Номинальная толщина стенки стальных труб согласно нормам определяется как:
S ≥ SR + С,
где
SR - расчетная толщина стенки. Минимальная толщина стенки, необходимая для восприятия внутреннего давления, определяется согласно нормам
С - суммарная прибавка к расчетной толщине стенки
Суммарная прибавка C вычисляется по формуле:
С = С1 + С2,
где
С1 - производственная прибавка (технологическое утонение), принимаемая равной сумме минусового отклонения толщины стенки C11 и технологической прибавки C12. Для норм ASME задается в процентах
С11 - прибавка для компенсации минусового допуска. Определяется по предельному минусовому отклонению толщины стенки, установленному стандартами или техническими условиями на полуфабрикаты. Прибавка не включает в себя округление расчетной толщины до стандартной толщины листа.
С12 - технологическая прибавка для компенсации утонения стенки элемента трубопровода при технологических операциях - вытяжке, штамповке, гибке и т.д. Определяется технологией изготовления детали и принимается по техническим условиям на изделие.
С2 - эксплуатационная прибавка для компенсации коррозии и износа(эрозии), принимаемая по нормам проектирования или отраслевым нормам документам с учетом расчетного срока эксплуатации. При двухстороннем контакте с коррозионной (эрозионной) средой прибавку С2 следует увеличивать
При этом, следует иметь в виду, что номинальная толщина стенки S не должна быть меньше установленных нормами значений, а также производится округление S до ближайшей большей толщины стенки по стандартам и техническим условиям.
Перед выполнением расчета (на этапе логической проверка исходных данных), СТАРТ-ПРОФ производит проверку толщины стенки на расчетное давление по формуле:
S - C ≥ SR
Значения номинальной толщины стенки S и суммарной прибавки C вводятся пользователем в свойствах участков и элементов. SR - минимальная расчетная толщина стенки, вычисленная в соответствии с выбранным в общих данных нормативным документом от расчетного давления.
Для норм ASME B31.1, DL/T 5366-2014 проверка толщины стенки на давление осуществляется только для прямых труб и для гнутых отводов. Для всех остальных элементов такая проверка не производится.
При величине испытательного давления на заводе-изготовителе менее требуемой должна быть гарантирована возможность доведения гидравлического испытания при строительстве до давления, вызывающего эквивалентное напряжение, равное
согласно СНиП 2.05.06-85
- 95 % нормативного предела текучести σ = 0.95
согласно РД 10-249-98 (табл.
2,8) - σ = /1.1
~ 0.9
согласно ГОСТ 32569-2013 п. 13.2.3 - 95%
предела текучести материала при температуре испытания для σ = 0.95
ГОСТ 32388 - 90% предела текучести материала при
температуре испытания для σ = /1.1
В связи с этим, СТАРТ-ПРОФ производит проверку толщины стенки на давление испытаний по формуле (в ГОСТ 32388-2013 только для режима ПДК):
S ≥ ST
ST - минимальная толщина стенки, вычисленная в соответствии с выбранным в общих данных нормативным документом от давления испытаний. Температура испытаний Тисп задается в общих данных, давление испытаний Pисп задается в свойствах участков, пределы текучести материала в базе данных по материалам.
Следует иметь в виду, что согласно ГОСТ 8731 и ГОСТ 8733
бесшовные трубы из углеродистой и низколегированной стали должны выдерживать
гидравлическое давление при допускаемом напряжении, равном 40% временного
сопротивления разрыву (предела прочности) для данной марки стали σ = 0.4, что не всегда
соответствует требованиям норм.
Трубы по ГОСТ 8731 и ГОСТ 8733 будут соответствовать требованиям норм только в случае выполнения условия
.
Приведем конкретный пример - сталь 20. Согласно ГОСТ 34233.1-2017
значение временного сопротивления (предела прочности) при 20°C = 410 МПа, предела текучести
= 220 МПа, тогда
условие выглядит следующим образом
0.4 ∙ 410 < 0.95 ∙ 220 МПа
или
164 < 199.5 МПа,
т.е условие не выполняется. Это означает, что требования норм в части допустимого давления испытаний не соблюдаются и нужно предъявить заводу - изготовителю дополнительные, более жесткие требования в части проведения испытаний на давление, вычисленное для допускаемого напряжения 199.5 МПа (в ГОСТах на этот счет есть специальная оговорка).
Если давление действует кратковременно (режим ПДКОН), то программа проверяет толщину стенки по формуле:
σ = 0.9·
[s]/[s]20,
где
[s] - допускаемое напряжений при расчетной температуре в режиме ПДКОН,
[s]20 - допускаемое напряжение при комнатной температуре.
Толщина армированной стенки вычисляется по формуле
,
где
- номинальная толщина стенки
- толщина внутреннего (не армированного) защитного
слоя
- толщина наружного (не армированного) защитного
слоя