Приложение А (обязательное). Выбор рабочего давление ро и использование правила Майнера для многослойных М-труб

Приложение А
(обязательное)

Выбор рабочего давление и использование правила Майнера для многослойных М-труб

А.1 Результатом определения длительной прочности многослойных труб по ГОСТ Р 54867 является математическое описание линейных графиков , как показано на рисунке А.1, с помощью уравнения, которое имеет три или четыре коэффициента.

Рисунок А.1 - Графики длительной прочности для М-трубы (Труба PE-Xb / AL / РЕ-Xb 32x3 мм)

Примечание - Рисунок А.1 является примером. Для каждой однотипной конструкции трубы необходимо индивидуальное определение по ГОСТ Р 54867 по крайней мере на одном диаметре от каждой группы размеров. В данном примере коэффициенты = -106,645, = 72575,027, = -29,692, = -18743,294.

А.2 Общим уравнением, описывающим длительную прочность многослойных труб, является уравнение вида

,

(А.1)

где t - время до разрушения, ч;

T - температура, К (например, 20°С = 273,15 К + 20 = 293,15 К);

р - давление, бар;

, , , - коэффициенты.

Из уравнения А.1 получают

,

(А.2)

.

(А.3)

Примечание - Результатом стандартного метода экстраполяции в соответствии с ГОСТ Р 54866 являются коэффициенты для (). Чтобы получить коэффициенты для (), требуется перерасчет, основанный на значениях нижнего доверительного предела, который выполняют следующим образом. По результатам () для температур 20°С, 60°С или 80°С, 95°С и 110°С при времени 100 ч, 1000 ч, 2000 ч, 3000 ч, 4380 ч (0,5 года), 5256 ч (0,6 года) и 6132 ч (0,7 года) выполняют перерасчет и получают новые значения , , , , описывающие () многослойной М-трубы.

А.3 Пример выбора рабочего давление ро

Для температурного режима транспортируемой воды, соответствующего классу эксплуатации 2, указанному в таблице 1, выполняют проверку соответствия однотипной конструкции многослойной трубы РЕ-Х / AL / РЕ-Х рабочему давлению = 1,0 МПа (10 бар).

Для класса эксплуатации 2 установлен следующий температурный режим в течение срока службы 50 лет:

= 70°С в течение 49 лет;

= 80°С в течение 1 года;

= 95°С в течение 100 ч.

Для многослойной М-трубы с внутренним слоем из сшитого полиэтилена (РЕ-Х) установлены следующие коэффициенты запаса прочности: при рабочей температуре С = 1,5; при максимальной температуре С = 1,3; при аварийной температуре С = 1,0.

Суммарное годовое повреждение TYD определяют по правилу Майнера

,

(А.4)

где - доля времени действия температуры i в течение года, %;

- время непрерывного действия температуры i , которое труба может выдержать без разрушения, выраженное в часах или годах.

Срок службы трубы является величиной обратной TYD и составляет

.

(А.5)

Пример использования правила Майнера приведен в таблице А.1.

Таблица А.1

Температура	Доля времени, ч	Доля времени a, %	Коэффициент запаса прочности С	Расчетное давление (a), бар	Время t(b), ч	, %/ч
= 70°С	429240	0,9798	1,5	15	489749,81
= 80°С	8760	0,02	1,3	13	4625515,46
= 95°С	100	0,0002283	1,0	10	7675479168,00
(a) . (b) Время t рассчитывают по формуле (А.3). В данном примере использованы коэффициенты , , , , указанные в примечании к А.1.

Результат расчета представлен в таблице А.2.

Таблица А.2

, %/ч	=100 / TYD, ч	, лет
	498768,79	56,94

Согласно результатам, представленным в таблице А.2, данная многослойная труба может быть применена для класса эксплуатации 2 (срок службы - не менее 50 лет) при рабочем давлении 1,0 МПа.