Коэффициент овализации стального отвода

Обновлено: 17.05.2024

Мы продолжаем публиковать ответы на вопросы наших читателей. Консультирует Нина Анатольевна Шонина, старший преподаватель МАрхИ.

Необходимо протянуть ветку из теплового пункта внутри здания для теплоснабжения систем водоснабжения и вентиляции сооружаемого кафе в существующем здании. Служба эксплуатации требует, чтобы мы поставили компенсаторы и обосновали расчетом их установку. Подскажите, пожалуйста, на какие нормы нам ссылаться и как провести расчет?

Теплопроводы для инженерных систем, таких как система отопления, теплоснабжения и горячего водоснабжения, монтируются при температуре воздуха, которая заметно отличается от температуры рабочей жидкости, которую будут транспортировать эти трубы. Особенно велика разница при монтаже в осенне-зимний период, когда температура воздуха в здании поддерживается около 5 °C. Например, участок стальной трубы длиной 1 м при низкотемпературной воде предельно удлиняется приблизительно на 1 мм, а при высокотемпературной воде и паре удлинение каждого метра трубы достигает 1,75 мм. Удлинение труб из металлополимерных, а тем более полимерных, материалов превышает удлинение труб из стали.

Но независимо от того, из какого материала будет запроектирован трубопровод, необходимо предусмотреть меры по компенсации температурного удлинения труб, т.к. возникающие при изменении температуры напряжения способны привести к возникновению протечек и даже к разрушению арматуры и самих труб.

Компенсация температурных удлинений может быть осуществлена за счет самокомпенсации участков трубопровода, установкой компенсаторов и правильной расстановкой неподвижных и скользящих опор.

В качестве компенсаторов предпочтительно использовать углы поворотов трубопроводов. На прямых участках трубопровода необходимо предусматривать П-образные, Г-образные, петлевые и другие компенсаторы, расстояния между которыми определяются расчетом.

В качестве неподвижных опор могут быть использованы держатели для труб, закрепленные на строительных конструкциях, или укрепленные в них кронштейны.

Следует помнить, что установка одних только компенсаторов в системе без установки неподвижных опор не позволит избежать аварийных ситуаций. Известны случаи, когда при опрессовке таких систем сильфонные компенсаторы разворачивало в «гармошку» и они выходили из строя.

Для того чтобы определить необходимую компенсирующую способность, нужно рассчитать величину температурного изменения длины трубопровода ∆l по следующей формуле:

∆l = α∆TL,

где α – коэффициент теплового линейного расширения материала трубы, °C –1 (табл. 1);
∆T – разность между максимальной и минимальной температурами трубопровода;
L – длина трубопровода, м.

Компенсирующая способность отвода под углом 90° определяется по формуле:

где ∆lд – максимально допустимое продольное перемещение трубопровода от действия температуры, которое может быть компенсировано отводом, м;
[σ] – расчетная прочность, МПа;
E0 – модуль упругости, МПа;
D – наружный диаметр труб, м;
l1 – длина прилегающего к отводу прямого участка трубопровода до подвижной опоры, м;
r – радиус изгиба отвода, м.

Схемы гнутого отвода и компенсатора показаны на рис. 1.

Схемы гнутого отвода и компенсатора
а – отвод; б – компенсатор; × неподвижная опора; = скользящая опора

Компенсирующая способность П-образного компенсатора определяется по формуле:

где ∆l – максимально допустимое продольное перемещение трубопровода от действия температуры, которое может быть воспринято компенсатором, м;
[σ] – допускаемое напряжение из условий длительной прочности, МПа;
h – вылет компенсатора, м;
D – наружный диаметр трубы, м;
r – радиус изгиба отводов компенсатора, м;
а – длина прямого участка компенсатора, м;

Максимально допустимое расстояние от оси компенсатора до оси неподвижной опоры трубопровода Lком, см, должно вычисляться по формуле:

Расстояние l от оси трубы отвода до оси установки скользящей опоры (рис. 2) следует принимать равным l = K√∆lD, где К – коэффициент, определяемый прочностными и упругими свойствами полимерного материала труб по формуле:

где σ – расчетная прочность материала трубы, МПа.

В необходимых случаях компенсирующая способность трубопроводов может быть повышена за счет введения дополнительных поворотов, спусков и подъемов.

Компенсация теплового линейного удлинения труб из полимерных материалов может обеспечиваться продольным изгибом при укладке их в виде «змейки» на опоре, ширина которой должна допускать возможность изгиба трубопровода при перепаде температур.

Неправильный подбор компенсаторов может привести к аварийной ситуации. Если установить компенсатор на участок трубы, величина температурного расширения которого будет превышать его компенсирующую способность, то компенсатор будет работать в условиях перегрузки, а это может привести к его преждевременному выходу из строя.

При использовании сильфонных компенсаторов необходимо обратить особое внимание на предназначение компенсатора. Компенсаторы для стальных труб отличаются от компенсаторов, предназначенных для труб из более мягких материалов, таких как медь или металлопластик. Также нельзя использовать для системы водоснабжения компенсаторы, предназначенные только для системы отопления, т.к. они изготавливаются из «черной» стали, которая может негативно повлиять на качество питьевой воды, для водоснабжения необходима оцинкованная сталь.

Более подробную информацию можно получить в следующих сводах правил:

  • СП 40-102–2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов»;
  • СП 41-102–98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использование металлополимерных труб»;
  • СП 40-108–2004 «Проектирование и монтаж внутренних систем водоснабжения и отопления зданий из медных труб»;
  • СНиП 41-02–2003 «Тепловые сети».

Как подготовить водопровод и канализацию загородного дома к зимовке?

Если вы не планируете пользоваться домом в зимний период, то главной задачей при подготовке систем водоснабжения и канализации будет тщательное удаление воды из труб и оборудования. При замерзании вода расширяется, и, если она останется в системе, то может разрушить отдельные ее участки.

Первым делом необходимо отключить насос от электропитания, затем открыть все водоразборные краны, чтобы опорожнить гидроаккумулятор насоса (в случае, если он имеется). Затем необходимо опорожнить водонагреватель: открыть специальный кран (если это предусмотрено его конструкцией) или слить через подводящую магистраль максимальное количество жидкости. Если насос водоснабжения самовсасывающий, необходимо его демонтировать, зимой лучше хранить насос в отапливаемом помещении.

В случае если уклон труб системы не соблюден и опорожнить трубы открыванием сливного крана в нижней точке системы невозможно, необходимо продуть систему сжатым воздухом для полного удаления воды.

Следует уделить внимание и системе канализации – из сифонов сантехприборов воду также следует удалить.

Если ваш дом будет использоваться и в зимнее время, необходимо предотвратить замерзание участков системы. Если труба водоснабжения от скважины к дому проложена выше глубины промерзания, нужно вдоль трубы проложить греющий кабель, подключаемый к сети электроснабжения, и утеплить трубу.

Обычно трубы водоснабжения и отопления прокладываются по полу вдоль стен. Необходимо проверить утепление стыков стен и пола в местах прокладки труб, т.к. поток холодного воздуха способен вызвать промерзание участка трубы и привести к его разрушению. Если изоляция находится в неудовлетворительном состоянии, необходимо до наступления сильных холодов привести ее в порядок. Если в фундаменте имеются вентиляционные продухи, то на зимний период их лучше закрыть ветошью.

Если участок оборудован системой полива, она также нуждается в консервации. Насос системы освобождают от воды и демонтируют, воду из накопительного бака сливают, арматуру обвязки рекомендуют также демонтировать и затем промыть. Линии орошения необходимо продуть сжатым воздухом, при проведении этой процедуры демонтировать дождеватели, капельницы, гидророзетки не обязательно, но каждую из гидророзеток необходимо также продуть воздухом. Узел продувки устанавливают в месте, где система подключена к источнику водоснабжения. Электромагнитные клапаны при продувке нужно перевести в положение «открыто» в ручном режиме. Продувку системы полива завершают тогда, когда перестанет разбрызгиваться вода из поливочных головок. Люк накопительной емкости должен быть закрыт.

Стационарный открытый бассейн также необходимо подготовить к зимовке. Полностью сливать воду из бассейна на холодный период не рекомендуется, т.к. зимой давление мерзлого влажного грунта на пустой бассейн может привести к деформации и/или повреждению его стенок.

Вначале производится очистка стенок и дна бассейна вручную (в этом случае его полностью сливают, а после очистки вновь наполняют водой до необходимого уровня) или с помощью специальной техники, например пылесосов для бассейна. При сильном загрязнении можно воспользоваться специальными составами для чистки. Следующим этапом станет подготовка системы фильтрации перед ее отключением: в течение нескольких минут необходимо включить фильтр в режиме обратной промывки, затем установить в режим уплотнения, после этого насос фильтрации можно отключить. Так как система фильтрации может быть сконструирована различными способами, перед началом работ по консервации ознакомьтесь с прилагаемой инструкцией.

Затем необходимо понизить уровень воды в бассейне ниже уровня форсунок возврата и ламп для подсветки. Далее нужно будет демонтировать лицевые детали форсунок и ламп, вынуть корзину из скиммера (системы фильтрации, предназначенной для сбора мусора с поверхности бассейна).

После освобождают от воды блок фильтров, насос и трубы, обслуживающие бассейн. Трубы продувают сжатым воздухом. Насос, фильтр и другое электрооборудование, такое как подогреватель, система противотока, по возможности демонтируют и хранят в теплом месте. Также следует поместить на хранение в сухое место аксессуары – лестницы, трамплины и пр.

Для облегчения ввода бассейна весной в эксплуатацию можно добавить химическое средство для зимней консервации, которое предотвращает образование налета на стенках бассейна.

Специалисты рекомендуют принять меры для компенсации увеличения объема воды при замерзании. Можно купить специальные компенсаторы или сделать их из подручных материалов, таких как куски пенопласта, автомобильные камеры или же пластиковые емкости с воздухом. Надо погрузить их в воду, для этого достаточно привязать к материалам груз, например, мешки с гравием.

Поверхность бассейна рекомендуется укрывать от мусора. Во избежание случайного включения нужно выключить центральный рубильник питания оборудования, обслуживающего бассейн.

Что касается выбора материалов, то мы можем дать только общие рекомендации, основанные на данных строительных норм и правил. Для каждого конкретного случая необходимо учитывать ряд факторов, таких как тип объекта, его бюджет, химический состав жидкости, которая будет транспортироваться трубами, ее температура, для каких целей она будет использоваться. Также необходимо принимать во внимание территориальные строительные нормы, особенности грунта, уклон местности (для наружных сетей). Можем рекомендовать нашим читателям обращаться непосредственно в местные согласующие и эксплуатирующие организации, чтобы уточнить все нюансы при выборе материалов для инженерных сетей.

Учет распора от давления и манометрического эффекта

СТАРТ-ПРОФ автоматически учитывает следующие эффекты, связанные с наличием внутреннего давления в трубопроводе:

Распорные усилия от давления в незащемленных трубах

Удлинение незащемленной трубы от действия внутреннего давления состоит из двух частей. Первая часть вызвана воздействием давления на концевые заглушки (отводы, ройники и т.д.). Вторая часть вызвана укорочением труб по закону Гука.

Удлинение трубы от действия продольной силы :

E – Модуль упругости

Площадь поперечного сечения трубы

D – Наружный диаметр

t – Толщина стенки

N – Осевое внутренне усилие в трубе

Осевая сила равна силе от давления на заглушку

P – Внутреннее давление

Удлинение трубы равно

Sh – Кольцевое напряжение в трубе

Согласно закону Гука осевая деформации трубы равна:

v – Коэффициент Пуассона

Укорочение трубы от внутреннего давления равно:

Полное удлинение трубы равно

Если добавить удлинение от температурных расширений, то :

D T – Разность монтажной и рабочей температуры

a – Коэффициент температурного расширения

Осевое напряжение, вызванное внутренним давлением равно

Распорные усилия от давления в защемленных трубах

Для защемленной трубы между двумя мертвыми опорами удлинение равно нулю:

Удлинение трубы от осевой нагрузки R равно:

Следовательно, осевая нагрузка, необходимая, чтобы сжать трубу на величину D L равна:

Если подставить вместо D L величину удлинения, полученную ранее, получим осевую нагрузку на опору, равную :

Величина внутреннего осевого усилия в трубе N может быт получено из условия равновесия около мертвой опоры . Осевая сила равна нагрузке на опору минус сила распора от давления, которая воспринимается непосредственно опорой:

Окончательное уравнение осевого внутреннего усилия в защемленной трубе:

Осевое напряжение в защемленной трубе равно:

Частично защемленные трубы

Если между одной из мертвых опор и защемленной трубой добавить упругую пружинку с жесткостью k, то труба будет являться частично защемленной. Если жесткость пружинки нулевая - получим незащемленную трубу. Если жесткость бесконечная - получим полностью защемленную трубу.

Пропустим вывод уравнений и приведем сразу окончательные выражения в таблице ниже. Значения "нагрузки на опору" так же можно назвать "эффективной продольная силой". Эффективная продольная сила равна истинной осевой силе за вычетом усилия распора от давления.

Истинная и эффективная продольная сила в трубе

Истинная продольная сила используется для:

Вычисления осевых напряжений. См. таблицу напряжений

Проверки локальной устойчивости стенок (гофрообразования). См. таблицу устойчивости стенок

Эффективная продольная сила используется для:

В качестве нагрузок на опоры. См. таблицу нагрузок на опоры

В качестве нагрузок на штуцера оборудования (сосуды, аппараты, резервуары, насосы, компрессоры, турбины и т.д.). См. таблицу нагрузок на штуцера и оборудование

Для проверки фланцевых соединений на герметичность. См. таблицу Герметичность фланцевых соединений

Для проверки продольной устойчивости трубопровода. См. в СТАРТ-Элементы проверку устойчивости прямолинейных надземных, подземных и криволинейных трубопроводов.

Увидеть величину реальной и эффективной осевой силы можно в таблице "Внутренние усилия в участках" в локальных осях координат труб. Если галочка "Без учета распора от давления" не стоит, то мы видим истинную продольную силу в трубах. Если стоит, то видим эффективную продольную силу.

Почему именно эффективная осевая сила должна использоваться для проверки нагрузок на оборудования, а не истинная продольная сила в штуцере? Для этого следует мысленно поставить заглушку на трубе и штуцере оборудования:

На самом деле, в местах присоединения трубопровода к оборудованию нет заглушки, поэтому распорного усилия нет. Однако, для сравнения с допускаемыми нагрузками следует использовать эффективную осевую силу, т.к. производители по методу конечных элементов определяют допускаемые внешние нагрузки для модели оборудования, находящегося под давлением с заглушкой на конце штуцера. То есть напряжения, вызванные растяжением штуцера от давления, действующего на заглушку уже учтены в расчете сосудов и аппаратов и определяются предельные значения внешних нагрузок без учета распора от давления. Следовательно, для проверки прочности штуцера следует использовать эффективную осевую силу, а не истинную. То же относится и ко всем другим видам оборудования (насосы, компрессоры и т.д.). В программе СТАРТ-ПРОФ в качестве нагрузок на все виды опор и оборудования выдаются эффективные осевые силы R, которые равны истинной осевой силе N за вычетом величины давления на заглушку

Точно такие же рассуждения применимы и для проверки герметичности фланцевых соединений. В формуле вычисления эффективного давления во фланцевом соединении уже есть составляющая от давления. Соответственно в качестве N мы должны прикладывать только дополнительные силы, вызванные другими нагрузками. Не давлением. То есть эффективную осевую силу.

При расчете продольной устойчивости трубопровода мы должны использовать эффективную осевую силу. Дело в том, что одно только внутреннее избыточное давление способно вызвать потерю устойчивости трубопровода. Для того, чтобы объяснить этот феномен, представим себе деформированный вид трубопровода после потери устойчивости в виде ломаной, состоящей из двух труб (а). Силы распора от давления прикладываются к концам труб в узле излома и их равнодействующая создает поперечное усилие S, которое стремится вывести трубу из равновесия, толкает вбок.

Теперь представим, что весь деформированный трубопровода описан в виде ломаной (b). В этом случае "толкающих" сил S будет уже несколько - в каждой вершине. И, наконец, если деформированный вид трубы описан плавной линией, то "толкающие" силы S превратятся в распределенную нагрузку поперек оси трубы.

Пропустим вывод уравнений, укажем только, что для проверки продольной устойчивости должна быть использована именно эффективная осевая сила R и в случае действия одного только избыточного внутреннего давления она оказывается сжимающей:

Также, этот феномен можно себе представить как потерю устойчивости воды внутри трубы. Вода (или другой продукт), сжата большой осевой силой (т.к. находится под давлением), и при потере устойчивости толкает трубу в поперечном направлении. То есть "воду" внутри трубы можно представить себе как сжатый стержень, теряющий устойчивость.

Учет распорных усилий в СТАРТ

Во-первых, СТАРТ-Проф прикладывает растягивающие распорные усилия от давления по концам каждой трубы

Во-вторых, помимо температурного расширения, СТАРТ-Проф учитывает дополнительное укорочение каждой трубы от внутреннего давления:

Комбинация этих двух эффектов и называется учетом распора от давления. Такая модель позволяет корректно моделировать любые виды трубопроводов: защемленные, незащемленные и частично защемленные.

Особенно важен учет распора от давления для:

  • Трубопроводов высокого давления
  • Длинных магистральных трубопроводов
  • Трубопроводов из термопластиков (PE, PP, PB, PVC)
  • Трубопроводов из стеклопластика

В таких трубопроводах влияние распора от давления очень существенно и игнорировать его нельзя.

Учет распорных усилий и перемещений при наличии осевых компенсаторов

От внутреннего давления возникают неуравновешенные силы, действующие на заглушки и гофры сильфонных и линзовых компенсаторов (рис. 3, а), под действием этих сил незакрепленный трубопровод растягивается (рис. 3, б). Если трубопровод зажат между опорами, то не имея возможности растянуться, он передает распорные усилия на опоры (рис. 3, в).

Рис. 3. Распорные усилия, передаваемые на опоры в трубопроводах с осевыми компенсаторами и без

Распорное усилие, передаваемое на опоры в прямой трубе ("давление на заглушку") равно ( рис. 4, а ) :

Распорное усилие, передаваемое на опоры в осевом неразгруженном компенсаторе ( рис. 4, б) равно

Распорное усилие, передаваемое на опоры в осевом разгруженном компенсаторе ( рис. 4, в) равно 0

Нагрузка от давления на оборудование складывается из давления на заглушку Acap и давления на "лишнюю" площадь гофр компенсатора (Aeff-Acap), таким образом, получается нагрузка Aeff.

Эффективные площади трубы и осевого компенсатора вычисляются по формулам на рис. 5.

Рис. 5. Эффективные площади для трубы и осевого неразгруженного компенсатора

Расчетная модель осевого компенсатора в СТАРТ-ПРОФ показана на рис. 6. Давление в трубе уравновешивает часть распорного усилия в осевом неразгруженном компенсаторе, поэтому при расчете, в узлах по обе стороны от осевого компенсатора прикладываются нагрузки, равные разности распорных усилий в трубе и в осевом компенсаторе. Давление на отводы будет равно .

Рис. 6. Работа осевого неразгруженного компенсатора

Если эффективная площадь компенсатора задана равной 0, то нагрузка на отводы будет равна 0 (см. рис. 7).

Рис. 7. Работа осевого разгруженного компенсатора

Учет манометрического эффекта

«Манометрический эффект» - это распрямление отвода, имеющего начальную овальность, под действием внутреннего давления (рис. 8). Этот эффект влияет на результирующие перемещения и нагрузки на опоры. Манометрический эффект проявляется только при величине коэффициента овальности a > 0.


Для моделирования манометрического эффекта к отводам автоматически прикладываются изгибающие моменты Mэ, действующие в плоскости отвода ( рис. 3 ) . Их величина вычисляется по формуле, полученной в соответствии с [2] и [3] :

К p - коэффициент податливости отвода,

K э - коэффициент, характеризующий влияние эллиптичности поперечного сечения на искривление оси отвода,

R - радиус оси отвода.

Список литературы

1. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость. М. " Недра " , 1991

2. Костовецкий Д.Л. Прочность трубопроводных систем энергетических установок. СПб.: "Энергия", 1973

3. Зверьков Б.В., Костовецкий Д.Л., Кац Ш.Н., Бояджи К.И. Расчет и конструирование трубопроводов. Справочное пособие. СПб.: "Машиностроение", 1979

Коэффициент овализации стального отвода


Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

ОТВОДЫ ГНУТЫЕ И ВСТАВКИ КРИВЫЕ НА ПОВОРОТАХ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Bent branches and elbows at line bends for steel pipelines. Specifications

Дата введения 2019-09-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Трубодеталь" (АО "Трубодеталь"), Открытым акционерным обществом "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 "Стальные и чугунные трубы и баллоны"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 марта 2019 г. N 117-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны
по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 апреля 2019 г. N 135-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24950-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на гнутые отводы (далее - отводы) и кривые вставки (далее - вставки) диаметром от 57 до 1420 мм, предназначенные для поворотов в вертикальной или горизонтальной плоскости стальных трубопроводов различного назначения и ответвлений от них, транспортирующих некоррозионно-активные продукты.

Отводы изготавливаются из стальных труб, в том числе с наружным защитным антикоррозионным и внутренним гладкостным покрытиями, в заводских и трассовых условиях на трубогибочном оборудовании поперечной гибкой труб в холодном состоянии.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 10-88 Нутромеры микрометрические. Технические условия

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 10692-2015 Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод*

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 56512-2015 "Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы".

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия**

** В Российской Федерации действует ГОСТ Р 51070-97 "Измерители напряженности электрического и магнитного полей. Общие технические требования и методы испытаний".

ГОСТ 22727-88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля

ГОСТ 26737-85 Толщиномеры покрытий. Магнитные и вихретоковые. Общие технические требования

ГОСТ 28702-90 Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования*

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55614-2013 "Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования".

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 вставка: Криволинейный участок трубопровода, смонтированный из отводов.

3.2 гофр: Нарушение формы сечения отвода в результате потери местной устойчивости стенки трубы, когда при изгибе в сжатой зоне развиваются чрезмерные пластические деформации.

Примечание - Гофр вытянут в окружном направлении и имеет малую длину по оси газопровода. Гофр может иметь, кроме основной плавной волны, дополнительные (вторичные) плавные волны меньшей высоты.

3.3 диэлектрическая сплошность: Отсутствие электрического пробоя при воздействии на покрытие напряжения от высоковольтного источника постоянного тока.

3.4 дорн: Устройство, входящее в состав трубогибочного оборудования, предназначенное для снижения гофрообразования и сохранения овальности труб в допустимых пределах.

3.5 единичный угол гибки: Угол гибки отвода за один шаг гибки (без продольного перемещения трубы).

3.6 заказчик: Организация, заказывающая, получающая и использующая изделия.

3.7 изготовитель: Предприятие или организация, изготавливающие продукцию в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

3.8 инвентарная труба: Труба, привариваемая к торцу трубы-заготовки с целью увеличения рабочей зоны гибки и отрезаемая после выполнения гибки.

3.9 категория прочности: Обозначение уровня прочностных свойств металла, состоящее из буквенного сокращения "Х" и условного обозначения нормируемого предела текучести.

3.10 класс прочности: Обозначение уровня прочностных свойств металла, состоящее из буквенного сокращения "К" и условного обозначения нормируемого временного сопротивления разрыву.

3.11 косина реза: Отклонение плоскости торцов отвода от перпендикулярности оси трубы.

3.12 кромка: Обработанный механическим способом торец трубы или отвода для выполнения сварного соединения.

3.13 нейтральная плоскость: Плоскость, проходящая через ось трубы, подвергаемой холодной гибке, перпендикулярно поперечным сечениям, в точках которой нормальные напряжения, равны нулю.

некоррозионно-активные транспортируемые продукты: Продукты, вызывающие равномерную коррозию незащищенной стенки трубы со скоростью не более 0,1 мм в год.

номинальный диаметр DN: Параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например, соединений трубопроводов, фитингов, арматуры.

Примечание - Номинальный диаметр не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах. Номинальный диаметр обозначается DN с числовым значением.

3.16 овальность: Отклонение формы поперечного сечения трубы (отвода), характеризующееся ее отклонением от идеально кольцевой.

3.17 отвод: Соединительная деталь, предназначенная для поворота оси трубопровода.

3.18 перелом: Дефект формы в виде нарушения целостности металла, образующийся в результате неравномерной деформации.

притупление кромки: Нескошенная часть кромки торца, подлежащей сварке.

3.20 рабочая зона гибки: Участок трубы, подвергаемый гибке.

3.21 распорка: Приспособление, предназначенное для предотвращения овализации торца трубы в процессе гибки.

3.22 угол гибки отвода: Сумма единичных углов гибки отвода.

3.23 шаг гибки (передвижка): Значение перемещения трубной заготовки на трубогибочном оборудовании между последовательными сгибами.

Расчет суммы прибавок (с1) для выполнения расчета на прочность технологических трубопроводов

Калькулятор позволяет определить сумму прибавок (с1) для компенсации допуска на минимальную толщину стенки заготовки (с11) и максимального утонения при технологических операциях (с12) для технологических трубопроводов.

Справочные данные о допуске на минимальную толщину стенки трубы или фасонной детали.


Расчет прибавки с11 при известном проценте предельного отрицательного отклонения.

Формула расчета :

Расчет прибавки с12 для гнутых отводов, изготовляемых на трубогибочном оборудовании методом наматывания на сектор.

Общие данные.

    • труб;
    • деталей трубопроводов:
      • отводов;
      • переходов; ;
      • тройников.

      сумма прибавок для компенсации допуска на минимальную толщину стенки заготовки с1 и максимального утонения при технологических операциях с2,

      с12 — прибавка для компенсации максимального утонения при технологических операциях (см. ниже).

      Прибавка для компенсации максимального утонения при технологических операциях.

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

        • на внешней стороне с12 принимают по техническим условиям на изделие, а при отсутствии данных в технических условиях определяют выражением с12=s/(1+2*R/Da)(s — номинальная толщина стенки трубы или фасонной детали, мм; R — радиус кривизны осевой линии отвода, мм; Da— наружный диаметр трубы или детали трубопровода, мм);
        • на нейтральной стороне с12 0 мм;
        • 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:

          • на внешней стороне с12принимают в пределах от 0,05s до 0,1s;
          • на нейтральной стороне с12 0 мм;
          • расчет по внутренней стороне отвода не проводят.

          Для отводов, изготовляемых на рогообразном сердечнике, прибавка с12 0 мм для всех трех сторон отвода.
          Для секторных отводов прибавка с12 0 мм.
          Для штампосварных отводов с расположением двух продольных сварных швов по внутренней и внешней стороне отвода: