc biệt: gồm tải trọng do tác dụng của động đất và các yếu tố địa chất khác.
5.1.2 Các công thức tính toán xác định trị số lực tác dụng lên đường ống, các néo và mố đỡ trung gian lấy theo bảng A.1 phụ lục A.
5.1.3 Tất cả các lực của đường ống truyền lên mố néo được phân tích thành ba thành phần hợp thành: theo trục ống, theo phương thẳng đứng và theo phương nằm ngang. Từ đó tất cả các thành phần lực được ấn định cho các đoạn trên và dưới mố néo.
5.1.4 Hệ số ma sát f chọn như sau:
a) Trong khớp bù co giãn với chất trám bằng dây tẩm graphite hoặc gioăng cao su: f = 0,3;
b) Ở mố đỡ trung gian:
- Đối với mố đỡ kiểu con 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 .
