2. Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода

Согласно отраслевому стандарту [1], определяющим при оценке остаточного ресурса трубопровода является расчет на действие внутреннего давления. В качестве основных прочностных характеристик металла трубы в расчетах трубопровода используются нормативные и расчетные сопротивления растяжению (сжатию) или фактические, если при проведении диагностических замеров последние оказались меньше нормативных. Нормативные сопротивления R и R принимаются равными минимальным значениям временного сопротивления _в и предела текучести _т соответственно.

Обязательными при оценке остаточного ресурса трубопровода являются определение расчетной (t_R), отбраковочной (t_отб) и минимальной (t_min) толщины стенки труб.

2.1 Проверочный расчет толщины стенки трубопровода

Проверочный расчет толщины стенки t_R трубопровода, а также ее определение в случае ремонта по результатам диагностики, производится согласно СП 34-116-97 по формуле:

(2.1)

где значение R определяется по формуле

R = min (2.2)

где k – коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей, значение которого принимается согласно СП 34-115-97 (для труб, заглушек и переходов);

Р – рабочее давление в трубопроводе, МПа;

D – наружный диаметр трубы или детали трубопровода, мм;

R – нормативное сопротивление, равное наименьшему значению временного сопротивления разрыву материала труб, принимаемое по ГОСТ для соответствующего материала трубы заданного варианта, МПа;

R – нормативное сопротивление, равное наименьшему значению предела текучести при растяжении, сжатии и изгибе материала труб, принимаемое по ГОСТ для соответствующего материала трубы заданного варианта, МПа.

Значения коэффициентов: надежности по назначению трубопроводов _n, условий работы трубопровода m_2, надежности по материалу _m, надежности по нагрузке _f принимаются согласно СП 34-116-97(значения приведены в исходных данных заданного варианта).

2.2 Расчет отбраковочной толщины стенки трубопровода

При определении отбраковочной толщины стенки, оценивается несущая способность элемен­тов в целом. Расчет отбраковочной толщины стенки трубопровода выполняется в соответствии с [2, 3]:

Определяется значение соотношения по формуле:

, (2.3)

При , отбраковочная толщина стенки определяется по формуле:

t = , (2.4)

при , отбраковочная толщина стенки определяется по формуле:

t= . (2.5)

Параметр R₁ формулы (2.4) – расчетное сопротивление материала труб и деталей трубопровода, вычисляется по формуле:

R = Rmmk, (2.6)

где n – коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе;

- коэффициент несущей способности трубы;

m – коэффициент условий работы материала труб при разрыве;

m – коэффициент условий работы трубопровода, величина которого принимается в зависимости от транспортируемой среды;

m – коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах;

k – коэффициент однородности материала труб.