Определение отбраковочной толщины стенки трубопровода

Содержание

ГОСТ 32388-2013 Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия

5.5 Расчетная, номинальная и отбраковочная толщина стенок элементов

5.5.1 Расчетные толщины стенок элементов трубопровода определяют по формулам раздела 7.

5.5.2 Номинальную толщину стенки элемента трубопровода следует определять с учетом прибавки по формуле

но не менее минимальной толщины стенки при эксплуатации с учетом прибавки на коррозию

с округлением до значения ближайшей большей толщины стенки по стандартам и техническим условиям. Допускается округление в сторону меньшей толщины стенки, если разность между расчетным и ближайшим по сортаменту значениями не превышает 3%.

— минимальная толщина стенки труб и деталей при эксплуатации, принимаемая по таблице 5.6;

— суммарная прибавка к толщине стенки

— прибавка для компенсации коррозии и эрозии, принимаемая по нормам проектирования или отраслевым нормативным документам с учетом расчетного срока эксплуатации;

— прибавка для компенсации допуска на минимальную толщину стенки заготовки, принимаемая по стандартам или техническим условиям. Если минусовый допуск на толщину стенки по стандартам или техническим условиям задается в процентах, то вычисление прибавки следует вести от номинальной толщины стенки трубы;

— прибавка для компенсации максимального утонения при технологических операциях.

Для гнутых отводов, изготовляемых на трубогибочном оборудовании методом наматывания на сектор:

— на внешней стороне принимают по техническим условиям на изделие, а при отсутствии данных в технических условиях определяют выражением ;

— на нейтральной стороне 0;

— расчет по внутренней стороне отвода не проводят.

Для штампосварных отводов, изготовляемых в закрытых штампах, или для отводов, изготовляемых на танках с нагревом токами высокой частоты и осевым поджатием:

Определение отбраковочной толщины стенки трубопровода

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Stress calculation of steel pipelines*

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 33.13330.2012 со СНиП 2.04.12-86 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Сведения о своде правил

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. N 621 и введен в действие с 01 января 2013 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 33.13330.2010 «СНиП 2.04.12-86 Расчет на прочность стальных трубопроводов»

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных

Введение

1 Область применения

Настоящий свод правил не распространяется на магистральные и промысловые газо- и нефтепроводы, технологические и шахтные трубопроводы, на трубопроводы, работающие под вакуумом и испытывающие динамические воздействия транспортируемой среды, трубопроводы особого назначения (атомных установок, передвижных агрегатов, гидро- и пневмотранспорта и др.), а также на трубопроводы, регламентированные в [1].

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения

СП 14.13330.2014 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах» (с изменением N 1)

СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»

СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»

СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы»

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 анкер: Устройство, обеспечивающее стабильность проектного положения трубопровода на обводненных участках трассы;

3.2 балластировка трубопровода: Установка на трубопроводе устройств, обеспечивающих его проектное положение на обводненных участках трассы;

3.3 минимальная толщина стенки: Номинальная минус допуск на толщину стенки трубы;

3.4 номинальная толщина стенки трубы: Толщина стенки трубы, полученная из расчета на прочность под внутренним давлением и округленная до ближайшего большего значения, предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями;

Читать статью Онлайн калькулятор расчета скорости воды и газа в трубе

3.5 номинальный диаметр: Приблизительно равен внутреннему диаметру трубопровода, выраженному в миллиметрах и соответствующий ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке (не имеет единицы измерения), ГОСТ 24856;

3.6 рабочее давление: Наибольшее избыточное давление в данной точке трубопровода на всех предусмотренных проектом стационарных режимах работы трубопровода;

3.7 расчетная толщина стенки трубопровода: Толщина стенки, определяемая из расчета по заданным значениям расчетного давления, наружного диаметра трубы и расчетного сопротивления материала;

3.8 соединительные детали: Элементы трубопровода, предназначенные для изменения направления его оси, ответвления от него, изменения его диаметра, толщины стенки и герметизации (отвод, тройник, переход, переходное кольцо, днище (заглушка));

3.9 упругий изгиб: Изменение направления оси трубопровода (в вертикальной или горизонтальной плоскостях) без использования отводов.

4 Обозначения и сокращения

В настоящем своде правил приняты следующие обозначения и сокращения:

— ширина накладок соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения;

— наружный диаметр труб и соединительных деталей;

— наружный диаметр соответственно магистральной части и ответвления тройникового соединения;

— внутренний диаметр труб;

— высота эллиптической части заглушки;

— коэффициент повышения гибкости гнутых отводов;

— расчетные изгибающий момент и усилие на единицу длины продольного сечения трубопровода;

— коэффициент интенсификации напряжений;

— рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды;

— нормативная ветровая нагрузка на единицу длины надземного трубопровода;

— нормативная гололедная нагрузка;

— нормативная снеговая нагрузка;

— нормативная нагрузка от веса транспортируемой среды;

— расчетные сопротивления материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести;

— нормативные сопротивления материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести;

— радиус кривизны отвода;

— радиус закругления тройника;

— расчетная толщина стенки труб и соединительных деталей;

— номинальная толщина стенки трубы соединительных деталей;

— толщина изоляционного (теплоизоляционного) покрытия трубопровода;

— коэффициент условий работы трубопровода;

— коэффициент надежности по нагрузке;

— коэффициент надежности по временному сопротивлению материала труб и соединительных деталей при нормальной температуре (20 °С);

— коэффициент надежности по пределу текучести материала труб и соединительных деталей при нормальной температуре (20 °С);

— коэффициент надежности по ответственности трубопровода;

— поправочный коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах по временному сопротивлению;

— поправочный коэффициент надежности по материалу труб и соединительных деталей при расчетной температуре эксплуатации в расчетах по пределу текучести;

— коэффициент надежности для труб и соединительных деталей в расчетах по временному сопротивлению;

— объемный вес транспортируемой среды;

— коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей;

— геометрический параметр соответственно магистральной части, ответвления тройникового соединения и отвода;

— максимальное продольное напряжение от расчетных нагрузок и воздействий;

— максимальное (фибровое) суммарное продольное напряжение;

— продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок и воздействий;

— параметр внутреннего давления соответственно магистральной части, ответвления тройникового соединения и отвода.

Определение отбраковочной толщины стенки трубопровода

На вновь проектируемом предприятии на территории Российской Федерации предполагается применение изделий, в объёме поставки Лицензиара, по иностранным нормам DIN EN, с расчетом на основе европейских требований AD 2000-Merkblatt, которые на взгляд Лицензиара, практически идентичны российским. На основе европейских требований AD 2000-Merkblatt будут выполняться расчеты толщины стенки труб и деталей трубопроводов, с подбором труб по действующему сортаменту DIN.

По предварительно проработке, толщина трубы, рассчитанная по AD 2000-Merkblatt меньше аналогичной, рассчитанной по методике указанной в ГОСТ 32388-2013.

1. Возможна ли легитимность применения результатов проектных решений в части стальных технологических трубопроводов на основе иностранных требований на территории РФ;

2. Допускаются ли отступления от требований ГОСТ 32388-2013, а именно изменение в меньшую сторону отбраковочных толщин трубопроводов по сравнению с указанными в таблице 5.6.

Невыполнение правил ГОСТ 32388-2013 в части определения расчетной, номинальной и отбраковочной толщины стенок элементов технологических трубопроводов свидетельствует о невыполнении требований ТР ТС 032/2013, обязательного для применения на территории государств-членов ЕАЭС.

Читать статью Все о дроссельных шайбах

Согласно пункту 8 технического регламента Таможенного союза ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (раздел IV):

С целью определения рисков для оборудования должны учитываться факторы, представляющие собой следующие основные виды опасности:…

г) недопустимые отклонения параметров конструкции, сборочных единиц и устройств безопасности, влияющие на безопасность;…

и) коррозия или иные виды износа поверхности элементов оборудования;…

Расчетная, номинальная и отбраковочная толщина стенок элементов технологических трубопроводов определяется в соответствии с подразделом 5.5 ГОСТ 32388-2013.

Согласно пункту 35 ТР ТС 032/2013 соответствие оборудования требованиям данного технического регламента обеспечивается путем непосредственного выполнения этих требований либо путем выполнения требований стандартов, включенных в перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований данного технического регламента.

Нормы отбраковки технологических трубопроводов

Нормы отбраковки согласно РД 38.13.004-86 «Эксплуатация и ремонт технологических трубопроводов под давлением до 10 МПа»

Трубы, детали трубопроводов и сварные швы, эксплуатируемые при температуре до 430 °С (включительно), подлежат отбраковке, если в результате ревизии окажется, что под действием коррозии и эрозии толщина стенки их уменьшилась и достигла значения, определяемого по формулам:

при ;

при ,

— нормативное сопротивление, равное наименьшему значению предела текучести при растяжении, сжатии и изгибе материала труб, принимаемое по государственным стандартам или техническим условиям на соответствующие виды труб, МПа;

— нормативное сопротивление, равное наименьшему значению временного сопротивления разрыва материала труб, принимаемое по государственным, отраслевым стандартам и техническим условиям на соответствующие виды труб, МПа.

Примечание. Для электросварных труб, сваренных односторонним швом, значения и следует умножить на 0,8.

— расчетное сопротивление материала труб и деталей технологических трубопроводов;

Среда	m₂
Токсичные, горючие, взрывоопасные и сжиженные газы	0,60
Инертные газы (азот, воздух и т.п.) или, токсичные, взрывоопасные и горючие жидкости	0,75
Инертные жидкости	0,90

Примечание. Для промежуточных значений рабочей температуры коэффициент m₃ определяют интерполяцией двух ближайших значений.

Материал труб	k₁
Для бесшовных труб из углеродистой и нержавеющей сталей и для сварных труб из ненормализованной низколегированной стали	0,80
Для сварных труб из углеродистой и нержавеющей сталей и для сварных труб из нормализованной низколегированной стали	0,85

Трубы, детали технологических трубопроводов и сварные стыки, эксплуатируемые при температуре более +430 °С, подлежат отбраковке, если в результате ревизии окажется, что вследствие коррозии и эрозии толщина стенки их уменьшилась и достигла значения, определяемого по формуле:

Тройники и тройниковые соединения независимо от рабочей температуры допускается выбраковывать исходя из условия:

Величины, входящие в формулу, следует рассчитывать согласно РД 10-249-98 «Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды.

Трубы, детали технологических трубопроводов и сварные стыки подлежат отбраковке:

— если толщина стенки трубопровода, вычисленная по формулам приведенным выше, выйдет за пределы отбраковочного размера во время работы до ближайшей очередной ревизии;

— если при ударе молотком массой 1,0-1,5 кг на трубе остаются вмятины;

— если на трубе имеются пропуски через контрольное отверстие;

— если механические свойства материала труб изменились и требуется отбраковка их в соответствии с нормативными документами

— если при просвечивании сварных швов обнаружены дефекты, не подлежащие исправлению;

— если трубопровод не выдержал гидравлического или пневматического испытания.

Во всех случаях отбраковочный размер должен быть не менее указанного в таблице 23.

Таблица 23 – Отбраковочные размеры элементов трубопровода

Наружный диаметр, мм	£ 25	£ 57	£ 108 (114)	£ 219	£ 325	£ 377	³ 426
Наименьшая допустимая толщина стенки трубопровода, мм	1,0	1,5	2,0	2,5	3,5	4,0

Изношенные корпуса литых задвижек, вентилей, клапанов и литых деталей трубопроводов отбраковывают в следующих случаях:

— уплотнительные элементы арматуры износились настолько, что не обеспечивают ведения технологического процесса и отремонтировать или заменить их невозможно;

Читать статью Самостоятельный гидравлический расчет трубопровода

— толщина стенки корпуса достигла значения, определяемого по формуле:

Толщина стенки корпуса арматуры достигла значений, равных или меньших указанных в таблице 24.

Таблица 24 – Отбраковочная толщина стенки корпуса арматуры

Условный проход, мм
Предельная отбраковочная толщина стенки, мм	4,0	5,0	5,5	6,0	6,5

— при неудовлетворительном состоянии привалочных поверхностей;

— при наличии трещин, раковин и других дефектов;

— при уменьшении толщины стенки воротника фланца до отбраковочных размеров трубы.

Крепежные детали отбраковывают:

— при появлении трещин, срыва или коррозионного износа резьбы;

— в случае изгиба, болтов и шпилек;

— при остаточных деформациях, приводящих к изменению профиля резьбы;

— в случае износа боковых граней головок болтов и гаек.

Резьбовые соединения трубопроводов отбраковывают при срыве или коррозионном износе резьбы, а также при прохождении непроходного калибра типа P-P по ГОСТ 6485-69, ГОСТ 2533-79, ГОСТ 18465-73, ГОСТ 18466-73.

Сильфонные компенсаторы отбраковывают в следующих случаях:

— толщина стенки сильфона достигла расчетной толщины, указанной в паспорте компенсатора;

— толщина стенки сильфона достигла 0,5 мм в случаях, когда расчетная толщина сильфона имеет более низкие значения;

— при наработке компенсаторами допустимого числа циклов, определенного по методике, изложенной в ОСТ 26-02-2079-83.

Линзовые компенсаторы отбраковывают:

— если толщина линзы в любом ее сечении достигла значения, определяемого по формуле:

— коэффициент;

— при наработке компенсатором заданного в паспорте гарантированного числа циклов.

Нормы отбраковки технологических трубопроводов согласно СА 03-003-07 «Расчеты на прочность и вибрацию технологических трубопроводов»

Оценка фактической нагруженности основных несущих элементов трубопровода осуществляется расчетным методом. Отбраковочные значения толщины стенки вычисляются согласно СА 03-003-07 «Расчеты на прочность и вибрацию технологических трубопроводов».

Во всех случаях отбраковочный размер должен быть не менее указанного в таблице 25

Таблица 25 – Отбраковочные размеры элементов трубопровода

Наружный диаметр, мм	£ 25	£ 57	£ 108 (114)	£ 219	£ 325	£ 377	³ 426
Наименьшая допустимая толщина стенки трубопровода, мм	1,0	1,5	2,0	2,5	3,5	4,0

Расчетная толщина стенки трубы, нагруженной внутренним избыточным давлением определяется по формуле:

где p- внутреннее избыточное давление, МПа;

j_y – коэффициент прочности сварного соединения;

[s] – допускаемое напряжение для материала трубопровода при расчетной температуре, МПа.

Допустимое внутреннее избыточное давление определяется по формуле:

где D – наружный диаметр трубопровода, мм;

j_y – коэффициент прочности сварного соединения;

[s] – допускаемое напряжение для материала трубопровода при расчетной температуре, МПа;

s – минимальная замеренная толщина стенки трубы, мм;

с – прибавка на коррозию, мм.

где k₁ – коэффициент, который берется по таблице 26.

R/(D-s_R)	³ 2.0	£ 1.0
k₁	1.00	1.30

Примечания: для промежуточных значений R/(D-s_R), k₁ определяется интерполяцией.

Расчетная толщина секторных отводов (рисунок 78, б вычисляется по формуле:

Расчеты штампосварных отводов зависят от расположения сварных швов:

— при расположении сварных швов в плоскости кривизны отвода (рисунок 78, в) расчетная толщина стенки определяется по формуле:

— при расположении сварных швов по нейтральной линии (рисунок 78, г) толщина стенки определяется как наибольшее из двух значений по формуле:

Примечание: В формулах для штампосварных отводов s_R определяется по формуле для гнутых отводов при j_y =1,0, а величина k₂ – по формуле для нормализованных отводов, состоящих из полусекторов и секторов с углом скоса a £ 22,5 0