• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий

РТМ 38.001-94

     
     
РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

     
     
УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ НА ПРОЧНОСТЬ И ВИБРАЦИЮ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ



РАЗРАБОТАНО Всероссийским научно-исследовательским и проектным институтом нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (ВНИПИнефть)

Директор института Никитин В.М.

Заместитель директора Сорокин В.И.

Руководитель темы, к.т.н. Миркин А.З.

Ответственные исполнители: к.т.н. Маркелов В.П., д.т.н. Хажинский Г.М.

Исполнители: к.т.н. Белостоцкий A.M. (НИЦ "СТАДИО"), к.т.н. Вольфсон Б.С.

СОГЛАСОВАНО Начальником Главного управления по надзору в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности Госгортехнадзора РФ Александровым А.И. 20 декабря 1994 г.

УТВЕРЖДЕНО Начальником Управления департамента нефтепереработки Минтопэнерго РФ Беловым В.П. 26 декабря 1994 г.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Область применения

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.

Примечания. 1. Рабочее давление принимается равным максимальному избыточному давлению, возникающему при нормальном протекании технологического процесса.

2. Рабочая температура принимается равной максимальной температуре транспортируемого вещества, установленной технологическим регламентом.

1.1.2 РТМ предусматривает выбор толщины стенки элементов трубопровода по условию обеспечения их несущей способности под действием внутреннего давления. Для учета отрицательного влияния овальности на выносливость отводов при пульсирующем внутреннем давлении введена поправка на толщину стенки, полученная из условия приспособляемости.

Поверочный расчет трубопроводов предусматривает оценку статической и циклической прочности под действием нагрузок, соответствующих как нормальному технологическому режиму, так и его возможным нарушениям. Предусмотрен расчет на вибрацию при пусконаладочных работах и эксплуатации.

Внутренние силовые факторы и реакции опор определяются расчетом трубопровода как упругой стержневой системы с учетом реальной гибкости элементов и сил трения в опорах скольжения. Нагрузки на оборудование и опоры определяются в рабочем и нерабочем (холодном) состояниях трубопровода, а также при испытаниях.

Оценка прочности проводится раздельно на действие несамоуравновешенных нагрузок (весовые и внутреннее давление) и с учетом всех нагружающих факторов, в том числе температурных деформаций.

Оценка прочности на действие несамоуравновешенных нагрузок выполняется по формулам метода предельного состояния. Расчет на действие всех нагружающих факторов проводится по методу максимального эквивалентного напряжения. Если в последнем случае не выполняется условие приспособляемости, то проводится дополнительный расчет на циклическую прочность, в том числе и с учетом ползучести.

В РТМ даны рекомендации по определению амплитуды и частоты пульсаций давления рабочей среды, генерируемых оборудованием, и собственных частот колебаний трубопровода. Сформулированы условия отстройки трубопровода от резонанса. Даны критерии прочности трубопровода при наличии вибрации.

1.1.3 При соответствующем обосновании допускается отклонение от указаний РТМ или применение других методов расчета на прочность и вибрации. Решение об этом принимает разработчик проекта при согласовании с институтом ВНИПИнефть.

1.2 Классификация трубопроводов

1.2.1 При поверочных расчетах в зависимости от уровня температур и длительной прочности материала различаются средне- и высокотемпературные трубопроводы.

К высокотемпературным относятся трубопроводы:

- из углеродистой и легированной неаустенитной стали при рабочей температуре свыше 360 °С,

- из легированной аустенитной стали при рабочей температуре свыше 450 °C.

1.3 Основные положения расчета на прочность и вибрацию

1.3.1 Расчет на прочность состоит из стадии определения основных размеров элементов и, при необходимости, поверочного расчета на прочность трубопровода в целом.

1.3.2 Выбор основных размеров элементов трубопроводов осуществляется по расчетным давлению и температуре с учетом химической активности транспортируемого вещества.

1.3.3 Расчетное давление следует приминать, как правило, равным рабочему давлению.

При повышении внутреннего давления во время действия предохранительных устройств более чем на 10% по сравнению с рабочим, элементы трубопровода следует рассчитывать на давление, равное 90% давления в трубопроводе при полном открытии предохранительных устройств.

Расчетное давление на линии нагнетания, не защищенной предохранительными устройствами, принимается на всем участке от насоса (компрессора и т.п.) до запорного органа равным максимальному давлению, развиваемому источником.

Во всех случаях величина расчетного давления должна приниматься не менее 0,2 МПа.

1.3.4 Расчетную температуру стенки элемента следует принимать равной рабочей температуре транспортируемого вещества по проектной документации. При отрицательной рабочей температуре за расчетную температуру принимается 20 °С.

1.3.5 Предварительную расстановку опор для надземных трубопроводов следует производить в соответствии с указаниями в Приложении 1.

1.3.6 Выбор элементов фланцевых соединений следует проводить в соответствии с Приложением 3.

1.3.7 Выбор сильфонных и линзовых компенсаторов проводится в соответствии с Приложением 4.

1.3.8 Поверочный расчет трубопроводов на прочность следует выполнять в случаях, указанных в разделе 7.1, с учетом нагрузок и воздействий, возникающих при строительстве, испытании и эксплуатации. Внутренние силовые факторы в расчетных сечениях трубопровода следует определять методами строительной механики стержневых систем с учетом гибкости отводов и сварных врезок, указанных в Приложении 2. Коэффициент податливости штампованных тройников принимается равным единице. Установленная на трубопроводе арматура рассматривается как недеформируемое тело.

1.3.9 Расчетные значения нагрузок при оценке статической и циклической прочности следует определять как произведение их нормативного значения на коэффициент перегрузки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. Типы нагрузок и воздействий приведены в разделе 2.

1.3.10 Нагрузки при гидравлическом ударе определяются в соответствии с Приложением 5.

1.3.11 Амплитуды и частоты пульсаций давления в трубопроводе определяются в соответствии с разделом 2.2 и Приложением 6.

1.3.12 Расчет трубопроводов на вибропрочность излагается в разделе 8.

1.4 Условные обозначения


РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - температурный коэффициент прочности материала;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - площадь поперечного сечения трубы, ммРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - укрепляющие площади накладки, штуцера и сварного шва, ммРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - радиусы начальной и конечной полукруговых трещин, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - ширина накладки, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - ширина уплотнительной прокладки, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - прибавки к толщине стенки, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - скорость звука, м/сек;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - наружный и внутренний диаметры трубы, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - номинальный диаметр (условный проход);

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - наружный диаметр штуцера и диаметр центрального отверстия в заглушке, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - внутренний диаметр штуцера, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - допускаемый диаметр неукрепленного отверстия, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - эквивалентный диаметр отверстия при наличии радиусного перехода, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - модули упругости в холодном состоянии и при расчетной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - собственная частота колебаний трубопровода, Гц;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - частота возмущающей нагрузки, Гц;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - высота выпуклой части заглушки, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расчетные значения высоты штуцера, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - момент инерции поперечного сечения трубы при изгибе, ммРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - моменты инерции поперечного сечения штуцера при изгибе и кручении, ммРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент концентрации напряжений в магистрали от воздействия штуцера;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент увеличения напряжения в отводах;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициенты гибкости изогнутой трубы, соответственно без учета и с учетом стесненности деформации по краям;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - амплитуда эффективного значения коэффициента интенсивности напряжений, соответствующего порогу усталости, МПаРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расчетная длина элементов, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - длина трубы или пролета, м;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - длина трубопровода между неподвижными опорами, м;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - изгибающие моменты в сечении, Нмм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - изгибающий момент в стенке отвода от овальности, Нмм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - крутящий момент в поперечном сечении, Нмм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - погонная масса трубопровода, кг/м;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - изгибающий момент и усилие на единицу длины продольного сечения подземного трубопровода, Н и Н/мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - осевое усилие от дополнительных нагрузок, Н;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расчетные числа полных циклов нагружения трубопровода, соответственно внутреннего давления плюс дополнительные нагрузки и только внутреннего давления от 0 до Р;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - числа полных циклов нагружения трубопровода, соответственно внутреннего давления плюс дополнительные нагрузки и только внутреннего давления от 0 до Р;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - числа циклов нагружения трубопровода, соответственно с амплитудой эквивалентного напряжения РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и с размахом колебаний давления РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - допускаемое число полных циклов нагружения при вибрации;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - число оборотов вала, об/мин;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициенты запаса, соответственно по временному сопротивлению, по пределам текучести, длительной прочности и ползучести;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - внутреннее давление: расчетное, допустимое, рабочее и условное, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - радиус кривизны осевой линии отвода, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - радиус перехода в тройниковом соединении, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - временное сопротивление и условный предел текучести соответственно при расчетной температуре и 20 °С, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - пределы длительной прочности и ползучести при расчетной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расчетная температура, °С;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - начальная температура трубопровода, °С;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - фиктивные температуры при расчете высокотемпературных трубопроводов на этапах 2 и 4, °С;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - номинальная толщина стенки элемента, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - номинальная толщина стенки штуцера, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, - расчетные толщины стенок магистрали и штуцера при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расчетные толщины стенок трубы и фасонных деталей, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расстояние по прямой между неподвижными опорами, м;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - скорость потока в трубопроводе, м/сек;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - момент сопротивления поперечного сечения при изгибе, ммРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - силовой фактор при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов-том этапе расчета;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - результирующее температурное перемещение при раскреплении одного из неподвижных концов трубопровода, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - относительная овальность: нормативная, добавочная, расчетная, %;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициенты интенсификации продольных и кольцевых напряжений в отводе;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент перегрузки для воздействия РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов-того типа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент релаксации компенсационных напряжений;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - минимальный расчетный размер сварного шва, мм;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - размах изменений давления РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов-того уровня, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - номинальный угол поворота отвода, град;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - углы поворота штуцера при плоском изгибе, ортогональном изгибе и кручении, град;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент гибкости отвода;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент стеснения деформации на концах отвода;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - сумма укрепляющих площадей, ммРТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - расчетное напряжение от внутреннего давления, приведенное к нормальной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - приведенные к нормальной температуре амплитуды эквивалентного напряжения полного цикла нагружения РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов-той ступени нагружения, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - приведенная к нормальной температуре максимальная амплитуда напряжений при вибрации, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - безопасная и допускаемая амплитуды напряжений при вибрации, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - приведенное к нормальной температуре эквивалентное напряжение, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - осевое напряжение от дополнительных нагрузок, приведенное к нормальной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - осевое напряжение в штуцере от дополнительных нагрузок, приведенное к нормальной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - допускаемые напряжения при расчетной и нормальной температурах, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - допускаемые напряжения для укрепляющих деталей при расчетной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - допускаемая амплитуда напряжений при усталости при нормальной температуре, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - окружные и осевые напряжения в стенке, МПa;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - касательное напряжение в стенке, МПа;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициенты прочности элемента, элемента с отверстием и сварным швом при расчете на внутреннее давление;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент прочности поперечного сварного шва при расчете на действие внешних механических нагрузок.

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент недогрузки магистрали;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент усреднения компенсационных напряжений;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент релаксации напряжений от овальности в отводе;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - параметр внутреннего давления;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - круговая собственная частота, 1/сек.

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1 Нагрузки и воздействия при расчетах на статическую и циклическую прочность

2.1.1 Учитываемые в расчетах на статическую и циклическую прочность нагрузки и воздействия, а также соответствующие им коэффициенты перегрузки приведены в табл.2.1

Табл.2.1

Нагрузки и воздействия

Способ прокладки

Коэффициент перегрузки

вид

шифр
РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

характеристика

подзем-
ный

надзем-
ный


Постоянные

1

собственный вес трубопровода и опирающихся на него конструкций

+

+

1,1

2

вес изоляции

+

+

1,2

3

вес и давление грунта

+

-

1,2

4

предварительная растяжка трубопровода, натяг упругих опор, трение в опорах скольжения

-

+

1,0

Длительные

5

внутреннее давление

+

+

1,0

6

температурные деформации

+

+

1,2

7

температурный перепад в стенке

+

+

1,2

8

вес транспортируемого вещества

+

+

1,0

9

вес отложений и конденсата

+

+

1,2

Кратко-
временные

10

снеговая

-

+

1,4


11

ветровая

-

+

1,4


12

при строительстве и испытаниях

+

+

1,0

Особые

13

разрушение оборудования, гидравлический удар

+

+

1,0


Примечания:

1. Знак "+" означает, что нагрузки и воздействия учитываются в расчете на прочность, знак "-" - не учитываются.

2. Если трубопровод подвергается гидравлическим испытаниям, то при оценке весовых нагрузок учитывают массу воды.

2.1.2 Поверочный расчет трубопровода, если он проводится, осуществляется как на постоянные и длительные нагрузки с шифрами 1-9 в табл.2.1 (режим ПДН), так и на дополнительное воздействие кратковременных и особых нагрузок с шифрами 10-13 в табл.2.1 (режим ПДКОН). Поверочный расчет проводится, как правило, для режима ПДН. Необходимость расчета режима ПДКОН, как и выбор типов кратковременных и особых нагрузок из табл.2.1, определяется проектной организацией. Соответствующие режимам ПДН и ПДКОН критерии прочности даны в разделе 7.2.

2.1.3 Нормативные нагрузки от собственной массы трубопровода и изоляции должны определяться на основании стандартов, рабочих чертежей и паспортных данных по номинальным размерам.

2.1.4 Нормативные нагрузки от массы и давления грунта должны определяться расчетом по проектным размерам и плотности грунта с учетом его влажности.

2.1.5 Нормативные нагрузки от предварительного натяжения трубопровода, растяжки компенсаторов и натяга упругих опор определяются проектом. В опорах скольжения при отсутствии дополнительных данных допускается принимать величину коэффициента трения металла по металлу равной 0,3.

2.1.6 Нормативное давление транспортируемого вещества равно расчетному давлению.

2.1.7 Нормативные нагрузки от температурных деформаций определяются проектом по разности рабочей температуры и среднемесячной температуры наружного воздуха, принимаемой по СНиП 2.01.01-82 для месяца, когда фиксируется статически неопределимая система трубопровода.

2.1.8 Нормативный перепад температур по толщине стенки и вызванные им температурные напряжения учитываются только для трубопроводов высокого давления. Необходимость учета напряжений от неравномерного распределения температур по толщине стенки как на переходных, так и на установившихся тепловых режимах работы трубопровода определяется проектной организацией.

2.1.9 Нормативную нагрузку от отложений и конденсата следует определять по отраслевой НТД.

2.1.10 Нормативную снеговую нагрузку на единицу длины горизонтальной проекции надземного трубопровода следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (Н/м), (2.1)


где вес снегового покрова РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов на единицу площади в кПа находится по СНиП 2.01.07-85, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - наружный диаметр трубопровода, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - нормативная толщина изоляционного покрытия.

2.1.11 Нормативную ветровую нагрузку на единицу длины надземного трубопровода, действующую перпендикулярно его осевой вертикальной плоскости, следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (Н/м), (2.2)


где статическую РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и динамическую РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов составляющие ветровой нагрузки в кПа следует определять по СНиП 2.01.07-85, причем последняя величина находится как для сооружения с постоянной жесткостью, равномерно распределенной массой и постоянной шириной наветренной поверхности.

2.1.12 Нормативные нагрузки, возникающие при строительстве и испытаниях трубопровода, должны определяться проектом в зависимости от способа производства работ и методов испытаний.

2.1.13 Нагрузки и воздействия, вызываемые резким нарушением нормального режима эксплуатации, например, поломкой оборудования или срабатыванием аварийных устройств, следует устанавливать в проекте с учетом особенностей технологического цикла производства. Возникающие при этом нагрузки, в том числе от гидравлического удара, определяются специальными расчетами. В частности, нагрузки от гидравлического удара находятся в соответствии с Приложением 5.

2.2 Нагрузки и воздействия при вибрации

2.2.1 Нагрузки и воздействия, вызывающие вибрации трубопроводов, разделяются на три группы:

а) механические воздействия на трубопровод со стороны оборудования и опор, вызванные неуравновешенностью движущихся масс, повреждением подшипников и т.п.

б) нестационарные гидродинамические воздействия в результате

- пульсаций давления на входе в трубопровод от компрессоров и насосов,

- прохождения по системе двухфазной среды, особенно в пробковом режиме,

- отрывных течений за местными сопротивлениями, кавитации и пр.

в) акустические колебания рабочего вещества трубопровода (вынужденные продольные колебания среды).

2.2.2 Амплитуды возбуждающих вибрации нагрузок и воздействий определяются расчетом или измерениями в процессе пусконаладочных работ и задаются в виде перемещений или внешних сил. При оценке нестационарных гидродинамических воздействий следует рассматривать сечения трубопровода, где происходят изменения величины и направления скорости потока.

2.2.3 Спектр частот пульсаций, генерируемых поршневыми и центробежными машинами, определяется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (2.3)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1, 2, 3 ... - номер гармоники, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - число оборотов вала в мин, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - число цилиндров поршневых или число лопаток центробежных нагнетательных машин.

2.2.4 Если возбудителями пульсаций в трубопроводе являются местные гидравлические сопротивления, то генерируемая при этом частота определяется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (2.4)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - скорость потока, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - диаметр сужения в местном сопротивлении.

Для одиночных преград в формуле (2.4) принимается минимальное значение численного коэффициента, равное 200. При отсутствии местного сужения (прямая труба) численный коэффициент в формуле (2.4) принимается равным 500.

2.2.5 Для трубопроводов с двухфазным рабочим веществом следует учитывать возможность появления гидродинамических возмущений, особенно ощутимых в пробковом режиме. Амплитудно-частотные характеристики нестационарного воздействия двухфазного потока на местные сопротивления должны определяться при пусконаладочных работах или предварительными расчетами.

2.2.6 При проектировании следует учитывать возможность возникновения резонансных акустических колебаний при сближении значений частот гидродинамических возмущений по п.2.2.3-п.2.2.5 и частоты собственных колебаний среды в трубопроводе. Амплитудно-частотные характеристики акустических колебаний для сложных трубопроводных систем определяются расчетом или в процессе пусконаладочных работ.

Примечание. Собственную частоту акустических колебаний трубопровода можно для прямолинейных участков определять по формулам:

- для трубы с акустически открытыми или закрытыми концами

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (2.5)


- для трубы с одним акустически открытым концом

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (2.6)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1, 2, 3 ... , РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - скорость звука в м/сек, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - длина трубы в м.

3. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

3.1 Допускаемое напряжение [РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов] при расчете соединений и элементов трубопровода на статическую прочность следует принимать по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (3.1)


Примечание. Для аустенитной хромоникелевой стали условный предел текучести определяется при остаточной деформации 1%.

3.2 Коэффициенты запаса прочности по временному сопротивлению РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, пределам текучести РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, длительной прочности РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и ползучести РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов соответственно равны

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1,5, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=2,4 и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1,0. (3.2)


Примечание. Для аустенитной хромоникелевой стали РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=3,0.

3.3 При расчете деталей на действие наружного давления допускаемое напряжение следует уменьшить в 1,2 раза.

3.4 Допускаемые напряжения для марок стали, указанных в табл.3.1, следует определять по формуле

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (3.3)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется в соответствии с п.п.3.1 и 3.2 с учетом механических характеристик РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов,

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - температурный коэффициент, определяемый по ГОСТ 356-80 и указанный в табл.3.1.

Примечание. При отсутствии в табл.3.1 необходимой марки стали температурный коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется из формулы (3.3), где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов находятся по формуле (3.1).

Табл.3.1

Расчетная температура ( °С) для стали марок

Температурный коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

Ст3, 10,
20, 25,
10Г2, 09Г2С, 10Г2С1,
16ГС, 17ГС,
17Г1С

15Х5М

12Х1МФ
15Х1МФ

12МХ

15ХМ
08Х18Н10Т
08Х18Н12Т 08Х22Н6Т 12Х18Н10Т 12Х18Н12Т

до 200

1,0

250

325

320

320

300

0,90

300

390

450

450

400

0,75

350

430

-

490

480

0,66

400

450

510

500

520

0,58

425

470

520

510

560

0,50

435

490

530

-

590

0,45

445

500

540

520

610

0,42

455

510

550

530

630

0,36

-

520

560

-

640

0,33

-

530

570

540

660

0,30

-

540

-

-

675

0,27

-

550

-

-

690

0,23

-

-

-

-

700

0,20


Примечания. 1. Указанные в табл.3.1 марки стали приведены в ГОСТ 356 и соответствуют следующим стандартам: Ст3 - ГОСТ 380; 10, 20, 25 - ГОСТ 1050; 10Г2, 15ХМ - ГОСТ 4573; 10Г2С1, 16ГС, 17ГС, 17Г1С - ГОСТ 19281; 15Х5М, 12Х1МФ, 15Х1МФ, 12МХ - ГОСТ 20072; 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 08Х22Н6Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т - ГОСТ 5632.

2. Для промежуточных значений расчетных температур величину РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять интерполяцией.

4.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫБОРУ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ

4.1 Коэффициенты прочности

4.1.1 При расчете элементов, имеющих отверстия или сварные швы, следует учитывать коэффициент прочности, принимаемый равным наименьшему из значений РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (4.1)

4.1.2 При расчете бесшовных элементов без отверстий следует принимать РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1,0.

4.1.3 Коэффициент прочности сварного шва РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов для стыковых соединений из всех марок стали, включая хромомолибденованадиевые и высокохромистые неаустенитные при температуре до 510 °С, следует принимать равным:

- 1,0 при гарантии его равнопрочности и 100%-ном контроле шва физическими методами (радиографическим, ультразвуковым или им равноценным);

- 0,8 - для всех видов электросварки при контроле шва не менее чем на 10% его длины;

- 0,7 - для всех видов электросварки при контроле шва не менее 10% его длины;

- 0,6 - для газопрессовой сварки, в том числе для водогазопроводных труб по ГОСТ 3262.

4.1.3.1 Для сварных стыковых соединений из хромомолибденованадиевых (12Х1МФ, 15Х1МФ и т.п.) и высокохромистых неаустенитных (08Х13, 12X13 и т.п.) сталей при температуре эксплуатации свыше 530 °С значения коэффициента прочности по п.4.1.3 следует умножать на 0,7 независимо от объема контроля.

При температурах от 510 до 530 °С коэффициент прочности шва определяется линейным интерполированием.

4.1.4 Для всех марок стали коэффициент прочности угловых и тавровых соединений следует принимать равным 0,8 при 100%-ном контроле шва физическими методами и равным 0,6 - во всех остальных случаях.

Для нахлесточных соединений коэффициент прочности сварного шва следует принимать не более 0,6.

4.1.5 Допускается принимать другие значения РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов с учетом условий эксплуатации и показателей качества элементов трубопроводов.

4.1.6 Коэффициенты прочности укрепленных отверстий РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяются в соответствии с разделом 5.4.

4.2 Расчетная и номинальная толщины стенок элементов

4.2.1 Расчетную толщину стенки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов элемента трубопровода следует вычислять по формулам разделов 5 и 6.

4.2.2 Номинальную толщину стенки элемента следует определять с учетом прибавки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, исходя из условия:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (4.2)


с округлением до ближайшей большей толщины стенки по стандартам и техническим условиям. Допускается округление в сторону меньшей толщины стенки элемента, если разница не превышает 3%.

Номинальная толщина стенки труб в зависимости от наружного диаметра РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов должна быть не ниже значений, указанных в табл.4.1.

Таблица 4.1

мм

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов18

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов45

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов89

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов133

159

219

273

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов325

Наименьшая номинальная толщина стенки

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5, но не менее РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов/140


4.2.3 Прибавку РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (4.3)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - технологическая прибавка, принимаемая равной минусовому отклонению толщины стенки по стандартам и техническим условиям;

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - прибавка на коррозию и износ, принимаемая по нормам проектирования или отраслевым нормативным документам с учетом расчетного срока эксплуатации.

4.2.3.1 Для труб-заготовок, используемых для гибки отводов на станках, прибавка РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов равна сумме допусков на минимальную толщину стенки трубы-заготовки и максимальное утонение при гибке. Последняя величина при отсутствии специальных указаний определяется выражением РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

4.2.3.2 Для деталей трубопроводов, получаемых сваркой из труб (секторные отводы, сварные тройники и т.п.) прибавка РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов равна допуску на минимальную толщину стенки трубы-заготовки.

4.2.3.3 Для деталей трубопроводов, изготовленных из труб путем горячего и холодного деформирования, прибавка РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов равна допуску на минимальную толщину стенки, указанному в соответствующих данным деталям технических условиях.

5. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ТРУБ И ФАСОННЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНУТРЕННЕГО ДАВЛЕНИЯ

5.1 Трубы

5.1.1 Расчетную толщину стенки трубы следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.1)


или с учетом формулы (3.3)

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.2)


Если задано условное давление РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, то толщина стенки трубы вычисляется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.3)

5.1.2 Допустимое внутреннее давление следует вычислять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.4)

5.2 Отводы

5.2.1 Для гнутых отводов (черт.5.1а) в трубопроводах, удовлетворяющих условиям п.7.1.5 и п.7.1.6, расчетную толщину стенки трубы-заготовки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять по п.5.1.

Черт.5.1 Отводы

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.1 Отводы

а - гнутый; б - секционный; в, г - штампосварные


5.2.2 Для гнутых отводов (черт.5.1а), подлежащих проверке на прочность в соответствии с п.7.1.5 и п.7.1.6, расчетную толщину стенки трубы-заготовки следует дополнительно увеличить в зависимости от расчетной овальности поперечного сечения РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.5)


где коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется из выражения:


РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.6)


При РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов последняя величина принимается равной 30.

Если РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов по формуле (5.6) оказывается меньше 1,0 , то принимается равным 1,0.

5.2.2.1 Расчетную относительную овальность РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.7)


Значение нормативной относительной овальности

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


принимается по стандартным и техническим условиям на конкретные отводы. Добавочную относительную овальность РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=6,0% следует принимать для отводов, полученных в условиях стесненной гибки (в ручье, с дорном и т.п.). Во всех остальных случаях, в том числе для отводов, полученных свободной гибкой с зональным нагревом токами высокой частоты, добавочная относительная овальность принимается равной нулю.

5.2.3 Расчетную толщину стенки бесшовных отводов с постоянной толщиной стенки в поперечном сечении следует определять по формуле

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.8)


где коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется по табл.5.1

Таблица 5.1

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

Св.2,0

1,5

1,0

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

1,00

1,15

1,30


Примечание. Значение РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов для промежуточных значений РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять линейной интерполяцией.

5.2.4 Расчетную толщину стенки секторных отводов (черт.5.1б) следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.9)



Примечание. Секторные отводы с углом скоса РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов>15° допускается применять только в трубопроводах, работающих в статическом режиме и не требующих проверку на циклическую прочность.

5.2.4.1 Для отводов, состоящих из полусекторов и секторов с углом скоса РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов22,5° величина РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.10)


При углах скоса в РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов>22,5° коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов подсчитывается по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.11)

5.2.5 В расчетах штампосварных отводов следует руководствоваться следующим:

- при расположении сварных швов в плоскости изгиба (черт.5.1в) расчетную толщину стенки следует вычислять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов; (5.12)


- при расположении сварных швов по нейтральной линии (черт.1г*) расчетную толщину стенки следует определять как наибольшее из двух значений, вычисленных по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.13)

_______________
* Номер чертежа соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Примечание. В выражениях (5.12) и (5.13) значение РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется по формулам п.5.1.1 при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1,0, а величина РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - по формуле (5.10).

5.2.6 Допустимое внутреннее давление в отводах следует определять по формуле

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.14)


где коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять по табл.5.2.

Таблица 5.2

Гнутые отводы

Протяжные и штампованные отводы

Секторные отводы

Штампосварные отводы

по п.5.2.1

по п.5.2.2



черт.5.1в

черт.5.1г

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=0,1

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов по формуле (5.6)

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов по таблице 5.1

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов по формулам (5.10) или (5.11)

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - no формуле (5.10)

5.3 Переходы

5.3.1 Расчетную толщину стенки переходов, штампованных из труб или листовой стали, следует определять как для труб большего диаметра в соответствии с п.5.1.1.

5.3.2 Расчетную толщину стенки переходов типа конических обечаек (черт.5.2) следует определять по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.15)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.16)


Примечание. Формулы (5.15) и (5.16) применимы, если

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


или


РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.*

____________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Черт.5.2 Переходы

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.2 Переходы

a - концентрический; б - эксцентрический


5.3.2.1 Угол наклона образующей РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует вычислять по формулам:

для концентрического перехода (черт.5.2а)

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


для эксцентрического перехода (черт.5.2б)

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

5.3.3 Допустимое внутреннее давление в штампованных переходах вычисляется по формуле (5.4), а в переходах типа конических обечаек по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.17)

5.4 Тройники

5.4.1 Расчетную толщину стенки магистрали в тройниковых соединениях (черт.5.3) следует определять по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.18)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.19)

Черт.5.3 Тройник

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.3 Тройник


а - сварной; б - штампованный

5.4.2 Расчетную толщину стенки штуцера следует определять в соответствии с п.5.1.1.

5.4.3 Расчетный коэффициент прочности магистрали следует вычислять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.20)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов; РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

Примечание. При определении РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов площадь наплавленного металла РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов допускается не учитывать.

5.4.4 Для отбортованных отверстий вместо РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует принимать величину РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (черт.5.3б), подсчитанную по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.21)


5.4.5 Если номинальная толщина стенки штуцера или присоединенной трубы равна РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и отсутствуют накладки, следует принимать РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=0. В этом случае диаметр отверстия должен быть не более вычисленного по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.22)

5.4.6 Коэффициент недогрузки магистрали или корпуса тройника следует определять по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.23)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.24)

5.4.7 Укрепляющую площадь штуцера (черт.5.3а) следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.25)


Для штуцеров, пропущенных внутрь магистрали на глубину РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (черт.5.4б), укрепляющую площадь следует вычислять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.26)


где величина РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется выражением (5.25) , а РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - как наименьшее из двух значений, вычисленных по следующим формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.


Черт.5.4 Типы сварных соединений тройников со штуцером

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.4 Типы сварных соединений тройников со штуцером

а - примыкающим к наружной поверхности магистрали;
б - пропущенным внутрь магистрали



Для отбортованного отверстия укрепляющую площадь отбортованного участка следует определять по формуле (33)*, если РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. При меньших значениях РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов площадь укрепляющего сечения следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

___________
* Номер соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

5.4.8 Укрепляющую площадь накладки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.27)


где ширина накладки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов принимается по рабочему чертежу, но не более величины, вычисленной по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

5.4.9 Если допускаемое напряжение для укрепляющих деталей РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов меньше РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, то расчетные значения укрепляющих площадей умножаются на отношение РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

5.4.10 Сумма укрепляющих площадей накладки и штуцера должна удовлетворять условию:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.28)

5.4.11 Минимальный расчетный размер сварного шва (черт.5.4) следует принимать по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.29)


но не менее РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

5.4.12 Допустимое внутреннее давление в магистрали следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.30)

5.5 Заглушки

5.5.1 Расчетную толщину плоской круглой заглушки (черт.5.5а, 5.5б) следует определять по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.31)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (5.32)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1,0 - для заглушек без отверстия,

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - для заглушки с центральный отверстием диаметром РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов,

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=0,53 при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=0 по черт.5.5а,

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=0,35 по черт.5.5б.

Черт.5.5 Круглые плоские заглушки

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.5 Круглые плоские заглушки

а - пропущенная внутрь трубы; б - приваренная к торцу трубы;
в - фланцевая


5.5.2 Расчетную толщину плоской заглушки между двумя фланцами (черт.5.5в) следует определять по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.33)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.34)


Ширина уплотнительной прокладки РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется по техническим условиям или чертежу.

5.5.3 Расчетную толщину стенки бесшовной эллиптической заглушки (черт.5.6) при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует вычислять по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.35)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.36)


Примечание. Если РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов получается менее РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов=1,0 то следует принимать РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

Черт.5.6 Эллиптическая заглушка

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.6 Эллиптическая заглушка


5.5.4 Расчетная толщина эллиптической заглушки с центральным отверстием при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (черт.5.7) определяется по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (5.37)


или

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.38)



Черт.5.7 Эллиптические заглушки со штуцером

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Черт.5.7 Эллиптические заглушки со штуцером

а - с укрепляющей накладкой; б - пропущенным внутрь заглушки; в - с отбортованным отверстием

5.5.6* Коэффициенты прочности заглушек с отверстиями (черт.5.7а и 5.7б) следует определять в соответствии с п.п.5.4.2-5.4.10, принимая РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.
_______________
* Нумерация пункта соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Коэффициенты прочности заглушек с отбортованными отверстиями (черт.5.7в) следует подсчитывать в соответствии с п.5.4.2-5.4.7. Значение РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует принимать равным РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

5.5.7 Минимальный расчетный размер сварного шва по периметру отверстия в заглушке следует определять в соответствии с п.5.4.11.

5.5.8 Допустимое внутреннее давление для плоской заглушки на конце трубы определяется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.39)


Допустимое внутреннее давление для плоской заглушки между двумя фланцами определяется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.40)

5.5.9 Допустимое внутреннее давление для эллиптической заглушки определяется по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (5.41)

6. ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ТРУБОПРОВОДА

6.1 Трубопровод рассматривается как упругая стержневая система. Элементы теории оболочек следует учитывать в расчетах отводов (эффект Кармана) и, при необходимости, в тройниковых соединениях. Расчетная схема должна достаточно полно аппроксимировать реальную геометрию, нагрузки и напряженно-деформированное состояние трубопровода при минимизации числа его расчетных сечений.

6.2 Трубопровод разбивается на прямолинейные или очерченные по дуге окружности участки, границы между которыми являются расчетными узлами (сечениями). В число расчетных узлов следует включать:

- места присоединения к аппаратам, опорам, коллекторам и т.д.;

- точки излома или ветвления осевой линии трубопровода;

- точки изменения поперечного сечения или внешней нагрузки.

6.3 Внешние статические нагрузки рассматриваются как сосредоточенные или равномерно распределенные. Наряду с ними в расчетах статически неопределимых стержневых систем следует учитывать деформационные воздействия, вызванные температурными удлинениями, смещением опор или оборудования, а также предварительной растяжкой трубопровода.

6.4 Расстановка опор и подвесок должна обеспечить допустимый уровень напряжений в элементах трубопровода от несамоуравновешенной, в частности, весовой нагрузки. При этом сами опоры и подвески должны выбираться из условия их рациональной загруженности.

6.5 Опоры и подвески моделируются линейно-упругими связями, действующими в требуемом направлении и обладающими заданной жесткостью. Для подвижных опор следует учитывать эффекты трения.

6.6 Линзовые и сальниковые компенсаторы, арматура и оборудование моделируются стержневыми элементами с заданными характеристиками при растяжении-сжатии, изгибе, кручении и сдвиге.

7. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ

7.1 Основные положения

7.1.1 Толщина стенок труб и фасонных деталей трубопроводов должна определяться в соответствии с разделом 5 настоящих РТМ.

7.1.2 Подземные трубопроводы не подлежат поверочному расчету, за исключением трубопроводов, имеющих отношение РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, а также трубопроводов, укладываемых на глубину свыше 3 м или менее 0,8 м. В последних случаях следует обеспечивать условие:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.1)


Значения РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов необходимо определять в соответствии с правилами строительной механики с учетом отпора грунта и совместного воздействия давления грунта, нагрузок от подвижного состава железнодорожного и автомобильного транспорта, возможного вакуума и гидростатического давления грунтовых вод.

7.1.3 Для оценки прочности спроектированного надземного трубопровода выполняется полный расчет, состоящий из 4 этапов (таблица 7.1). Целью расчета является оценка статической и циклической прочности трубопроводов, а также определение усилий, действующих на оборудование со стороны трубопровода при эксплуатации и испытаниях.

Таблица 7.1

Номер этапа

Наименование
расчета

Шифры внешних нагрузок по табл.1

Назначение
этапа расчета



ПДН

ПДКОН


1

Расчет на статическую прочность под действием несамоуравновешенных нагрузок

1, 2, 4, 5, 8, 9

1, 2, 4, 5, 6
8, 9, 10, 11
13

Оценка несущей способности

2

Расчет на статическую прочность под действием несамоуравновешенных и самоуравновешенных нагрузок

1, 2, 4, 5, 6
8, 9

1, 2, 4, 5, 6
8, 9, 10, 11
13

Оценка напряжений, статической прочности и нагрузок на оборудование, опоры и конструкции

Расчет на циклическую прочность

5, 6

-

Оценка выносливости элементов

Расчет на длительную циклическую прочность высокотемпературных трубопроводов

1, 2, 4, 5, 6
8, 9

-

Оценка длительной прочности и выносливости

Расчет нагрузок в нерабочем состоянии

1, 2, 4, 6*, 8, 9

Оценка нагрузок на оборудование, опоры и конструкции

Расчет на статическую прочность при испытаниях трубопровода

1, 2, 4, 5, 8 12

Оценка несущей способности и нагрузок

* При расчете нагрузок на оборудование и опоры в нерабочем состоянии для высокотемпературных трубопроводов учитываются остаточные деформации методом расчета на фиктивную отрицательную температуру.

Примечания. 1. Предварительное натяжение компенсаторов учитывается на этапах 2 и 4, если эта величина обеспечивается при монтаже трубопровода.

2. На этапах 1 и 4 силы трения в опорах скольжения не учитываются. При расчете остальных этапов допускается принимать коэффициент трения металла по металлу равным 0,3. Коэффициент трения в опорах качения принимается равным 0,1.

7.1.4 Расчет трубопровода по этапу 4, а также для всех других этапов в режиме ПДКОН (с учетом кратковременных и особых нагрузок) выполняется при соответствующем указании в проекте.

7.1.5 Расчет по этапам 1 и 2 следует проводить после выбора основных размеров трубопроводов и расстановки опор. По усмотрению проектной организации допускается не проводить расчет на прочность трубопроводов всех категорий по СН 527-80 при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов мм, а также трубопроводов групп Бв и В категорий IV и V.

7.1.6 Расчет по этапам 2 и 3 не проводится, если выполняется следующее условие:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.2)

7.1.7 Расчет трубопроводов по этапу 3б (на длительную циклическую прочность) следует проводить только для высокотемпературных трубопроводов.

7.1.8 Расчет трубопроводов по этапам 3а и 3б следует проводить, если число полных циклов нагружения (см. п.7.2.4.2) за время эксплуатации превышает 1000 и в результате расчета по второму этапу установлено, что

- для среднетемпературных трубопроводов

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (7.3)


- для высокотемпературных трубопроводов

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.4)

7.1.9 Расчет среднетемпературных трубопроводов проводится по расчетной температуре РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. Для высокотемпературных трубопроводов на этапах 2 и 4a расчет ведется по фиктивным температурам РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, определенных соответственно в п.7.6.1 и п.7.9.1.

7.1.10 На этапах 1 и 4 коэффициент температурного расширения полагается равным нулю, кроме расчета нагрузок в нерабочем состоянии у высокотемпературных трубопроводов (этап 4a), которые определяются при фиктивной отрицательной температуре РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

7.1.11 На этапах 3 и 4 модуль упругости принимается при 20 °С, а на остальных этапах определяется по расчетной температуре.

7.1.12 Значения коэффициента температурного расширения и модуля упругости определяются по справочным данным. Коэффициент поперечной деформации для всех материалов и температур принимается равным 0,3.

7.1.13 Расчеты на циклическую и длительную циклическую прочность должны учитывать возможные циклы с неполным изменением рабочих параметров.

7.1.14 Если трубопровод эксплуатируется при различных режимах, то расчетом следует определить наиболее опасный из них для статической прочности и максимальную нагрузку на оборудование, опорные и строительные конструкции при эксплуатации.

7.1.15 Напряжения от всех нагрузок, кроме внутреннего давления, следует подсчитывать по номинальной толщине стенки элемента. На этапе 4б расчет напряжений от внутреннего давления осуществляется без учета добавки на коррозию.

7.2 Применение и учет монтажной растяжки

7.2.1 В трубопроводах монтажная растяжка применяется для уменьшения передаваемой на оборудование нагрузки. В высокотемпературных трубопроводах применение монтажной растяжки позволяет в определенных условиях понизить эффект накопления деформаций ползучести в наиболее напряженных участках трубопровода.

Примечание. Применение монтажной растяжки должно быть обосновано расчетом, так как при определенных условиях ее воздействие может быть отрицательным.

7.2.2 Рекомендуется назначать величину монтажной растяжки в среднетемпературных трубопроводах не более 60% от воспринимаемого температурного удлинения, а в высокотемпературных не более 100РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов%, где коэффициент РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определен в табл.7.4.

7.2.3 При применении монтажной растяжки с негарантируемым качеством расчет трубопровода проводится без ее учета. Гарантируемая монтажная растяжка учитывается на этапах 2 и 4 полного расчета трубопровода.

7.2.3.1 Для высокотемпературного трубопровода при расчете по 2 этапу монтажная растяжка учитывается при определении усилий на оборудование. При этом расчет выполняется в двух вариантах:

- с учетом монтажной растяжки и введении действительной температуры нагрева РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов;

- без учета монтажной растяжки и с введением фиктивной температуры нагрева РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

7.2.3.2 Для высокотемпературного трубопровода обязательно проводится расчет по этапу 4а, если величина монтажной растяжки превышает значение, указанное в п.7.2.2. При этом не учитывается эффект саморастяжки в рабочем состоянии.

7.2.4 Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода производится путем введения соответствующих взаимных смещений стыкуемых сечений.

7.3 Определение усилий воздействия трубопровода на оборудование

7.3.1 Усилия воздействия трубопровода на оборудование, опорные и строительные конструкции определяются на этапах 2 и 4.

7.3.2 Для высокотемпературного трубопровода с одинаковыми рабочими температурами и материалом всех участков можно определить усилия на оборудование в начальный момент полного прогрева (без учета саморастяжки) по следующей формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.5)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - произвольный силовой фактор, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - те же силовые факторы на 2 и 1 этапах полного расчета трубопровода, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - коэффициент усреднения компенсационных напряжений по табл.7.3.

7.3.3 Для трубопровода с умеренной температурой, если его температура и материал на всех участках одинаковы, то усилия воздействия на оборудование в холодном состоянии можно определить без выполнения расчета по этапу 4, воспользовавшись следующей формулой:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.6)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - произвольные силовые факторы на 1-4 этапах расчета, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - модули упругости при нормальной и рабочей температурах.

7.4 Критерии прочности

7.4.1 Величина допустимой нагрузки на оборудование устанавливается заводом-изготовителем.

7.4.2 Величина приведенных к нормальной температуре эквивалентных напряжений не должна превышать значений, указанных в таблице 7.2

Таблица 7.2

Этапы расчета

Режим нагружения

Допускаемое напряжение

1

ПДН

1,1РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

ПДКОН

1,5РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

2

ПДН

1,5РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (1,2РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов)

ПДКОН

1,9РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


ПДКОН

1,5РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


Примечание. В скобках указаны допускаемые напряжения для высокотемпературных трубопроводов.

7.4.3 При проведении расчетов на циклическую прочность для среднетемпературных трубопроводов (этап 3а) выполнение условия их статической прочности на этапе 2 не обязательно.

7.4.4 Циклическая прочность трубопровода на этапе 3а считается обеспеченной, если выполняется условие:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.7)

7.4.4.1 Допускаемая амплитуда напряжений подсчитывается по формулам:

для трубопроводов из углеродистой и легированной неаустенитной стали

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов; (7.8)


для трубопроводов из аустенитной стали

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.9)

7.4.4.2 Расчетное число полных циклов нагружения трубопровода при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует определять по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.10)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - число полных циклов нагружения с амплитудами эквивалентных напряжений РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - число ступеней амплитуд эквивалентных напряжений РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов с числом циклов на каждой ступени равным РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов.

Значение параметра РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов следует принимать равным 80 МПа для углеродистых и легированных неаустенитных сталей и равным 110 МПа - для аустенитной стали.

Примечание: Если число циклов РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов оказывается меньше 1000, то следует принять его равным 1000.

7.4.5 Длительная циклическая прочность высокотемпературного трубопровода на этапе 3б считается обеспеченной, если выполняется условие (7.7) и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - максимальное эквивалентное напряжение на 2 этапе расчета.

7.4.6 Длительная циклическая прочность высокотемпературного трубопровода при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов считается обеспеченной, если выполняется следующее условие суммирования повреждений усталости и ползучести при установившемся температурном режиме:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.11)


где

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов


РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - амплитуда эквивалентного напряжения на этапе расчета 3а,

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - максимальное эквивалентное напряжение на 2 этапе расчета,

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов - показатель степени в уравнении длительной прочности. При отсутствии справочных данных допускается принимать равным 8.

Примечание. Допускается оценку длительной циклической прочности проводить по формуле

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.11а)


При РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов второе слагаемое в уравнении (7.11а) не учитывается.

7.5 Расчет несущей способности (этап 1)

7.5.1 Приведенные к нормальной температуре эквивалентные напряжения на прямолинейных участках трубопровода, а также криволинейных с РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов подсчитываются по формулам:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.12)


где

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов или РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов; (7.13)


РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.14)


где коэффициент прочности поперечного шва при растяжении и изгибе РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов принимается в соответствии с п.п.4.13-4.15.

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.15)

7.5.2 На криволинейном участке при РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов дополнительно подсчитываются приведенные к нормальной температуре эквивалентные напряжения:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, (7.16)


где РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов, а РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов определяется по п.7.6.3.1.

7.5.3 Для тройникового соединения подсчитываются эквиваленты напряжения по формуле (7.12) для двух сечений магистральной трубы (А-А и Б-Б) и одного примыкающего сечения штуцера (В-В на .

7.5.4 Для равнопроходного или почти равнопроходного тройникового соединения (РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов) определяются эквивалентные напряжения по формуле (7.16) как для отвода, принимая в расчетах РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. Расчет проводится для трех характерных сечений тройникового соединения, указанных в п.7.5.3.

7.5.5 Для всех расчетных сечений трубопровода приведенное к нормальной температуре эквивалентное напряжение должно удовлетворять требованиям п.7.4.2 для этапа 1.

7.6 Расчет на статическую прочность (этап 2)

7.6.1 Расчет на статическую прочность (этап 2) проводится для средне- и высокотемпературных трубопроводов. Отличие подходов заключается в том, что для высокотемпературных трубопроводов дополнительно принимаются следующие два условия:

1) расчет ведется по фиктивной температуре нагрева, учитывающей релаксацию напряжений самокомпенсации

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.17)


Графики значений РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов для различных материалов представлены в табл.7.3.

Таблица 7.3

Сталь

Значения коэффициента усреднения компенсационных напряжений РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов при расчетных температурах


360

400

450

500

550

600

650

700

Углеродистая, кремнемарганцовистая

0,29

0,28

0,25

-

-

-

-

-

Легированная неаустенитная

0,37

0,35

0,33

0,30

0,24

0,18

-

-

Легированная аустенитная

-

-

0,38

0,34

0,30

0,25

0,20

0,16


2) при расчете отводов напряжения от овальности (см. формулу 7.19) умножаются на коэффициент

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов. (7.18)

7.6.2 Приведенные к нормальной температуре эквивалентные напряжения на прямолинейных участках трубопроводов, а также криволинейных с РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов подсчитываются по формуле (7.12).

7.6.3 Дополнительно приведенные к нормальной температуре эквивалентные напряжения на криволинейных участках подсчитываются по формуле:

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов (7.19)


где коэффициенты РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов и РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу uwt@kodeks.ru

РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

Название документа: РТМ 38.001-94 Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов

Номер документа: 38.001-94

Вид документа: РТМ

Приказ Минэнерго России

Принявший орган: Минэнерго России

Статус: Действующий

Опубликован: М.: ВНИПИнефть, 1995 год
Дата принятия: 26 декабря 1994

Этот документ входит в профессиональные справочные системы «Техэксперт»
Узнать больше о системах