3. РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ "МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМОГО РАБОЧЕГО ДАВЛЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ И НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ"
3 РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ. Критерии предельных состояний
В расчете на прочность секции труб используются двухпараметрические критерии предельной прочности и предельной пластичности:
1. Критерий предельной прочности определяется по формуле:
(42)
Предельная прочность достигается при значении , равном единице, в неравенстве:
(43)
2. Критерий предельной пластичности определяется по формуле:
(44)
Предельная пластичность достигается при значении , равном единице, в неравенстве:
(45)
Коэффициенты являются механическими характеристиками металла и определяются в соответствии с приложением N 3 Руководства.
Значения параметров определяются в соответствии с формулами (32), (38), (40) по компонентам деформаций - (26), которые связаны с размерами трубы D*,
и давлением р.
Решение системы уравнений (26) - (29) достигается последовательными вычислениями давления p = pf, при котором выполняется равенство единице хотя бы одного из критериев: - условие достижения предельной прочности (43);
- условие достижения предельной пластичности (45):
(46)
Решением систем уравнений является значение разрушающего давления pf.
Предельное давление g-той секции трубы без дефектов определяется по разрушающему давлению pf с учетом коэффициента запаса прочности kтр:
(47)
Коэффициент запаса прочности kтр рекомендуется принимать в зависимости от наличия данных по фактическому нагружению трубопровода, соответствию расчетной схемы фактическому напряженно-деформированному состоянию трубопровода, наличию достаточного количества экспериментальных данных по механическим характеристикам труб и сварных соединений, типов и размеров дефектов, не обнаруживаемых при ВТД, но не менее значений, приведенных в таблице N 3.
Таблица N 3
|
Категория участка согласно ПД
|
"B"
|
"I"
|
"II"
|
"III"
|
"IV"
|
|
Коэффициент запаса по прочности трубы kтр
|
1,98
|
1,58
|
1,58
|
1,32
|
1,32
|
Условием безопасной эксплуатации g-той секции трубы, для которой определено предельное давление, является его непревышение максимальным расчетным давлением в трубопроводе (при стационарном или нестационарном режиме перекачки):
(48)
где - максимальное расчетное давление в g-той секции труб при нестационарных (переходных) процессах, МПа.
Альтернативно, при отсутствии данных по расчетным давлениям в переходных процессах (в этом случае возможное повышение давления относительно проектного значения в переходных процессах учитывается коэффициентом надежности по нагрузке, а отсутствие превышения нормативного давления гарантируется работой системы защиты трубопровода), условие безопасной эксплуатации g-той секции трубы, для которой рассчитано предельное давление, допускается определять по формуле:
(49)
n - коэффициент надежности по нагрузке со СНиП 2.05.06-85*, СП 36.13330.2012 (или коэффициент перегрузки по внутреннему давлению по СНиП II-Д.10-62).
Эксплуатация рассматриваемой g-той трубной секции при давлении, не превышающем предельное давление (условие (48) или (49) выполняется), при величине давления на выходе НПС, не превышающей проектное значение, возможна при соблюдении следующих условий:
отсутствие ограничений по предельному давлению и предельному сроку эксплуатации дефектов, выявленных на рассматриваемой g-той трубной секции;
периодическое проведение ВТД для контроля возможного появления и развития дефектов.
