ГОСТ 31841-2012 (ISO 14693:2003) Нефтяная и газовая промышленность. Оборудование для подземного ремонта скважин. Общие технические требования

     4.2 Расчет прочности

4.2.1 Общие положения

При конструировании оборудования в качестве возможных причин его отказа следует рассматривать избыточную пластическую деформацию, усталость, выпучивание или коробление элементов конструкции. Расчет прочности должен основываться на теории упругости. В качестве альтернативы можно использовать расчет по временному сопротивлению материала (пределу прочности) в случае, если это разрешено проектной (конструкторской) документацией.

Следует принимать в расчет все силы, которые могут воздействовать на конструкцию. Для каждого рассматриваемого сечения в расчетах следует использовать их наиболее неблагоприятное сочетание, расположение и направление. Расчет сосудов и аппаратов необходимо проводить в соответствии с ГОСТ 14249. В общем случае при расчете рекомендуется использовать [1].

4.2.2 Упрощающие допущения

Упрощающие допущения, касающиеся распределения и концентрации напряжений, можно использовать в случае, если эти допущения сделаны в соответствии с общепринятой практикой или основаны на обширном практическом опыте или экспериментах.

4.2.3 Эмпирические соотношения

Вместо расчета прочности оборудования можно использовать эмпирические соотношения в случае, если они подтверждены задокументированными результатами тензометрического контроля, которые выявляют наличие напряжений в компоненте. Оборудование или компоненты, конструкция которых не позволяет подключить тензометрический датчик для контроля напряжения конструкции, должны испытываться в соответствии с 5.6.

4.2.4 Эквивалентное напряжение

Расчет прочности должен быть основан на теории упругости. Номинальное эквивалентное напряжение, вызываемое расчетной нагрузкой, не должно превышать максимального допустимого напряжения, вычисленного по формуле (1):

,                                                               (1)

где - максимально допустимое напряжение, МПа;

- минимальное значение предела текучести, МПа;

- расчетный запас прочности.

4.2.5 Расчет предела прочности (пластичности)

Расчет предела прочности (пластичности) может быть выполнен при любом из следующих условий:

а) по площади контакта;

б) для поверхностей деталей с высокой концентрацией напряжений, вызванной особенностями ее конструкции, а также для других поверхностей деталей с большими градиентами напряжений, где среднее напряжение по сечению меньше или равно максимально допустимому напряжению, как указано в 4.2.4.

В случае анализа пластичности номинальное эквивалентное напряжение не должно превышать максимально допустимое напряжение , вычисленное по формуле (2):

,                                                               (2)

где - максимально допустимое напряжение, МПа;

- минимальное значение предела прочности, МПа;

- расчетный запас прочности.

4.2.6 Исследование устойчивости

Исследование устойчивости оборудования или его частей следует проводить в соответствии с теориями продольного изгиба, описанными в [1].

4.2.7 Анализ усталости

Анализ усталости оборудования должен быть проведен для периода не менее 20 лет эксплуатации в случае, если НД не установлен иной срок службы.