Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Расчет толщины стенки трубопровода

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Расчёт толщины стенки трубопровода

Согласно [12] проектируемый газопровод относится к категории III и к I классу.

По сортаменту (таблица Г.2, [9]) выбираем для газопровода трубы производства ВМЗ: марка стали 09ГБЮ, ТУ 14-3-1573-99 с = = 550 МПа и = = 380 МПа.

По исходным данным произведём расчёт толщины стенки трубопровода.

Расчётное сопротивление металла труб R1 определим по:

Расчетное сопротивление металла труб R2:

Номинальная толщина стенки трубопровода определяется согласно [12]:

Принятая толщина стенки трубы должна быть не менее 1/100 значения наружного диаметра труб, значит, полученное расчетное значение толщины стенки округляем и принимаем по сортаменту δН=19 мм.

По картам районирования находим для района прокладки трубопровода [13]:

º С, º С, Δ = º С, Δ = º С.

Нормативные значения перепада температуры наружного воздуха в холодное и тёплое время года:

6º С =-45 – 6 =-51º С, (3.6)

3º С =+26 + 3 =+29º С, (3.7)

Температурный перепад при замыкании трубопровода:

– в холодное время года:

Δ = +20 – (-51) =+71º С, (3.8)

– в тёплое время года:

В качестве расчётного температурного перепада принимаем наибольшее значение Δ = 71º С.

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопровода в продольном и кольцевом направлениях проверку производят по условиям [12]:

где – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб при сжимающих продольных напряжениях [12]:

Для проверки по деформациям находим сначала кольцевые напряжения от действия нормативной нагрузки – внутреннего давления [12]:

Коэффициент, учитывающий двухосное напряжённое состояние металла труб при сжимающих ( 0) напряжениях будет равен:

МПа, т.е. условие выполняется.

Определим значение нормативных продольных напряжений

Расчёт толщины стенки трубопровода
Расчёт толщины стенки трубопровода Согласно [12] проектируемый газопровод относится к категории III и к I классу. По сортаменту (таблица Г.2, [9]) выбираем для газопровода трубы производства

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Расчет толщины стенки трубопровода

В соответствии с заданным районом для трубопровода, по [4], выбираем электросварные прямошовные трубы Выксунского металлургического завода по ТУ 1381-012-05757848-2005, с наружным диаметром 1020 мм, из стали 17Г1С-У, расчитанные на давление до 9,8 МПа.

Гидравлическое давление определяется по формуле ГОСТа 3845-75 при допускаемом напряжении 0,95 от предела текучести.

Для них временное сопротивление разрыву В =510МПа, предел текучести T =360 МПа, коэффициент надежности по металлу трубы к1=1,34,

Нормальный ряд толщин стенки включает значения мм.

В общем случае толщину стенки трубопровода согласно [2] можно определить следующим образом:

где 1 – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, определяемый при сжимающих продольных осевых напряжениях (пр N 0. При пр N 0 C – расчетный перепад температур,

– коэффициент Пуассона, =0,3 [2],

t – коэффициент линейного расширения металла,

Е – модуль Юнга, Е=2,0610 5 МПа [2],

DВН – внутренний диаметр трубопровода.

Рассчитаем продольные напряжения пр N

Так как для пр N(-)>0 1=1 и данный случай уже рассчитан, то рассчитаем значение коэффициента двуосного напряженного состояния металла труб:

Для данного значения коэффициента 1 рассчитаем толщину стенки

Номинальная толщина стенки должна также удовлетворять условию

Поскольку уточненная расчетная толщина стенки не превышает номинальной, проверяем выполнение условия (5):

Так как условие выполняется, то д = 16,5 мм можно принять за окончательный вариант толщины стенки.

Проверка стенки трубопровода на прочность и деформацию

Прочность в продольном направлении проверяется по условию

для положительного температурного перепада

условие выполняется, т.е.:

для отрицательного температурного перепада

Расчет толщины стенки трубопровода
Расчет толщины стенки трубопровода В соответствии с заданным районом для трубопровода, по [4], выбираем электросварные прямошовные трубы Выксунского металлургического завода по ТУ

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Определение толщины стенки трубопроводов

8.22*.Расчетную толщину стенки трубопровода d, см, следует определять по формуле

При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину стенки следует определять из условия

коэффициент надежности по нагрузке —внутреннему рабочему давлению в трубопроводе, принимаемый по табл. 13*,

обозначение то же, что в формуле (7),

наружный диаметр трубы, см,

обозначение то же, что в формуле (4),

коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, определяемый по формуле

продольное осевое сжимающее напряжение, МПа, определяемое от расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла труб в зависимости от принятых конструктивных решений.

Толщину стенки труб, определенную по формулам (12)и (13),следует принимать не менее1/140Dн, но не менее 3мм для труб условным диаметром 200мм и менее, и не менее 4мм —для труб условным диаметром свыше 200мм.

Полученное расчетное значение толщины стенки трубы округляется до ближайшего большего значения, предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями. При этом минусовый допуск на толщину стенки труб не учитывается.

Проверка прочности и устойчивости подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов

8.23.Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы следует проверять на прочность, деформативность и общую устойчивость в продольном направлении и против всплытия.

8.24.Проверку на прочность подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Расчет толщины стенки трубопровода

Пример расчета.

Исходные данные:
Трубы стальные прямошовные электросварные ГОСТ 20295-85, из стали 17Г1С по ГОСТ 192811-89* в ППУ изоляции, Дн=530х9мм,
Расчетное давление Р=1,6МПа,
Расчетная температура Т=150С°,
Срок службы теплосети tс=30лет.

В соответствии с РД 153-34.1-17.465-00 принимаем агрессивность сетевой воды (трубопроводы тепловых сетей) как допустимую скорость коррозии V1=0,085мм/год.

Расчет.

Номинальная толщина стенки прямой трубы должна быть не менее определяемой по формуле:

Sr = P*Da/(2φ*+P) = 1,6*530/(2*1*171+1,6) = 848/343,6 = 2,47мм

С22 = tc*V1 = 30*0,085 = 2,55мм

Учитывая п.5.4.9 СТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА 10.001-2009 принимается V2=0.

Для Дн=530 из стали 17Г1С.

Sr = 2,47мм, С1 = 0,8мм, С2 = 2,55мм.

Расчет толщины стенки трубопровода
Расчет производится по Нормам расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды РД-10-249-98., и ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ. Нормы и методы расчета на прочность СТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА 10.001-2009. Пример расчета. …

Расчет толщины стенки трубопровода. Проверка толщины стенки на прочность и деформацию. Расчет устойчивости трубопровода на водном переходе. Расчет тягового усилия, подбор троса и тягового механизма

Фрагмент текста работы

2 Расчет толщины стенки трубопровода

Выбираем трубу производства Волжского трубного завода, изготовленную по ТУ-14-3-1976-99 со следующими характеристиками: марка стали К56, временное сопротивление разрыву sв=550 МПа, предел текучести sт=441 МПа, коэффициент надежности по металлу трубы к1=1,4 [3].

В общем случае толщину стенки трубопровода d согласно СНиП 2.05.06-85*[1] можно определить следующим образом

где y1 – коэффициент двухосного напряженного состояния металла труб,

nр – коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления, nр=1,1 (для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром менее 700 мм) [1],

р – внутреннее давление в трубопроводе,

Dн – наружный диаметр трубопровода,

R1 – расчетное сопротивление материала и его можно рассчитать по формуле:

где – нормативное сопротивление материала, зависящее от марки стали, и в расчетах принимается =sв,

к1 – коэффициент надежности по металлу, для данной марки стали к1=1,4 [3],

кн – коэффициент надежности по назначению, для трубопровода с условным диаметром 500 мм кн=1 [1].

При растягивающих продольных осевых напряжениях sпрN>0 коэффициент y1=1.

Е – модуль Юнга, Е=2,06×10 5 МПа [2],

nt – коэффициент надежности по температуре, nt=1 [2],

Dвн – внутренний диаметр трубопровода.

Расчетный перепад температур Dt

Рассчитаем продольные напряжения sпр N

Из последнего видим, что в трубе действуют как растягивающие, так и сжимающие продольные осевые напряжения, следовательно необходимо рассчитать случай при sпр N 0, y

Для положительного температурного перепада :

Для наименьшего отрицательного значения условие выполняется

Для отрицательного температурного перепада :

Для наибольшего положительного значения условие выполняется

Пластические деформации трубопровода в продольном и кольцевом направлениях не превышают допустимых.

4 Расчет устойчивости трубопровода на водном переходе

Уравнение устойчивости подводного трубопровода согласно СНиП 2.05.06-85* имеет следующий вид

где nб– коэффициент надежности по материалу балластировки, nб = 0,9 для железобетонных пригрузов [2],

кн.в– коэффициент надежности против всплытия, кн.в=1,1 для русловых участков переходов при ширине реки до 200 м [1],

qизг– расчетная нагрузка, обеспечивающая упругий изгиб трубопровода соответствующий рельефу дна траншеи,

qв– расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод,

qверт– величина пригруза, необходимая для компенсации вертикальной составляющей Ру гидродинамического воздействия потока на единицу длины трубопровода, qверту,

qг– величина пригруза, необходимая для компенсации горизонтальной Рх составляющей гидродинамического воздействия потока на единицу длины трубопровода,

к– коэффициент трения трубы о грунт при поперечных перемещениях, для супеси к=0,45 [2],

qдоп– нагрузка от веса перекачиваемого продукта, qдоп=0 ( то есть предполагаем трубопровод опорожнен – продукт отсутствует),

qтр– расчетная нагрузка от собственного веса трубопровода.

Расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод

где Dн.ф. – наружный диаметр офутерованного трубопровода.

На трубопроводе используется деревянная футеровка толщиной δф= 30 мм.

Горизонтальная составляющая гидродинамического воздействия потока

Расчет толщины стенки трубопровода
Расчет толщины стенки трубопровода. Проверка толщины стенки на прочность и деформацию. Расчет устойчивости трубопровода на водном переходе. Расчет тягового усилия, подбор троса и тягового механизма

Источник

Расчет толщины стенки трубопровода

МЕТОДИКА

расчета прочности стенки магистрального трубопровода по СНиП 2.05.06-85*

(составитель Ивлев Д.В.)

Расчет прочности (толщины) стенки магистрального трубопровода несложен, но при его выполнении впервые возникает ряд вопросов, откуда и какие берутся значения в формулах. Данный расчет прочности производится при условии воздействия на стенку трубопровода только одной нагрузки – внутреннего давления транспортируемого продукта. При учете воздействия других нагрузок должен проводиться проверочный расчет на устойчивость, который в данной методике не рассматривается.

Номинальная толщина стенки трубопровода определяется по формуле (12) СНиП 2.05.06-85*:

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Характер нагрузки и воздействияНагрузка и воздействиеСпособ прокладки трубопроводаКоэффициент надежности по нагрузке
подземный, наземный (в насыпи)надземный
Временные длительныеВнутреннее давление для газопроводов++1,10
Внутреннее давление для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром 700—1200 мм с промежуточными НПО без подключения емкостей++1,15
Внутреннее давление для нефтепроводов диаметром 700—1200 мм без промежуточных или с промежуточными НПС, работающими постоянно только с подключенной емкостью, а также для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром менее 700 мм++1,10

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Класс прочностиК42К52К54К55К56К60
Предел прочности σв, Н/мм 2
Предел текучести σт, Н/мм 2
Отношение предела прочности к пределу текучести σв/ σт0,590,710,720,700,710,81
Примерная марка стали с данным классом прочностиСталь 2009Г2С10Г2ФБЮ
Категория трубопровода и его участкаКоэффициент условий работы трубопровода при расчете его на прочность, устойчивость и деформативность m
В0,60
І0,75
ІІ0,75
ІІІ0,90
IV0,90

Категория участка магистрального трубопровода определяется при проектировании согласно таблицы 3* СНиП 2.05.06-85*. При расчете труб, применяемых в условиях интенсивных вибраций, коэффициент m может быть принят равным 0,5.

Характеристика трубЗначение коэффициента надежности по материалу к1
1. Сварные из малоперлитной и бейнитной стали контролируемой прокатки и термически упрочненные трубы, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву, с минусовым допуском по толщине стенки не более 5% и прошедшие 100%-ный контроль на сплошность основного металла и сварных соединений неразрушающими методами1,34
2. Сварные из нормализованной, термически упрочненной стали и стали контролируемой прокатки, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами. Бесшовные из катаной или кованой заготовки, прошедшие 100 %-ный контроль неразрушающими методами1,40
3. Сварные из нормализованной и горячекатаной низколегированной стали, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами1,47
4. Сварные из горячекатаной низколегированной или углеродистой стали, изготовленные двусторонней электро-дуговой сваркой или токами высокой частоты. Остальные бесшовные трубы1,55
Примечание. Допускается применять коэффициенты 1,34 вместо 1,40; 1,4 вместо 1,47 и 1,47 вместо 1,55 для труб, изготовленных двухслойной сваркой под флюсам или электросваркой токами высокой частоты со стенками толщиной не болев 12 мм при использовании специальной технологии производства, позволяющей получить качество труб, соответствующее данному коэффициенту к1

Ориентировочно можно принимать коэффициент для стали К42 – 1,55, а для стали К60 – 1,34.

Условный диаметр трубопровода, ммЗначение коэффициента надежности по назначению трубопровода kн
для газопроводов в зависимости от внутреннего давления rдля нефтепроводов и нефтепродуктопроводов
r£ 5,4 МПа р£55 кгс/см 25,4 27,4 2
500 и менее1,001,001,001,00
600-10001,001,001,051,00
1,051,051,101,05
1,051,101,15

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

К получаемому по формуле (12) СНиП 2.05.06-85* значению толщины стенки бывает необходимо прибавить припуск на коррозионное поражение стенки за время эксплуатации трубопровода.

Расчетный срок эксплуатации магистрального трубопровода указывается в проекте и обычно составляет 25-30 лет.

Для учета наружного коррозионного поражения по трассе магистрального трубопровода проводится инженерно-геологическое обследование грунтов. Для учета внутреннего коррозионного поражения производится анализ перекачиваемой среды, наличия в нём агрессивных компонентов.

Характеристика воздействияСкорость коррозионного проникновения, мм/год
неагрессивноеменее 0,01
слабоагрессивное0,01 – 0,1
среднеагрессивное0,1 – 0,5
сильноагрессивноеболее 0,5

Для примера, природный газ, подготовленный к перекачке, относится к слабоагрессивной среде. Но наличие в нём сероводорода и (или) углекислого газа в присутствии паров воды может увеличит степень воздействия до среднеагрессивного или сильноагрессивного.

К получаемому по формуле (12) СНиП 2.05.06-85* значению толщины стенки прибавляем припуск на коррозионное поражение и получаем расчетное значение толщины стенки, которое необходимо округлить до ближайшего большего стандартного (смотреть, например, в ГОСТ 8732-78* «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент», в ГОСТ 10704-91 «Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент», или в технических условиях трубопрокатных предприятий).

2. Проверка выбранной толщины стенки по испытательному давлению

После строительства магистрального трубопровода производится испытания как самого трубопровода, так и отдельных его участков. Параметры испытаний (испытательное давление и время испытания) указаны в таблице 17 СНиП III-42-80* «Магистральные трубопроводы». Проектировщику необходимо следить, что бы выбранные им трубы обеспечивали необходимую прочность при проведении испытаний.

На пример: производится гидравлическое испытание водой трубопровода Д1020х16,0 сталь К56. Заводское испытательное давление труб 11,4 МПа. Рабочее давление в трубопроводе 7,5 МПа. Геометрический перепад высот по трассе 35 метров.

Нормативное испытательное давление: Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Давление от геометрического перепада высот: Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Итого, давление в нижней точке трубопровода будет составлять Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов, что больше заводского испытательного давления и целостность стенки не гарантируется Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов.

Расчет испытательного давления трубы производится по формуле (66) СНиП 2.05.06 – 85*, идентичной формуле указанной в ГОСТ 3845-75* «Трубы металлические. Метод испытания гидравлическим давлением». Расчетная формула:

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

δ мин – минимальная толщина стенки трубы, равная разности номинальной толщины δ и минусового допуска δДМ, мм. Минусовой допуск – разрешенное изготовителю труб уменьшение номинальной толщины стенки трубы, которое не уменьшает общей прочности. Величина минусового допуска регламентируется нормативными документами. Для примера:

Нормативный документНормируемый показатель минусового допуска
ГОСТ 8731-74 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия»Таблица 3

Наружный диаметр, ммТолщина стенки, ммПредельные отклонения по толщине стенки труб точности изготовления, %
повышеннойобычной
До 219До 15 включ.±12,5+12,5 -15,0
Св. 15 до 30+10,0 -12,5±12,5
30 и выше±10,0+10,0 -12,5
Св. 219До 15 включ.+12,5 -15,0
Св. 15 до 30±12,5
30 и выше+10,0 -12,5

Определяем минусовой допуск толщины стенки трубы по формуле

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов,

Определяем минимальную толщину стенки трубопровода:

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов.

R – допускаемое напряжение разрыву, МПа. Порядок определения этой величины регламентируется нормативными документами. Для примера:

DР – расчетный диаметр трубы, мм. Для труб диаметром менее 530 мм, расчетный диаметр равен среднему диаметру трубы, т.е. разности номинального диаметра D и минимальной толщины стенки δ мин:

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Для труб диаметром 530 мм и более, расчетный диаметр равен внутреннему диаметру трубы, т.е. разности номинального диаметра D и удвоенной минимальной толщины стенки δ мин:

Источник

Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов

Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия

Processing pipes. Standards and calculation methods for the stress, vibration and seismic effects

Дата введения 2014-08-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Некоммерческим партнерством «Сертификационный центр НАСТХОЛ» (НП «СЦ НАСТХОЛ»), Научно-техническим предприятием Трубопровод (ООО «НТП Трубопровод»)

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 155 «Соединения трубопроводов общемашиностроительного применения»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 октября 2013 г. N 60-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 апреля 2014 г. N 304-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32388-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2014 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2016 г.

Введение

Стандарт предназначен для специалистов, осуществляющих проектирование, строительство и реконструкцию трубопроводов технологических в нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, газовой и других смежных отраслях промышленности.

Стандарт выпущен в развитие СА 03-003-07*. В стандарте:

— учтены все изменения к СА 03-003-07;

— добавлен раздел по расчету на прочность трубопроводов высокого давления (более 10 МПа);

— добавлен раздел по оценке прочности трубопроводов при сейсмических воздействиях;

— добавлен раздел по расчету прочности криогенных трубопроводов с рабочей температурой от минус 269°С;

— добавлен раздел по оценке устойчивости как подземных, так и надземных трубопроводов;

— приведена методика определения отбраковочных толщин;

— добавлены требования по расчету трубопроводов, прокладываемых в грунте без устройства каналов (бесканальная прокладка);

— добавлена методика расчета переходов, косых врезок и косых тройников (в которых ответвление неперпендикулярно магистральной части);

— усовершенствована методика расчета вакуумных трубопроводов;

— внесены прочие правки в методику расчета, отражающие опыт, накопленный за время использования СА 03-003-07;

— стандарт распространяется не только на стальные трубопроводы, но и на трубопроводы из цветных металлов (титана, меди, алюминия и их сплавов) и из полимерных материалов.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на технологические трубопроводы, работающие под внутренним давлением, вакуумом или наружным давлением, из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов (алюминия, меди, титана и их сплавов) с рабочей температурой от минус 269°С до плюс 700°С при отношении толщины стенки к наружному диаметру Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Смотреть картинку Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Картинка про Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов. Фото Чем определяется толщина стенки труб и деталей трубопроводов0,25 и технологические трубопроводы из полимерных материалов с рабочим давлением до 1,0 МПа и температурой до 100°С, предназначенные для транспортировки жидких и газообразных веществ (сырье, полуфабрикаты, реагенты, промежуточные или конечные продукты, полученные или использованные в технологическом процессе), к которым материал труб химически стоек или относительно стоек.

Стандарт распространяется на проектируемые, вновь изготавливаемые и реконструируемые технологические трубопроводы, эксплуатирующиеся на опасных производственных объектах в закрытых цехах, наружных установках, а также прокладываемые надземно на низких, высоких опорах, эстакадах и подземно в непроходных, полупроходных каналах и защемленные в грунте (бесканальные).

Стандарт применим при условии, что отклонения от геометрических размеров и неточности при изготовлении рассчитываемых элементов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

1.2 Настоящий стандарт устанавливает требования к определению толщины стенки труб и соединительных деталей трубопровода под действием внутреннего избыточного и наружного давления, а также методы расчета на прочность и устойчивость технологических трубопроводов.

Поверочный расчет трубопровода предусматривает оценку статической прочности и малоцикловой усталости трубопровода под действием нагрузок и воздействий, соответствующих как нормальному технологическому режиму, так и допустимым отклонениям от такого режима.

Поверочный расчет на сейсмические воздействия выполняется для трубопроводов, расположенных на площадках с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов по шкале MSK-64.

Предусмотрен расчет трубопровода на вибрацию при пусконаладочных работах и эксплуатации. Приведены рекомендации по определению амплитуды и частоты пульсаций давления рабочей среды, генерируемых оборудованием, и собственных частот колебаний трубопровода. Сформулированы условия отстройки трубопровода от резонанса. Даны критерии прочности трубопровода при наличии вибрации.

Внутренние силовые факторы и реакции опор определяют расчетом трубопровода как упругой стержневой системы с учетом реальной гибкости элементов и сил трения в опорах скольжения по методам строительной механики стержневых систем. Нагрузки на оборудование и опоры определяют в рабочем и холодном (нерабочем) состояниях трубопровода, а также при испытаниях.

Оценка прочности проводится раздельно на действие несамоуравновешенных нагрузок (весовые и внутреннее давление) и с учетом всех нагружающих факторов, в том числе температурных деформаций. При соблюдении условий малоцикловой усталости допускается значительная концентрация местных напряжений, обусловленных температурным нагревом в рабочем состоянии трубопровода.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.044-89 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 25.101-83 Расчеты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов

ГОСТ 12815-80 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см ). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей

ГОСТ 12816-80 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см ). Общие технические требования

ГОСТ 12817-80 Фланцы литые из серого чугуна на от 0,1 до 1,6 МПа (от 1 до 16 кгс/см ). Конструкции и размеры

ГОСТ 12818-80 Фланцы литые из ковкого чугуна на от 1,6 до 4,0 МПа (от 16 до 40 кгс/см ). Конструкции и размеры

ГОСТ 12819-80 Фланцы литые стальные на от 1,6 до 20,0 МПа (от 16 до 200 кгс/см ). Конструкции и размеры

ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см ). Конструкции и размеры

ГОСТ 12821-80 Фланцы стальные приварные встык на от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см ). Конструкции и размеры

ГОСТ 12822-80 Фланцы стальные свободные на приварном кольце на от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см ). Конструкции и размеры

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и определения:

3.1 акселерограмма: Зависимость ускорения колебаний от времени.

3.2 акселерограмма землетрясения: Акселерограмма на свободной поверхности грунта при землетрясении.

3.3 акселерограмма поэтажная: Ответная акселерограмма для отдельных высотных отметок сооружения, на которых расположен трубопровод.

3.4 воздействие: Явление, вызывающее внутренние силы в элементе трубопровода (изменение температуры стенки трубы, деформация основания и др.).

3.5 воздействие деформационное (кинематическое): Воздействие на трубопровод в виде перемещения, например температурные расширения, неравномерная осадка опор, смещение точек присоединения к оборудованию и т.д., измеряется в миллиметрах, градусах и т.д. Деформационные воздействия являются самоуравновешенными и для трубопроводов считаются менее опасными, чем силовые. Деформационные воздействия в статически определимых системах не вызывают появление внутренних усилий, а вызывают только перемещения.

3.6 воздействие силовое: Воздействие на трубопровод в виде силы, измеряется, например, в ньютонах, мегапаскалях, ньютонах на метр и т.д. Силовые воздействия являются несамоуравновешенными и считаются более опасными, чем деформационные воздействия. Силовые воздействия вызывают внутренние усилия и перемещения как в статически определимых, так и в статически неопределимых системах.

3.7 давление пробное: Избыточное давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание трубопровода и его деталей на прочность и герметичность.

3.8 давление рабочее (нормативное): Наибольшее внутреннее давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации трубопровода.

3.9 давление расчетное: Максимальное избыточное внутреннее давление, на которое рассчитывают трубопровод или его часть на прочность.

3.10 допускаемое напряжение: Максимальное безопасное напряжение при эксплуатации рассматриваемой конструкции.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *