Đang tải... (xem toàn văn)
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8635:2011 trình bày nội dung về công trình thủy lợi ống xi phông kết cấu thép yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo và kiểm tra. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật về thiết kế, chế tạo, kiểm tra ống xi phông bằng thép có tiết diện hình tròn, dùng để dẫn nước trong các công trình thủy lợi vượt qua phía dưới các công trình chắn ngang khác, bao gồm chế tạo mới, sửa chữa, phục hồi hoặc nâng cấp.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8635 : 2011 CƠNG TRÌNH THỦY LỢI ỐNG XI PHÔNG KẾT CẤU THÉP YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KIỂM TRA Hydraulic structures - Steel siphon - Technical requirements for designing, manufacturing and testing Mục lục Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Thuật ngữ định nghĩa Yêu cầu kỹ thuật chung Thiết kế ống xi phông Yêu cầu hồ sơ thiết kế Yêu cầu chế tạo sơn bảo vệ Kiểm tra chế tạo nhà máy Nghiệm thu chế tạo Phụ lục A (Tham khảo): Sơ đồ cấu tạo ống xi phơng Phụ lục B (Tham khảo): Tính tốn thủy lực ống xi phông Phụ lục C (Quy định): Các bảng biểu số liệu sử dụng tính tốn thiết kế ống xi phơng Phụ lục D (Tham khảo): Sơ đồ vị trí đường hàn Thư mục tài liệu tham khảo Lời nói đầu TCVN 8635 : 2011 Cơng trình thủy lợi - Ống xi phơng kết cấu thép - Yêu cầu kỹ thuật thiết kế, chế tạo kiểm tra, chuyển đổi từ 14 TCN 178 : 2006 Ống xi phông kết cấu thép - Yêu cầu thiết kế, 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 8635 : 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/QĐBKHCN ngày 28 tháng 02 năm 2011 TCVN 8635 : 2011 CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - ỐNG XI PHƠNG KẾT CẤU THÉP - YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KIỂM TRA Hydraulic structures - Steel siphon - Technical requirements for designing, manufacturing and testing Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn quy định yêu cầu kỹ thuật thiết kế, chế tạo, kiểm tra ống xi phơng thép có tiết diện hình tròn, dùng để dẫn nước cơng trình thủy lợi vượt qua phía cơng trình chắn ngang khác, bao gồm chế tạo mới, sửa chữa, phục hồi nâng cấp 1.2 Ngoài yêu cầu tiêu chuẩn phải tuân theo yêu cầu quy định tiêu chuẩn kỹ thuật hành có liên quan Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 2.1 Ống xi phơng kết cấu thép dùng cơng trình thủy lợi (Steel siphon used in hydraulic works) Ống thép có tiết diện hình tròn, uốn cong theo hình chữ U, dùng để dẫn nước luồn xuống phía đoạn có cơng trình khác cắt ngang đường giao thơng, sơng ngòi cơng trình thủy lợi khác v.v… 2.2 Cửa vào ống xi phông (Siphon inlet) Phần tiếp giáp kênh dẫn vào đầu vào ống xi phông 2.3 Ống dẫn vào ống xi phông (Inlet pipeline of siphon) Phần kết cấu tiếp giáp cửa vào khuỷu cong ống xi phông 2.4 Khuỷu cong (cút cong) ống xi phông (Siphon elbow) Đoạn ống cong hướng dòng chảy xuống vượt lên cơng trình chắn ngang 2.5 Ống trung tâm ống xi phông (Central siphon pipe) Đoạn ống nối hai khuỷu cong ống xi phông 2.6 Ống dẫn ống xi phông (Outlet pipeline of siphon) Đoạn ống nằm hai khuỷu cong cửa xi phông 2.7 Cửa kiểm tra ống xi phông (Siphon checking hole) Bộ phận nằm đường ống xi phơng (thường có hình tròn với đường kính Dkt từ 450 mm đến 500 mm) để kiểm tra phía lòng ống 2.8 Cửa ống xi phơng (Outlet of siphon) Phần kết cấu nằm ống dẫn kênh dẫn nước 2.9 Lưới chắn rác lưới bảo vệ cửa ống xi phông (Trashnet and protective net of siphon) Lưới lắp chắn hai đầu ống xi phông nhằm ngăn vật lạ chui vào ống Thông thường lưới chắn rác lắp lưới bảo vệ cửa vào ống xi phông Đối với ống xi phông gần khu dân cư phải lắp lưới bảo vệ hai đầu 2.10 Mặt cắt ngang ống xi phông (Crossing section of siphon) Mặt cắt vị trí vng góc với đường tâm dọc ống 2.11 Đường kính danh nghĩa D ống xi phơng (Siphon nominal diameter, D) Đường kính ống theo mặt cắt vng góc với đường tâm dọc ống xi phông 2.12 Chiều dày thành ống xi phông (Siphon thickness, ) Trị số nửa hiệu đường kính ngồi đường kính ống xi phông 2.13 Đai gân tăng cứng ống xi phông (Reinforced ring of siphon) Những chi tiết hàn bổ sung vào mặt ống nhằm làm tăng khả chịu lực ống xi phơng 2.14 Độ dài cơng trình xi phơng (Length siphon) Khoảng cách ngắn hai tiết diện ngang cửa vào cửa đo dọc theo đáy cơng trình 2.15 Độ dài dòng chảy ống xi phông (Length flow the siphon) Khoảng cách ngắn hai tâm tiết diện cửa vào cửa đo mặt cắt dọc theo trục ống xi phông 2.16 Áp lực ống xi phông (Siphon pressure) Lực dòng chất lỏng lòng ống tác dụng lên mặt ống 2.17 Áp lực ống xi phông dùng thiết kế (Design siphon pressure) Lực có giá trị lớn ống mực nước kênh dẫn có trị số lớn 2.18 Áp lực ngồi xi phơng (External siphon pressure) Lực tác động lên mặt ống ngoại lực đất phần cơng trình phía ống, lực đàn hồi đất, áp lực thủy tĩnh nước ngầm v.v.… 2.19 Mối hàn dọc xi phông (Siphon longitudinal welding) Mối hàn nối song song với trục tâm dọc ống xi phông 2.20 Mối hàn ngang xi phông (Siphon horizontal welding) Mối hàn nối theo chu vi đường tròn ống 2.21 Khớp co giãn xi phông (Expansion joint of siphon) Khớp nối hai ống 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 2.22 Mố néo xi phông (Siphon anchor) Mố néo cố định ống xi phơng vào cơng trình 2.23 Mố đỡ trung gian xi phông (Middle support of siphon) Các gối đỡ nằm hai mố néo đỡ ống cho phép ống xi phông xê dịch theo chiều song song với trục dọc ống 2.24 Gối đỡ hở xi phông (Open support of siphon) Gối đỡ phía ống xi phơng 2.25 Gối đỡ kín xi phơng (Closed support of siphon) Gối đỡ giữ ống xi phông nằm khối bê tông trụ đỡ 2.26 Bể lắng trước cửa vào xi phông (Siphon outlet sediment basin) Hố sâu đáy kênh đặt trước cửa vào ống xi phông 2.27 Ống xả cặn ống xi phơng (Siphon sediment drain pipe) Ống nằm vị trí thấp ống xi phông sâu đáy ống xi phông Yêu cầu kỹ thuật chung 3.1 Khảo sát địa hình, địa chất 3.1.1 Khảo sát địa chất để xác định cấu trúc địa chất, tiêu lý tầng đất, đá làm sở tính tốn, xây dựng phương án thiết kế móng, trụ đỡ 3.1.2 Khảo sát địa hình để lập bình đồ chung khu vực xây dựng cơng trình, vẽ mặt cắt ngang, mặt cắt dọc chọn tuyến xi phông 3.2 Khảo sát chất lượng nước 3.2.1 Khảo sát xác định loại chất thải nước để lập phương án thiết kế phù hợp 3.2.2 Xác định độ pH độ mặn nước để chọn vật liệu thép làm ống phù hợp có phương án chống ăn mòn kim loại 3.3 Khảo sát thủy văn 3.3.1 Lựa chọn lũ thiết kế tính tốn xác định mơ hình lũ thiết kế 3.3.2 Xem xét, xác định lưu lượng dòng chảy nhỏ để thiết kế đoạn ống xi phông 3.3.3 Khảo sát lịch thủy triều để xác định thời điểm hạ chìm ống xi phông mực nước xuống nhỏ 3.4 Khảo sát tính tốn thủy lực 3.4.1 Khảo sát diễn biến dòng chảy kênh hở dòng chảy ống xi phông, bao gồm công việc sau: a) Độ dốc thủy lực; b) Lưu lượng vận tốc dòng chảy; c) Dòng chảy ống xi phơng dòng chảy có áp 3.4.2 Tính lưu lượng thiết kế ống xi phông, bao gồm công việc sau: a) Tính lưu lượng thiết kế ống xi phơng : Lưu lượng thiết kế ống xi phông phải lưu lượng thiết kế kênh dẫn Lưu lượng ống, Q, m3/s, xác định theo công thức (1): Q= ht 2.g.H (1) đó: ht hệ số lưu lượng hệ thống : ht = 1 (2) ht diện tích mặt cắt ngang ống xi phông, m2; g gia tốc trọng trường: g = 9,81 m/s2; H độ chênh lệch chiều cao cột nước cửa vào cửa ra, m; ht tống hệ số tổn thất ống xi phông; Q D 2 gH ht (3) b) Tính tốn thủy lực ống xi phơng, tham khảo phụ lục B 3.5 Tính áp lực bên bên ngồi ống xi phơng 3.5.1 Tính áp lực ống Áp lực ống xi phông dùng cho thiết kế, Pz, N, tính theo cơng thức (4): Pz = Pp + Ps + Pv (4) đó: Pp áp lực thủy tĩnh, N; Ps áp lực cột áp nguồn cấp nước, N; Pv áp lực va đập thủy lực, N 3.5.2 Xác định áp lực bên ngồi ống Để tính toán khả chịu uốn, chịu nén ống cần phải xác định tải trọng lớn ngoại lực tác dụng lên ống Các tải trọng bao gồm: - Áp lực bùn cát; - Áp lực nước bề mặt; - Áp lực đàn hồi đất; - Áp lực trọng lượng đất tải trọng khác phía ống xi phơng; - Áp lực chân không; - Áp lực nước ngầm Giá trị áp lực thành phần nói coi phân bố chiều dài, N/m Thiết kế ống xi phông 4.1 Chọn vật liệu 4.1.1 Vật liệu để chế tạo đường ống thép xi phông gồm vỏ ống thép, 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 4.1.2 Tính tốn thiết kế ống xi phơng có áp phải vào trị số p D để lựa chọn vật liệu phù hợp, p áp suất lớn ống, MPa D đường kính ống, cm Khi ống chịu áp lực có đường kính lớn, tích số p.D phải lớn 60 MPa/cm Để tránh chiều dày thành ống lớn, khó gia cơng nên sử dụng loại thép hợp kim thấp có giới hạn chảy từ 300 MPa đến 400 MPa, loại thép có độ bền cao có giới hạn chảy từ 400 MPa đến 600 MPa 4.1.3 Việc chọn vật liệu để gia công chế tạo đường ống xi phông cần xem xét sở áp lực tính tốn đặc tính chúng độ bền, khả chịu hàn, điều kiện biện pháp hàn 4.1.4 Vật liệu que hàn để hàn vỏ ống xi phông phải phù hợp với thép hàn, đảm bảo đường hàn có đặc tính lý tương đương với thép bao gồm: - Giới hạn chảy đường hàn, , MPa; ch - Giới hạn bền kéo đường hàn, B , MPa; - Góc uốn trạng thái nguội, , rad o (độ); - Độ giãn tương đối, , % 4.2 Xác định ứng suất cho phép 4.2.1 Các cơng thức tính tốn sau: a) Ứng suất kéo tính tốn: R1 = R1TC k1.m1.m.m2 (5) b) Ứng suất cắt, uốn, nén: R2 = R2TC C.k2.m.m2 (6) đó: R1TC ứng suất kéo đứt tức thời vật liệu chế tạo ống mối hàn R 2TC ứng suất giới hạn chảy thép chế tạo ống mối hàn, đơn vị MPa Trị số R 1TC R2TC tham khảo bảng từ bảng C.8 đến bảng C.10 phụ lục C: - Đối với đường ống đặt lộ thiên R1TC lấy giới hạn chảy ( ); ch TC - Đối với đường ống ngầm: tính với áp lực bên lấy R giới hạn bền ( tính với áp lực bên ngồi R1TC lấy giới hạn chảy ( ch) ; B ); C hệ số chuyển đổi từ sức kháng sang sức kháng dẫn suất (hay từ cường độ sang cường độ tiêu chuẩn), lấy theo bảng C.1 phụ lục C; k1 k2 hệ số đồng chất vật liệu làm ống xi phông, lấy theo bảng C.2 phụ lục C; Hệ số m lấy theo điều kiện sau: Với ống để tự : - Khi tính toán chịu áp lực bên trong: m = 0,71; - Khi tính tốn chịu áp lực bên ngồi: m = 0,85, - Khi tính tốn chịu tải trọng đặc biệt: m = 0,95; Với ống đặt ngầm: - Khi tính chịu áp lực bên trong: m = 0,80; - Khi tính ổn định với áp lực bên ngồi: m = 0,50; m1 hệ số điều kiện làm việc kéo đứt, lấy theo bảng C.2 phụ lục C; m2 hệ số điều kiện làm việc ống xi phơng, lấy theo cấp cơng trình: - Đối với cơng trình cấp I cấp đặc biệt: m2 = 0,85; - Đối với cơng trình cấp II: m2 = 0,95; - Đối với cơng trình cấp III, cấp IV: m2 = 1,00; Trong tính tốn thiết kế sơ bộ, m2 lấy theo bảng C.2 phụ lục C; c) Dựa vào trị số p, D, R1, R2 để chọn loại thép chế tạo ống xi phông 4.2.2 Ống xi phơng thép dùng cơng trình thủy lợi nên sử dụng loại ống liền chế tạo sẵn có kích thước chất lượng ống theo tiêu chuẩn hành, đồng thời cho phép sử dụng ống thép chế tạo phương pháp lốc từ thép hàn liền mạch, hàn nối ống 4.3 Xác định thơng số xi phơng 4.3.1 Đường kính ống xi phông Xác định theo công thức sau: D 4.Q v (7) Trong Q lưu lượng lớn kênh, m3/s; v vận tốc nước ống xi phông, m/s, quy định 4.7 4.3.2 Chiều dày ống xi phông 4.3.2.1 Chiều dày ống xi phông tính theo cơng thức sau: Trong đó: chiều dày tính tốn thành ống, cm; Dng đường kính ngồi ống xi phơng, cm; p áp suất ống, MPa; n hệ số làm việc tải ống xi phông: n = 1,2 4.3.2.2 Ống xi phông chôn ngầm đất sâu m có tỷ số tính theo cơng thức (10) (11): 100 chiều dày 100 Trong đó: N, M tổ hợp lực mơ men uốn tác dụng lên ống xi phông theo mặt cắt dọc 4.3.2.3 Chiều dầy thành ống chọn tăng lên so với chiều dầy tính tốn quy định quy định sau: a) Tăng lên mm cho đường ống khơng bị bào mòn phù sa phá hoại sinh vật nước b) Tăng lên từ mm đến mm cho đường ống có bào mòn phù sa phá hoại sinh vật nước 4.4 Chiều dày khuỷu cong ống xi phông 4.4.1 Chiều dày khuỷu cong ống xi phơng tính theo cơng thức sau: ’ chiều dày tính tốn thành ống khuỷu cong, cm; Dcng đường kính ngồi thành ống khuỷu cong, cm; R1 ứng suất vật liệu tính tốn khuỷu cong , MPa; R1TC ứng suất tiêu chuẩn trị số nhỏ sức kéo đứt tức thời vật liệu khuỷu cong xi phông chỗ nối chúng, MPa; R2TC ứng suất tiêu chuẩn trị số nhỏ giới hạn chảy kéo, nén uốn vật liệu khuỷu cong xi phông chỗ nối chúng, MPa; hệ số khả chịu tải khuỷu cong xi phơng, sử dụng số liệu quy định bảng C.3 phụ lục C CHÚ THÍCH: a) Áp lực lớn xảy vận hành thử nghiệm không vượt áp lực thử nghiệm cút cong ống xi phông nhà máy; b) Đối với cút cong chế tạo ống hàn có mối hàn m ột phía, trị số có sức bền tính tốn tiêu chuẩn cần phải nhân với hệ số 0,8 4.4.2 Khuỷu cong kiểu hàn chôn ngầm đất sâu m có tỷ số '/ Dcng < 1/ 100 chiều dày tính theo công thức (10) (11) quy định 4.3.2.2 4.5 Tính tốn mối hàn ống xi phơng 4.5.1 Tính tốn kiểm tra mối hàn dọc theo cơng thức: Trong [ ]ha ứng suất cho phép mối hàn, MPa, tham khảo bảng C.8 phụ lục C 4.5.2 Tính tốn kiểm tra mối hàn ngang theo cơng thức: 4.6 Cửa vào cửa Phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau: - Gờ, cửa vào cửa có độ nghiêng hợp lý, phù hợp tiêu chuẩn tính tốn thủy lực cống sâu; - Bề mặt tiếp giáp phải phẳng, có độ nhẵn cao 4.7 Vận tốc dòng chảy ống xi phơng (v) Khi tính toán thiết kế lựa chọn tiết diện đường ống xi phơng phải đảm bảo tốc độ dòng chảy lớn ống không lớn m/s, vận tốc nhỏ phải lớn vận tốc lắng đọng 4.8 Lưới chắn rác Tính tốn lựa chọn chiều dày lưới khoảng cách chắn rác phải đảm bảo tổn thất thủy lực nhỏ Tiết diện dòng chảy vị trí đặt lưới chắn rác phải lớn tiết diện dòng chảy kênh dẫn 4.9 Bể lắng trước cửa vào xi phông Bể lắng chất thải rắn chìm bố trí nằm trước lưới chắn rác phía thượng lưu phải sâu đáy kênh dẫn nước Kích thước hình dạng bể lắng chất thải rắn phụ thuộc mật độ chất thải khảo sát phải thuận tiện cho việc lấy chất thải rắn khỏi bể bảo dưỡng cơng trình 4.10 Khớp co giãn Khớp co giãn để nối đoạn ống đối đầu, có đường tâm dọc ống trùng Kết cấu phải bảo đảm kín, có khả co giãn theo chiều dọc ống Các đầu nối phải thuận chiều theo hướng dòng chảy, xem sơ đồ hình A.2 phụ lục A 4.11 Gối đỡ néo Tính tốn thiết kế gối đỡ néo phải đảm bảo: a) Gối bê tơng cốt thép liên kết với móng cơng trình ổn định; b) Phải néo ống vào gối đỡ đai thép 4.12 Gối đỡ trung gian Tùy thuộc chiều dài thân ống xi phơng xác định số gối đỡ trung gian nằm hai gối đỡ néo Kết cấu gối đỡ trung gian phải bê tông cốt thép gắn với công trình ổn định, chi tiết kết cấu phải tính tốn đảm bảo khơng phá vỡ định vị gối néo ống xi phông 4.13 Yêu cầu vẽ thiết kế 4.13.1 Bản vẽ thiết kế kích thước vẽ phải phù hợp với tiêu chuẩn hành 4.13.2 Kết cấu chi tiết thiết kế phải đảm bảo gia công theo điều kiện công nghệ tiên tiến Việt Nam Kích thước bao bì vận chuyển theo quy định giao thông đường bộ, đường thủy đường sắt để vận chuyển thiết bị đến cơng trình lắp đặt Các ống xi phơng phải kê kích, chằng buộc phương tiện vận chuyển ổn định, không uốn ứng suất cho phép 4.13.3 Yêu cầu sai số gia công quy định bảng C.4 phụ lục C Yêu cầu hồ sơ thiết kế 5.1 Hồ sơ thiết kế phải thể đầy đủ, xác, rõ ràng tính pháp lý tính khoa học cơng trình 5.2 Thành phần nội dung hồ sơ thiết kế thực theo quy định sau: 1) Các pháp lý để thiết kế cơng trình (quyết định, tài liệu, số liệu, tiêu chuẩn có liên quan…); 2) Các tài liệu khảo nghiệm, khảo sát thủy văn, địa chất, thủy lực khẳng định văn tính tốn theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định; 3) Có đầy đủ bảng số liệu tính toán Các vẽ phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cơng trình thiết kế; 4) Có đầy đủ hồ sơ thiết kế quy trình cơng nghệ, cơng đoạn thi công, phương pháp vận chuyển phận chi tiết xi phông nhà máy trường; 5) Lựa chọn phương pháp dụng cụ đo kiểm tra chất lượng sản phẩm nhà máy chế tạo trường thi công để bảo đảm yêu cầu kỹ thuật theo thiết kế duyệt; 6) Có thiết kế quy trình, thời điểm hạ chìm xi phơng, phương pháp kê kích, kiểm tra, san lấp hồn thiện sau hạ chìm xi phơng; 7) Có biện pháp an tồn lao động; 8) Có quy trình quản lý, vận hành bảo dưỡng xi phơng theo quy định hành Yêu cầu chế tạo sơn bảo vệ 6.1 Yêu cầu chế tạo 6.1.1 Ống xi phông phải chế tạo theo vẽ thiết kế duyệt 6.1.2 Ưu tiên dùng ống thép liền tiêu chuẩn có kích thước phù hợp để chế tạo phận xi phông 6.1.3 Khi chế tạo chi tiết ống xi phông phương pháp lốc tròn phải dùng máy lốc trục để ống, khơng gò ống tay 6.1.4 Các yêu cầu kỹ thuật hàn ống xi phông: a) Hai mặt đầu đoạn ống phải thẳng góc với đường tâm trục dọc ống; b) Tại vị trí mối hàn dọc ống phải có bán kính với bán kính đường tròn ống; c) Phân cấp đường hàn đường ống cần đảm bảo yêu cầu sau: - Tất đường hàn dọc vỏ ống phải đường hàn cấp I; - Các đường hàn ngang cơng trình từ cấp II trở lên đường hàn cấp I Đối với cơng trình cấp III cấp IV đường hàn cấp II Các đường hàn đai tăng cứng, đai mố néo, mố đỡ trung gian, mối bù co giãn cửa kiểm tra đường hàn cấp II Còn lại đường hàn cấp III; - Chất lượng loại đường hàn (cấp I, cấp II, cấp II) quy định bảng C.7 phụ lục C 6.1.5 Dung sai cho phép chế tạo, lắp ráp đường ống áp lực thép quy định bảng C.4 phụ lục C 6.1.6 Tại vị trí trục tim đường ống thay đổi đồng thời theo hai phương thẳng đứng phương nằm ngang, vị trí đường ống phải thiết kế chế tạo khuỷu cong không gian chiều 6.1.7 Những khuỷu cong chia thành nhiều đoạn ống nối lại với theo góc tâm bán kính cong, chiều dài đoạn khơng nhỏ 300 mm 6.1.8 Bán kính cong tâm khuỷu cong khơng nhỏ lần đường kính khuỷu 6.1.9 Khi thiết kế đoạn ống lắp nối đường ống cần kết hợp kích cỡ thép với quy định vị trí đường hàn dọc, hàn ngang đảm bảo cho: a) Đối với đường ống có đường kính lớn, đoạn ống lắp nối chế tạo gồm nhiều thép ghép lại Khoảng cách theo chu vi ống đường hàn dọc kề a không nhỏ lần chiều dầy vỏ ống, xem hình D.2 phụ lục D; b) Các đai tăng cường hàn cách đường hàn ngang theo chu vi ống khoảng không nhỏ 100 mm; c) Các đường hàn dọc đoạn ống lắp nối thiết phải nằm vùng quy định I, II, III IV, xem hình D.3 phụ lục D; d) Các đường hàn cốt ống phải vát cạnh, góc vát 600, phần nhô lên mặt cột ống không qúa mm; e) Các vành đai phải đặt cách đường hàn ngang cột ống đoạn c, xem hình D.3 phụ lục D thoả mãn điều kiện: c 0,6 r0 6.2 Yêu cầu sơn phủ bảo vệ bề mặt 6.2.1 Toàn bề mặt kim loại đường ống xiphông cấu kiện chế độ làm việc tĩnh phải sơn bảo vệ để chống lại ăn mòn han rỉ 6.2.2 Vật liệu sử dụng để sơn phủ bảo vệ bề mặt phải có đủ nhãn mác, chủng loại tiêu kỹ thuật theo yêu cầu thiết kế Trước sơn phủ, bề mặt đường ống phải làm theo quy trình Phải thực theo quy trình sơn phủ quy trình bảo dưỡng sơn thiết kế quy định 6.2.3 Sơn phủ mặt đường ống phải đảm bảo điều kiện thủy lực thành phần hạt, thành phần hóa học nước quan thiết kế cung cấp 6.2.4 Bề mặt đường ống sau sơn chống gỉ phải bọc vải tẩm nhựa đường lớp, chiều dày lớp bọc không nhỏ mm, bảo vệ phun phủ kẽm bọc lớp bitum Kiểm tra chế tạo nhà máy 7.1 Yêu cầu chung 7.1.1 Kiểm tra chất lượng vật liệu: quy cách chất lượng vật liệu theo đồ án thiết kế 7.1.2 Kiểm tra chất lượng chế tạo sau nguyên công Nếu nguyên công trước chưa kiểm tra kiểm tra khơng đạt khơng cho phép thực nguyên công 7.1.3 Người kiểm tra phải lập sổ nhật ký theo dõi kết kiểm tra 7.2 Nội dung kiểm tra 7.2.1 Kiểm tra chất lượng đường hàn phải tuân theo quy định hành, bao gồm nội dung sau: 1) Kiểm tra kích thước theo thiết kế; 2) Kiểm tra mối hàn; 3) Kiểm tra chất lượng bảo vệ bề mặt; 4) Kiểm tra dấu hiệu phận lắp ghép với 7.2.2 Khối lượng công tác kiểm tra chất lượng đường hàn quy định sau: a) Đối với đường hàn cấp I: 1) Siêu âm: kiểm tra 100 % chiều dài đường hàn ; 2) Soi quang tuyến: - Không nhỏ 25 % chiều dài đường hàn khơng 480 mm; - Kiểm tra 100 % điểm giao mối hàn dọc mối hàn ngang; b) Đối với đường hàn cấp II: - Siêu âm: kiểm tra 100 % chiều dài đường hàn; - Soi quang tuyến (hoặc chụp X quang): kiểm tra không nhỏ 10 % chiều dài đường hàn khơng 240 mm 7.2.3 Kiểm tra chất lượng lớp bảo vệ bề mặt ống xi phông quy định sau: a) Chỉ thực công tác bảo vệ bề mặt có xác nhận tồn mối hàn ống kiểm tra đảm bảo yêu cầu kỹ thuật; b) Kiểm tra trình xử lý làm bề mặt ống trước sơn chống gỉ; c) Kiểm tra chiều dày, số lượng lớp sơn chống gỉ sơn phủ; d) Kiểm tra chiều dày lớp bitum bảo vệ bề mặt ống xi phơng 7.2.4 Kiểm tra tổng thể tồn ống xi phông theo nội dung: chất lượng, đồng đảm bảo tiêu kỹ thuật theo thiết kế đủ điều kiện cho việc hạ chìm ống xi phông 7.3 Thử nghiệm đường ống áp lực 7.3.1 Quy trình sơ đồ thử nghiệm thủy lực đường ống lập đồng thời với đồ án thiết kế 7.3.2 Sơ đồ thí nghiệm thủy lực đường ống gồm loại thiết kế quy định gồm: - Sơ đồ thử phân đoạn; - Sơ đồ thử tổng thể 7.3.3 Thử nghiệm đường ống áp lực nước với áp suất thử 1,25 lần đến 1,50 lần áp suất làm việc ống xi phông, thời gian thử không nhỏ phút 7.3.4 Công tác chuẩn bị thử nghiệm, hồ sơ tài liệu qui trình thử nghiệm lập phải phù hợp với quy định hành thử nghiệm đường ống áp lực thép Nghiệm thu chế tạo 8.1 Chỉ tiến hành nghiệm thu trước hạ chìm ống xi phơng có đầy đủ hồ sơ thiết kế chế tạo, có đầy đủ văn nghiệm thu công đoạn nghiệm thu tổng thể ống xi phông 8.2 Các bước nghiệm thu, thành phần hội đồng nghiệm thu lập hồ sơ nghiệm thu trước xuất xưởng thực theo quy định hành PHỤ LỤC A (Tham khảo) SƠ ĐỒ CẤU TẠO ỐNG XI PHÔNG A Sơ đồ đường ống xi phông CHÚ DẪN: bể lắng chất thải rắn; khuỷu cong; ống dẫn ra; cửa vào; phông ống trung tâm; cửa ra; ống dẫn vào; ông xả cặn; LD độ dài dòng chảy; LB độ dài cơng trình ống xi Hình A.1 – Sơ đồ cấu tạo ống xi phông A Khớp co giãn CHÚ DẪN: 1) Bộ phận điều chỉnh; 2) Gioăng làm kín; 3) Đoạn ống dẫn 1; Hình A.3 – Sơ đồ khớp co giãn 4) Đoạn ống dẫn PHỤ LỤC B (Tham khảo) TÍNH TỐN THỦY LỰC TRONG ỐNG XI PHƠNG B.1 Q trình dòng chảy xi phơng B.1.1 Phía sau vị trí co thắt dòng cửa vào xi phơng, tốc độ dòng chảy giảm Sự có mặt xi phơng làm giảm tốc độ dòng chảy tổn thất cột áp Dòng chảy ống xi phơng phân thành hai loại thể hình B.1 B.2: 1) Trường hợp a: phần ống trung tâm xi phơng ln ln chứa đầy nước, q trình dòng chảy xi phơng trường hợp coi giống ống dẫn chịu áp với cột áp thấp Hình B.1 - Trường hợp a ống xi phông 2) Trường hợp b: phần ống trung tâm xi phơng nạp đầy nước dòng chảy lớn Trong trường hợp dòng chảy nhỏ q trình dòng chảy xi phơng xem dòng chảy tự Hình B.2 - Trường hợp b ống xi phông B.1.2 Xi phông phải thiết kế đảm bảo lưu lượng nước chảy vào xi phông lưu lượng dòng chảy kênh cấp nước Trong trường hợp cần thiết lắp hai nhiều số xi phơng để đảm bảo vận tốc dòng chảy B.2 Tổn thất cột áp B.2.1 Công thức tổng quát Tổng tổn thất cột nước sau chảy qua phận xi phông hđược xác định theo công thức tổng quát sau: h = he + hk + hm (B.1) đó: he tổn thất cột áp sau dòng nước chảy vào khỏi ống xi phông; hk tổn thất cột áp chảy qua khuỷu cong; hm tổn thất cột áp chảy qua lưới chắn rác B.2.2 Tổn thất cột áp chảy qua ống xi phông, he he bao gồm tổn thất ma sát thành ống tổn thất cục bộ, tính tốn theo cơng thức: he = hc + hr + hoặc: he = ( c + (B.2) r + )v2/2g a (B.3) đó: v vận tốc dòng chảy ống xi phơng, m/s; g gia tốc trọng trường: g = 9,81 m/s2; hc tổn thất dòng chảy vào, m; c hệ số tổn thất cửa vào Đối với cơng trình có tầm quan trọng thứ yếu lấy c = 0,5 ; hr tổn thất ma sát thành ống, m; r hệ số nhám tương đối: r = L ; D L chiều dài ống xi phơng, D đường kính ống xi phơng, hệ số ma sát xác định theo vật liệu chế tạo ống xi phông theo thông số chế tạo ống; tổn thất cửa xả; a hệ số tổn thất cửa xả: FD diện tích tiết diện cắt ngang ống xi phơng; F0 diện tích tiết diện cắt ngang kênh tiếp nước; C hệ số chuyển đổi, tính tốn thiết kế sơ lấy C = B.2.3 Tổn thất cột áp chảy qua khuỷu cong, hK Xác định theo công thức sau: đó: hk tổn thất khuỷu cong , m; K1 hệ số tổn thất xác định tỷ số bán kính cong R với đường kính ống xi phơng trường hợp góc trung tâm = 90o: K1 = R , xem hình B.3; D hệ số tổn thất xác định tỷ số góc trung tâm với góc vng trường hợp góc trung tâm 90o, xem hình B.3; K2 Có thể áp dụng cơng thức kinh nghiệm sau để xác định hệ số K1 : K2 Hình B.3 – Sơ đồ khuỷu cong ống xi phông cách xác định hệ số tổn thất B.2.4 Tổn thất cột áp qua lưới chắn rác hm Tổn thất lưới chắn rác tạo nên tính tốn theo cơng thức thủy lực thơng thường phù hợp với kích thước lưới chắn Khoảng cách mắt lưới nhỏ tổn thất lớn PHỤ LỤC C (Quy định) CÁC BẢNG BIỂU VÀ SỐ LIỆU SỬ DỤNG TRONG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ ỐNG XI PHÔNG Bảng C.1 - Hệ số chuyển đổi từ sức kháng sang sức kháng dẫn suất C Loại vật liệu Trạng thái ứng suất Hệ số C Thép bon thép hợp kim - Kéo, nén, uốn thấp - Cắt 1,0 0,6 - Ép mặt đầu 1,5 - Ép tiếp xúc điểm 3,3 - Ép tiếp xúc đường 2,2 - Ép tiếp xúc khít mặt 1,0 Kim loại đầu mối hàn đối - Kéo, nén, uốn đầu - Cắt 1,0 Kim loại mối hàn góc - Kéo, nén, uốn 0,7 - Cắt 0,7 0,6 Bảng C.2 - Các giá trị k1, k2, m1, m2 Tên gọi Ký hiệu Trị số K1 0,8 K2 0,85 - Thép hợp kim thấp thép không rỉ K1 0,85 - Thép bon K2 0,90 Hệ số điều kiện làm việc kéo đứt ống m1 0,80 Hệ số điều kiện làm việc ống xi phông m2 0,90 Hệ số không đồng chất kéo đứt thép: - Ống thép bon, thép không rỉ không hàn ống thép hợp kim thấp hàn không tiêu chuẩn - Ống thép bon, thép không rỉ hàn ống thép hợp kim thấp hàn tiêu chuẩn Hệ số không đồng chất chi tiết ống thép uốn, cắt, nén : Bảng C.3 - Hệ số khả chịu tải khuỷu cong c R/D ng 1,0 1,30 1,5 1,15 2,0 CHÚ THÍCH: R bán kính tâm khuỷu cong, cm; 1,00 Dcng đường kính khuỷu cong, cm; Bảng C.4 - Dung sai cho phép chế tạo, lắp ráp đường ống áp lực Tên sai lệch chế tạo, lắp ráp Sai lệch cho phép Sai lệch đường kính trung bình đo đầu đoạn cốt ống lắp nối Dtb: mm đó: - Lngồi chiều dài thực tế chu vi ngồi hình tròn đầu đoạn cốt - C1, C2 chiều dầy thành ống điểm đối diện đường kính Hiệu số đường kính trung bình đoạn ống lắp nối với 1,5 mm + 0,0003.D0 Hiệu số chiều rộng thép đoạn ống mm Khe hở cục mép vành tăng cứng với mặt mm chiều dài dưỡng kiểm tra dưỡng có chiều dài 500 mm khơng q 200 mm Sai lệch chiều dài li đoạn cốt ống theo đường sinh Hiệu số chiều dài đường sinh đoạn cốt ống đầu hai đường kính thẳng góc với (2mm + 0,0007.li) 0,0005.li, mm Sai lệch khoảng cách từ vành tăng cứng đến đầu mép đoạn ống 20 mm Sai lệch khoảng cách vành tăng cứng 30 mm Sai lệch chiều dài L chi tiết có hình dạng riêng (cơn, cút, ba chạc…) (2mm + 0,0007.L) 10 Độ vát m mặt mút đoạn ống trơn mm 11 Sai lệch khe hở mặt mặt đoạn co giãn: k 0,1.K k1 0,2.K 12 Sai lệch tim ống với đường thẳng nối tâm đoạn ống 0,0005.LK, mm phạm vi hai gối đỡ kề LK 13 Sai lệch tim đoạn ống: - Theo bình diện mm - Theo cao độ mm 14 Độ xê dịch tâm lăn gối đỡ mm 15 Sai lệch độ cao đỡ lăn gối đỡ mm 16 Sai lệch độ nghiêng đỡ lắp gối đỡ 0,3 mm 100 mm chiều dài Bảng C.5 - Cơng thức tính trị số dung sai tiêu chuẩn : IT = a.i (Theo TCVN 2244-99) Kết tính trị số dung sai lấy micrơmét Kích thước danh nghĩa, mm 500 Từ 500 đến 150 Kích thước danh nghĩa, mm Cấp dung sai tiêu chuẩn IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i Cấp dung sai tiêu chuẩn IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT 18 500 160i 250i 400i 640i 000i 600i 500i Từ 500 đến 3150 160i 250i 400i 640i 000i 600i 500i Bảng C.6 - Trị số dung sai tiêu chuẩn (theo TCVN 2244-99) Đơn vị tính dung sai milimét Kích thước danh nghĩa, mm Cấp dung sai tiêu chuẩn IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT 18 Từ 50 đến 80 0,19 0,30 0,46 0,74 1,20 1,90 3,00 4,60 Từ 80 đến 120 0,22 0,35 0,54 0,87 1,40 2,20 3,50 5,40 Từ 120 đến 180 0,25 0,40 0,63 1,00 1,60 2,50 4,00 6,30 Từ 180 đến 250 0,29 0,48 0,72 1,15 1,85 2,90 4,60 7,20 Từ 250 đến 315 0,32 0,52 0,81 1,30 2,10 3,20 5,20 8,10 Từ 315 đến 400 0,36 0,57 0,89 1,55 2,30 3,60 5,70 8,90 Từ 400 đến 500 0,40 0,63 0,97 1,75 2,50 4,00 6,30 9,70 Từ 500 đến 630 0,44 0,70 1,10 2,00 2,80 4,40 7,00 11,00 Từ 630 đến 800 0,50 0,80 1,25 2,30 3,20 5,00 8,00 12,50 Từ 800 đến 000 0,56 0,90 1,40 2,60 3,60 5,60 9,00 14,00 Từ 000 đến 250 0,66 1,05 1,65 3,10 4,20 6,60 10,50 16,50 Từ 250 đến 600 0,78 1,25 1,95 3,70 5,00 7,80 12,50 16,50 Từ 600 đến 000 0,92 1,50 2,30 4, 40 6,00 9,20 15,00 23,00 Từ 000 đến 500 1,10 1,75 2,80 5,40 7,00 11,00 17,50 28,00 Từ 500 đến 150 0,19 2,10 3,30 0,74 8,60 13,50 21,00 33,00 Bảng C.7 - Hình dạng đường hàn khuyết tật bên ngồi đường hàn cấp I, II III Các loại khuyết tật cho phép Tên khuyết tật Các vết lõm Các khuyết tật nằm riêng rẽ bề mặt Các dẫy chỗ tập trung khuyết tật bề mặt Chiều rộng không đặn theo chiều dài đường hàn, b chiều rộng thiết kế, d e chiều rộng lớn thực tế đường hàn Gờ, bậc lớn đường hàn Sai lệch chiều cao mối hàn góc so với kích thước thiết kế K Sơ họa khuyết tật Đường hàn cấp I Đường hàn cấp II Đường hàn cấp III Không cho phép Không cho phép h < 0,05 không sâu mm Tổng chiều dài vết lõm 25 % chiều dài đường hàn Các khuyết tật riêng đường kính khơng lớn mm số lượng không 25 cm đường hàn Các khuyết tật riêng đường kính khơng lớn mm số lượng không 25 cm đường hàn Các khuyết tật riêng đường kính khơng lớn mm, số lượng không 25 cm đường hàn Không cho phép dẫy tập trung khuyết tật có chiều dài 15 mm chỗ tập trung khuyết tật diện tích < cm2 đoạn 25 cm đường hàn dẫy tập trung khuyết tật có chiều dài 20 mm chỗ tập trung khuyết tật diện tích < cm2 đoạn 25 cm đường hàn Đối với hàn thủ công d-e 0,1.b không lớn mm d-e 0,1.b không lớn mm d-e 0,2.b không lớn mm Đối với đường hàn tự động d-b 0,3b b-e 0,2b Không cho phép K1 - K 0,1.K K2 - K 0,1.K Không cho phép Không cho phép Các vết nứt hàn khơng thấu bề ngồi theo chiều dọc ngang đường hàn, miệng hàn lõm không dầy, chỗ đốt thủng chỗ hở cục Không cho phép Không cho phép Không cho phép CHÚ THÍCH: Chỉ cho phép bốn loại (tên) khuyết tật số 1, 2, có chiều dài 25 cm đường hàn Bảng C.8 - Cường độ tính tốn đường kính Rh Đơn vị tính: MPa Cường độ tính tốn đường hàn kết cấu thép số hiệu Loại đường hàn Trạng thái ứng suất Ký hiệu CT3, CT4 14Mn2, chiều dài cán, mm 20 21 đến 32 10Mn2Si1 5CrSiNCu 10CrSi NCu Hàn tự động, nửa tự động hàn thủ công với kiểu que hàn: E42 E50A E42A Hàn đối đầu 1) Nén Rhn 2) Kéo: Rhk a) Hàn tự động: E55 210 290 280 290 340 210 290 280 290 340 210 290 280 290 340 b) Hàn nửa tự động hàn tay có kiểm tra chất lượng đường hàn phương pháp: - Tiên tiến: - Thơng thường: Hàn góc 180 250 240 250 290 3) Cắt Rhc 130 170 170 170 200 Nén, kéo, cắt Rhg 150 200 200 200 240 Bảng C.9 - Cường độ tính tốn R số loại thép cán thiết lập theo điều kiện thép đạt giới hạn chảy Đơn vị tính: MPa Cường độ tính tốn thép cán Trạng thái ứng suất Ký hiệu Số hiệu thép bon CT3, CT4 CT5 Số hiệu thép bon hợp kim thấp 14Mn2, chiều dày cán, mm 20 10Mn2Si 15CrSiNC 10CrSiNCu Từ 21 u đến 32 Uốn, kéo nén R 210 230 290 280 290 340 Cắt Rc 130 140 170 170 170 200 Ép mặt đầu mút tì sát Remd 320 340 430 420 430 510 Ép cục tiếp xúc chặt khít Remc 160 170 220 210 220 250 Ép theo đường kính lăn tiếp xúc tự Rcl 11 11 11 13 Bảng C.10 - Ứng suất chịu kéo tính tốn Rk thiết lập theo điều kiện kim loại đạt cường độ kéo đứt tức thời số loại thép Đơn vị tính: MPa Cường độ tính tốn thép cán Trạng thái Ký hiệu ứng suất Kéo R1 Số hiệu thép bon Số hiệu thép hợp kim thấp CT3 CT4 CT5 14Mn2 260 270 320 300 10Mn2Si 15CrSiNCu 10CrSiNCu 320 330 350 PHỤ LỤC D (Tham khảo) SƠ ĐỒ VỊ TRÍ CÁC ĐƯỜNG HÀN CHÚ DẪN: a) mối hàn dọc; b) mối hàn ngang Hình D.1 – Sơ đồ mối hàn ống xi phơng Hình D.2 - Khoảng cách a đường hàn dọc Hình D.3 - Vị trí đường hàn dọc đường ống lắp nối THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 8298 : 2009 : Cơng trình thủy lợi - Chế tạo lắp ráp thiết bị khí, kết cấu thép - Yêu cầu kỹ thuật [2] TCVN 2245 - 99: Hệ thống ISO dung sai lắp ghép Cơ sở dung sai, sai lệch lắp ghép [3] TCVN 4394 : 1986 : Kiểm tra không phá hủy Phân loại đánh giá khuyết tật mối hàn phương pháp phim rơnghen [4] TCVN 4395 : 1986 : Kiểm tra không phá hủy Kiểm tra mối hàn kim loại tia rơnghen gama [5] TCVN 5400 : 1991 :Mối hàn Yêu cầu chung lấy mẫu để thử tính [6] TCVN 5401 : 1991 :Mối hàn Phương pháp thử uốn [7] TCVN 5402 : 1991 :Mối hàn Phương pháp thử uốn va đập [8] TCVN 5403 : 1991 :Mối hàn Phương pháp thử kéo [9] TCXD 165 : 1988 : Kiểm tra không phá hủy Kiểm tra chất lượng mối hàn ống thép phương pháp siêu âm [10] Technical standards for gates and penstocks - Hydraulic gate and penstock association Xuất năm 1981 ...1.2 Ngồi u cầu tiêu chuẩn phải tuân theo yêu cầu quy định tiêu chuẩn kỹ thuật hành có liên quan Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 2.1... số dung sai tiêu chuẩn : IT = a.i (Theo TCVN 2244-99) Kết tính trị số dung sai lấy micrơmét Kích thước danh nghĩa, mm 500 Từ 500 đến 150 Kích thước danh nghĩa, mm Cấp dung sai tiêu chuẩn IT5 IT6... sai tiêu chuẩn IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT 18 500 160i 250i 400i 640i 000i 600i 500i Từ 500 đến 3150 160i 250i 400i 640i 000i 600i 500i Bảng C.6 - Trị số dung sai tiêu chuẩn (theo TCVN