ПНСТ 697-2024
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Нефтяная и газовая промышленность
СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ
Расчет сопротивления усталости морских стальных сооружений. Методические указания
Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Fatigue design of offshore steel structures. Recommended practice
ОКС 75.020
Срок действия с 2024-06-30
до 2027-06-30
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Газпром 335" (ООО "Газпром 335")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 "Нефтяная и газовая промышленность"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 марта 2024 г. № 14-пнст
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: inf@gazprom335.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.
В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения глубоководных шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется "Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений". В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных стандартов и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.
Целью разработки настоящего предварительного национального стандарта является разработка методических указаний для выполнения расчетов сопротивления усталости морских стальных сооружений, входящих в состав систем подводной добычи углеводородов.
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт применяют для расчета сопротивления усталости морских стальных конструкций, входящих в состав систем подводной добычи углеводородов.
1.2 Положения настоящего стандарта применимы для стальных сооружений, включая их стальные конструкции, крепежные изделия и сварные соединения, при температуре эксплуатации, не превышающей 100°С. Допускается применение положений настоящего стандарта для более высоких температур эксплуатации с использованием понижающего коэффициента, см. также [1].
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 23207 Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения
ГОСТ Р 59304 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Термины и определения
ГОСТ Р ИСО 2394 Конструкции строительные. Основные принципы надежности
СП 16.13330 "Актуализированная редакция СНиП II-23-81 Стальные конструкции"
СП 20.13330 "Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия"
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59304 и ГОСТ 23207, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 распределение Вейбулла: Двухпараметрическое или трехпараметрическое распределение, применяемое в теории вероятности.
3.2 S-N кривая: Кривая усталости, получаемая из данных компьютерного моделирования испытаний на усталость и применяемая для расчета сопротивления усталости морских стальных сооружений.
4 Сокращения и обозначения
В настоящем стандарте использованы следующие сокращения и обозначения:
КЭ
| - | конечные элементы; |
МКЭ
| - | метод конечных элементов; |
СПД
| - | системы подводой добычи; |
С
| - | эмпирический параметр материала в механике разрушения; |
d
| - | диаметр; |
| - | диаметр цилиндрической части вблизи конического перехода; |
E
| - | модуль упругости материала; |
h
| - | параметр формы в распределении Вейбулла; |
| - | катет сварного шва; |
I
| - | момент инерции сечения трубы; |
K
| - | коэффициент интенсивности напряжений; |
k
| - | число блоков нагружения/показатель толщины; |
L
| - | длина эксцентриситета; |
l
| - | длина сегмента трубы; |
m
| - | эмпирический параметр, характеризующий обратный наклон расчетной S-N кривой; |
| - | изгибающий момент, действующий в плоскости конструкции; |
| - | изгибающий момент, действующий вне плоскости конструкции; |
N
| - | циклическая долговечность; |
| - | число циклов до разрушения при постоянном размахе напряжений |
| - | число циклов нагружения в блоке i; |
| - | понижающий коэффициент, учитывающий влияние температуры; |
S
| - | амплитуда напряжений цикла; |
SCF
| - | коэффициент концентрации напряжений (stress concentration factor); |
| - | толщина конического перехода; |
| - | расчетное время, с; |
| - | эталонная толщина; |
| - | толщина листа; |
Q
| - | вероятность превышения размаха напряжения цикла; |
q
| - | параметр масштаба в распределении Вейбулла; |
| - | угол наклона конуса; |
A
| - | глубина трещины; |
| - | расчетная ширина сварного шва; |
| - | параметр, характеризующий пересечение расчетной S-N кривой с осью log N; |
| - | параметр, характеризующий соотношение диаметров распорки и пояса; |
Г
| - | Гамма-функция; |
| - | параметр, характеризующий соотношение радиуса пояса и его толщины; |
K
| - | коэффициент концентрации напряжений; |
| - | размах напряжений цикла; |
| - | наибольший размах напряжений из |
| - | коэффициент использования; |
| - | эксцентриситет; |
| - | характерная величина отклонения от соосности, учитываемая в S-N кривых; |
| - | изгибные напряжения; |
| - | напряжения в критической области; |
| - | мембранные напряжения; |
| - | максимальное номинальное напряжение, вызванное изгибающим моментом в плоскости конструкции; |
| - | максимальное номинальное напряжение, вызванное изгибающим моментом вне плоскости конструкции; |
| - | номинальные напряжения; |
| - | максимальное номинальное напряжение, вызванное осевым усилием; |
| - | касательное напряжение; |
v
| - | коэффициент Пуассона; |
| - | средняя частота пересечения нулевого значения. |
;
циклов;
5 Общие положения
5.1 Расчет сопротивления усталости морских стальных сооружений выполняют в соответствии с положениями настоящего стандарта, СП 16.13330 и СП 20.13330 (см. также [1] и [2]).
