Коэффициенты надежности по нагрузкам и сочетания нагрузок (СТО Газпром 2-3.7-050-2006)

 

  Главная       Учебники - Газпром      СТО Газпром 2-3.7-050-2006

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Страницы   ..  1  2  3  4  ..

 

 

 

Т а б л и ц а 5,6 – Коэффициенты надежности по нагрузкам и сочетания нагрузок (СТО Газпром 2-3.7-050-2006)


 


 

Предельное состояние/ Сочетание нагрузок

Функциональные нагрузки1-

Природные нагрузки

Случайные нагрузки

Нагрузки от давления

F

Е

А

Р

SLS и ULS

a

1.2

0.7

1.05

b

1.1

1.3

1.05

FLS

 

1.0

1.0

1.0

ALS

 

1.0

1.0

1.0

1.0


 

1-Если действие функциональной нагрузки снижает результаты действия сочетания нагрузок, F дол-жно быть принято как 1/1.1.


 

304 Коэффициент условий работы применим к условиям, перечисленным в таблице 5–7. Коэффициенты условий работы являются дополнительными к коэффициентам надежности по нагрузкам и используются исключительно в ур. (5.12-.


 

Т а б л и ц а 5,7 –Коэффициенты условий работы, с


 

Условие

с

Трубопровод, лежащий на неровном морском дне, или находящийся в состоянии "змейки"


 

1.07

Непрерывное жесткое опирание

0.82

Испытание системы давлением

0.93

Другие

1.00


 

Руководящее примечание:

Неровное морское дно относится к трубопроводам со свободными пролетами. Тот же коэффи-циент должен использоваться, если трубопровод находится в состоянии “змейки” на неровном морском дне.

“Непрерывное жесткое опирание” означает условия, при которых основная часть нагрузки также относится к условию контролируемых перемещений . Примерами могут служить намот-ка на барабан или протаскивание в J-трубах.

Может потребоваться одновременное применение нескольких коэффициентов условий рабо-ты, напр., для испытания трубопроводов давлением на неровном морском дне результирую-щий коэффициент условий работы будет равным 1.07  0.93 = 1.00.

—-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


 

D 400 Несущая способность по внутреннему давлению (разрыв-

401 Действуют следующие критерии, при условии, что требования заводских испытаний давлением, приведенные в Разделе 6Е 1100, были выполнены. В противном случае должны быть приняты соответствующие пониженные условия использования.

402 Несущая способность по внутреннему давлению должна удовлетворять следующему критерию:

 p

 pb (t1-.

li e

image

SC  m

(5.14-


 

Руководящее примечание:

Критерий для аварийного давления приведен в Разделе 3В 300. Концепция местного давления определена в Разделе 12Е 100.

—-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


 

403 Несущая способность по внутреннему давлению р(х-задается следующим выражением:


 

pb (x-= Min (pb,s (x-; pb,u (x--. (5.15-

Предельное состояние по текучести

(x-

  f

 .

b,s

image

image

D  y 3

(5.16-


 

Предельное состояние по прочности (разрыв-

(x-

  f .


 

Руководящее примечание:

b,u

image

 x

image

1.15 3

image

(5.17-

В приведенных выше формулах х должен заменяться на t1 или t2, в зависимости от применения.

—-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


 

404 Должно быть учтено снижение несущей способности по внутреннему давлению, обусловленное фактическими сжимающими силами (при контролируемых нагрузках-, N.


 

D 500 Местная потеря устойчивости

  1. Местная потеря устойчивости (потеря устойчивости стенки трубы-подразумевает значительные деформации поперечного сечения. Должны быть удовлетворены следующие критерии:

    • коллапс (при действии только наружного давления-,

    • критерий комбинированного нагружения, т.е. взаимодействия между наружным и внутренним давлением, продольной силой и изгибающим моментом;

    • лавинное смятие (неконтролируемое распространение местной потери устойчивости-.

  2. Значительные накопленные пластические деформации могут осложнить местную потерю устойчивости, и они должны быть рассмотрены.


     

    Критерий коллапса

  3. Нормативное сопротивление наружному давлению (рс-при коллапсе должно опреде-ляется как:

     p

     p2  p2

     p p p f D


     

    где:

    e1-(

    image

    t

     

    c p -


     

    image

     

    2 t

    c e1


     

    3

    2 

    ,

    2

    (5.18-

    pe1

      ⎝D ⎠ ; 1  2

    (5.19-


     


     

      f


     

    t

      2 ;

    image

    p y fab D


     

     

    f

     

    D D

    image

    0  max min ,

    D

    (5.20-


     

    (5.21-

    но не должна приниматься < 0.005 (0.5 %-.


     

    Руководящее примечание:

    В общую овальность, рассматриваемую при расчетах, должна быть включена овализация, вызванная в течение стадии строительства. Овализация, обусловленная наружным давлением воды или изгибающим моментом, не должна учитываться.

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


     

  4. Наружное давление в любой точке вдоль трубопровода должно удовлетворять следую-щему требованию (проверка на коллапс-:


     

    pe 

    image

    pc .

    1,1m SC


     

    (5.22-


     

    Руководящее примечание:

    Если трубопровод при укладке полностью или частично заполнен жидкостью, или по иной причине находится под действием внутреннего давления, тогда внутреннее давление может быть принято в расчет, при условии, что оно может быть установившимся на длительный срок.

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


     

    Критерии комбинированного нагружения – Условие контролируемых нагрузок

  5. Элементы труб, подвергаемые действию изгибающего момента, эквивалентной про-дольной силы и внутреннего избыточного давления, должны быть рассчитаны так, чтобы удо-влетворять следующему условию во всех поперечных сечениях:

    2

    ⎛ 

      ⎜ 


     

      

    d

     

     M

    ⎛  Δ

    image

    ⎞ 2

     ⎛  Δ⎞ 

    d

    SC m

    SC m

    ⎜  

    ⎟ 1;

     cS ⎜ M p

    ⎝ p(t-⎠ 

      c pb (t2 -

    ⎝ ⎠  

     45, pi  pe,

    (5.23-

    где Мd= Расчетный изгибающий момент (см. ур. (5.12--Sd= Расчетная эквивалентная продольная сила Δрd= Расчетная разность избыточного давления Мр= Пластический момент сопротивления

    Мр = fy  (D – t2-2  t2;

    Sр = Нормативная пластическая несущая способность по продольной силе:

    Sр = fy  (D – t2- t2;

    рb(t2-= Давление разрыва, ур. (5.15-

    c = Параметр напряжений пластического течения, учитывающий деформационное упрочнение, задается выражением:

    с  1   

    image

    fu ,


     

    но не выше 1.20.


     

    0,4  qh

    ⎨ 2

     

     0,4  60  / 45

    0

     

    fy


     

    при D t2  15

    при 15  t2  60

    при D t2  60

     

    pld  pe 2


     

    при p  p

    image

     

     pb t2  3

    0

     

    ld e


     

    при pld  pe


     

    c не следует принимать большим 1.20.


     

    Руководящее примечание:

    image

    1.24


     

    1.20


     

    1.16


     

    1.12


     

    1.08


     

    1.04


     

    qh

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8


     

    1.00


     

    10 20 30 40 50 60 70

    DD//tt

    в ззааввииссииммоосстти оотт ооттнноошшеенниия DD//t и ооттнноошшеенниия qh ддлля fu //ffy = 11..1155


     

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-

  6. Элементы труб, подвергаемые действию изгибающего момента, приведенной про-дольной силы и наружного избыточного давления, должны быть рассчитаны так, чтобы удо-влетворять следующему уравнению:

      

    ⎛ 

    image

      

    2

     

    2

    S

     

    d

     

     ⎞ 

    image

      

    2

    e

     

    ⎛ 

    image

    SC m ⎜ d 

    SC m 

    ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

     

     

    SC m 

    ⎟ 1

     

     

    ⎜  c p ⎟  cSp  ⎟ 

     pc ⎠⎠

    (5.24-

    D / t  45, pi < pe


     

    Критерий комбинированного нагружения – Условие контролируемых перемещений

  7. Элементы труб, подвергаемые продольным деформациям сжатия (от изгибающего момента и продольной силы-и внутреннему избыточному давлению, должны быть рассчита-ны так, чтобы удовлетворять следующему условию во всех поперечных сечениях:

    image

    d  c

     45, pi  pe,

    (5.25-

    где d = Расчетные деформации сжатия, ур. (5.12-

    ⎛ t2

     ⎛ h 


     

    1.5

    image

    с =

    image

    0.78  D  0.01 1  5

    f h

     gw

    ⎝ ⎠ ⎜ ⎟

    ⎝ y 


     

    h= максимальный допускаемый коэффициент деформационного упрочнения при растяжении

    gw= коэффициент кольцевого сварного шва

    = коэффициент сопротивления деформациям, см. таблицу 5-8

    ⎛ 

    Δ .

    h =

    2

    ⎜ ⎟

    ⎝ 2t


     


     

    Руководящее примечание:

    Максимальный допускаемый коэффициент деформационного упрочнения при растяжении h можно найти в таблице 6–3 и таблице 6–6. Повышение этого коэффициента на 0.02 в соответ-ствии с примечаниями 5 и 3 этих таблиц, соответственно, не учитывается, так как оно уже учте-но коэффициентом 0.78.

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


     

  8. Элементы труб, подвергаемые продольным деформациям сжатия (от изгибающего момента и продольной силы-и наружному избыточному давлению, должны быть рассчитаны так, чтобы удовлетворять следующему условию во всех поперечных сечениях:

    0,8

    ⎛ ⎞

    ⎜ d ⎟ pc

    image

    image

    ⎜ ⎟ 

    ⎜ 

    image

     

    ⎜ ⎟

    ⎝ 

     1

    image

    pc

     S m

     45,

    pi  pe,

    (5.26-

    где d = Расчетные деформации сжатия, ур. (5.12-

    ⎛ t2

    ⎞ 1.5

    image

    с=

    D

     

    0.78 ⎜  0,01 h

    ⎝ ⎠

     gw.


     


     

    Руководящее примечание:

    Для d/t < 20 условия эксплуатации могут быть ужесточены при условии, что натурные испытания, наблюдения или прежний опыт указывают на достаточные пределы безо-пасности в соответствии с настоящим стандартом. Любое ужесточение условий нагру-жения должно быть обосновано аналитическими расчетными методами.

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


     

    Т а б л и ц а 5,8 – Коэффициенты сопротивления деформациям, е


     

    Уровень NDT


     

    Дополнительные требования

    Класс безопасности

    Низкий

    Нормальный

    Высокий

    I

    U

    2.0

    2.5

    3.3

    I

    2.1

    2.6

    3.5

    II

    Не применяются


     

  9. На стадии монтажа может допускаться более высокая вероятность разрушений, соот-ветствующих предельному состоянию эксплуатационной пригодности, при условии что:

    • обеспечены дополнительные средства для выявления местной потери устойчивости;

    • ремонт возможных дефектов технически осуществим и может быть выполнен в ходе укладки;

    • устанавливаются ограничители лавинного смятия, если наружное давление превы-шает давление распространения (лавинного смятия-.

      Соответствующие коэффициенты сопротивления тогда могут быть уточнены согласно требо-ваниям SLS, изложенным в Разделе 2.


       

      Распространение потери устойчивости (лавинное смятие-

  10. Распространение потери устойчивости не может случиться, пока не произошла местная потеря устойчивости. В случае превышения наружным давлением критериев, приве-денных ниже, должны быть установлены ограничители лавинного смятия, а расстояние между ними основывается на последствиях отказа. Критерий лавинного смятия находится как:

 35 

 

⎛ t

pr y fab 

2,5

2

 

image

⎟ ;


 

pe 


 

ppr

 D 

image

.


 

(5.27-

m sc

Руководящее примечание:

Давление коллапса, рс, – это давление, требующееся для возникновения местной потери устойчивости в трубопроводе.

Давление начала лавинного смятия рinit – это давление, требующееся для начала распростране-ния местной потери устойчивости от его начального состояния. Это давление будет зависеть от

размера начальной вмятины.

Давление распространения рpr – это давление, требующееся для продолжения лавин-ного смятия. Лавинное смятие прекратится, когда наружное давление будет ниже давления распространения.

Взаимоотношения между разными давлениями таковы: рс > рinit > рpr.

—-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


 

D 600 Общая потеря устойчивости

  1. Общая потеря устойчивости подразумевает потерю устойчивости трубопровода как стержня в состоянии сжатия. Общая потеря устойчивости трубопроводом может привести к перемещениям, направленным или вниз (при свободном пролете-, или горизонтально (изви-вание “змейкой” на морском дне-, или вертикально (в виде выпучивания из траншеи или на откосе свободного пролета-.

  2. Может быть учтено действие внутреннего и наружного давления с использованием концепции эквивалентной продольной силы, см. пункт С.209, приведенный выше. Процеду-ра – такая же, как для “обычных” сжатых элементов в воздухе.

  3. Отрицательное эквивалентное усилие может заставить трубопровод или стояк потерять устойчивость как стержень в состоянии сжатия. Должны учитываться различия между потерей устойчивости с контролируемыми нагрузками и с контролируемыми перемещениями.

    Потеря устойчивости с контролируемыми нагрузками включает в себя полный отказ – и не допускается.

  4. Должны быть рассмотрены следующие события, порождающие общую потерю устойчивости:

    • удар траловой доской, протаскивание и зацепление,

    • нарушение прямолинейности.

  5. При рассмотрении сопротивления общей потере устойчивости при условии контро-лируемых нагрузок следует опираться на Морской Стандарт DNV OS-С101 “Проектирование стальных конструкций” (еще не выпущен; до момента выхода пользуйтесь Правилами DNV по классификации неподвижных морских установок, часть 3, глава 1, Проектирование конструк-ции, Общие сведения-.

  6. Потеря устойчивости с контролируемыми перемещениями может допускаться при условии, что она не приводит к иным видам отказов, в соответствии с перечисленным

    в п. 102, приведенном выше. Это означает, что общая потеря устойчивости может допуска-ться при условии что:

    • критерий местной потери устойчивости после общей потери устойчивости удовле-творяется,

    • перемещения трубопровода являются приемлемыми и

    • циклические воздействия приемлемы.


 

Руководящее примечание:

Состояние, которое может привести к чрезмерным деформациям, когда короткий участок в ином случае полностью защемленного трубопровода оказывается менее защемленным или же незащемленным. Типовой пример – потеря устойчивости заглубленного трубопровода в виде выпучивания.

—-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


 

D 700 Усталость

701 Ссылки сделаны на следующие Правила, Классификационные замечания (CN-и инструкции:

  • CN 30.5 Условия окружающей среды и природные нагрузки.

  • DNV-RP-C203 Расчет усталостной прочности морских стальных конструкций.

  • DNV-RP-F105 Трубопроводы со свободными пролетами.

702 Трубопроводные системы должны обладать соответствующей безопасностью по отно-шению к усталостным разрушениям на протяжении расчетного срока эксплуатации системы. 703 Все колебания напряжений, прикладываемых к трубопроводной системе в течение всего расчетного срока эксплуатации, включая стадию строительства, которые имеют доста-точно большие амплитуду и соответствующее число циклов для образования усталостных пов-реждений, должны быть учтены при определении долгосрочного распределения размаха напряжений. Проверка на усталость должна охватывать как малоцикловую усталость, так и многоцикловую усталость. Также должны быть удовлетворены требования, касающиеся нако-пленных пластических деформаций (D 1000 ниже-.


 

Руководящее примечание:

Типовые случаи колебания напряжений в трубопроводной системе таковы:

  • непосредственное действие волн;

  • колебания трубопроводной системы, напр., вследствие срыва вихрей (течения, волны, ветер, буксировка-или потока жидкости;

  • перемещения опорных конструкций;

  • колебания рабочего давления и температуры.

—-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-

  1. Особое внимание должно быть уделено оценке усталости строительных элементов, вызываемых, вероятно, концентрацией напряжений, и возможности наличия малоцикловой усталости с высокими деформациями. Используемый особый критерий расчетов зависит от метода расчета, который может быть отнесен к следующим категориям:

    • методы, основанные на механике разрушений (см. п. 705-;

    • методы, основанные на усталостных испытаниях (см. п. 706-.

  2. В соответствующих случаях может использоваться методика вычислений, основанная на механике разрушений. Используемый особый критерий должен быть определен на базисе “случай за случаем” и должен отражать заданные уровни безопасности в Разделе 2С 600.

  3. При использовании методов расчета, основанных на усталостных испытаниях, дол-жно быть рассмотрено:

    • определение длительного распределения размаха напряжений, см. п. 707;

    • выбор соответствующего графика S-N (нормативная прочность-, см. п. 708;

    • определение Коэффициента Концентрации Напряжений (SCF-, не учтенного в гра-фике S-N;

    • определение накопленных дефектов, см. п. 709.

  4. Так как большая часть нагрузок, которые вносят свой вклад в усталость, имеет случай-ную природу, обычно требуются статистические выкладки для определения длительного распределения действия усталостных нагрузок. В соответствующих случаях может быть использован детерминированный или спектральный анализ.

  5. Нормативная прочность обычно задается в виде графиков S-N или e-N, т.е. амплитуд напряжений (или амплитуд деформаций в случае малоцикловой усталости-в зависимости от числа циклов до разрушения N. График S-N должен быть применим для материала, строи-тельного элемента и рассматриваемого состояния напряжений, а также и для окружающей среды. График S-N должен быть основан на средней кривой log(N-за вычетом двух стандарт-ных отклонений для log(N-.

  6. В общем случае, при котором колебания напряжений происходят с переменной ампли-тудой случайного порядка, может быть использована гипотеза линейных повреждений (правило Майнера [Miner]-. Применение правила Майнера означает, что длительное распределение раз-маха напряжений заменяется гистограммой напряжений, состоящей из ряда блоков с напряже-

    ниями постоянной амплитуды или постоянным диапазоном деформаций (sr-i или (er-и соответ-ствующего количества повторений ni. Таким образом, критерий усталости задается как:

    D fat

    i

     

    n

    image

       


     

    fat

    Ni

    (5.28-


     

    где Dfat = Сумма Майнера

    k = число блоков напряжений

    ni = число циклов напряжений в блоке напряжений i

    Ni = число циклов усталости при постоянном размахе напряжений с амплитудой (sr-i или размахе деформаций (еr-i

    fat = коэффициент допустимого дефекта, см. таблицу 5–9.


     

  7. Подробное описание, касающееся расчета на усталость, приведено в DNV-RP-F105 “Трубопроводы со свободными пролетами”. В тех случаях, когда эти инструкции не примени-мы, коэффициенты допустимого усталостного дефекта приведены в таблице 5–9.


 

Т а б л и ц а 5,9 – Коэффициенты допустимого усталостного дефекта


 

Класс безопасности

Низкий

Нормальный

Высокий

fat

1/3

1/5

1/10


 

D 800 Овализация

801 Стояки и трубопроводы не должны подвергаться чрезмерной овализации, и это дол-жно быть документально подтверждено. Сплющивание вследствие изгиба, вместе с отклоне-ниями от кольцевой формы в результате изготовления трубы, не должно превосходить 3% и

определяется как:

 D

f0 

image

max min  0.03.

D

(5.29-


 

Требование может быть ослаблено, если:

  • было учтено соответствующее снижение изгибной прочности;

  • удовлетворены геометрические ограничения, такие как требования к пропуску очистных устройств;

    –были рассмотрены дополнительные циклические напряжения, обусловленные ова-лизацией;

  • выполняются требования к применимости соответствующей системы ремонта.

802 Овализация должна быть проверена для сосредоточенных нагрузок в любом сечении трубопроводной системы. Такие точечные сосредоточенные нагрузки могут возникать у усту-пов свободных пролетов, искусственных опор и в местах осадки опор.


 

D 900 “Ретчетинг”

901 Должны быть учтены накопленные пластические деформации, вызванные цикличе-скими нагрузками (“ретчетинг”-. Если ретчетинг обусловливает накопленную овальность, особо должно быть рассмотрено сопротивление местной потере устойчивости.

902 При максимальных рабочей температуре и давлении интенсивность пластических деформаций в трубопроводах не должна превышать 0.001 (0.1%-. (Расчет основывается на – идеальном упруго-пластическом материале. При определении интенсивности пластических деформаций предполагается, что начальное состояние для нулевых деформаций – состояние непосредственно после строительства (после проведения испытаний давлением--.

903 Пластические деформации трубопровода будут иметь место после того как трубопро-вод вначале подвергается воздействиям максимальных температуры и давления.

904 Также должен учитываться ретчетинг, обусловленный изгибными напряжениями местной и общей потери устойчивости, если он впоследствии может привести к потере устойчивости.


 

D 1000 Накопленная пластическая деформация

1001 Условие для интенсивности пластических деформаций в пунктах С.405 и С.406 не является само по себе предельным состоянием. Интенсивность пластических деформаций – это критерий пластических деформаций, который полезен при оценке механики разруше-ния и ухудшения свойств материалов. Требования в отношении механики разрушений при-ведены в D 1100.

1002 Накопление пластических деформаций в ходе монтажа и эксплуатации должно быть рассмотрено для всех трубопроводов.

Должны быть приняты в расчет явления деформационного старения вследствие накопления пластических деформаций.

Должны быть учтены явления ухудшения свойств материалов в зонах сварных швов и основ-ного металла, а также влияние на приемлемость критерия по NDT.

1003 Должна быть определена величина деформаций при контролируемых перемещениях, как суммарных, так и максимальных для каждого отдельного цикла деформаций, с учетом всех стадий от строительства до ликвидации.

1004 Если накопленная пластическая деформация, являющаяся результатом действия нагрузок при монтаже и эксплуатации (включая коэффициенты по нагрузкам и все коэффи-циенты концентрации деформаций-соответствует условию:

p  0.3 %,

то требования настоящего стандарта к материалам, технологии сварки, квалификации и кри-терию пригодности по NDT, приведенные в Приложении D, таблица D-4, таблица D-5, счита-ются приемлемыми.

1005 Если накопленная пластическая деформация в результате монтажа и эксплуатации с учетом всех коэффициентов концентрации деформаций соответствуют условию:

p > 0.3 %,

то для монтажных кольцевых стыков должна быть проведена инженерная оценка критическо-го состояния (ЕСА-, см. раздел D 1100 ниже. Эта ЕСА должна определить вязкость разруше-ния материала, требуемую для того, чтобы выдержать дефекты, допускаемые в соответствии с критерием пригодности по NDT, приведенного в Приложении D, таблица D-4, таблица D-5, или, в качестве альтернативы, определить размеры дефектов, которые могут допускаться при заданной вязкости разрушения.

1006 Если накопленная пластическая деформация в результате монтажа и эксплуатации с учетом всех коэффициентов концентрации деформаций соответствуют условию:

p > 2.0 %,

то, в дополнение к требованиям пункта 1005, должна быть проведена проверка нормативного

сопротивления (по деформациям-ec, как требуется в Разделе 9Е, а материал должен удовлетво-рять дополнительным требованиям Р.


 

D 1100 Разрушение

1101 Трубопроводные системы должны обладать соответствующим сопротивлением к зарождению неустойчивого разрушения. Это должно достигаться выбором материалов с тем-пературой перехода от хрупкого к вязкому состоянию, которая в достаточной мере ниже мини-мальной расчетной температуры, см. таблицу 6-4, и высоким сопротивлением устойчивому распространению трещины.

1102 Безопасность в отношении неустойчивого разрушения считается удовлетворитель-ной, если материалы, сварка, квалификация персонала и контроль соответствуют требова-ниям настоящего стандарта, а накопленные пластические деформации не превосходят 0.3%. 1103 Трубопроводные системы, транспортирующие газ или смесь газа и жидкости под высоким давлением, должны иметь достаточную сопротивляемость распространяющемуся разрушению. Это может быть достигнуто путем использования:

  • материала с низкой температурой перехода и соответствующей ударной вязкостью по Шарпи (образцы с V-образным надрезом-,

  • соответствующей доли волокна в изломе образца при испытаниях DWTT,

  • снижения уровня напряжений,

  • механических устройств остановки трещин, или

  • комбинации этих методов.

Проектные решения должны быть подкреплены расчетами, основанными на соответствую-щем опыте и/или подходящих испытаниях.

1104 К трубопроводам, для которых требуется сопротивление распространяющемуся раз-рушению, для подводного участка трубопроводной системы должны применяться дополни-тельные требования, изложенные в Разделе 6D 200, а также изменения для основного металла труб. Для глубин до10 метров и на суше должна быть особо рассмотрена энергия удара по Шарпи (V-образный надрез-. Глубоководные трубопроводы будут испытывать снижение растягивающих напряжений вследствие наружного давления. Дополнительные требования к свойствам остановки разрушений не нужно применять, если расчетные растягивающие коль-

цевые напряжения в трубопроводе ниже 40% от fy.

1105 Материал, отвечающий дополнительным требованиям к свойствам остановки разру-шений (F-(Раздел 6D 200-, считается имеющим достаточную сопротивляемость к распростра-няющемуся вязкому разрушению для применения с коэффициентом использования вплоть до 80%, внутренним давлением 15 МПа и толщиной стенки 30 мм.

1106 Для трубопроводов, подвергающихся накопленным пластическим деформациям, пре-вышающим 0.3%, должна проводиться инженерная оценка критического состояния (ECA-для подтверждения того, что неустойчивые разрушения не будут происходить в ходе укладки тру-бопровода или в течение эксплуатации трубопровода.

1107 При оценке должны учитываться возможный устойчивый рост трещин (вязкий раз-рыв-и рост трещин при многоцикловой и малоцикловой усталости. Оценка должна подтвер-дить, что самые крупные дефекты сварных швов, которые, как ожидается, останутся после NDT, не подрастут в ходе укладки трубопровода в такой степени, что в течение эксплуатации трубопровода произойдет неустойчивое разрушение или усталостное разрушение.

1108 Влияние деформационного старения на вязкость разрушения должно быть учтено, если в этом есть необходимость, путем испытаний материала после его искусственного дефор-мационного старения.

1109 ECA должна проводиться в соответствии со стандартом BS 7910 на Уровне 3, с моди-фикациями, необходимыми для пластического расчета и многоцикловых деформаций. Неко-торые инструкции по использованию BS 7910 для пластического расчета и многоцикловых деформаций приведены в Разделе 12.

1110 Максимальный размер дефектов, получаемый в результате ECA или используемый при ее проведении, должен быть уточнен с учетом вероятности возможного выявления с помо-щью NDT, и точности оборудования, которое предстоит использовать при определении длины, глубины, положения и ориентации дефектов.

1111 Погрешности данных должны быть достаточными для применяемого испытатель-ного оборудования и технологии выявления и оценки дефектов материала и рассматривае-мой геометрии сварных швов. Данные, используемые для количественной оценки погреш-ности ультразвукового контроля, его производительности и надежности предпочтительно должны относиться к типу “измеренный отклик в зависимости от фактического размера дефекта”. Уровень вероятности выявления для применяемых при испытаниях оборудо-вании и технологии должен быть основан на доверительном интервале, равном 95 % или выше.

1112 Если не имеется достаточного количества данных, должен быть использован следую-щий подход:

  • Если целью ECA является определение допустимых размеров дефектов для заданных свойств материала и напряжений, из рассчитанных глубины и длины дефекта должны быть вычтены 2 мм, если определяется критерий пригодности для неразрушающего контроля.

  • Если целью ECA является определение свойств материала и напряжений, требуемых для того, чтобы выдержать заданные размеры дефектов, то размер дефекта, использу-емый на входе ECA, должен быть увеличен за счет добавки 2 мм к указанным глубине и длине.

D 1200 Аварийное предельное состояние

1201 Расчет на случайные нагрузки может быть выполнен непосредственными вычисле-ниями результатов воздействий нагрузок на конструкцию, или опосредованно, путем расчета конструкции, способной выдержать аварийные ситуации.

1202 Критерий пригодности для ALS связан с общей допустимой вероятностью тяжелых последствий.

1203 Расчеты на случайные нагрузки должны гарантировать, что общая вероятность отка-зов соответствует заданным значениям, приведенным в Разделе 2. Эта вероятность может быть

выражена как сумма вероятностей для i-того события повреждения PDi, умноженная на веро-ятность разрушения конструкции, обусловленную этим событием Pf1/2Di. Соответственно, требование выражается как:


 

 p|Di  PDi  p,T

(5.30-


 

где Pf,T – это соответствующая заданная вероятность в соответствии с Разделом 2. Коли-чество уровней дискретизации должно быть достаточно большим, чтобы гарантировать, что полученная в результате вероятность оценена с достаточной точностью.

1204 Должна быть определена собственная неопределенность частоты и амплитуды случай-ных нагрузок, а также приближенный характер методов определения результатов действия случайных нагрузок. Как следствие, требуются суждения, основанные на здравых инженерных расчетах, и прагматичные оценки.


 

Т а б л и ц а 5,10 – Упрощенный проверочный расчет на случайные нагрузки


 

Вероятность события

Класс безопасности Низкий

Класс безопасности Нормальный

Класс безопасности Высокий

> 10-2

Случайные нагрузки могут рассматриваться подобно природным нагрузкам и могут быть оценены, как при проверочных расчетах ULS

10-2 – 10-3

Должны быть оценены на базисе "от случая к случаю"

10-3

= 1.0

= 1.0

= 1.0

10-4

 

C = 0.9

C = 0.9

10-5

Случайные нагрузки или события могут не учитываться

C = 0.8

<10-6

 


 

П р и м е ч а н и е к таблице:

Стандартная промышленная практика полагает коэффициенты безопасности равными 1.0 для случай-ного события с вероятностью появления, равной 10-4, и сохранение работоспособности трубопровода связано исключительно с консервативным определением нормативного сопротивления. В настоящем стандарте случайные нагрузки и события вводятся в более общий контекст со связью между вероятно-стью события и фактическими последствиями отказов. Для комбинированного нагружения упрощен-ные проверочные расчеты предполагают общий коэффициент в диапазоне 1.1–1.2, что согласуется со стандартной промышленной практикой в интерпретации соответствия классу безопасности “Нормаль-ный” для случайных нагрузок с вероятностью события, равной 10-4.

1205 Если для расчета применяется нелинейный динамический метод конечных элемен-тов, для него должно быть гарантировано, что эксплуатационные характеристики системы и местные виды отказов (напр., скорость деформации, местная потеря устойчивости, пере-грузка стыков и разрыв стыков-в достаточной мере учитываются принятыми моделями и методиками.

1206 В отношении случайных нагрузок могут быть предприняты упрощенные проверочные расчеты, как показано в таблице 5-10, с применением соответствующих частных коэффициен-тов безопасности. Достаточность упрощенных проверочных расчетов должна быть оценена на основе описанного выше суммирования, для того чтобы проверить, что общая вероятность отказов соответствует заданным значениям, приведенным в Разделе 2.


 

Е. Особые соображения


 

Е 100 Общие указания

101 Настоящий подраздел дает рекомендации, касающиеся условий, оценка которых должна проводиться отдельно. Затрагиваются как действия нагрузок, так и критерии при-годности.


 

Е 200 Взаимодействие трубопровода с грунтом

  1. Для предельных состояний, на которые оказывает влияние взаимодействие трубопро-вода с грунтом, должно быть определено это взаимодействие, при этом особо должны быть учтены все соответствующие параметры и неопределенности, связанные с ними.

    В общем, взаимодействие трубопровода с грунтом зависит от характеристик грунта, трубопро-вода и нагрузок, которые должны быть полностью и правильно учтены при моделировании взаимодействия трубопровода с грунтом.

  2. Основными характеристиками грунта, определяющими взаимодействие, являются предел прочности на сдвиг и деформационные свойства. Должны быть учтены нелинейные характеристики зависимости “напряжения – деформации” для грунта. Если для моделирова-ния взаимодействия используются линейные упругие связи, должна быть проверена реакция в связях, для проверки согласованности уровня нагрузок с используемой жесткостью связей.

  3. Важными характеристиками трубопровода являются вес в погруженном состоянии, поперечная жесткость и шероховатость поверхности трубопровода, которые целиком должны быть учтены в смысле их соответствия рассматриваемому предельному состоянию.

  4. Должны быть рассмотрены все соответствующие влияния нагрузочных характери-стик, включая воздействия с длительной историей нагружения, такие как изменяющиеся вер-тикальные реакции от давления укладки при монтаже и изменения удельного веса трубы. Также должны быть рассмотрены действия циклических нагрузок.

    Некоторые грунты обладают различным сопротивлением к длительному нагружению и к крат-ковременному нагружению, что связано с различиями в осушенном и влажном состоянии и влиянием ползучести в осушенном и влажном состоянии. Это должно быть учтено.

  5. Для предельных состояний, включающих в себя значительные перемещения или допускающих их (напр., поперечное вытягивание, удлинение трубопровода у компенсаторов или если допускаются перемещения для находящегося на дне трубопровода-, грунт будет нагружен значительно выше показателей разрушения, с наличием больших нелинейностей, изменения грунта, разрыхления грунта и т.п. Такие нелинейные эффекты и неопределен-ность, связанная с ними, должны быть рассмотрены.

  6. Из-за неопределенности, связанной с основополагающими параметрами грунта, воз-действиями нагрузок и т.д., трудно определить универсально пригодные методы моделирования взаимодействия трубопровода с грунтом. В связи с разбираемой проблемой должны быть тща-тельно рассмотрены ограничения используемых методов, имеют они теоретическую или же эмпирическую основу. Экстраполяция за пределы подтвержденной документально пригодно-сти метода должна осуществляться с осторожностью, это же касается и упрощений как рассма-триваемой проблемы так и имеющейся модели расчетов. Если существует значительная неопре-деленность, должно быть рассмотрено использование более чем одного расчетного подхода.


 

Е 300 Свободные пролеты стояков/трубопроводов

  1. Свободные пролеты стояков и трубопроводов должны обладать соответствующей надежностью по отношению к чрезмерной текучести, усталости и овальности, и это должно быть подтверждено документально.

  2. При проектировании трубопроводов со свободными пролетами следует основываться на DNV-RP-F105; “Трубопроводы со свободными пролетами”.


 

Е 400 Устойчивость на дне

  1. Трубопровод должен быть оперт, заанкерен в открытой траншее или заглублен таким образом, чтобы при экстремальных режимах действия функциональных нагрузок и природ-ных нагрузок трубопровод не сдвинулся из своего положения, полученного непосредственно после монтажа. Это не затрагивает допустимые боковые или вертикальные перемещения, тепловое расширение и ограниченную величину осадки после монтажа.

    Руководящее примечание:

    Критерий пригодности для допустимых перемещений может изменяться вдоль трассы трубо-провода. Среди примеров возможных ограничений перемещений трубопровода:

    • текучесть, местная потеря устойчивости и усталость трубы;

    • истирание/износ покрытия;

    • геометрические ограничения для опор;

    • расстояние от других трубопроводов, конструкций или препятствий.

      —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-

  2. Трубопроводы для жидкости или газа в состоянии, заполненном воздухом или газом, должны иметь удельный вес, который будет выше этой же характеристики окружающей мор-ской воды (отрицательная плавучесть-.

  3. Если трубопровод проходит в зонах, на которые могут оказывать влияние неустойчи-вые склоны, это может привести к разрушению склона и растеканию грунта, который ударит по трубопроводу, вероятность таких разрушений откосов должна быть оценена. Должно быть принято во внимание любое соответствующее действие, дающее начало разрушению откоса, такое как волновая нагрузка, нагрузка в результате землетрясения или человеческая деятель-ность (напр., сама укладка трубопровода-. Должно быть оценено влияние на устойчивость воз-можной скорости и плотности течения у трубопровода. Если устойчивость не может быть гарантирована достаточным весом трубопровода, заглублением трубопровода или иными мерами, должно быть потребовано изменение трассы прохождения трубопровода.

  4. Для расчетов веса трубы номинальная толщина стенки должна быть снижена, для того чтобы компенсировать ожидаемое среднее снижение веса вследствие потерь металла. Для тру-бопроводов с незначительным припуском на коррозию это снижение можно не учитывать и использовать номинальную толщину.

  5. Заглубленные трубопроводы должны обладать достаточной надежностью по отноше-нию к осадке или нахождению на плаву. Как для трубопроводов, предназначенных для жидко-сти, так и для газопроводов, осадка должна рассматриваться в предположении, что трубопро-вод наполнен водой, а нахождение на плаву должно рассматриваться в предположении, что трубопровод наполнен газом или воздухом (если это существенно-.

  6. Если удельный вес в жидкости для заполненной водой трубы меньше, чем у грунта, тогда дополнительный расчет не требуется для того, чтобы документально подтвердить надеж-ность в отношении осадки. Если трубопроводы монтируются в грунтах, имеющих низкий пре-дел прочности на сдвиг, тогда несущая способность грунта должна иметь документальное под-тверждение. Если грунт может разжижаться или имеется вероятность этого, то необходимо документально подтвердить, что глубина осадки будет удовлетворительно ограничена (или глубиной разжижения, или вертикальным сопротивлением при осадке-, удовлетворяя приве-денным выше требованиям D.

  7. Если удельный вес в воде наполненной газом или воздухом трубы меньше, чем у грун-та, должно быть документально подтверждено, что предел прочности грунта на сдвиг достато-чен для предотвращения всплытия. Таким образом, в грунтах, которые переходят или могут перейти в жидкое состояние, удельный вес заглубленного, наполненного газом или воздухом трубопровода не должен быть ниже, чем та же характеристика грунта.

  8. Трубопроводы, лежащие непосредственно на морском дне без каких-либо особых опорных конструкций или анкерных устройств, кроме утяжеляющего покрытия, должны быть рассчитаны против осадки, как описано в пункте 405, приведенном выше. Особому рассмо-трению должны быть подвергнуты механические элементы, такие как запорная арматура и тройники.

  9. Должно быть документально подтверждено, что трубопроводы, расположенные на морском дне, обладают достаточной надежностью против всплытия с морского дна или гори-зонтального перемещения. При оценке горизонтальной (поперечной-устойчивости трубо-проводов, подверженных воздействиям нагрузок от волн и течений, следует основываться на RP E305 “Устойчивость на морском дне”.

  10. Должно быть рассмотрено самое неблагоприятное сочетание одновременно дей-ствующих вертикальных и горизонтальных усилий. При определении этого неблагоприятного сочетания следует учесть изменения усилий вдоль трубопровода, в том числе направленные воздействия волн и течений.


     

    Руководящее примечание:

    Поперечная устойчивость трубопровода может быть оценена с помощью трехмерного динами-ческого или двухмерного статического методов расчета. Динамические методы расчета допу-скают ограниченные перемещения труб, однако требуют точного трехмерного моделирования. Статический метод расчета может быть представлен как:

    st (FD–F1-  (Wsub – FL-(5.31-

    Где st = коэффициент надежности, обычно не принимаемый менее 1.1 FD = погонное гидродинамическое тянущее усилие

    FI = погонное гидродинамическое инерционное усилие

     = боковой коэффициент трения грунта

    Wsub = погонный вес трубы в погруженном состоянии FL = погонная гидродинамическая подъемная сила

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


     

  11. Коэффициент эквивалентного трения  может изменяться в широком диапазоне в зависимости от грунта морского дна, шероховатости поверхности, веса и диаметра трубопро-вода. Если трубопровод в некоторой степени вдавливается в грунт, боковое сопротивление включает в себя как сопротивление трения, так и сопротивление, обусловленное включением в работу грунта за пределами поверхности соприкосновения. В таких случаях коэффициент эквивалентного трения может меняться в зависимости от величины вертикальной нагрузки.

  12. Должна быть проверена осевая (продольная-устойчивость. Соединение конструкции анода с трубопроводом (если оно подвержено воздействию трения, напр., трубопроводы без утяжеляющего покрытия-должно обладать достаточным закреплением, чтобы выдерживать ожидаемую силу трения.

  13. Должны допускаться перемещения трубопровода из-за теплового осевого расширения в зонах около платформ/конструкций (напр., у места присоединения стояка-и местах измене-ния трубопроводом своего направления (напр., у компенсаторов-. Расчеты расширения дол-жны быть основаны на консервативных значениях для осевого сопротивления трению.

  14. На мелкой воде повторные воздействия нагрузок из-за действия волн могут приводить к снижению предела прочности грунта на сдвиг. Это должно быть учтено в расчете, в особен-ности, если засыпка траншеи содержит рыхлый песок, который может быть подвержен разжи-жению.

  15. Если устойчивость трубопровода зависит от устойчивости морского дна, последняя должна быть подвергнута проверке.


 

Е 500 Действие тралов

  1. Трубопроводная система должна быть проверена на все три фазы нагружения, обусло-вленные взаимодействиями с траловыми снастями, как отмечено в Разделе 4F. Более подроб-ное описание приведено в Инструкции 13 “Взаимодействие между траловыми снастями и трубопроводами”.

  2. Критерий пригодности зависит от частоты тралового лова (удары-и классификации безопасности (перетаскивание и зацепление-, приведенной в Разделе 2С 400.

  3. Критерий пригодности для ударов тралом связан с допустимым размером вмятины. Максимальное допустимое отношение глубины остаточной вмятины к диаметру трубы

    составляет:

    image

    H  0.05,

    D


     

    где Нр = глубина остаточной пластической вмятины;

    (5.32-

     = коэффициент использования, приведенный в таблице 5-11. Коэффициенты надежности по нагрузке равны единице.


     

    Т а б л и ц а 5,11– Коэффициент использования (-для ударов тралами


     

    Частота ударов (в год на км-

    Коэффициент использования, 

    >100

    0

    1-100

    0.3

    10-4-1

    0.7


     

  4. Если учитываются остаточные вмятины, должны быть приняты в расчет дополнитель-ные виды отказов, такие как усталость и коллапс. Какие-либо благоприятные воздействия вну-треннего избыточного давления, т.е. “обратного выдавливания вмятины”, обычно не должны учитываться. Благоприятные воздействия защитного покрытия могут быть учтены. Эффектив-ность покрытия по отношению к ударам должна быть документально подтверждена.

  5. Нагрузки перетаскивания должны пройти проверку в сочетании с другими соответ-ствующими действиями нагрузок. Должны быть проверены все соответствующие виды отка-зов для боковой потери устойчивости. Накопление повреждений вследствие последующего тралового лова обычно не допускается.

  6. Нагрузки зацепления должны пройти проверку в сочетании с другими соответ-ствующими действиями нагрузок. Должны быть проверены все соответствующие виды отказов.


 

Е 600 Нагрузки от третьей стороны, падающие объекты

601 Трубопровод должен быть рассчитан на ударные нагрузки, вызванные, напр., падаю-щими объектами, рыболовными снастями или столкновениями. Расчет может выражаться или в соответствующем расчете трубы, ее защите или мерах по избежанию ударов.

602 Критерий расчетов должен быть основан на частоте/вероятности ударных нагрузок и должен относиться к разделам случайных, природных или функциональных, соответственно, см. D 1200.


 

Е 700 Изоляция

701 Если подводный трубопровод имеет тепловую изоляцию, должно быть документально подтверждено, что изоляция является стойкой к сочетанию воздействий воды, температуры и гидростатического давления.

702 Более того, изоляция должна быть стойкой к нефти и материалам, полученным из нефти, если это необходимо. Изоляция также должна обладать требуемой механической проч-ностью к внешним нагрузкам, если это применимо.

703 В отношении коррозии см. Раздел 8.


 

Е 800 Конструкция “труба в трубе” и пучки труб

801 Для конструкций “труба в трубе” и пучков труб должно быть рассмотрено преиму-щество других режимов нагружения, напр., сопротивляемость действию внутреннего давления для несущей трубы. При определении класса безопасности также может быть получено преимущество от снижения последствий отказа, по сравнению с последствиями для обычных трубопроводов.


 

802 Суммарное эквивалентное усилие для конструкции “труба в трубе” или пучка труб может быть рассчитано с использованием выражения, приведенного в С 200, для каждого из элементов и суммированием по всем элементам. Наружное давление для каждого элемента должно быть взято как давление, действующее на его наружную поверхность, т.е. давление в полости для внутренних труб. Снижение эквивалентной продольной силы за счет растяжения концов, боковых и/или вертикальных деформаций или потери устойчиво-сти зависит от того, как трубы могут сдвигаться друг относительно друга. Поэтому расчет случаев, при которых важно эквивалентная продольная сила, таких как расчет расширения, потеря устойчивости и динамика, требует точного моделирования осевых защемлений, таких как мертвые опоры, перемычки и т.п.

  1. Соединительные детали трубопровода и арматура


     

    F 100 Общие указания

    101 Критерии для соединительных деталей трубопровода и арматуры приведены в Разделе 7.


     

    G. Конструкции опор


     

    G 100 Общие указания

    101 Все конструкции опор должны быть спроектированы в соответствии с Морским Стан-дартом OS-C101, “Проектирование стальных конструкций”.


     

    G 200 Опоры стояков

    1. Опоры стояков должны быть рассчитаны на возможные виды отказов, по крайней мере, с той же степенью надежности, что и у стояка, который они поддерживают. Однако если рассмотрение указывает, что общая надежность возрастает от снижения разрушающей нагруз-ки на некоторые опоры, такое рассмотрение может определять процесс расчета опор (принцип слабого звена-.

    2. Для болтовых соединений должны быть учтены коэффициенты трения, напряжения в элементах пластин или оболочек, релаксация, смятие труб, коррозионное растрескивание под напряжением, усталость, хрупкое разрушение, и другие факторы, которые могут оказывать свое действие.

    3. Для опор с двойными листами и/или косынками должны быть учтены расслоения листов, вырыв металла, напряжения смятия, эффективная длина сварных швов, концентра-ции напряжений и чрезмерный угол поворота.

    4. В хомутах, использующих резиновые прокладки, должны быть определены длитель-ные эксплуатационные характеристики материала в отношении ползучести и стойкости к морской воде, воздуху или солнечным лучам.


     

    G 300 J,трубы

    1. Должна быть выполнена общая концептуальная оценка для определения следующего:

      • класса безопасности,

      • расчета на ударные нагрузки,

      • несущей способности по внутреннему давлению.

    2. J-труба должна быть рассчитана на виды отказов, приведенные в D 100.


       

      Руководящее примечание:

      Пункт 301, приведенный выше, включает в себя оценку того, должна ли J-труба быть спроек-тирована на полное расчетное давление и к какому классу безопасности она относится

      (т.е. коэффициентов кольцевых напряжений-. Концепция для J-трубы может, напр., основы-ваться на “диске разрыва”, при этом будет подразумеваться, что определяющим должна быть пониженная несущая способность по внутреннему давлению.

      —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


       

    3. Криволинейные участки J-труб должны быть прикреплены сваркой.


     

    G 400 Устойчивость гравийной засыпки

    401 Гравий, применяемый для механической защиты трубопроводов и в качестве засыпки для опирания трубопроводов со свободными пролетами, должен обладать достаточной устой-чивостью по отношению к гидродинамическим нагрузкам. Должна быть принята в расчет воз-можность эрозии для ожидаемого диапазона скоростей частиц воды.

    402 Гравийная засыпка должна обладать достаточной надежностью по отношению к обру-шению откосов. Должен быть учтен предел прочности на сдвиг нижележащего грунта.


     

    H. Монтаж и ремонт


     

    Н 100 Общие указания

    1. Прочность и устойчивость трубопровода должны быть определены согласно приве-денным выше подразделам D и Е.


       

      Руководящее примечание:

      В соответствии с настоящим стандартом для всех стадий должны быть использованы эквива-лентные предельные состояния. Следовательно, расчетные критерии в этом разделе также при-меняются к стадии монтажа. Монтаж обычно относят к классу безопасности более низкому (класс безопасности “Низкий”-, чем для эксплуатации, что соответствует пониженным част-ным коэффициентам безопасности (более высокая вероятность разрушений-.

      —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


       

    2. Расчет при проектировании стояков и трубопроводов должен включать в себя как дея-тельность при монтаже, так и при ремонте, для того чтобы гарантировать, что они могут быть смонтированы и отремонтированы без недопустимых дефектов, или не потребуют монтажа или ремонтных работ в условиях повышенного риска.

    3. Расчеты должны проверить соответствие прочности в течение всех стадий монтажа и всем применяемым методикам, в том числе при:

      • начале работ по укладке трубопровода,

      • обычной непрерывной укладке трубопровода,

      • прекращении укладки трубопровода и возобновлении работ на трубопроводе,

      • завершении работ по укладке,

      • работах по буксировке (протаскивание по дну, буксировка не по дну, буксировка с контролируемой глубиной и буксировка по поверхности-

      • намотки на барабан и разматывании трубопровода,

      • разработке траншей и их засыпке,

      • монтаже стояков и криволинейных участков,

      • работах по стыковке плетей трубопровода и

      • работах, связанных с выходом трубопровода на берег.

    4. Конфигурация участков трубопровода при монтаже должна быть определена, начиная с операций судна-трубоукладчика и до окончательного расположения на морском дне. Кон-фигурация должна быть такой, чтобы уровень напряжений/деформаций был допустим, когда учитываются все соответствующие воздействия. Должны быть рассмотрены несплошности утяжеляющего покрытия, ограничители лавинного смятия, линейная арматура и т.д.

    5. Должны быть учтены изменения в параметрах укладки, которые оказывают влияние на конфигурацию. Для работ по монтажу должны быть определены допуски на параметры.

    6. Для предельного состояния при монтаже должны быть определены критические зна-чения, см. Раздел 9D 400.

    7. Должна быть также рассмотрена конфигурация стояков и трубопроводов для других видов деятельности по монтажу и ремонту, и должны быть определены допуски на параметры и рабочие предельные состояния.

    8. Если расчеты для монтажа и ремонта для предлагаемой трубопроводной системы показывает, что требуемые параметры не могут быть получены с предполагаемым к использо-ванию оборудованием, в трубопроводную систему должны быть введены соответствующие изменения.

    9. Сплющивание вследствие постоянной кривизны оси при изгибе, совместно с некру-глостью в результате изготовления трубы, должно удовлетворять требованиям, определенным в разделе D 800.


     

    Н 200 Прямолинейность труб

    1. Первостепенным требованием, касающимся остаточной деформации в течение стро-ительства, монтажа и ремонта, является прямолинейность полученного в результате трубо-провода. Она должна быть определена и оценена с должным рассмотрением влияния на:

      • неустойчивость;

      • размещение элементов трубопровода, напр., запорной арматуры и тройников;

      • эксплуатацию.

    2. Должна быть определена вероятность неустойчивости вследствие отклонений от прямолинейности в ходе монтажа (волнистость-и соответствующие последствия.

    3. Если тройники и другое оборудование подлежат монтажу в качестве неотъемлемых частей трубопровода, сборка которого проводится на барже-трубоукладчике, никакого круче-ния трубы из-за влияния пластических деформаций не должно допускаться. В этом случае остаточные изгибные деформации на выпуклой криволинейной части укладываемой плети (перегибе-должны удовлетворять следующему условию в течение монтажа:

      rot r  r, rot , (5.33-

      где r = остаточные деформации на перегибе;

      rot = коэффициент безопасности для остаточных деформаций, равный 1.3;

      r, rot = предельные остаточные деформации на перегибе.


       

    4. Приведенные выше уравнения учитывают только кручение вследствие остаточных деформаций от монтажа вдоль прямого пути. Другие воздействия также могут приводить к вращению (искривленный маршрут укладки, эксцентричный вес, гидродинамические нагруз-ки, пониженная устойчивость к повороту в ходе укладки на дно из-за бокового люфта/гибко-сти в механизмах натяжения/подкладках/направляющих и т.п.-и их необходимо принять в расчет.

    5. Должна быть определена неустойчивость в ходе эксплуатации, обусловленная откло-нениями от прямолинейности, вызванными методом монтажа и соответствующими послед-ствиями. Также должны быть учтены остаточные напряжения, оказывающие влияние на эксплуатацию и изменения в настоящем и будущем.

    6. Требование к прямолинейности накладывается на ожидаемые наиболее неблагопри-ятные режимы функциональных нагрузок и природных нагрузок в течение монтажа и ремон-та. Это требование также распространяется на участки трубопровода, в которых деформации полностью контролируются кривизной жесткой рампы (напр., стингер на монтажном судне-, вне зависимости от того, действуют или нет на трубопровод природные нагрузки.


     

    Руководящее примечание:

    При оценке кручения должно быть учтено кручение трубы в пределах фиксаторов механизма натяжения для трубы из-за гибкости резиновой прокладки и зазора.

    —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


     

    Н 300 Покрытие

    301 Дробление бетона из-за избыточных усилий сжатия, для статических условий изгиба на участке перегиба не допускается.

    РАЗДЕЛ 6

    ТРУБЫ


     

    А. Общие сведения


     

    А 100 Цель

    1. Данный раздел определяет требования к материалам, изготовлению, испытаниям и документации на трубы, относящиеся к нормативным свойствам материалов, которые дол-жны быть получены после термообработки, экспандирования и окончательного придания формы.

    2. Требования распространяются на трубу из:

      • углеродисто-марганцевой (C-Mn-стали,

      • плакированной/облицованной стали,

      • коррозионностойких сплавов (CRA-, в том числе ферритно-аустенитной стали (выплавленной дуплекс-процессом-, аустенитных нержавеющих сталей, мартенситных нер-жавеющих сталей (“13 % Cr”-, других нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля.

    3. Обычно пригодны материалы, методы изготовления и технологии, которые соответ-ствуют признанным инструкциям или патентованным техническим условиям при условии, что такие стандарты удовлетворяют требованиям данного раздела.


     

    А 200 Технические условия на материал

    1. Должны быть подготовлены технические условия на материал, определяемые данным разделом (Разделом 6-морского стандарта, устанавливающие дополнительные требования и/или отклонения для материалов, изготовления и испытания трубы.

    2. Технические условия должны отражать результаты выбора материалов (см. Раздел 5В 500-и должны включать в себя особые, подробные требования к свойствам трубы. Описанные свойства материалов и свариваемых деталей должны соответствовать особенностям назначе-ния и эксплуатационным требованиям трубопроводной системы. Должны быть введены соот-ветствующие отклонения для учета возможного ухудшения механических свойств, являюще-гося результатом последующей деятельности по изготовлению и монтажу.

    3. Технические условия могут представлять собой Перечень данных о материале (MDS-, со ссылкой на настоящий стандарт. В MDS должны быть включены особые требования к местам, в которых настоящий стандарт предоставляет выбор, напр., химическому составу, дополнительным требованиям, требованиям, принимаемым в результате соглашения и т.д.

    4. Особые требования к процессам изготовления должны быть сформулированы в Тех-нических условиях на технологию изготовления (MPS-(см. Е 300-. В MPS должны быть опре-делены тип и объем проверок, применяемые критерии пригодности для проверки свойств материала и объем и тип документации, записей и аттестации.

    А 300 Предварительная оценка материалов и изготовителей

    1. Должна быть принята во внимание предварительная оценка материалов, основан-ная на подлежащем транспортировке продукте, нагрузках, температуре и условиях эксплу-атации, для того чтобы проверить, что материалы будут удовлетворять функциональным требованиям.

    2. В каждом случае должны рассматриваться требования к предварительной оценке изготовителей. Рассмотрение должно учитывать сложность и серьезность поставляемых изде-лий и требования настоящего стандарта.


     

    А 400 Способ изготовления

    1. Труба должна быть изготовлена в соответствии с одним из следующих способов: Труба, сваренная дуговой сваркой под слоем флюса (SAWL – с продольным сварным швом или SAWН – со спиральным сварным швом-

    2. Труба, изготовленная путем формовки из полосы или листа, с одним продольным (SAWL-или спиральным (SAWН-сварным швом, образованным процессом дуговой сварки под слоем флюса, с, по крайней мере, одним проходом, выполненным внутри, и одним про-ходом снаружи трубы. Прихваточный шов, прерывистый или непрерывный, может быть выполнен за один проход способом дуговой сварки металлов в среде защитного газа. За формовкой может последовать холодное экспандирование, предназначенное для получе-ния требуемых размеров.


       

      Бесшовная (SМL-труба

    3. Труба, изготовленная посредством процесса горячей прокатки без сварки. Для того чтобы получить требуемые размеры, за горячей прокаткой может последовать калибровка или холодная обработка.


       

      Труба, сваренная токами высокой частоты (HFW-

    4. Труба, сформованная из полосы (штрипса-и сваренная одним продольным швом, без использования присадочного металла. Продольный шов создается током высокой частоты (минимум 100 кГц-, подающимся с помощью индукции или проводимости. Область сварки (зона термического влияния-или вся труба должны пройти термообработку. За формовкой может последовать холодное экспандирование для получения требуемых размеров.


       

      Труба сваренная электронно-лучевой (EBW-или лазерно-лучевой (LBW-сваркой

    5. Труба, сформованная из полосы (штрипса-и сваренная одним продольным швом, без использования присадочного металла. За формовкой может последовать холодное экспанди-рование для получения требуемых размеров.

      Труба из плакированной стали (C-

    6. Труба из плакированной стали может быть изготовлена с помощью любого производ-ственного процесса, который гарантирует металлургическую связь между основным металлом и плакировкой.


       

      Труба из облицованной стали (L-

    7. Труба из облицованной стали может быть изготовлена с помощью любого производ-ственного процесса, который гарантирует механическую связь между основой и облицовоч-ным материалом.

    8. Технологии сварки, расходные материалы сварки, персонал, выполняющий сварку, операции с расходными материалами сварки и выполнение сварки должны удовлетворять тре-бованиям Приложения С.


     

    В. Обозначения труб


     

    В 100 Уровни неразрушающего контроля (NDT-труб

    1. Труба из C-Mn стали и часть из C-Mn стали плакированных/облицованных сталь-ных труб с продольными или спиральными сварными швами в настоящем морском стан-дарте были разделены на два (2-NDT уровня; Уровень NDT I и Уровень NDT II. Уровень NDT I предъявляет более строгие требования к NDT трубы с продольным или спиральным сварным швом.

    2. Труба с Уровнем NDT I допускает использование критерия контролируемых переме-щений (расчет, основанный на деформациях-, тогда как Уровень NDT II ограничен условиями контролируемых нагрузок (см. Раздел 5В 500 и С 100-.


     

    В 200 Дополнительные требования

    1. Для трубы по настоящему стандарту может быть предусмотрено удовлетворение дополнительным требованиям к:

      • эксплуатации в кислой среде, индекс S (см. D 100-,

      • свойствам остановки разрушений, индекс F (см. D 200-,

      • трубам, подверженным пластическим деформациям, индекс Р (см. D 300-,

      • более совершенным требованиям к размерам трубы, индекс D (см. D 400-,

      • усиленному использованию, индекс U (см. D 500-.

    2. В MPS должны быть упомянуты дополнительные требования, и в оценку MPS должны быть включены требующиеся проверки.

    В 300 Обозначения

    1. Углеродисто-марганцевые трубы и плакированные/облицованные стальные трубы, которые предстоит использовать по настоящему стандарту, должны иметь следующие обозна-чения:

      • способ изготовления (см. А 400-,

      • SMYS,

      • уровень NDT(см. В 100-,

      • индекс дополнительных требований (см. В 200-.

        напр., “SML 450 I S” обозначает бесшовную трубу с SMYS, равным 450 МПа, Уровнем NDT I и удовлетворяющую требованиям к эксплуатации в кислой среде.

        напр., “SAWL 415 II L -UNS ХХХХХ” обозначает трубу, сваренную дуговой сваркой под слоем флюса, с SMYS, равным 415 МПа, уровнем NDT II, облицованную материалом с обозначени-ем UNS.

    2. Труба из нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процессом, которую предстоит использовать по настоящему стандарту, должна иметь следующие обозначения:

      • способ изготовления (см. А 400-,

      • марка стали (см. С 300-,

      • индекс дополнительных требований (см. В 200-.

    Напр., “SML 22Cr D” обозначает бесшовную трубу из стали марки 22Cr, удовлетворяющую более совершенным требованиям к размерам трубы.


     

    С. Свойства материалов


     

    С 100 Общие указания

    1. Требования к изготовлению стали, химическому анализу, изготовлению трубы, типу и степени механических испытаний и NDT приведены ниже в подразделе Е.

    2. Для труб с наружным диаметром (OD-> 300 мм характеристики растяжения должны быть проверены как в поперечном, так и в продольном направлениях по отношению к оси трубы, тогда как образцы с V-образным надрезом по Шарпи должны быть испытаны только в поперечном направлении. Все механические и коррозионные испытания должны быть прове-дены в соответствии с Приложением В.

    3. Для труб с OD  300 мм все механические испытания должны быть проведены в про-дольном направлении. Все механические и коррозионные испытания должны быть проведе-ны в соответствии с приложением В.

    4. Если материалы должны использоваться при расчетной температуре выше 50 °С, пре-дел текучести при Тmax может быть определен в ходе оценки технических условий на техноло-

      гию изготовления. Эта информация должна быть получена или за счет использования графи-ков из Разд. 5 В 600, или путем испытаний.

    5. Если необходимо, труба по настоящему стандарту должна также удовлетворять соот-ветствующим дополнительным требованиям.

    6. Если при холодной формовке в ходе изготовления трубы из C-Mn стали или из плаки-рованных/облицованных сталей деформации превышают 5 %, то должны быть проведены испытания на деформационное старение на реальной трубе без какого-либо выпрямления и дополнительной деформации. Испытания на деформационное старение должны соответство-вать таблице 6–11. Поглощаемая энергия не должна быть меньше, чем 50 % от поглощенной энергии, получаемой для несостаренного материала трубы, а требуемые ударные характеристи-ки образцов с V-образным надрезом по Шарпи, приведенные в таблице 6–3, должны удовлетво-ряться в состаренном состоянии. Испытания должны проводиться согласно Приложению В.

    7. Испытания на ударный изгиб по Шарпи образцов с V-образным надрезом, в общем, должны проводиться на образцах для испытаний с размерами 10 х10 мм. Если используются куски для испытаний с шириной < 10 мм, в отчете должны быть приведены измеренная энер-

    гия удара (KVm-и площадь поперечного сечения образца для испытаний, измеренная под над-резом (А, мм2-. Для сравнения со значениями в таблице 6–3 измеренная энергия должна быть

    преобразована в энергию удара (KV-в Джоулях по формуле:

    KV  10  KVm

    image

    (6.1-


     

    С 200 Труба из углеродисто,марганцевой (C,Mn-стали

    1. Эти требования применимы к сварным или бесшовным трубам из C–Mn стали с SMYS вплоть до 555 МПа. Использование более высокой прочности должно быть предварительно согласовано.


       

      Химический состав

    2. Химический состав исходных материалов C–Mn стали не должен выходить за преде-лы, приведенные в таблице 6–1 и таблице 6–2 для соответствующих уровней предела теку-чести. Химический состав труб-заготовок для колен должен не выходить за пределы, приве-денные в Разделе 7.


       

      Механические свойства

    3. Механические испытания должны быть проведены после термообработки, экспанди-рования и окончательного придания формы. Испытания должны проходить в соответствии с Приложением В.

    4. Требования к свойствам при растяжении и показателей по Шарпи для образцов с V-образным надрезом приведены в таблице 6-3 и таблице 6-4. Сварные швы должны соответ-ствовать требованиям для ударных характеристик KVT, приведенных в таблице 6–3.

    5. Если не предусмотрена эксплуатация в кислой среде (см. D 100-, твердость Основно-го Металла (ВМ-и сварки (металл сварки + HAZ-должна соответствовать таблице 6-3.

    6. Как часть оценки, должны быть проведены испытания на вязкость разрушения (таблица 6-11 и таблица 6-12-для Основного Металла (ВМ-и Металла Сварки (WМ-(сварной трубы-. Измеренная вязкость разрушения ВМ и WМ должна обладать минимальным значени-ем раскрытия в вершине трещины (CTOD-0.20 мм, если испытания проходят при минималь-ной расчетной температуре. Испытания должны проводиться в соответствии с приложением В А 800. Испытания не требуются для труб с tnom < 13 мм.


     

    Т а б л и ц а 6,1 – Сварная труба из C,Mn стали, химический состав1-2-3-4-


     

     

    Анализ изделия. максимальный вес %

    SMYS

    245

    290

    360

    415

    450

    485

    555

    C5-

    0.14

    0.12

    0.12

    0.12

    0.12

    0.12

    0.14

    Mn 5-

    1.35

    1.65

    1.65

    1.65

    1.65

    1.75

    1.85

    Si

    0.40

    0.40

    0.45

    0.45

    0.45

    0.45

    0.45

    P

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    S

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    Cu

    0.35

    0.35

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Ni

    0.30

    0.30

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Mo

    0.10

    0.10

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Cr 6-

    0.30

    0.30

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Al (всего-7-

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    Nb 8-9-

    -

    0.04

    0.05

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    V 8-

    -

    0.04

    0.05

    0.08

    0.10

    0.10

    0.10

    Ti 8-

    -

    0.04

    0.04

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    N 7-

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    B 10-

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    CE 11-

    0.36

    0.34

    0.37

    0.38

    0.39

    0.41

    0.44

    Pcm 12-

    0.19

    0.19

    0.20

    0.21

    0.22

    0.23

    0.25

    П р и м е ч а н и я

    1. Данные химического состава распространяются на трубы с толщиной стенки до 35 мм включитель-но, для больших толщин стенки состав должен быть принят в результате соглашения.

    2. Если при производстве стали использовалось вторичное сырье, должно быть определено и записано в отчете количество следующих остаточных элементов, уровни которых не должны быть превзойдены: 0.03 % As, 0.01 % Sb, 0.02 % Sn, 0.01 % Pb, 0.01 % Bi и 0.006 % Ca.

    3. Если кальций добавляется преднамеренно, отношение Ca/S должно равняться 1.5, если S > 0.0015.

    4. За исключением элементов раскисления, другие элементы, кроме упомянутых в таблице, не должны преднамеренно добавляться, если на это не имеется особого соглашения.

    5. При снижении содержания углерода на каждые 0.01 % ниже максимального указанного значения допускается добавка 0.05 % марганца выше указанных максимальных значений при максимальном уве-личении содержания 0.1 %.

    6. При наличии соглашения может использоваться 0.5–1.0 % Cr.

    7. Al:N  2:1 (не распространяется на титановые раскисленные стали-

    Продолжение таблицы 6-1


     

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    image

    1. (Nb+V+Ti-%максимум: 0.12 %. Это значение может быть доведено максимум до 0.15 % при наличии соглашения.

    2. Для SMYS = 485 МПа и для плакированных материалов содержание Nb может быть поднято до

      0.10 %, при наличии соглашения.

    3. При наличии соглашения может добавляться бор (макс. 30 ppm-.


     


     

    11-

    CE   Mn  Cr  Mo  Cu  Ni

    6 5 15

    Si Mn  Cu  Cr Ni Mo V

    12-

    Pcm

           530 20 60 15 10

    Т а б л и ц а 6,2 – Бесшовная труба из C,Mn стали, химический состав1-2-3-


     

     

    Анализ изделия, максимальный вес %

    SMYS

    245

    290

    360

    415

    450

    485

    555

    C 4-

    0.14

    0.14

    0.14

    0.14

    0.15

    0.16

    0.16

    Mn 4-

    1.35

    1.65

    1.65

    1.65

    1.65

    1.75

    1.85

    Si

    0.40

    0.40

    0.45

    0.45

    0.45

    0.45

    0.45

    P

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    0.020

    S

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    Cu

    0.35

    0.35

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Ni

    0.30

    0.30

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Mo

    0.10

    0.10

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Cr 5-

    0.30

    0.30

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    0.50

    Al (всего-6-

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    0.06

    Nb 7-

    0.04

    0.05

    0.05

    0.05

    0.05

    0.06

    V 7-

    0.04

    0.07

    0.08

    0.09

    0.10

    0.10

    Ti 7-

    0.04

    0.04

    0.04

    0.06

    0.06

    0.06

    N 6-

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    0.010

    8-

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005

    0.0005


     

    СЕ 9-

    t< 15

    0.34

    0.34

    0.37

    0.39

    0.40

    0.41

    0.43

    15 <t< 26

    0.35

    0.35

    0.38

    0.40

    0.41

    0.42

    0.44

         

    Pcm 10-

    t< 15

    0.20

    0.20

    0.21

    0.22

    0.23

    0.24

    0.26

    15 <t< 26

    0.21

    0.21

    0.22

    0.23

    0.24

    0.25

    0.27

    П р и м е ч а н и я

    1. Данные химического состава распространяются на трубы с толщиной стенки до 26 мм включитель-но, для больших толщин стенки состав должен быть принят в результате соглашения.

    2. Если при производстве стали использовалось вторичное сырье, то должно быть определено и запи-сано в отчете количество следующих остаточных элементов, уровни которых не должны быть превзой-дены: 0,03 % As, 0.01 % Sb, 0.02 % Sn, 0.01 % Pb, 0.01 % Bi и 0.006 % Ca..

    3. За исключением элементов раскисления, другие элементы, кроме упомянутых в таблице, не должны преднамеренно добавляться, если на это не имеется особого соглашения.

    image

    Продолжение таблицы 6-1


     

    1. При снижении содержания углерода на каждые 0.01 % ниже максимального указанного значения

      допускается добавка 0.05 % марганца выше указанных максимальных значений при максимальном уве-личении содержания 0.1 %.

    2. При наличии соглашения может использоваться 0.5–1.0 % Cr.

    3. Al:N  2:1 (не распространяется на титановые раскисленные стали-

    4. (Nb+V+Ti-%максимум: 0.12 %. Это значение может быть доведено максимум до 0.15 %, при наличии соглашения.

    5. При наличии соглашения может добавляться бор (макс. 30 ppm-.

    6. CE   Mn  Cr Mo  Cu Ni

    6 5 15

     


     

    10-P

    Si Mn Cu Cr Ni Mo V

           5B

     


     

    cm

     

    30 20 60 15 10

     

    Т а б л и ц а 6,3 – Труба из C,Mn стали, механические свойства 1-2-


     


     

    SMYS (МПа-3-(T+L-


     

    SMTS (МПа-4-(T-

    YS (Rt0,5-UTS (Rm-

    макс 5-

    (h-(Т-

    Максимальная твердость (HV 10-BM,WM,HAZ

    Относитель- ное удлинение А5 мин. % (T+L-

    Энергия по Шарпи с V-образ-

    ным надрезом (KVT-минимум, Дж 6-

    Среднее зна- чение

    Одного образца

    245

    370

    0.90

    270

    22

    27

    22

    290

    415

    0.90

    270

    21

    30

    24

    360

    460

    0.90

    270

    20

    36

    30

    415

    520

    0.92

    270

    18

    42

    35

    450

    535

    0.92

    270

    18

    45

    38

    485

    570

    0.92

    300

    18

    50

    40

    555

    625

    0.92

    300

    18

    56

    45

    П р и м е ч а н и я

    1. Требования распространяются на испытания в поперечном (Т-и продольном (L-направлении, в соответствии с указанным в шапке для каждой из колонок.

    2. Связано с информацией, приведенной в С201.

    3. Фактический предел текучести в продольном направлении не должен превышать SMYS более, чем на 120 МПа.

    4. SMTS в продольном направлении может быть на 5 % ниже требуемых значений в поперечном напра-влении.

    5. Отношение YS/UTS в продольном направлении не должно превышать максимальное указанное зна-чение в поперечном направлении более чем на 0.020 для стандартного материала и более, чем на 0.030 для материала, предназначенного для эксплуатации в кислых средах.

    6. Значения KVL (при испытаниях-должны быть на 50 % выше требующихся значений KVT.

    Т а б л и ц а 6,4 – Труба из C,Mn стали, температуры испытаний по Шарпи с V,образным надрезом Тo (°С-как функция от Тmin (°С-(минимальной расчетной температуры-


     

    Номинальная толщина стенки (мм-

    СТОЯКИ

    ТРУБОПРОВОДЫ

    Газ 1-

    Жидкость 1-

    t < 20

    To = Tmin – 10

    To = Tmin – 10

    To = Tmin

    20 < t  40

    To = Tmin – 20

    To = Tmin – 20

    To = Tmin – 10

    t > 40

    To = должно определяться соглашением в каждом случае 2-


     

    П р и м е ч а н и я

    1. Смесь газа и жидкости(ей-должна рассматриваться как газ.

    2. Повышенные толщины потребуют более низких температур испытаний. В качестве альтернативы должна требоваться более высокая поглощаемая энергия при той же температуре.


     

    С 300 Ферритно,аустенитная (дуплекс-сталь

    1. Требования распространяются на сварные и бесшовные трубы из нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процессом, марок 22Cr и 25Cr, соответствующих ASTM A790 (Типо-вые технические условия на бесшовную и сварную трубу из ферритно-аустенитной нержавею-щей стали-или принятому равноценному стандарту.


       

      Химический состав

    2. Химический состав исходных материалов нержавеющей стали, выплавляемой дуплекс-процессом, не должен выходить за пределы, приведенные в таблице 6–5. Изменения принимаются при наличии соглашения.


       

      Металлографические исследования

    3. Металлографические исследования основного металла и металла корня сварного шва, верхней части металла шва и зоны термического влияния в корневой зоне шва сварной трубы должны осуществляться по пункту 304, приведенному ниже, и должны соответствовать его требованиям.

    4. Металлографические исследования должны проводиться после окончательной термо-обработки. Исследования должны производиться при 400-кратном увеличении. Материал должен быть абсолютно свободен от карбидов, нитридов и неметаллических включений на границе зерен после термообработки. Содержание феррита должно измеряться в соответствии с ASTM E562 (Общепринятая практика для определения объемной доли путем систематиче-ского подсчета точек вручную-. Содержание феррита в основном металле должно быть в пре-делах 35–55 %. Для металла корня сварного шва, металла верхней части шва и зоны термиче-ского влияния содержание ферритов должно быть в пределах 35–65 %.

      Механические свойства

    5. Механические испытания должны проводиться после термообработки, экспандиро-вания и окончательной обработки. Требования к свойствам при растяжении и свойствам испытаний по Шарпи образцов с V-образным надрезом приведены в таблице 6–6. Сваривае-мые детали должны удовлетворять требованиям к ударным показателям KVT.

    6. Если не применяются требования к эксплуатации в кислой среде (см. D 100-, твер-дость основного металла (BM-и сварного шва (металл шва + HAZ-должна соответствовать таблице 6–6.

    7. В качестве части оценки должны проводиться испытания вязкости разрушения (таблица 6–11 и таблица 6–12-для основного материала (BM-и металла сварного шва (WM-(сварная труба-. Измеренная вязкость разрушения BM и WM должна обладать минимальным значением CTOD 0.20 мм, если испытания проходят при минимальной расчетной температу-ре. Испытания должны проводиться в соответствии с Приложением В А 800. Испытания не требуются для труб с tnom < 13 мм.


       

      Коррозионные испытания

    8. Согласно ASTM G 48, должны быть проведены коррозионные испытания, для того чтобы подтвердить соответствие технологии изготовления, влияющей на микроструктуру нер-жавеющей стали 25 Cr, выплавленной дуплекс-процессом. Для стали 25 Cr, выплавленной дуплекс-процессом, с указанным минимальным значением PRE (эквивалента сопротивля-емости точечной коррозии-40, испытания по ASTM G 48 должны проводиться в соответствии с Приложением В. Максимальные допустимые потери веса составляют 4.0 г/м2 для материала, прошедшего термообработку, испытываемого в течение 24 часов при 50 °С.

    9. Если испытания по ASTM G 48 должны проводиться для нержавеющей стали, выплав-ленной дуплекс-процессом, со значением PRE ниже 40, температура испытаний и/или крите-рий пригодности должны быть приняты в результате соглашения.


     

    Т а б л и ц а 6,5 – Труба из ферритно,аустенитной стали, выплавленной дуплекс,процессом, химический состав


     

    Элемент 1-

    Анализ в изделии, вес %

    Марка 22 Cr

    Марка 25 Cr

    C

    0.030 макс.

    0.030 макс.

    Mn

    2.00 макс.

    1.20 макс.

    Si

    1,00 макс.

    1.00 макс.

    P

    0.03 макс.

    0.035 макс.

    S

    0.020 макс.

    0.020 макс.

    Ni

    4.50–6.50

    6.0–8.00

    Cr

    21.00–23.00

    24.0–26.0

    Mo

    2.50–3.50

    3.0–4.0

    N

    0.14–0.20

    0.20–0.34

    PRE

    2-

    40 мин. 2-


     

    П р и м е ч а н и я

    1. Если использовались другие элементы сплава, кроме указанных в данной таблице, о составе элемен-тов и их максимальном содержании должно быть составлено соглашение для каждого случая.

    2. PRE = % Cr+3.3 % Mo+16 % N. Минимальное значение PRE, равное 40, рекомендуется для трубо-проводов, предназначенных для транспортировки неочищенной (т.е. необескислороженной-морской воды и для каких-либо подобных целей.

     


     

    Т а б л и ц а 6,6 –Труба из ферритно,аустенитной стали, выплавленной дуплекс,процессом, механические свойства 1-


     


     

    Марка


     

    SMTS2-4-,

    МПа


     

    SMTS,

    МПа


     

    YS (Rt0,5-UTS (Rm-

    макс.

     3-h

    Максимальная твердость (HV10-

    Относи- тельное удлинение А5

    мин. %

    Энергия по Шарпи с V-образ- ным надрезом (KVT-мин., Дж при T= Tmin – 20 °C 5-

    BM

    WM HAZ

    Среднее значение

    Для одного образца

    22 Cr

    450

    620

    0,90

    290

    350

    25

    45

    35

    25 Cr

    750

    750

    0,90

    330

    350

    15

    45

    35

    П р и м е ч а н и я

    (Tmax-должен соответствовать требованиям, изложенным в Разделе 5В 600.

    1. Связано с информацией, приведенной в С301.

    2. Фактический предел текучести в продольном направлении не должен превышать SMYS более чем на 120 МПа.

    3. Отношение YS/UTS в продольном направлении не должно превышать максимального значения, полученного для поперечного направления, больше, чем на 0.02.

    4. Для расчетных температур выше 50 °С предел текучести при максимальной расчетной температуре

    5. Требуемые значения KVL должны быть на 50 % выше, чем требуемые значения KVT.


     

    С400 Трубы из других марок нержавеющей стали и коррозионно,стойких сплавов (CRA-на основе никеля

    401 Приведенные ниже требования распространяются на аустенитные нержавеющие стали, мартенситные (“13 % Cr”-нержавеющие стали и CRA на основе никеля.

    402 Труба должна поставляться в соответствии с признанным стандартом, кото-рый определяет химический состав, механические свойства и все параметры, перечи-сленные в Разделе 5 В500 и указанные в следующих пунктах. Если не имеется признанного стандарта, должны быть подготовлены технические условия, которые бы определяли эти требования.

    403 Для мартенситных нержавеющих сталей (“13 % Cr”-должны применяться те же тре-бования к вязкости разрушения, что и для C-Mn сталей (см. п. 206-.


     


     

    Коррозионные испытания

    404 Для других нержавеющих сталей и коррозионно-стойких сплавов на основе никеля с указанным значением PRE, как минимум, 40 должны применяться те же требования, что сформулированы в п. 308 для нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процессом.


     

    Металлографические исследования сварных швов

    405 Должны быть проведены металлографические исследования металла сварного шва и HAZ при 400-кратном увеличении. Материал должен быть абсолютно свободен от карбидов, нитридов и неметаллических включений на границе зерен после термообработки.


     

    С 500 Трубы из плакированной/облицованной стали

    1. Приведенные ниже требования распространяются на трубу, состоящую из C-Mn стали в качестве основного металла и более тонкого внутреннего металлического слоя.

    2. Труба определяется как “плакированная”, если связь между основой и материалом плакировки – металлургическая, и как “облицованная”, если связь – механическая.

    3. Материал плакирования и облицовки должен быть совместим с требованиями к эксплуатации и должен подлежать определению и соглашению в каждом случае. Толщина материала плакирования/ облицовки не должна быть менее 2.5 мм.


       

      Условия поставки

    4. Плакированная/облицованная труба должна поставляться в состоянии после термо-обработки, которая соответствует каждому из типов материалов.


       

      Химический состав и механические свойства основного металла

    5. Химический состав основного металла должен соответствовать требованиям к C-Mn стали для труб, приведенным в таблице 6-1 и таблице 6-2.

    6. Механические свойства основного металла должны удовлетворять требованиям из таблицы 6-3 и таблицы 6-4. Механические испытания должны проводиться после термообра-ботки, экспандирования и окончательной обработки.

    7. В качестве части оценки должны проводиться испытания вязкости разрушения (таблица 6-11 и таблица 6-12-для основного металла (BM-и металла сварного шва (WM-(свар-ная труба-. Измеренная вязкость разрушения BM и WM должна обладать минимальным зна-чением CTOD 0.20 мм, если испытания проходят при минимальной расчетной температуре. Испытания должны проводиться в соответствии с Приложением В А 800. Испытания не тре-

      буются для труб с tnom < 13 мм.

    8. Перед испытаниями с образцов для испытаний должен быть удален материал плаки-рования/ облицовки.


       


       

      Химический состав материала плакирования/облицовки

    9. Материалы плакирования/облицовки должны быть выбраны, прежде всего, на осно-вании требований к коррозионной стойкости, в том числе к SSC. Требования к химическому составу материалов плакирования должны определяться в соответствии с признанными стан-дартами. Если не имеется признанного стандарта, должны быть подготовлены технические условия, которые бы определяли такие требования. Должны быть удовлетворены соответ-ствующие требования, изложенные в пп. С 300 и С 400.


       

      Химический состав металла сварного шва

    10. Расходные материалы сварки должны быть выбраны с учетом снижения содержания легирующих элементов за счет растворения железа из основного металла.


       

      Металлографические исследования сварных швов

    11. Должны быть проведены металлографические исследования металла сварного шва и HAZ в корневом сечении материала плакировки с 400-кратным увеличением. Микрострукту-ра должна быть абсолютно свободна от карбидов, нитридов и неметаллических включений на границе зерен.


       

      Свойства материала плакирования и трубы

    12. Два испытания на загиб должны быть проведены для каждого листа/полосы путем 180-градусного загиба вокруг шаблона с диаметром, в три раза большим толщины листа. Один образец для испытаний должен быть изогнут с материалом плакирования в состоянии растя-жения, другой -с материалом плакирования в состоянии сжатия. После загиба не должно быть следов трещин или отделения на кромках образцов. Испытания на загиб должны проводить-ся, как требуется в приложении В.

    13. Должны быть проведены испытания на сдвиг в соответствии с приложением В, как требуется в таблице 6-11 и таблице 6-12. Минимальный предел прочности на сдвиг должен составлять 140 МПа.

    14. Испытания твердости сварной трубы должны проводиться на образце для испытаний, включающем в себя полное поперечное сечение сварного шва. Отпечатки должны быть сдела-ны в основном металле, материале плакирования и зоне металлургической связи, как подроб-но расписано в приложении В.

    15. Твердость основного металла, материала плакирования, HAZ, металла сварного шва и зоны металлургической связи должна удовлетворять соответствующим требованиям настоя-щего стандарта (см. таблицу 6-3 и таблицу 6-6-.

    С 600 Свариваемость

    1. Стали должны обладать соответствующей свариваемостью для всех стадий изготовле-ния, сборки и монтажа трубопровода, в том числе условий эксплуатации и аварийных ситуа-ций, гипербарической сварки и монтажа анодов.

    2. Технология сварки и ремонтной сварки, персонал для сварочных работ, операции со сварочными расходными материалами и выполнение сварки должны удовлетворять требова-ниям, изложенным в приложении С.


       

      Руководящее примечание:

      В HAZ микролегированных C-Mn сталей могут сформироваться местные хрупкие зоны (LBZ-. Эти области проявляют тенденцию к очень низкой сопротивляемости к расслоению, что при-водит к низким значениям CTOD. LBZ связаны с участками HAZ, которые испытывают укру-пнение зерен в течение сварочных работ. Микроструктура в этих зонах преимущественно бей-нитная, с большим количеством мартенситно-аустенитных (М/А-составляющих (BI-микро-структура-. М/А составляющие, в противоположность ферритно-карбидным составам, таким как перлит, могут оказывать негативное влияние на ударную вязкость материала. Это следует в особенности учитывать при выборе химического состава для сталей с SMYS  450 МПа.

      Для того чтобы повысить ударную вязкость в HAZ, необходимо рафинировать размер зерен и подавить образование бейнита с М/А составляющими.

      —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


       

    3. Поставщик труб должен предоставить информацию в отношении подходящей темпе-ратуры Послесварочной Термообработки (PWHT-для соответствующих материалов.


       

      Испытания свариваемости на стадии подготовки к производству

    4. Для типовой оценки материалов трубопровода и расходных материалов сварки должна быть проведена программа испытаний свариваемости, согласно указанному ниже. Тип и объем испытаний и критерий пригодности для испытаний свариваемости должны для каждо-го случая устанавливаться соглашением.

    5. Может быть составлено соглашение о соответствующей документации вместо испыта-ний свариваемости.


       

      C-Mn Стали и мартенситные (“13 % Cr”-нержавеющие стали

    6. Для сталей с SMYS  415 МПа испытания свариваемости/документация должны включать в себя, как минимум, испытания листов на загиб, испытания с Y-образным надре-зом, а также испытания вязкости разрушений основного металла и HAZ. Кроме того, для ста-лей с SMYS  450 МПа должны быть проведены металлографические исследования, для того чтобы определить наличие LBZ. Программа испытаний должна соответствовать таблице 6-11,

      таблице 6-12 и приложению С. Как для заводской сварки, так и для монтажной сварки должны быть определены максимальные и минимальные значения подвода тепла, обеспечивающие приемлемые свойства в зонах сварных швов трубы при соответствующих температурах пред-варительного подогрева и температурах эксплуатации.

    7. Для материалов, для которых имеется только ограниченный практический опыт, про-грамма может дополнительно содержать испытания HAZ на циклическое тепловое воздей-ствие, испытания преобразований непрерывным охлаждением, испытания замедленного тре-щинообразования и испытания жесткости теплового воздействия.


       

      Нержавеющие стали, выплавленные дуплекс-процессом

    8. Для нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процессом, испытания свариваемо-сти/ документация должны определять воздействие тепловых циклов на механические свой-ства, твердость и микроструктуру. Как для заводской сварки, так и для монтажной сварки дол-жны быть определены максимальные и минимальные значения подвода тепла, обеспечиваю-щие приемлемое ферритно-аустенитное соотношение и материал, абсолютно свободный от неметаллических включений. Должны быть учтены допуски на ремонтную сварку.


       

      Другие нержавеющие стали и сплавы на основе никеля

    9. Для аустенитных нержавеющих сталей и CRA на основе никеля испытания сваривае-мости/ документация должны определять воздействие тепловых циклов на механические свойства, твердость и микроструктуру. Как для заводской сварки, так и для монтажной сварки должны быть определены максимальные и минимальные значения подвода тепла, обеспечи-вающие свойства, с учетом допусков на ремонтную сварку.


       

      Труба из плакированной/облицованной стали

    10. Для плакированной/облицованной трубы свариваемость основного металла должна быть испытана/документально подтверждена, как требуется в п. п. 604 и 605. Для материала плакирования/облицовки испытания свариваемости/документация должны определять влия-ния растворения и воздействия тепловых циклов на механические свойства, твердость и микроструктуру. Как для заводской сварки, так и для монтажной сварки должны быть опреде-лены максимальные и минимальные значения подвода тепла, обеспечивающие приемлемые свойства. Должны быть учтены допуски на ремонтную сварку.

    1. Дополнительные требования


       

      D 100 Дополнительное требование, эксплуатация в кислой среде (S-

      1. Для трубопроводов, которые предстоит использовать для продуктов, содержащих сероводород, что определяется как “эксплуатация в кислой среде” согласно стандарту NACE MR0175 (Металлические материалы для нефтепромыслового оборудования, стойкие к суль-фидному растрескиванию под напряжением-должны применяться все требования к выбору материалов, максимальной твердости и технологии производства и изготовления/сборки, приведенные в самом последнем издании упомянутого стандарта. Это относится и к трубопро-водам, которые являются номинально сухими (т.е. не содержащими жидкой воды в течение обычной эксплуатации-, если действуют другие условия для эксплуатации в кислой среде, в соответствии с указанным выше стандартом. Кроме того, должны применяться дополнитель-ные требования, изменения и классификации, определяемые ниже.

      2. Использование материалов труб, не присутствующих в списке для эксплуатации в кислой среде в NACE MR0175 (самое последнее издание-и не охваченных данным разделом, должно оцениваться согласно инструкциям упомянутого документа. В качестве альтернативы могут быть использованы инструкции по квалификационным испытаниям, изложенные в Публикациях EFC № 16 и № 17, для труб из C-Mn стали и CRA, соответственно. Оценка дол-жна включать в себя испытания сопротивляемости сульфидному растрескиванию под напря-жением (SSC-основных металлов и сварных швов (трубных швов и кольцевых швов, в зависи-мости от применимости-.


         

        Руководящее примечание:

        Испытания SSC, как указано в документах NACE и EFC, на которые приводятся ссылки, про-должаются 720 часов и, как таковые, не подходят для покупателей.

        —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


         

      3. Типовые испытания также проводятся для материалов труб, присутствующих в спис-ке для эксплуатации в кислой среде в NACE MR0175, в том случае, если твердость или другие требования, относящиеся к изготовлению или сборке, отклоняются от указанных в данном документе.


         

        Руководящее примечание:

        Может также быть рассмотрен вопрос задания в технических условиях испытаний SSC для марок сталей, удовлетворяющих всем требованиям настоящего стандарта для эксплуатации в кислой среде, как части программы предварительной оценки технологии изготовления труб или монтажа.

        —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-

      4. Все сварочные технологии (включая ремонтную сварку-должны пройти квалифика-ционные испытания и включать в себя измерения твердости, как требуется в приложении С, параграф Е.


         

        Труба из C-Mn стали

      5. C-Mn стали с SMYS, превышающим 450 МПа, не охвачены требованиями NACE MR0175 (на 1998 г.-и должны проходить предварительную оценку на соответствие техниче-ским условиям для эксплуатации в кислой среде, как указано в п. 102, пока эти требования не войдут в упомянутый документ.

      6. Химический состав должен быть изменен, как приводится в таблице 6-7 и таблице 6-8. Другие элементы, не перечисленные в этих таблицах, должны соответствовать таблице 6-1 и таблице 6-2, соответственно. Должны действовать примечания к таблице 6-1 и таблице 6-2.


         

        Т а б л и ц а 6,7 – Химический состав сварной трубы из C,Mn стали для дополнительных требований, эксплуатация в кислой среде


         

         

        Анализ в изделии, максимальный вес %

        SMYS (МПа-

        Вплоть до 360

        415

        450

        Смакс.

        0.10

        0.10

        0.10

        Mnмакс.

        1.35

        1.45

        1.55

        Pмакс.

        0.015

        0.015

        0.015

        Sмакс.

        0.003

        0.003

        0.003

        Cuмакс.

        0.35

        0.35

        0.35

        Niмакс.

        0.30

        0.30

        0.30

        Moмакс.

        0.10

        0.10

        0.10

        Crмакс.

        0.30

        0.30

        0.30

        Pcm макс.

        0.19

        0.20

        0.21


         

        Т а б л и ц а 6,8 – Химический состав бесшовной трубы из C,Mn стали для дополнительных требований, эксплуатация в кислой среде


         

         

        Анализ в изделии, максимальный вес %

        SMYS (МПа-

        Вплоть до 360

        415

        450

        Смакс.

        0.12

        0.13

        0.14

        Mnмакс.

        1.35

        1.45

        1.55

        Pмакс.

        0.015

        0.015

        0.015

        Sмакс.

        0.003

        0.003

        0.003

        Cuмакс.

        0.35

        0.35

        0.35

        Niмакс.

        0.30

        0.30

        0.30

        Moмакс.

        0.10

        0.10

        0.10

        Crмакс.

        0.30

        0.30

        0.30

        Pcm макс.

        0.20

        0.21

        0.22

      7. Должны действовать дополнительные требования к изготовлению стали, как указано в п. Е.403.

      8. В ходе типовой оценки MPS и технологии изготовления труб должна быть проверена путем испытаний стойкость сварных труб к водородному растрескиванию (HPIC-, как устано-влено в п. Е 800.


         

        Руководящее примечание:

        Растрескивание, вызываемое давлением водорода (HPIC-, упоминаемое в настоящем доку-менте, часто называют водородным растрескиванием (HIC-или ступенчатым растрескивани-ем (SWC-.

        —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


         

      9. В ходе квалификационных испытаний технологии сварки и изготовления должны проводиться измерения твердости, как указано в Приложении В. Твердость основного метал-ла, сварного шва и HAZ не должна превышать 250 HV 10 в корневой зоне, и 275 HV 10 в верх-ней части сварного шва.


         

        Руководящее примечание:

        Рекомендуется требовать для основного металла максимальную твердость 220 HV 10, для того чтобы допускалось повышение твердости при выполнении сварки кольцевых стыков.

        —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


         

        Труба из стали, выплавленной дуплекс-процессом

      10. Типы труб, связанные с ними критерии твердости и требования к изготовлению/ сборке должны соответствовать NACE MR0175 (самое последнее издание-. В ходе квалифика-ционных испытаний технологии сварки и изготовления должны проводиться измерения твер-дости, как указано в Приложении В. Для материалов 22 Cr Duplex и 25Cr Duplex твердость сварного шва не должна превышать 310 HV 10 и 330 HV 10, соответственно.


         

        Плакированная/облицованная труба

      11. Выбор материалов для плакирования/облицовки, связанные с ними критерии твердо-сти и требования к производству и изготовлению/сборке должны соответствовать NACE MR0175 (самое последнее издание-. То же относится к расходным материалам сварки для сва-риваемых деталей, подвергаемых воздействию внутреннего продукта. На выбор основного металла из C-Mn стали не распространяются никакие особые требования к эксплуатации в кислой среде.

      12. В ходе квалификационных испытаний технологии сварки и изготовления должны проводиться измерения твердости, как указано в Приложении В. Твердость внутренней зоны

      термического влияния и зоны сплавления плакирования/облицовки должна быть согласована с соответствующими требованиями NACE MR0175 (самое последнее издание-.


       

      D 200 Дополнительные требования, свойства остановки разрушения (F-

      1. Требования к свойствам остановки разрушения действуют для газопроводов, транс-портирующих, по существу, чистый метан, с коэффициентом использования вплоть до 80%, с давлением вплоть до 15 МПа и с толщиной стенки до 30 мм. Свойства остановки разрушения за пределами этих ограничений или для менее жестких условий должны приниматься при наличии соглашения (см. Раздел 5D 1100-. Значения ударной вязкости по Шарпи для останов-ки разрушений, приведенные в таблице 6–9, распространяются на образцы полного размера (10 мм х 10 мм-.


         

        Труба из C-Mn стали

      2. Должна быть получена переходная кривая испытаний по Шарпи образцов с V-образ-ным надрезом для основного металла трубы. Должно быть испытано пять наборов образцов при разных температурах, включая Tmin. Значение энергии в испытаниях по Шарпи с V-образ-ным надрезом в поперечном направлении при Tmin должно, как минимум, удовлетворять пара-метрам, приведенным в таблице 6–9. Значения, полученные при испытаниях для продольно-го направления, должны быть, по крайней мере, на 50 % выше, чем значения, требующиеся для поперечного направления.

      3. Требования параграфа должны распространяться на все трубы, которые будут поста-вляться без заключительной термообработки (нормализация или закалка и отпуск-для всей трубы. Должна быть получена переходная кривая испытаний по Шарпи с V-образным надре-зом для основного металла трубы в состоянии деформационного старения. Пластическая деформация должна быть равна фактической деформации, приобретенной в результате изго-товления (дополнительного деформирования не требуется-. Образцы должны выдерживаться в течение 1 часа при 250 °С. Должно быть испытано пять наборов образцов при разных темпе-ратурах, включая Tmin. Значение энергии в испытаниях по Шарпи с V-образным надрезом в поперечном направлении при Tmin должно быть не ниже, чем поглощенная энергии, получен-ная в недеформированном/несостаренном состоянии (см. п. 202-, и должно, как минимум, удовлетворять параметрам, приведенным в таблице 6–9 для состояния деформационного ста-рения. Значения, полученные при других значениях температур, служат для информации. Значения, полученные при испытаниях для продольного направления, должны быть, по край-ней мере, на 50 % выше, чем значения, требующиеся для поперечного направления.


         

      4. Испытания на Разрыв Падающим Грузом (DWTT-должны проводиться только для труб с наружным диаметром > 500 мм, толщиной стенки > 8 мм и SMYS > 360 МПа. DWTT дол-жны представлять собой испытания одного набора для каждой из следующих пяти температур:

        –70, –50, –30, 0 и +20 °С. Если одна из этих температур равна минимальной расчетной темпе-

        ратуре, набор должен испытываться при значении на 10 °С ниже этой температуры. Два допол-нительных набора образцов должны быть испытаны при минимальной расчетной температу-ре. Каждый набор должен состоять из двух образцов, взятых из одного и того же темплета для испытаний. Испытания должны проводиться в соответствии с Приложением В. Образцы, испытанные при минимальной расчетной температуре, должны, как минимум, удовлетворять требованию к среднему значению в 85% волокна в изломе при одном минимальном значении в 75%.


         

        Т а б л и ц а 6,9 – Требования к испытаниям на ударную вязкость, по Шарпи, с V,образным надрезом для проверки свойств остановки разрушения, проводимых при Tmin (Джоули; Значения в поперечном направлении; Среднее значение для трех образцов-1-


         


         

        Толщина стенки

         30 мм 2-

         

        OD (мм-

         

         610

         820

         1120

        SMYS

             

        245

        40

        40

        40

        290

        40

        43

        52

        360

        50

        61

        75

        415

        64

        77

        95

        450

        73

        89

        109

        485

        82

        100

        124

        555

        103

        126

        155


         

        П р и м е ч а н и я

        1. Минимальные значения для отдельных образцов должны превосходить 75 % этих значений.

        2. Свойства остановки разрушения для больших значений толщин и диаметров должны быть приняты по соглашению (см. Раздел 5 D800-.


         

      5. Для материала труб с SMYS  450 МПа и толщиной стенки  25 мм критерий пригод-ности, изложенный в п. 204 (средний и минимальный процент волокна в изломе-, может при-ниматься по соглашению, если одновременно с дополнительными требованиями к остановке разрушения (D 200-указываются дополнительные требования к эксплуатации в кислой среде (D 100-.


         

        Труба из стали, выплавленной дуплекс-процессом

      6. Должна быть получена переходная кривая испытаний, по Шарпи, образцов с V-образ-ным надрезом для основного металла – нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процес-сом. Должно быть испытано пять наборов образцов в диапазоне температур от –80 °С до

        +20 °С. Значение энергии в испытаниях, по Шарпи, образцов с V-образным надрезом в попе-речном направлении при Tmin должно соответствовать таблице 6-6.

        Плакированная/облицованная труба

      7. Для трубы из плакированной/облицованной стали на основной металл должны рас-пространяться такие же требования, как для C–Mn сталей.


       

      D 300 Дополнительное требование, труба для пластических деформаций (Р-

      1. Дополнительное требование (Р-применимо только к материалу бесшовных труб, изготовленных из C-Mn стали и нержавеющих сталей, выплавленных дуплекс-процессом, подвергающимся накопленным пластическим деформациям в результате монтажа и эксплуа-тации p  2 % (см. Раздел 5D 800 и Раздел 9Е-.

      2. Требования к сварным трубам и трубам из других материалов принимаются в резуль-

        тате соглашения. Должны применяться следующие дополнительные требования и изменения к материалу труб и допускам на размеры.


         

        Руководящее примечание:

        Способность к деформационному упрочнению – обязательный параметр для труб, которые должны подвергаться значительным пластическим деформациям, см., напр., Раздел 12К 400. Дополнительные требования Р, следовательно, часто трудно исполнимы для марок сталей с SMYS, превышающим 415 МПа.

        —-к-о-н-е-ц—-р-у-к-о-в-о-д-я-щ-е-г-о—-п-р-и-м-е-ч-а-н-и-я—-


         

      3. Допуски на размеры должны удовлетворять дополнительным требованиям к размерам труб (D-, изложенным в D 400.

      4. Рекомендуется, чтобы готовая труба удовлетворяла следующим требованиям, прежде чем она будет подвергаться испытаниям в соответствии с п. 305:

        • измеренный предел текучести основного металла не должен превышать SMYS более, чем на 100 МПа,

        • отношение YS/TS не должно превосходить 0.85,

        • относительное удлинение должно составлять, как минимум, 25 %.


           

      5. Должны быть проведены механические испытания образцов, взятых из готовой трубы. Образцы должны последовательно деформироваться одноосным растяжением и сжатием, в соответствии с этапами монтажа. Значение pдолжно быть, по крайней мере, равным p, полу-чаемым при монтаже и эксплуатации. Перед испытаниями образцы должны быть искусствен-но состарены при 250 °С в течение одного часа. Испытания должны проводиться согласно Приложению В.

      6. Испытания должны включать в себя:

        • испытания на растяжение,

        • измерения твердости,

        • испытания на ударную вязкость, по Шарпи, образцов с V-образным надрезом. Тем-пература испытаний должна соответствовать таблице 6-4 или таблице 6-6, в зависимо-сти от применимости.