;

.

Коэффициенты вычисляются по следующим формулам:

;

;

;

;

.

Величины , , , , , b определяются по формулам (1) и (2).

5.2.6.7. Для расчета трубопровода по этапу IV коэффициенты и должны определяться при р = 0.

5.2.6.8. В том случае, когда отсутствуют данные о фактической величине начальной эллиптичности сечений криволинейных труб, расчет напряжений в них по пп. 5.2.6.3.3, 5.2.6.4.3, 5.2.6.5.3 производится как при а = 0, так и при возможном наибольшем значении а, принимаемом по техническим условиям на изготовление или по согласованию с заводом-изготовителем.

Если величина начальной эллиптичности %, то в расчете напряжений эллиптичность не учитывается (в расчетных формулах применяется а = 0).

Для низкотемпературных трубопроводов значение начальной эллиптичности сечения а следует принимать с увеличением в 1,8 раза.

5.2.6.9. Напряжения в секторных коленах с числом секторов более двух можно определять по приведенным формулам для криволинейных труб. При определении значения геометрического параметра для секторного колена величина радиуса R вычисляется по п. 5.2.5.8.

5.2.7. Критерии прочности

5.2.7.1. Эффективные напряжения, вычисляемые на этапе I полного расчета трубопровода (п. 5.2.6.2), должны удовлетворять условию

.

Напряжение определяется по данным раздела 2 Норм в зависимости от рабочей температуры соответствующего участка трубопровода.

5.2.7.2. Эквивалентные напряжения, вычисляемые на этапах II и IV полного расчета (пп. 5.2.6.3, 5.2.6.5), должны удовлетворять условию:

.

Величина принимается по данным раздела 2 Норм в зависимости от соответствующей температуры участка трубопровода ( - для расчета по этапу II и - для расчета по этапу IV).

5.2.7.3. Эквивалентные максимальные условные напряжения, вычисляемые на этапе III полного расчета (см. п. 5.2.6.4), должны удовлетворять условию

.

Значение допускаемой амплитуды напряжения принимается по рис. 5.15 в зависимости от числа циклов нагружения (пусков) трубопровода за весь период эксплуатации.

Для трубопроводов с рабочей температурой 150-250°С число циклов нагружения следует принимать с запасом (с превышением над ожидаемым действительным значением) не менее 50%, а при более высокой температуре - с запасом не менее 100%. Если расчетное число циклов нагружения трубопровода менее 3000, то принимается значение при 3000 циклах.

Под циклом нагружения трубопровода понимается периодически повторяющийся режим его работы, включающий нагрев, эксплуатацию при постоянной температуре и отключение с полным охлаждением. Следовательно, количество циклов нагружения трубопровода равно числу включений его в работу из холодного состояния или числу отключений его на длительное время.

5.2.8. Применение и учет монтажной растяжки

5.2.8.1. В высокотемпературных трубопроводах монтажная (холодная) растяжка применяется для повышения их прочности и уменьшения передаваемых усилий на оборудование в рабочем состоянии, а в низкотемпературных трубопроводах - для уменьшения нагрузки на оборудование в рабочем состоянии.

5.2.8.2. Применять монтажную растяжку необязательно. Вопрос о целесообразности ее применения, а также о ее величине и месте выполнения следует решать с учетом конкретных особенностей трубопровода.

5.2.8.3. Рекомендуется применять монтажную растяжку в высокотемпературных трубопроводах, обладающих локализаторами ползучести, т.е. элементами, в которых может происходить интенсивное накопление деформации ползучести.

5.2.8.4. Величину монтажной растяжки в низкотемпературных трубопроводах рекомендуется назначать не более 60% от воспринимаемого (компенсируемого) температурного расширения, а в высокотемпературных трубопроводах - не более %, где - коэффициент, представленный графически на рис. 5.6.

1451 × 1515 пикс.     Открыть в новом окне

5.2.8.5. Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода допускается лишь в том случае, когда гарантируется выполнение ее в строгом соответствии с данными проекта. Для низкотемпературного трубопровода монтажная растяжка учитывается на этапах II и IV полного расчета, а для высокотемпературного трубопровода - только на этапе II (исключение см. п. 5.2.8.8).

5.2.8.6. При применении монтажной растяжки с негарантируемым качеством выполнения рекомендуется производить расчет трубопровода без учета монтажной растяжки (ее положительный эффект относится к неучитываемым факторам, повышающим запас надежности). При этом требуется, однако, обосновать положительное значение применяемой монтажной растяжки.

5.2.8.7. Учет монтажной растяжки в расчете высокотемпературного трубопровода по этапу II допускается только при определении передаваемой нагрузки на оборудование. В этом случае расчет должен выполняться в двух вариантах:

с учетом монтажной растяжки и при введении действительной температуры нагрева (расчет для определения усилий воздействия на оборудование);

без учета монтажной растяжки и при введении фиктивной температуры согласно п. 5.2.3.6 (расчет для оценки прочности трубопровода).

При этом требуется обосновать благоприятное воздействие монтажной растяжки на напряженное состояние трубопровода в рабочем состоянии.

5.2.8.8. Если для высокотемпературного трубопровода величина монтажной растяжки превышает величину, указанную в п. 5.2.8.4, то необходимо (независимо от качества выполнения монтажной растяжки) выполнить дополнительный расчет трубопровода по этапу IV с учетом монтажной растяжки, но без учета саморастяжки (т.е. при тех же расчетных условиях, которые принимаются при выполнении расчета низкотемпературного трубопровода по этапу IV).

5.2.8.9. Усилия воздействия низкотемпературного трубопровода на оборудование в холодном состоянии можно определять по формуле п. 5.2.4.3 и при учете монтажной растяжки.

5.2.8.10. Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода производится путем введения соответствующих взаимных смещений стыкуемых сечений (т.е. смещений стыкуемых сечений при выполнении растяжки).

Приложение

Справочное

Значение коэффициента линейного расширения, коэффициента теплопроводности, модуля упругости и коэффициента температуропроводности

Марки сталей	Температура, °С
	20	100	150	200	250	300	350	400	450	500	600
	Коэффициент линейного расширения альфа_t х 10(-6), 1/К
Ст3, 10, 20, 20К, 22К, 09Г2С, 15ГС, 16ГС, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф	11,5	11,9	12,2	12,5	12,8	13,1	13,4	13,6	13,8	14,0	14,4
Х18Н10Т, Х18Н12Т, 12Х11В2МФ	16,4	16,6	16,8	17,0	17,2	17,4	17,6	17,8	18,0	18,2	18,5
	Коэффициент теплопроводности лямбда_i, Вт/(м х К)
Ст3, 20, 20К, 22К	44,0	44,0	43,0	42,0	40,0	39,0	38,0	36,0	34,0	30,0
12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ	38,0	38,0	37,0	36,5	36,0	35,5	35,0	34,0	33,0	30,0
	Модуль упругости Е_t х 10(5), МПа
Ст3, 20, 20К, 22К	2,04	2,01	1,99	1,96	1,94	1,88	1,84	1,79	1,73	1,63	-
09Г2С, 16ГС, 12ХМ, 15ХМ, 12МХ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф	2,14	2,09	2,06	2,04	2,01	1,99	1,94	1,88	1,84	1,79	1,65
X18H10T, Х18Н12Т, 12Х11В2МФ	2,09	2,04	1,99	1,94	1,88	1,84	1,79	1,73	1,99	1,68	1,63
	Коэффициент температуропроводности а_t, мм2/с
Ст3, 20, 20К, 22К	13,0	13,0	13,0	12,0	11,5	11,0	10,0	9,0	8,5	8,0	-
12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф	11,0	11,0	11,0	10,0	9,5	9,0	8,5	8,0	7,5	7,0	6,0

Приложение

Справочное

Средние коэффициенты линейного расширения ,1/°С.

Группы сталей	Интервал температур, °С
	20-50	20-100	20-150	20-200	20-250	20-300	20-350	20-400	20-450	20-500	20-550	20-600	20-650
Углеродистые и низколегированные	11.5	11,9	12,2	12,5	12,8	13,1	13,4	13,6	13,8	14,0	14,2	14,4	-
Хромистые нержавеющие	10,0	10,3	10,6	10,8	11,0	11,2	11,4	11,5	11,7	11,8	11,9	12,0	-
Аустенитные хромоникелевые	16,4	16,6	16,8	17,0	17,2	17,4	17,6	17,8	18,0	18,2	18,4	18,5	18,7

Приложение