Методические указания по организации и исполнению программ диагностики промысловых трубопроводов Компании (стр. 30 )

внешний диаметр трубопровода; проектная толщина стенки трубопровода; марка стали, из которой построен трубопровод.

5.1.3 Скорость коррозии конструкций трубопровода, определяемая с учетом применяемого защитного антикоррозионного покрытия и используемой системы ЭХЗ по формуле:

,

где

δ0 – минимальная толщина конструкции, определенная при диагностике;

t – проектная толщина конструкции;

Ti_раб – срок между вводом в эксплуатацию данной конструкции (после строительства, ремонта методом замены) и технической диагностикой.

5.1.4 Параметры дефектов металла и сварных соединений, выявленных при технической диагностике, в том числе:

длина дефекта L; ширина дефекта W; глубина дефекта H; глубина залегания подповерхностного дефекта h.

Для дефектов, обнаруженных по результатам ВИК, определяется длина, глубина и ширина дефекта.

Для дефектов, обнаруженных по результатам ВТД и ДДК, определяется длина, глубина дефекта и глубина залегания подповерхностного дефекта, ширина принимается равной 0.

При отсутствии данных об ориентации дефекта принимается, что дефект расположен так, чтобы его наибольший габаритный размер был перпендикулярен направлению действия максимальных растягивающих напряжений.

Дефекты, у которых не определены длина, глубина, ширина (по результатам ВИК) не подлежат расчету.

Для учета погрешностей используемых методов и средств дефектоскопии глубина дефектов, зафиксированная при обследовании, должна быть увеличена на значение погрешности измерений приборов.

5.1.5 Напряжения в конструкциях трубопровода в зоне расположения дефектов, рассчитываются согласно разделу 10 и приложению 7 настоящего документа
(М-01.06.06-04).

6 Порядок выполнения расчета

6.1. Определение срока и условий безопасной эксплуатации основного металла и сварных соединений конструкций трубопровода с дефектами выполняется в следующем порядке в соответствии с таблицей 10.2.

Таблица 10.2 – Порядок определения срока и условий безопасной эксплуатации

Тип дефекта	Последовательность определения срока и условий безопасной эксплуатации
Дефект типа «потеря металла»	Расчет предельной глубины дефекта выполняется в следующей последовательности: - рассчитываются номинальные напряжения в зоне дефекта в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа; - рассчитываются номинальные деформации в зоне дефекта в соответствии с п.9.1; - рассчитываются местные напряжения и деформации в соответствии с  п.9.2. Расчет на прочность и долговечность по п. 7 при скорости роста дефекта в глубину Vкорр, определяемой по п.5.1.3.
Дефект типа расслоение в основном металле или примыкающее к сварному шву	Расчет номинальных напряжений в зоне дефекта в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа. Расчет номинальных деформаций в зоне дефекта в соответствии с п.9.1; Расчет местных напряжений и деформаций в соответствии с 9.2. Расчет локальных напряжений и деформаций в соответствии с 9.4. Расчет на прочность и долговечность по п. 7 при скорости роста дефекта в глубину Vкорр, определяемой по п. 5.1.3.
Дефект сварного шва:несплошность плоскостного типа, непровар, несплавление, подрез	Расчет проводится для дефекта «трещина». Расчет номинальных напряжений в зоне дефекта в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа. Расчет номинальных деформаций в зоне дефекта в соответствии с п.9.1; Расчет местных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.2. Расчет локальных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.3. Расчет на прочность и долговечность по п. 7 при скорости роста дефекта в глубину Vкорр, определяемой по п. 5.1.3.
Смещение кромок сварного шва	Расчет проводится для поверхностной трещины с расчетной начальной глубиной равной нулю при толщине листа δ - H. Расчет номинальных напряжений в зоне дефекта в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа. Расчет номинальных деформаций в зоне дефекта в соответствии с п.9.1; Расчет местных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.2. Расчет локальных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.3. Расчет на прочность и долговечность по п. 7 при скорости роста дефекта в глубину Vкорр, определяемой по п. 5.1.3.
Пора, шлаковое включение, утяжина	Расчет проводится для подповерхностной (поверхностной) трещины с расчетной начальной глубиной равной нулю при толщине листа δ - H. Расчет номинальных напряжений в зоне дефекта в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа. Расчет номинальных деформаций в зоне дефекта в соответствии с п.9.1; Расчет местных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.2. Расчет локальных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.3. Расчет на прочность и долговечность по п. 7 при скорости роста дефекта в глубину Vкорр, определяемой по п. 5.1.3.
Механическое повреждение типа «риска», «задир», «вырыв», «аномалия»	Расчет проводится для поверхностной трещины с расчетной начальной глубиной равной Hповр при толщине листа δ - H. Расчет номинальных напряжений в зоне дефекта в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа. Расчет номинальных деформаций в зоне дефекта в соответствии с п.9.1; Расчет местных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.2. Расчет локальных напряжений и деформаций в соответствии с п. 9.3. Расчет на прочность и долговечность по п. 7 при скорости роста дефекта в глубину Vкорр, определяемой по п. 5.1.3.

7 Расчет на прочность и долговечность

7.1 Условием обеспечения прочности конструкции трубопровода с дефектом является выполнение двух следующих неравенств.

7.1.1 Предельная прочность:

.                                (10.1)

10.7.1.2 Предельная пластичность:

                                       (10.2)

7.1.3 Коэффициенты εiu, ε0u, εiс, ε0с являются механическими характеристиками металла и принимаются в соответствии с таблицей 10.1.

7.1.4 Значения параметров εi (интенсивность деформаций), ε0 (объемная деформация), ε1 (максимальная деформация), φε (угол подобия девиатора деформаций) определяются по компонентам местных и локальных деформаций, определенных в соответствии с п.9.

Местные деформации:

       (10.3)

Локальные деформации:

               (10.4)

максимальный из корней уравнения:

7.2 Расчет на долговечность проводится с учетом увеличения глубины дефекта в зависимости от времени.

7.2.1 Долговечность при наличии коррозионного дефекта потери металла определяется увеличением его глубины со скоростью Vкорр, рассчитываемой в соответствии с п. 5.1.3. Также должна определяться долговечность при условии устранения дефектов по скорости Vкорр, рассчитываемой в соответствии с п. 5.1.3.

7.2.2 Долговечность при наличии усталостной трещины определяется:

- для подповерхностных дефектов (до момента их выхода на поверхность): снижением толщины металла стенки в зоне дефекта вследствие общей коррозии Vобщ_корр.

- для поверхностных дефектов: ростом глубины дефекта со скоростью коррозии Vкорр.

7.3 Расчет на прочность заключается в определении минимального напряжения σf, при котором для местных или локальных деформаций выполняется любое из равенств (7.1), (7.2). Предельное напряжение σпред определяется из условия:

                               (10.6)

где kпр – коэффициент запаса по прочности.

       При условии, что σпред<σраб проводится пересчет давления.

7.4 Расчет на долговечность при заданном рабочем напряжении σраб, определенном в зависимости от давления, заключается в определении срока эксплуатации в годах t до выполнения условия и проводится по соотношению:

                               (10.7)

,

где kпр и kv определяются согласно таблице 10.1.

ДН определяется из условия

,

но не более, чем д-Н.

Скорость коррозии принимается постоянной и определяется по п.5.1.3.

8 Оформление результатов расчета

8.1 Результаты расчета оформляются в соответствии с Приложением 11..

9. Методика определения напряжений и деформаций в зоне дефекта

9.1 Номинальные напряжения и деформации в зоне расположения дефекта определяются следующим образом.

9.1.1 Упругие напряжения(σz и σθ ) определяются для фактической геометрии и размеров трубопровода на основании расчета напряжений в соответствии с разделом 10 и Приложением 7 настоящего документа.