ГОСТ Р 54918-2012 (ISO/TR 10400:2007) Трубы обсадные, насосно-компрессорные, бурильные и трубы для трубопроводов нефтяной и газовой промышленности. Формулы и расчет свойств стр. 45

a) определяют входные переменные параметры PDF. Они такие же, как указано в таблице F.5, но здесь они рассматриваются как случайные, а не как детерминистические переменные;
b) определяют неопределенности выборок. При помощи метода по F.3.3 получают значения, приведенные в таблице F.12;
c) находят случайные реализации параметров PDF. В таблице F.11 приведены первые и последние реализации. Они были получены путем генерирования случайных отклонений с помощью электронной таблицы.
Таблица F.11 - Случайная реализация параметров PDF для труб группы прочности Р110, изготовленных на стане FD00, после горячей ротационной правки
Переменная
Параметр
Распределение
Реализация
1
2
3
…
9999
1000
Средний наружный диаметр, мм
Среднее значение
Гаусса
246,197
246,190
246,195
…
246,210
246,261
Стандартное отклонение
Гаусса
0,01871
0,02082
0,01819
…
0,01908
0,01903
Средняя толщина стенки, мм
Среднее значение
Гаусса
12,095
12,085
12,0244
…
12,0421
12,0447
Стандартное отклонение
Гаусса
0,01039
0,01048
0,00962
…
0,00992
0,00956
Предел текучести, МПа
Среднее значение
Гаусса
870,149
875,665
874,976
…
876,355
874,976
Стандартное отклонение
Гаусса
4,300
2,839
4,336
…
4,996
4,911
Овальность, %
В
Гаусса
0,2628
0,2670
0,2763
…
0,2712
0,2765
С
Логарифмическое нормальное
3,219
3,229
3,251
…
3,213
3,240
Эксцентриситет, %
В
Гаусса
5,706
5,739
5,829
…
5,847
5,543
С
Логарифмическое нормальное
3,524
3,590
3,579
…
3,438
3,392
Остаточное напряжение, МПа
Среднее значение
Гаусса
-121,973
-119,766
-123,489
…
-126,247
-125,765
Стандартное отклонение
Гаусса
3,493
3,251
3,559
…
3,204
3,333
Неопределенность модели
Среднее значение
Гаусса
0,9608
0,9619
0,9675
…
0,9718
0,9648
Стандартное отклонение
Гаусса
0,04822
0,04796
0,05816
…
0,04933
0,05664
Таблица F.12 - Неопределенности выборок
Переменная
Выборки
Распределение Гаусса
Двухпараметрическое распределение Вейбулла
Среднее значение
Стандартное отклонение
Среднее значение и стандартное отклонение
Среднее значение и стандартное отклонение
Среднее значение и стандартное отклонение
Среднее значение и стандартное отклонение
Средний наружный диаметр, мм
203
246,20; 0,001286
0,465328; 0,000909
-
-
Средняя толщина стенки, мм
132
12,07008; 0,000898
0,261874; 0,000635
-
-
Предел текучести, МПа
46
879,802; 0,6660
31,144715; 0,4709
-
-
Овальность, %
204
-
-
0,2689; 0,005747
3,276; 0,04123
Эксцентриситет, %
194
-
-
5,745; 0,1171
3,510; 0,06634
Остаточное напряжение, МПа
54
-124,9374; 0,4578
23,19478; 0,3237
-
-
Неопределенность модели
75
0,9681; 0,006070
0,05257; 0,004292
-
-
d) для каждой реализации вычисляют прогнозируемую вероятность отказа  . В таблице F.13 приведены значения   для первых и последних реализаций при  , равной 41,09 МПа. Все значения вычисляли по программе FORM.
Таблица F.13 - Прогнозируемая вероятность отказа для каждой реализации при  , равной 41,09 МПа
Реализация
1
1,641·10
2
1,488·10
3
3,947·10
…
…
9999
1,516·10
10000
3,357·10
e) распределение вероятностей   (рисунок F.2) находят подсчетом числа появлений   в каждом интервале. Принят доверительный интервал 95%, который получен интерполяцией кумулятивной плотности;
f) при  , равной 41,09 МПа, 95%-ная доверительная вероятность отказа   составляет 4,66·10  (рисунок F.2). Это несколько заниженное значение, и поэтому необходимо увеличить  . В таблице F.14 приведена зависимость между   и  . Проектная стойкость к смятию должна быть такой, чтобы значение   совпало с заданным уровнем надежности TRL. Путем интерполяции была получена проектная стойкость к смятию 41,184 МПа, или примерно на 2,4% ниже, чем значение, полученное при обработке значительного массива данных.
Таблица F.14 - Калибровка для труб наружным диаметром 244,48 мм, толщиной стенки 11,99 мм, группы прочности Р110, изготовленных на стане FD00, подвергнутых горячей ротационной правке для незначительного массива данных
, МПа
41,09
4,663·10
41,16
4,919·10
41,23
5,186·10
Примечания
1 По оси   - вероятность отказа.
2 По оси   - плотность вероятностей.
3 По оси   - кумулятивная вероятность.
4 Труба наружным диаметром 244,48 мм, толщиной стенки 11,99 мм, группы прочности Р110, изготовленная на стане FD00, подвергнутая горячей ротационной правке.
Рисунок F.2 - Прогнозируемая вероятность отказов PDF и CDF при  , равной 41,09 МПа
На рисунке F.3 показано, как стойкость к смятию меняется в зависимости от размера массива данных в гипотетическом случае, когда размер всех массивов входных данных одинаков (см. [44]). Эти кривые специфичны для данного случая и не должны рассматриваться как общее руководство.
1 - значительный массив данных; 2 - стойкость к смятию; 3 - уменьшение стойкости к смятию
Примечания
1 По оси   - размер массива данных.
2 По оси   - уменьшение прочности по сравнению со значительным массивом, %.
3 По оси   - стойкость к смятию, МПа.
4 Трубы наружным диаметром 244,48 мм, толщиной стенки 11,99 мм, группы прочности Р110, изготовленные на стане FD00, подвергнутые горячей ротационной правке.
Рисунок F.3 - Уменьшение проектной стойкости труб к смятию в зависимости от размера массива данных

Приложение G (справочное). Испытание труб на смятие

Приложение G
(справочное)
G.1 Общие положения
При применении испытания для приемки стандартных труб испытание должно проводиться в соответствии с настоящим приложением.
G.2 Образец
Минимальная длина образца для испытания на смятие должна быть равной:
- восьми наружным диаметрам - при номинальном наружном диаметре 244,48 мм и менее;
- семи наружным диаметрам - при номинальном наружном диаметре более 244,48 мм.
Кроме материала пробы для изготовления образца для испытания на смятие, материала пробы должно быть достаточно для изготовления образцов для испытаний на остаточные напряжения и растяжение (см. рисунок G.1).
_______________
 Пять участков, равномерно распределенных по длине трубы, на которых измеряют средний наружный диаметр, среднюю толщину стенки, овальность и вычисляют эксцентриситет по результатам измерения толщины стенки.
1 - образец для определения остаточных напряжений; 2 - образец для испытания на растяжение; 3 - образец для испытания на смятие;   - наружный диаметр;   - минимальная длина образца для испытания на смятие;   - минимальная длина образца для определения остаточных напряжений
Рисунок G.1 - Измерения, проводимые перед испытанием трубы на смятие
G.3 Испытательная аппаратура
Испытательная аппаратура должна обеспечивать приложение испытательного давления по всей длине образца и не должна накладывать на образец механические и гидравлические радиальные или осевые нагрузки и вызывать внутреннее давление. При испытании на смятие при совместном действии наружного давления и осевой нагрузки аппаратура должна обеспечивать поддержание осевой нагрузки во время приложения наружного давления с точностью ±1% заданного значения.
Испытательная камера должна быть оснащена манометром для отсчета максимального давления, соединенного с камерой во время испытания. Манометр должен быть сертифицирован изготовителем и иметь точность не менее 0,5% шкалы.
Манометр должен быть оснащен системой демпфирования для замедления сброса давления после смятия образца. Манометр должен подвергаться калибровке через каждые 6 мес или чаще, если есть основания сомневаться в его точности. В пределах рабочего интервала погрешность не должна превышать 1%.
G.4 Измерения, проводимые до испытания на смятие