ВРД 39-1.10-004-99 стр.4 Сталь

 

                          (П5.3а)

здесь учтено то, что по определению истинные деформации удлинения равны:

                                         (П5.3б)

П5.3.2. Можно показать, что для степенной диаграммы деформирования (4.2) и в предположении "простого" нагружения усилие  достигает своего наибольшего значения при

                                                    (П5.4а)

или

,                                                          (П5.4б)

где , а .

П5.4. При расчетах анализируется какое из предельных состояний (П5.2б) или (П5.4б) наступает раньше, по нему и проводится расчет.

П5.5. Ориентировочные значения механических свойств некоторых современных трубных сталей приведены в табл. П5.1.

 

Табл. П5.1. Механические свойства трубных сталей

Сталь

, МПа

, МПа

, МПа

m

17 ГС

450

550

420

0,09

0,0021

1,4

Х70

480

600

450

0,10

0,0025

1,8

10Г2АФ

500

650

460

0,11

0,0026

1,8

 

 


ПРИЛОЖЕНИЕ 6

НОМОГРАММЫ ДОПУСКАЕМЫХ РАЗМЕРОВ ДЕФЕКТОВ

 

П6.1. На рис.П6.1-П6.8 приведены обобщенные номограммы допускаемых размеров дефектов для двух уровней коэффициентов запаса  (кривые 1) и  (кривые 2). Графики разбиты на восемь групп в зависимости от ширины дефекта Q. По оси ординат откладывается приведенная (безразмерная) длина дефекта :

                                                           (П6.1)

по оси абсцисс — глубина дефекта в процентном отношении к толщине стенки.

 

Приведенная длина

Рис. П6.1. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов до 5°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.2. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов от 5 до 15°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.3. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов от 15 до 30°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.4. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов от 30 до 50°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.5. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов от 50 до 70°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.6. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов от 70 до 100°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.7. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов от 100 до 150°)

 

Приведенная длина

Рис. П6.8. Допускаемые размеры дефектов (ширина дефектов свыше 150°)

 

П6.2. Применение безразмерных координат и определение коэффициентов запаса на основе проектных позволяет использовать единые кривые для участков трубопроводов разных категорий, размеров, изготовленных из различных трубных сталей и спроектированных на различное рабочее давление.

П6.3. Приведенные на рис. П6.1-П6.8 номограммы могут использоваться для предварительной оценки работоспособности участков трубопроводов с коррозионными дефектами. Уточненный расчет проводится с помощью специализированной программы.

 

 


ПРИЛОЖЕНИЕ 7

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО ДВУХУРОВНЕВОЙ ОЦЕНКЕ ОПАСНОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ДЕФЕКТОВ

 

П7.1. Настоящие методические рекомендации предназначены для расчета степени опасности коррозионных повреждений, выявленных как по результатам внутритрубной дефектоскопии (для всего массива дефектов), так и по отдельным дефектам. В связи с этим введена двухуровневая автоматизированная программная оценка степени опасности дефектов.

П7.2. На первом уровне производится общая оценка опасности всех выявленных коррозионных дефектов и каверн на данном участке трубопровода с помощью специализированной программы расчета первого уровня и базы данных, представленной на компакт-диске (входит в комплект полного отчета по внутритрубной диагностике).

Программой выполняется расчет и классификация дефектов по степени опасности. Выдается систематизированное представление данных об опасности коррозионных повреждений в зависимости от трехмерных размеров, информация о распределении дефектов и уровне их опасности по длине участка, а также рекомендации по снижению, при необходимости, рабочего давления в трубопроводе.

П7.3. По результатам проведенного расчета производится шурфовка дефектов и проведение инструментальных измерений следующих параметров:

– длина и ширина дефекта — штангенциркуль, рулетка с точностью ±5 мм;

– глубина дефекта — толщиномер ультразвуковой с точностью ±0,1 мм;

– расстояние между смежными дефектами (длина пермычки) — штангенциркуль, рулетка с точностью ±5 мм;

– толщина стенки вне зоны дефекта — толщиномер ультразвуковой с точностью ±0,1 мм;

– напряжения в зоне дефекта — измеритель напряжений АСТ-2000 с точностью ±5% от предела текучести  (выполняется в соответствии с методикой, приведенной в Приложении 1);

– механические свойства стали ,  — по данным сертификата на поставку труб.

П7.4. Измеренные фактические данные состояния дефекта по П7.3 вносятся в расчетную программу второго уровня оценки опасности дефекта.

П7.5. Программа представляет уточненную оценку степени опасности вскрытого дефекта, определяет "живучесть" дефекта, назначает период времени для проведения ремонта, рекомендует величину безопасного при эксплуатации рабочего давления и способ проведения ремонта — вырезка катушки, трубы, установка металлической муфты, композитной муфты, заливка дефекта композитным материалом.

П7.6. Данные по П7.5 оперативно представляются на ПК "Notebook".

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ПО НОМОГРАММАМ ДОПУСКАЕМЫХ РАЗМЕРОВ ДЕФЕКТОВ

 

П8.1. По результатам внутритрубного обследования на участке трубопровода:

диаметр — 1420 мм, рабочее (нормативное) давление – 7,4 МПа, толщина стенки – 15,7 мм выявлено коррозионное повреждение: длина — 320 мм, ширина — 280 мм, глубина — до 4 мм.

П8.1.1. По формуле (П6.1) приведенная длина ; в ширину дефект занимает угол ; относительная глубина Н = 25,5 %.

П8.1.2. По рис.П6.3. (ширина дефектов от 15 до 30°) определяем, что рассматриваемый дефект лежит чуть ниже кривой 2, соответствующей проектной прочности трубы, т.е. расчетное предельное давление . На момент обследования дефект можно считать не опасным.

П8.1.3. Марка стали рассматриваемой трубы — Х70 (= 485 МПа, = 580 МПа). В таком случае, =12,8 МПа ( определяется по формуле (7.2)), коэффициент запаса =12,8/7,4=1,73.

П8.1.4. При скорости коррозии 1 мм/год через 2,6 года рассматриваемый дефект достигнет глубины 6.6 мм (42% от толщины стенки) и на графике (рис. П6.3) попадет на кривую (=10,7Мпа, =10,7/7,4=1,45). После этого момента дефект следует считать опасным (при проведении испытаний возможно разрушение по этому дефекту).

П8.2. На участке газопровода диаметром 1020 мм (рабочее давление – 5,4 МПа) из стали 17Г1С (= 360 МПа, = 470 МПа) при толщине стенки 14 мм (категория В) обнаружены глубокие (до 50%) одиночные "язвы" 20 х 20 мм.

П8.2.1. По рис.П6.1. определяем, что прочность трубы с такими дефектами не ниже предусмотренной проектом.

П8.2.2. При глубине 68% (через 2,5 года при скорости коррозии 1 мм/год) прочность окажется ниже проектной. Опасными такие дефекты станут через 4,6 года при росте до глубины 83%.

П8.3. На участке газопровода диаметром 1020 мм (рабочее давление – 5,4 МПа) из стали 17Г1С (= 360 МПа, = 470 МПа) при толщине стенки 14 мм (категория В) дефектов не обнаружено. На площади 400 х 400 мм повреждена изоляция.

П8.3.1. Приведенная длина – 4,73; ширина дефекта — 45°.

П8.3.2. Анализ с помощью рис.П6.4 показывает, что при скорости коррозии на неизолированном участке 1 мм/год через 2 года (при глубине 14,7%) прочность трубы окажется ниже проектной, а через 4 года (29%) дефект станет опасным.

 

 


ПРИЛОЖЕНИЕ 9

ПРИМЕР РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ ДЕФЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ПРОГРАММЫ

 

П9.1. Внутритрубное обследование выполнено производственным объединением "Спецнефтегаз" на одном из участков газопровода "Уренгой-Центр".

Программа специально адаптирована к использованию базы данных о дефектности участка на компакт-диске, являющимся частью отчетной документации по проведенному обследованию.

П9.2. Ниже приведены выдаваемые программой графики и таблицы с результатами расчетов и оценок.

П9.2.1. Все дефекты, находящиеся в зоне графиков ниже сплошной кривой, не являются опасными. Пунктирная линия на графиках определяет зону опасности дефекта через 1 год эксплуатации.

П9.2.2. На рис.П9.1 приведены зависимости степени опасности выявленных дефектов от линейных размеров дефектов — глубины, длины и ширины (по ширине данные сгруппированы дискретно по мере возрастания значений).

П9.2.3. На рис. П9.2 приведены графики распределения дефектов с коэффициентами опасности по длине отдельных участков газопровода (по 20 км).

П9.2.4. В таблице на рис.П9.3 приведены по каждому дефекту категория опасности, ресурс работы и рекомендуемые значения по снижению рабочего давления в газопроводе до безопасного уровня.

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 10-60 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 60-180 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Рис. П9.1. Пример компьютерного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии. Зависимости степени опасности выявленных дефектов от их линейных размеров (начало)

 

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 180-360 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 360-600 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Рис. П9.1. Пример компьютерного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии. Зависимости степени опасности выявленных дефектов от их линейных размеров (продолжение)

 

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 600-840 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 840-1200 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Рис. П9.1. Пример компьютерного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии. Зависимости степени опасности выявленных дефектов от их линейных размеров (продолжение)

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов 1200-1800 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Предельные размеры дефектов

(ширина дефектов более 1800 мм)

 

Приведенная длина дефекта

 

Рис. П9.1. Пример компьютерного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии. Зависимости степени опасности выявленных дефектов от их линейных размеров (окончание)

 

Распределение дефектов по длине участка

 

Расстояние от начала участка, км

 

 

Распределение дефектов по длине участка

 

Расстояние от начала участка, км

 

 

Распределение дефектов по длине участка

 

Расстояние от начала участка, км

 

Рис. П9.2 Пример компьютерного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии.

Распределение дефектов с коэффициентами степени опасности по длине участка (начало)

 

Распределение дефектов по длине участка

 

Расстояние от начала участка, км

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *