Приложение A (справочное). Примеры оценки работоспособности

Приложение A
(справочное)

Примеры оценки работоспособности

A.1 Участок трубопровода с единичным дефектом

Исходные данные:

- наружный диаметр трубопровода D = 812,8 мм;

- толщина стенки f = 19,1 мм;

- временное сопротивление металла трубы SMTS = 530,9 МПа;

- длина дефекта l = 203,2 мм;

- глубина дефекта d = 13,4 мм.

Оценку проводят согласно 6.1. Коэффициент Q, учитывающий длину дефекта, рассчитывают по формуле

.

(A.1)

Расчетное f _u принимают равным SMTS. Разрушающее давление рассчитывают по формуле

.

(A.2)

Исходя из значения коэффициента запаса F ₁ = 0,72, рассчитывают максимально допустимое рабочее давление по формуле (6):

.

A.2 Участок трубопровода с единичным дефектом с учетом продольных сжимающих напряжений

Исходные данные для оценки:

- наружный диаметр трубопровода D = 219 мм;

- толщина стенки t = 14,5 мм;

- временное сопротивление металла трубы SMTS = 455,1 МПа;

- длина дефекта в направлении оси трубопровода l = 200 мм;

- длина дефекта в окружном направлении трубопровода с = 100 мм;

- глубина дефекта d = 9 мм.

Оценку проводят согласно 6.2. Продольное напряжение, возникающее за счет внешних нагрузок, определяют по формуле (8), и оно имеет значение  = - 200 МПа.

Коэффициент Q, учитывающий длину дефекта, рассчитывают по формуле

.

(A.3)

Разрушающее давление для участка трубопровода с единичным дефектом при нагрузке, возникающей за счет избыточного внутреннего давления, рассчитывают по формуле

.

(A.4)

Величину рассчитывают по формуле

.

(A.5)

Условие не выполняется, поэтому дополнительно рассчитывают разрушающее давление с учетом сжимающих напряжений.

Отношение длины дефекта в окружном направлении к длине окружности трубопровода вычисляют по формуле

.

(A.6)

Понижающий коэффициент A _г рассчитывают по формуле (12):

.

(A.7)

Значение f _u принимают равным значению SMTS. Коэффициент Н ₁, учитывающий продольные сжимающие напряжения, рассчитывают по формуле

.

(A.8)

Разрушающее давление для участка трубопровода с дефектом рассчитывают по формуле

.

(A.9)

Из полученных значений разрушающего давления выбирают наименьшее P _f = 24,75 МПа.

Исходя из значения общего коэффициента запаса F ₁ = 0,72, рассчитывают максимально допустимое рабочее давление  МПа.

A.3 Участок трубопровода с близкорасположенными дефектами

Исходные данные для оценки:

- наружный диаметр трубопровода D = 812,8 мм;

- толщина стенки f = 20,1 мм;

- нормативное значение временного сопротивления металла трубы SMTS = 642,2 МПа;

- длина первого и второго дефекта l ₁ = l ₂ = 203,2 мм;

- глубина первого дефекта d ₁ = 14,1 мм;

- глубина второго дефекта d ₂ = 14,2 мм.

Дефекты представляют собой два коррозионных пятна, расположенных на расстоянии 203,2 мм друг от друга в продольном направлении. Расчетное значение временного сопротивления f _u принимают равным нормативному значению SMTS.

Оценку проводят согласно 6.3. Рассчитывают разрушающее давление, условно принимая каждый дефект за единичный по формуле (3). Для первого дефекта величина разрушающего давления имеет значение P _f1 = 19,90 МПа, а для второго - P _f2 = 19,73 МПа.

В соответствии с 6.3 дефекты проецируют на одну линию и определяют размеры составного дефекта. Длина составного дефекта l _1,2 = 609,6 мм, а глубина - d _1,2 = 9,43 мм.

Для составного дефекта определяют разрушающее давление P _f1,2 = 20,13 МПа.

Из полученных значений разрушающего давления для единичных дефектов и составного дефекта на линии проекции выбирается наименьшее P _f = 19,73 МПа.

Исходя из значения общего коэффициента запаса F ₁ = 0,72, рассчитывают максимально допустимое рабочее давление  МПа.

A.4 Участок трубопровода с дефектом сложной формы в условиях нагрузки, возникающей за счет избыточного внутреннего давления

Исходные данные для оценки:

- наружный диаметр трубопровода D = 762,0 мм;

- толщина стенки f = 22,1 мм;

- нормативное значение временного сопротивления металла трубы SMTS = 525,3 МПа.

Дефект представляет собой коррозионное пятно с двумя прилегающими друг к другу язвами. Оценку проводят согласно 6.4.

Глубина профиля дефекта измерена по всей его длине в осевом направлении. Результаты измерения приведены в таблице A.1.

Проекция профиля дефекта на продольную плоскость сечения стенки трубы, проходящую через дефект, приведена на рисунке A.1.

Рисунок A.1 - Профиль дефекта сложной формы

Таблица A.1 - Глубина профиля дефекта сложной формы

В миллиметрах

Расстояние от начальной точки дефекта	Глубина профиля дефекта	Расстояние от начальной точки дефекта	Глубина профиля дефекта
0,0	0,00	242,8	16,59
0,0	3,90	249,0	16,19
0,8	7,39	255,1	15,67
1,6	8,70	261,3	15,04
2,4	9,61	267,5	14,28
3,2	10,30	273,6	13,41
4,0	10,83	279,8	12,42
4,8	11,23	286,0	11,30
5,6	11,53	292,2	12,42
6,4	11,74	298,4	13,41
7,2	11,86	304,5	14,28
8,0	11,90	310,7	15,04
163,0	11,90	316,9	15,67
169,2	12,42	323,0	16,19
175,4	13,41	329,2	16,59
181,5	14,28	335,3	16,87
187,7	15,04	341,4	17,04
193,9	15,67	347,5	17,10
200,0	16,19	353,6	17,04
206,2	16,59	359,7	16,87
212,3	16,87	365,8	16,59
218,4	17,04	372,0	16,19
224,5	17,10	378,1	15,67
230,6	17,04	384,3	15,04
236,7	16,87	390,5	14,28
396,6	13,41	568,0	10,83
409,0	11,90	568,8	10,30
564,0	11,90	569,6	9,61
564,8	11,86	570,4	8,7
565,6	11,74	571,2	7,39
566,4	11,53	572	3,9
567,2	11,23	572	0

Площадь проекции профиля дефекта исходя из рисунка A.1 имеет значение A = 7584,6 мм ². Средняя глубина дефекта, определяемая по формуле (16), имеет значение d _ave = 13,26 мм. Разрушающее давление для участка трубопровода с дефектом сложной формы с усредненной глубиной профиля имеет значение P _f = 16,23 МПа.

Профиль дефекта разделяется на 50 частей - приращений по глубине со значением d _j. Каждая част