Расчет прочности трубопровода на условное давление 12 МПа, Расчет прочности Опции

[shikabu]

Добрый день, уважаемые коллеги.
Возникла необходимость расчета прочности трубопровода с рабочим давлением 12 МПа (максимальное 15 МПа).
Характеристики трубопровода: Dn 219 мм, толщина стенки (S) 12 мм, материал Ст20, перекачиваемая среда NaCl 26%.
Для расчета использую ГОСТ 3845. Правильный ли стандарт использую для расчета?
И как определить минимальную толщину стенки с учетом минусового допуска?
Заранее благодарю.

[shikabu]

Добрый день, уважаемые коллеги.
Возникла необходимость расчета прочности трубопровода с рабочим давлением 12 МПа (максимальное 15 МПа).
Характеристики трубопровода: Dn 219 мм, толщина стенки (S) 12 мм, материал Ст20, перекачиваемая среда NaCl 26%.
Для расчета использую ГОСТ 3845. Правильный ли стандарт использую для расчета?
И как определить минимальную толщину стенки с учетом минусового допуска?
Заранее благодарю.

[shikabu]

По тому же ГОСТ 3845-75:
К примеру беру формулу (1), в которой указано:
P = (2sR)/Dp
где s - минимальная (с учетом минусового допуска) толщина стенки трубы (сразу вопрос, где взять или как рассчитать этот параметр?)
R - допускаемое напряжение, равное 80% от предела текучести (согласно этому же ГОСТу) (80% от 245 МПа равно 196 МПа, параметры взяты из ГОСТ 8731-75).
Dp - расчетный диаметр трубы, равный D-s.
В конечном счете остается неизвестным параметр "s".
Допустим что он равен 12 мм (то есть толщине стенки).
Тогда P = (2*12*196)/207 = 22.7 (МПа)

А теперь вопрос, правильно ли я делаю? Я более чем уверен, что я не прав, потому направьте на путь истинный...

[karuzo]

Расчет правильный, если считаем только на давление

[shikabu]

karuzo, спасибо за ответ.
Но позвольте спросить еще:
1. Минимальная толщина стенки - это как толщина стенки указанная в ГОСТе на трубу? Или же она получается расчетами?
2. Минусовой допуск, это как? То что мы производим к примеру грунтовку и покраску и их толщину и берем как минусовой допуск? Или я не прав?
3. В том же ГОСТ3845 есть две формулы расчета:
P = (2sR)/Dp и P = (200sR)/Dp
Какую из них использовать и какая закономерность между ними?

[karuzo]

Другая формула для других единиц измерения (не для мПа).
Минусовой допуск- допуск на заводской брак и \или коррозию. Например, срок службы трубы принимаем 30 лет,
среда прокладки - обычная (не агрессивная) , значит ср. скорость коррозии стали можно принять 0.1 мм в год.
Тогда минусовой допуск составит 30*0.1= 3 мм

[defuser]

Минусовой допуск, если мне не изменяет память, надо смотреть в ГОСТе на используемые трубы, там есть требования что-то вроде "допустимое отклонение по толщине стенок - N %"

Например Ваша труба 219х12 по ГОСТ 8732 (предполагаю, поскольку в ГОСТ 8731 есть на него ссылка), открываю ГОСТ табл 3 -отклонение по толщине стенки +12% -15%, то есть по факту стенка может быть на 15% (минусовой допуск) тоньше - и тогда минимальная ее толщина будет 12*(1-0,15)=10,2мм

Сообщение отредактировал defuser - 13.3.2014, 14:20

[shikabu]

defuser, большое спасибо за объяснения.
Только зачем тогда надо было морочить людям голову и писать в ГОСТе: "S - минимальная толщина стенки с учетом минусового допуска", если можно было просто указать, что брать условное значение толщины стенки, если результат в конечном счете все равно берем 12 мм...
Всем спасибо.

[defuser]

Допуск нужен для того, чтоб не получилось, например так: у Вас по расчету получилась требуемая толщина 11 мм. Вы, экономя деньги заказчика, приняли ближайшую большую толщину стенки - 12 мм, а при поставке труб со стенкой в 12 мм с завода попалась с отклонением, то есть фактической толщиной 10,2 (что меньше Вашей расчетной). Смонтировали, пустили, лопнула (упрощаю, но случаи бывают разные).

Сообщение отредактировал defuser - 14.3.2014, 8:16

[yarrt]

Добрый день, уважаемые коллеги.
Возникла необходимость расчета прочности трубопровода с рабочим давлением 12 МПа (максимальное 15 МПа).
Характеристики трубопровода: Dn 219 мм, толщина стенки (S) 12 мм, материал Ст20, перекачиваемая среда NaCl 26%.
Для расчета использую ГОСТ 3845. Правильный ли стандарт использую для расчета?
И как определить минимальную толщину стенки с учетом минусового допуска?
Заранее благодарю.

При чем тут вообще ГОСТ на испытания труб (металлопроката на заводе) ??
У Вас же технологический трубопровод, толщина стенки должна считаться посоответствующим нормам.
Например:
РТМ 38.001-94
СА 03-003-07
ПБ 03-585-03 (отменены, для справок, но лучше пока ничего нет)

Нужно смотреть границы применения, у Вас давление свыше 10МПа

У вас есть расчетное давление - это максимально возможное, 15МПа, расчетная температура - где ?
Прибавка на коррозию нужна, по воде или нефтепродукту брать нельзя, среда особая.
И намекну, при беглом расчете толщина трубы не проходит, давление очень серъезное

[shikabu]

yarrt, спасибо за замечания, но тут же возникают вопросы.
1. РТМ 38.001-94

1.1.1. Настоящий РТМ определяет основные требования к
расчету на статическую и циклическую прочность, а также
вибрацию технологических трубопроводов из углеродистой и
легированной стали с рабочим давлением до 10 МПа и рабочей
температурой от - 70 до 700 °С. РТМ разработан взамен пособия к
СН 527-80 по расчету на прочность технологических стальных
трубопроводов на Ру до 10 МПа.

2. СА 03-003-07

В области применения также указано, что до 10 МПа

3. ПБ 03-585-03 как вы указали не действует.
Просто как отбиться от этого вопроса? Если было бы давление менее 10МПа, то проблем вообще не возникало бы...
Указанные Вами документы не могут применяться в данном случае.
Рабочая температура до 25 С.

А можно хотя бы "беглый" расчет показать, возможно кто-то производил таковой.

Прикрепил перечень документов, которые предлагает программа старт.

Прикрепленные файлы

 ______.PNG ( 10,7 килобайт ) Кол-во скачиваний: 59

 

[backfire]

Тащемта ситуация такова. "Беглый расчет" стенки трубы делаете по формулам (8), (9), (10) ГОСТ 14249-89, повнимательней, только, с параметрами в формулах разберитесь. По большому счету для того, чтоб отбиться от экспертизы или заказчика - за глаза хватит. Еще можете использовать РТМ 26-01-44-78, интересный такой нормативчик.
Касаемо целиком расчета трубопровода, есть только проекты стандартов расчета на высокое давление, в частности НТП Трубопровод делает ревизию своего СА, которое соответственно в "Старте" появится. Думаю, если у Вас нет большИх перепадов температур, то не заморачивайтесь, считайте толщину стенки, для деталей трубопроводов берите толщину больше и будет нормально.
ПыСы. По РД 10-249-98 в Старте можно посчитать трубопроводы при давлении больше 10 МПа.
ПыПыСы. Вообще в Старте трубопроводы с прямыми участками меньше пяти диаметров трубопровода лучше не считать

[yarrt]

Есть книжка по расчетам "Сосуды и трубопроводы высокого давления.", есть старый РД РТМ 26-01-44-78
По действующим нормам на высокое давление сложно сказать... В какой конкретно области/тенхолог. процессе такое высокое давление? Добыча нефти? или может АЭС?

Насчет расчета - так в старте в модулях "Элементы" как раз можно быстро проверить толщину стенки, и там список несколько отличается - есть пункт "СА 03-003-07 (высокое давление)". Что имеется ввиду не очень понятно, но предупреждений о превышении границ применения ни разу не появлялось притом по любому нормативу

[shikabu]

backfire, спасибо, а вот прокатят ли на экспертизу расчеты выполненные по ГОСТ 3845-75? Или это уже не катит?

yarrt, Подземный резервуар: закачиваем в подземную емкость азот посредством NaCl 26% через скважину, расчет требуется в ситуации, если азот под высоким давлением даванет в трубу рассольную.

В старте пробовал на свой маленький участок произвести расчет, но там получил чересчур завышенные результаты.

[backfire]

Я так понимаю, что ГОСТ 3845 нужен для производителей труб, они испытывают согласно ему свою продукцию на максимальное давление, поэтому не уверен, что ссылка на него при расчете и проверке толщины трубы разумна. А вот расчет по ГОСТ 14249 абсолютно корректен, так как напрямую подбирает толщину обечайки в зависимости от теплофизических свойств транспортируемой среды. К тому же, у нас расчеты по этому ГОСТ два раза положительно проходили экспертизу в составе проектной документации(прикладывали по требованию эксперта) в Саратовском филиале Главгосэкспертизы.

[shikabu]

backfire, спасибо, хотя бы с ГОСТом определились, дальше бум копать)