Внутренние усилия в ведущем трубопроводе и во всех несущих элементах трубопроводной системы, включая опоры и фундаменты, появляются от внешних и внутренних нагрузок, которые зависят от вида проходящих через трубопроводы газов или жидкостей, их температуры, характеристики окружающей среды, условий проведения испытаний. На трубопровод может одновременно действовать большое количество разных нагрузок: собственный вес, отложение конденсата внутри трубопровода, отложение пыли на его поверхности, внутреннее давление газов, действие ветра. Наряду с нормальными условиями эксплуатации бывают случаи резкого повышения давления, температуры, отложения осадков и конденсата из-за нарушения технологического процесса. Особенность учета нагрузок на трубопроводные системы состоит в том, что все элементы, входящие в систему, работают совместно, имея неодинаковые жесткость, осадку, режим работы. Поэтому трудно выделить определяющий вид нагрузки при проверке несущей способности сооружения. Специфические условия эксплуатации трубопроводов позволяют классифицировать нагрузки по направлению действия на вертикальные и горизонтальные, вдоль и поперек трассы. К вертикальным относятся собственный вес конструкций, труб; вес изоляции, технологического оборудования, обслуживающих площадок, осадков и отложений внутри и снаружи труб; полезная нагрузка на площадках и лестницах. К горизонтальным нагрузкам относятся действие ветра, температурное расширение конструкций, силы трения в местах установки сальниковых компенсаторов на подвижных опорных частях, нагрузки от давления газов и жидкостей.
В соответствии эти нагрузки классифицируются по времени действия на постоянные, временные длительные, кратковременные и особые. При этом одни и те же нагрузки могут быть разной интенсивности и относиться к разным категориям. Так например внутреннее давление газовой среды при эксплуатации — это временная нагрузка, давление же при испытании — кратковременная. Если определить вертикальные нагрузки не очень трудно, так как они не зависят от конструктивной формы сооружения, то определение горизонтальных нагрузок требует дополнительных расчетов, учитывающих геометрические параметры сооружения, расположение элементов в системе. Прежде всего это относится к ветровым и температурным воздействиям. Учет ветровых воздействий связан с определением давления ветра, зависящего не только от места расположения сооружения, но и от его динамических характеристик, геометрических размеров трубопроводов, их взаимного расположения. Температурные деформации возникают в связи с климатическим перепадом температур или нагревом трубопроводов при прохождении через них продуктов. При перепаде температуры трубопровода на 100 °С его длина изменяется на 1,2…1,4 мм на 1 м длины.
Компенсация температурных удлинений только за счет их упругого сжатия возможна лишь при изменении температуры до 30 °С.
