Определение рабочего давления и срока службы для напорных армированных труб однотипной конструкции
А.1 Определение рабочего давления
А.1.1 Общие положения
Каждая однотипная конструкция трубы с целью определения длительной прочности должна быть испытана при квалификационных испытаниях на стойкость к действию постоянного внутреннего давления.
Для проведения испытаний используют заглушки типа А по ГОСТ ISO 1167-1 и ГОСТ ISO 1167-2, допускается использование лабораторных фитингов многоразового применения.
А.1.2 Допустимые и недопустимые типы разрушений
При квалификационных испытаниях за допустимый тип разрушения принимают разрушение армирующего слоя под действием растягивающей нагрузки, приводящее к дальнейшему разрушению внутреннего и/или наружного слоев с потерей герметичности трубы. Данный тип разрушения обозначают как основный тип.
При нагружении армированной напорной трубы внутренним давлением фитинг может ограничивать ее деформацию, что, в свою очередь, приводит к незначительному увеличению уровня локальных напряжений в армирующем слое и разрушению трубы вблизи фитинга. Такой тип разрушения допускается, если разрушение произошло вне зоны обжатия трубы фитингом.
Результат испытания считают отрицательным при получении любого типа разрушения, отличного от основного:
- разрушение внутреннего и наружного слоев без разрушения армирующего слоя вследствие низкой стойкости материалов к термоокислительной деструкции (термостойкости);
- разрушение, связанное с фитингом, например вырыв нитей армирующего слоя из стенки трубы, обжатой фитингом, или срыв фитинга с тела трубы;
- потеря герметичности соединения труба - фитинг;
- растрескивание наружного слоя с оголением армирующего слоя без потери герметичности трубы и соединения труба - фитинг (при разрушении наружного слоя на армирующий слой начинает воздействовать окружающая среда, что приводит к снижению прочности труб и, как следствие, срока их службы).
А.1.3 Определение длительной прочности и нижнего доверительного предела прогнозируемого гидростатического давления .
Зависимость длительной прочности определяют после проведения серии испытаний труб на стойкость к действию постоянного внутреннего давления по ГОСТ ISO 1167-1 и ГОСТ ISO 1167-2 минимум при трех температурах с учетом ГОСТ Р 54866-2011 (пункт 5.1.1), одна из которых должна быть равной максимальной рабочей температуре или выше. Для получения зависимости необходимо иметь не менее 18 разрушений образцов для каждой температуры с распределением значений времени в соответствии с таблицей А.1.
Таблица А.1
Время до разрушения, ч | Минимальное число разрушений |
Менее 100 | 2 |
От 100 до 300 | 6 |
От 300 до 3000 | 6 |
От 3000 до 9000 | 3 |
Более 9000 | 1 |
На основе полученных результатов испытаний проводят регрессионный анализ по ГОСТ Р 54866, определяют коэффициенты регрессии уравнения (А.1) для 97,5%-ного нижнего доверительного предела прогнозируемого гидростатического давления и строят его графическое представление (см. рисунок А.1).
, (А.1)
где - время до разрушения образца, ч;
- температура, К;
- внутренние давление в образце трубы, МПа;
, , , - коэффициенты регрессии.
Образцы, которые не разрушились по истечении времени испытания, могут быть приняты за разрушенные, если это не приводит к снижению прогнозируемого гидростатического давления . Значение прогнозируемого гидростатического давления должно быть рассчитано с и без учета неразрушенных образцов для оценки их влияния.
Результаты испытаний должны быть отображены в протоколе, оформленном в соответствии с ГОСТ Р 54867-2011 (раздел 7).