Приложение Д (справочное). Прогнозирование наработки на отказ после проведения гидроиспытаний

Приложение Д
(справочное)

Прогнозирование наработки на отказ после проведения гидроиспытаний

Д.1 Постановка задачи и исходные предпосылки

Трубопровод выдержал испытания давлением. Имеются N замеров толщины его стенки, достаточных для вероятностной оценки состояния износа. Требуется определить минимальный срок дальнейшей эксплуатации (наработки на отказ).

Предполагают, что:

- характеристики прочности материала труб и деталей с течением времени не изменяются;

- утонение стенок в результате коррозии или эрозии происходит с постоянной скоростью;

- минимальное пробное давление при гидравлических испытаниях составляет 1,25Р.

Д.2 Методика расчета

По результатам замеров определяют:

- величину относительного износа в месте каждого замера

;

(Д.1)

- среднее значение относительного износа для всего трубопровода

;

(Д.2)

- среднеквадратичное отклонение относительного износа от среднего значения

;

(Д.3)

- среднеквадратичное отклонение относительного износа

.

(Д.4)

В приведенных формулах:

- измеренная толщина стенки в месте к-го замера;

- номинальная толщина стенки в том же месте;

N - общее количество замеров;

- начальное технологическое отклонение относительного износа (относительный минусовой допуск) в расчетах тепловых сетей можно принимать равным 0,05.

Время наработки на отказ определяют по формуле

,

(Д.5)

где - фактический срок службы трубопровода к моменту проведения гидроиспытаний;

- q-квантиль нормального распределения вероятности;

- -квантиль нормального распределения вероятности;

- расчетная толщина стенки, определяемая по формуле (7.1) настоящего стандарта. Для трубопроводов тепловых сетей рекомендуемые значения квантилей = = 1,28, которые соответствуют регламентируемой вероятности = 90% и доверительной вероятности q = 0,9.

При соответствующем обосновании допускается принимать иные значения вероятностей в интервалах значений

, .

В этих случаях значения и принимают по таблице Д.1, в которой приведены значения квантиля , соответствующие вероятности . При определении заменяют на q , а при определении вместо подставляют 0,01 .

Таблица Д.1 - Значения и

0,9	0,81	0,82	0,83	0,84	0,85	0,86	0,87	0,88	0,89	0,90
	0,88	0,92	0,95	0,99	1,04	1,08	1,13	1,18	1,23	1,28
>0,9	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	-
	1,34	1,41	1,48	1,56	1,65	1,75	1,88	2,05	2,33	-

Д.3 Пример расчета

Исходные данные

Тепловая сеть 530 х 7 мм. Рабочая температура 130°С, рабочее давление 1,6 МПа. Трубы электросварные из стали 20. Коэффициент снижения прочности стыковых сварных соединений (продольный шов) = 1. Номинальное допускаемое напряжение = 147 МПа; предел прочности при 20°С = 420 МПа.

Трубопровод прослужил к моменту проведения гидравлических испытаний 18 лет. Перед проведением гидравлических испытаний проведены замеры толщины стенки, приведенные в таблице Д.2. Общее число замеров N = 11.

Таблица Д.2 - Замеры толщины стенки

k	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
, мм	7	7	7	7	7	7	7	7	7	7	7
, мм	5,3	6,3	6,1	5,0	5,8	6,0	5,7	5,5	6,4	5,9	5,5

Результаты расчета

По формуле (Д.2) определяем

= (0,24 + 0,1 + 0,13 + 0,29 + 0,17 + 0,14 + 0,19 + 0,21 + 0,09 + 0,16 + 0,21) = 0,175.

Подкоренное выражение в формуле (Д.3):

=+

.

Величина , рассчитанная по этой формуле,

.

Среднеквадратичное отклонение

.

Расчетная толщина стенки, мм

.

Время наработки на отказ согласно формуле

года.