GOST R 54918-2012

• gost-r-54918-2012.pdf (1.50 MiB)
  ГОСТ Р 54918-2012

GOST R 54918−2012 (ISO/TR 10400:2007) Potrubí обсадные, насосно-kompresor, бурильные a trubky pro potrubí v ropném a plynárenském průmyslu. Vzorce a výpočet vlastností

GOST R 54918−2012
(ISO/TR 10400:2007)

NÁRODNÍ NORMY RUSKÉ FEDERACE

TRUBKY ОБСАДНЫЕ, НАСОСНО-KOMPRESOR, БУРИЛЬНЫЕ A TRUBKY PRO POTRUBÍ V ROPNÉM A PLYNÁRENSKÉM PRŮMYSLU

Vzorce a výpočet vlastností

Casing, tubing, drill and line pipes for petroleum and natural gas industries. Equations and calculation of properties

OAKS 75.180.10
OP 13 2100
13 2700
13 2400
13 9000

Datum zavedení 2013−10−01

Předmluva

1 PŘIPRAVENÉ Подкомитетом PC 7 «Trubky нарезные ropného сортамента» Technický výbor pro normalizaci TC 357 «Ocelové a litinové potrubí a nádrží" na základě autentického překladu do ruského jazyka uvedeného v odstavci 4 je mezinárodní standard, který je vyroben LLC «Specializovaná firma překlad «Mezirezortní"

2 ZAPSÁNO Technickým výborem pro normalizaci TC 357 «Ocelové a litinové potrubí a nádrží"

3 SCHVÁLEN A UVEDEN V PLATNOST Usnesením Federální agentura pro technickou regulaci a metrologii od 27. června 2012 N 123-art

4 tato norma je модифицированным ve vztahu k mezinárodnímu standardu ISO/10400:2007* «Průmysl ropný a plynárenský. Vzorce a výpočty podle definice vlastností pouzdra, насосно-čerpací, vrtné trubky a potrubí, používané jako pouzdra nebo насосно-čerpací trubky» (ISO/TR 10400:2007 «Petroleum and natural gas industries — Equation and calculation for the properties of casing, tubing, drill pipe and line pipe used as casing or tubing»), tím, že:

— změny jednotlivých slov (slovních spojení, hodnoty ukazatelů, odkazy), označených v textu této normy kurzívou*;

— změny jednotlivých konstrukčních prvků (bodů, odrážky, odstavce, терминологических článků, tabulek a obrázků), označených v textu této normy kurzívou a полужирной kolmicí, která se nachází na okraji tohoto textu**;

— provedení dalších slov (frází, hodnoty ukazatelů, odkazy), označených v textu této normy tučně kurzívou*;

— provedení dalších strukturálních prvků (podkapitoly, odstavce, odrážky, odstavce, терминологических článků, tabulek a obrázků), označených v textu této normy полужирной kolmicí, která se nachází na okraji tohoto textu**;

— změnit jeho strukturu tak, aby v souladu s pravidly stanovenými вГОСТ P 1.5 (podkapitoly 4.2 a 4.3). Srovnání vzory této normy se strukturou uvedené mezinárodní normy naleznete v další příloze ANO.
________________
* V papírovém originále označení a číslo normy a normativní dokumenty v sekcích «2 Normativní odkazy»; «3 Termíny a definice», «10 Výpočet odolnosti spojek při akci tlaku», «11.1 Obecná ustanovení" «Aplikace DB» jsou uvedeny obyčejným písmem; označené v textu označení «» jsou uvedeny tučně kurzívou, zbytek textu dokumentu kurzívou;
** V elektronické verzi svislá čára se nachází na pravé straně na polích. — Poznámky výrobce databáze.

Název této normy změněn relativně názvy uvedené mezinárodní normy tak, aby v souladu s GOST R 1.5 (sekce 3.5).

Při použití této normy je doporučeno použít namísto referenčních mezinárodních standardů odpovídajících národních norem Ruské Federace a mezistátní normy, informace o tom, které jsou uvedeny ve vedlejší příloze DB

5 PŘEDSTAVEN POPRVÉ


Pravidla pro použití této normy jsou stanoveny v GOST R 1.0−2012 (§ 8). Informace o změnách na této normy je zveřejněn na každoroční (od 1 ledna tohoto roku) informační rejstříku «Národní normy», a oficiální znění změn a doplňků — v měsíčním informačním rejstříku «Národní standardy». V případě revize (výměna) nebo zrušení této normy příslušné oznámení bude zveřejněno v nejbližším vydání měsíčního informačního ukazatel «Národní standardy». Relevantní informace, oznámení a texty najdete také v informačním systému veřejné — na oficiálních stránkách Federální agentury pro technickou regulaci a metrologii na Internetu (gost.ru)

Úvod

Tato norma je navržena s cílem přechodu ruské průmyslu do světové praxi výpočet vlastností pouzdra, насосно-čerpací, vrtné trubky a trubky pro potrubí, se provádí podle mezinárodní normy ISO/10400, odstranění překážek obchodu, aplikace kompatibilní a взаимозаменяемой výrobků, zvýšit srovnatelnost výsledků výpočtů, zvýšení úrovně projektování a výběr trubek pro různé podmínky použití.

V ISO/10400 je uveden výpočet vlastností trubek při детерминистическом a вероятностном (nebo statistickém) přístupy, заключающихся ve srovnání očekávané zatížení, akci, které budou podléhat potrubí, a jejich očekávané odolnosti vůči takové zátěži. Jak zatížení, tak i odolnost trubek, jednotlivě nebo společně, mohou být změněny pomocí příslušných vypočtených koeficientů.

Při детерминистическом přístupu pro výpočet jediné hodnoty ukazatelů provozní vlastnosti, konstrukce používají nominální geometrické parametry a vlastnosti potrubí. Při вероятностном přístupu stejné parametry a vlastnosti jsou používány jako náhodné proměnné, podle kterých dostávají statistického rozdělení indexu provozních vlastností. Takové rozdělení provozních vlastností v kombinaci s určitým dolní процентилем umožňuje získat konečný odhad vzorec.

ISO/10400 nebere výpočty vrtů obecně a definice očekávaných zatížení, obsahuje pouze výpočtové vzorce, který slouží pro stanovení odolnosti trubek na specifikovanou zátěž, bez ohledu na jejich původ. Také v něm jsou uvedeny vzorce mezních hodnot, které mohou být použity pro stanovení odolnosti konkrétního vzorku se známou geometrií a vlastnostmi, ale také vzorce používaných pro navrhování vrtů na základě konzervativního hodnocení geometrických parametrů a vlastností trubky. Výběr hodnot koeficientů používaných pro výpočet funkce je ponecháno na uživateli standardu.

Tato norma je upraven ve vztahu k ISO/10400 v souvislosti s potřebou doplnění velikostí, typů závitových spojů a skupin pevnost pouzdra, насосно-čerpací, vrtné trubky a trubky pro potrubí, široce používané v ruské ropy a zemního plynu průmysl.

Modifikace této normy ve vztahu k ISO/10400 je následující:

— doplněny vzorce a doporučení pro potrubí, vyrobených podle norem na обсадные a насосно-kompresor trubky (GOST P 53366), бурильные trubek (GOST P 54383) a trubky pro potrubí (GOST ISO 3183);

— přidány výpočty pro pouzdra a насосно-čerpací trubky skupin pevnost К72 a Q135, vnějšími průměry 146,05; 250,83; 323,85 a 425,45 mm, s nízkou hmotností ОТТМ, ОТТГ, TUBING, НКТВ, НКМ;

— vyloučeny závitem Extreme-line a Integrál-společného, nejsou používané v ruské průmyslu;

— vyloučeny hodnoty ukazatelů, vyjádřené v americkém systému jednotek, které jsou nepraktické používat v národní normalizace, a je vhodné aplikace L;

— legenda velikostí trubek Řada 1 a Řada 2 nahrazeny příslušnými hodnotami vnějších průměrech a tloušťkách stěny, jsou vyloučeny příslušné termíny «Řada 1 (label 1)», «Řada 2 (známka 2)»;

— informace o pozadí vývoje vzorce nahrazeny příslušnými odkazy na zdroj informací.

Vzorce a doporučení této normy mohou být použity pro výpočty charakteristik a vlastností podobných trubek (včetně s podobnými nízkou hmotností), vyrobených podle technickým podmínkám a firemními standardy.

1 Oblast použití

Tato norma se vztahuje na обсадные, насосно-kompresor a бурильные potrubí pro ropný a plynárenský průmysl, stejně jako na trubky pro potrubí používané jako pouzdra a насосно-čerpací trubky.

Tato norma obsahuje vzorce a pokyny potřebné pro výpočet různých vlastností potrubí, včetně:

— provozní vlastnosti (odolnost vůči axiálním zatížení, vnitřní tlak a смятию);

— fyzikální vlastnosti;

— točivý moment při свинчивании;

— zkušební гидростатическое tlak;

— kritické rozměry výrobků dle kritérií různých testů;

— kritické rozměry zkušebního zařízení;

— kritické velikosti vzorků pro testování.

Podle vzorce pro výpočet ukazatelů provozní vlastnosti výrobků jsou popsány informace o použití těchto vzorců.

Uvedené v této normě vzorce a doporučení jsou určeny pro výpočet vlastností trubky, vyrobené v souladu s GOST R 53366, GOST P 54383 a GOST ISO 3183. Vzorce a doporučení mohou být také použity pro výpočet vlastností trubky, vyrobené podle jiných norem. Oblast použití této normy zahrnuje také potrubí, подвергавшиеся v procesu výroby studené deformace, například studené rotačním rovnání. Oblast použití této normy nezahrnuje potrubí, подвергавшиеся studené deformace po výrobě, jako je například prozradí nebo намотке v zálivu.

Uvedené v této normě vzorec platí pro výpočet provozních vlastností trubek podle GOST ISO 3183 pouze při použití těchto trubek jako pouzdra a насосно-čerpací ve vrtech nebo při laboratorních testech, s ohledem na dodržování procesů tepelného zpracování, úpravy, limity obratu a další parametry, jako trubky podobnými procesy, vlastnosti a parametry pouzdra a насосно-čerpací trubky. Se stejnými podmínkami tato norma může být použita pro výpočet vlastností vrtné trubky.

Tato norma a v něm uvedené vzorce umožňují propojit původní nastavení výrobu trubek podle GOST P 53366, GOST P 54383 a GOST ISO 3183 s očekávaným výkonem provozních vlastností. Vzorec pro výpočet vlastností nejsou zárukou těchto vlastností. Výrobce mají právo vyrábět trubky v souladu s normami, potvrdil jejich rozměry a fyzikální vlastnosti. Vzorce slouží jako referenční bod pro spotřebitele při hodnocení ukazatelů provozních vlastností potrubí, projektování studní nebo studium vlastností trubky.

Tato norma neobsahuje oficiální pravidla navrhování. Obsahuje vzorce a příklady výpočtů vlastností trubek, určené pro vrtání. Neobsahuje pokyny pro definici zatížení, působící na potrubí, nebo na nezbytný hromadění síly. Spotřebitel by měl stanovit odhad zatížení a vybrat si bezpečnostní rezervu, která zajistí bezpečnost a efektivitu konstrukce. Design zatížení a bezpečnostní rezervu je třeba definovat s ohledem na zkušenosti z oborových předpisů a podmínek provozu konkrétní studny.

Všechny vzorce a ukazatele provozní vlastnosti uvedené v této normě, jsou určeny pro běžné provozní podmínky a charakteristiky potrubí, odpovídající GOST P 53366, GOST P 54383 a GOST ISO 3183. Výpočty, které mohou být požadovány pro zvláštní provozní podmínky, jsou uvedeny v příloze D.

Oblast použití této normy nezahrnuje provozní vlastnosti trubek při dynamické zatížení a utěsnění závitových spojů potrubí.

V této normě je pozitivní vždy považovány za pevností v tahu napětí.

2 Normativní odkazy

_______________
* Použití souběžného odkazy na dvě normy znamená, že tyto normy jsou vzájemně zaměnitelné podle jeho požadavků.


V této normě použity normativní odkazy na následující normy:

GOST ISO 3183−2012 ocelové Trubky pro potrubí v ropném a plynárenském průmyslu. Obecné technické podmínky

GOST R 51906−2002 Připojení závitové pouzdra, насосно-čerpací trubky a potrubí a závitové калибры pro ně. Obecné technické požadavky

GOST R 53365−2009 Potrubí обсадные a насосно-kompresor a spojka k nim. Základní nastavení a kontrolu závitových spojů. Obecné technické požadavky

GOST R 53366−2009 (ISO 11960:2004) ocelové Trubky používané jako pouzdra nebo насосно-čerpací potrubí pro studny v ropných a plynárenský průmysl. Obecné technické podmínky

GOST R 54383−2011 (ISO 11961:2008) Trubky ocelové бурильные pro ropný a plynárenský průmysl. Technické podmínky

Poznámka — Při použití opravdovým standardem je vhodné zkontrolovat účinek referenčních standardů informačního systému veřejné — na oficiálních stránkách Federální agentury pro technickou regulaci a metrologii v síti Internet nebo ve výroční informační cedule «Národní standardy», který je zveřejněn ke dni 1 ledna tohoto roku, a na выпускам měsíční informační ukazatel «Národní normy» pro aktuální rok. Pokud je nahrazen referenční standard, na který je dána недатированная odkaz, je doporučeno použít platnou verzi této normy je s ohledem na všechny provedené v této verzi změny. Pokud je nahrazen referenční standard, na který je dána датированная odkaz, pak je doporučeno použít verzi tohoto standardu s výše uvedeným rok schválení (přijetí). Pokud po schválení této normy v referenční standard, na který je dána датированная odkaz, změněna, ovlivňuje pozici, na který je dán odkaz, pak je to situace, doporučuje se používat bez ohledu na dané změny. Pokud referenční norma je zrušena bez náhrady, je to stav, ve kterém je uveden odkaz na něj, je vhodné použít na části, které ovlivňují tento odkaz.

3 Termíny a definice

V této normě použity termíny podle GOST P 53365, GOST P 53366, GOST P 51906, stejně jako následující termíny s příslušnými definicemi:

3.1 pravděpodobnostní přístup (probabilistic method): Přístup, podle kterého se pro výpočet distribuce ukazatelů provozní vlastnosti, používají rozdělení ukazatelů geometrických parametrů a vlastností kovu.

3.2 hlavní napětí (principal stress): Napětí v hlavní rovině, v níž je smykové napětí rovno nule.

Poznámka — Při každém nabitém stavu v každém bodě existují tři vzájemně перпендикулярные roviny, v nichž je smykové napětí rovno nule. Složky normálního napětí v těchto rovinách jsou hlavní napětí. Největší z těchto tří napětí se nazývá největším hlavním napětím.

3.3 tlak poškodí (fracture pressure): Vnitřní tlak, při němž dojde k destrukci potrubí z důvodu šíření nedokonalosti.

3.4 deterministický přístup (deterministic method): Přístup, ani, že všechny proměnné, které určují ukazatele pro provozní vlastnosti jsou přesně známy.

Poznámka — Ukazatele provozní vlastnosti trubek závisí na jeden nebo více kontrolních parametrů. Ve vzorcích používaných při детерминистическом přístupu, používají specifické geometrické parametry a vlastnosti kovu pro výpočet jediné hodnoty ukazatelů provozní vlastnosti. Při konstrukční výpočty tato hodnota je předpokládanou teplotou.

3.5 pravá křivka napětí-deformace (true stress-strain curve): Křivka v souřadnicích skutečné napětí (ордината) — logaritmická deformace (абсцисса).

3.6 skutečné napětí, napětí Koshas (true stress, Cauchy stress): Napětí, který je definován jako poměr úsilí, působí na povrch těla, na konečného náměstí tohoto povrchu.

3.7 koeficient variace (coefficient of variance): Безразмерная náhodné proměnná, která je definována jako poměr směrodatné odchylky k průměru.

3.8 logaritmická deformace (logarithmic strain): Hodnota lineární deformace těla trubky, která se rovná pro všechny fyzické логарифму vztahy konečné délky těla potrubí k jeho původní délce.

Poznámka — Logaritmická deformace může být stejné pro všechny fyzické логарифму částky jednotky a vypočítá deformace.

3.9 plastové zničení (ductile rupture): Zlomenina těla trubky v oblasti plastické deformace, způsobené vnitřním tlakem a/nebo продольным protahováním.

3.10 vypočtené deformace (strain engineering): Hodnota lineární deformace těla trubky, která je definována jako poměr změny délky těla potrubí k jeho původní délce.

3.11 odhad napětí (engineering stress): Napětí, který je definován jako poměr úsilí, působí na povrch těla do původní plochy tohoto povrchu.

3.12 vedení (template): Dokument, který obsahuje vzorce, metody testování a měření, určené pro stanovení návrhových ukazatelů provozních vlastností.

3.13 offset mez kluzu (yield stress bias): Hodnota, která je definována jako poměr skutečné mez kluzu k požadovanému minimálnímu omezení fluktuace.

3.14 statistický přístup (synthesis method): Přístup, v souladu s kterým je nejistota a je pravděpodobné, že hodnoty ukazatelů provozní vlastnosti trubek definují pomocí soustavy ukazatelů geometrických parametrů a vlastností kovu.

Poznámka: — Pro určení statistického rozdělení ukazatelů provozních vlastností je to distribuce s ohledem na kombinaci s formulí mezních hodnot. Rozdělení ukazatelů provozní vlastnosti v kombinaci s nacházející dolní процентилем určují konečný vzhled výpočtového vzorce.

3.15 fluktuace (yield): Stálá неупругая deformace.

3.16 fluktuace těla potrubí (pipe body yield): Napjatý stav, při kterém začíná během kovu kdekoliv v těle trubky.

3.17 úroveň přijatelnosti (inspection threshold): Maximální velikost vady typu trhliny, povolené stanovenými požadavky.

3.18 vzorce mezních hodnot (limit state equations): Vzorce, které na geometrickými parametry a vlastnosti kovových vzorků trubek umožňují definovat kritérium zničení trubky.

Poznámka — Podle vzorce mezních hodnot určují s maximální přesností ukazatele pro provozní vlastnosti, vlastní odběr vzorků trubek bez ohledu na mezních odchylek tohoto vzorku.

3.19 vzorce návrhových mezních hodnot (design equations): Vzorce, umožňující na základě požadavků norem nebo měření, určit ukazatele pro provozní vlastnosti, které se používají při konstrukční výpočty.

Poznámka — Vzorec návrhových mezních hodnot lze dosáhnout tím, že vyhledávání přiměřených omezení proměnných do vzorce mezních hodnot s cílem stanovení očekávaných ukazatelů provozních vlastností s daným stupněm bezpečnosti. Vzorec návrhových mezních hodnot odvozen bayesovská statistika tím, že odpovídá na konkrétní dolnímu процентилю křivky rozdělení pravděpodobnosti odolnosti.

3.20 počet závitů na palec (threads per inch): Počet vinutí závitů na délce 25,4 mm.

Poznámka — 1 kolo na palec se rovná 0,0394 kolo na milimetr, 1 kolo na milimetr rovná 25,4 kolo na palec.

3.21 efektivní napětí (effective stress): Napětí, který bere v úvahu napětí, způsobené tlakem, a осевое napětí používané v této normě s cílem zjednodušení vzorce.

Poznámka — Efektivní napětí v podobě, v jaké je použit v této normě, není představuje určitou fyzickou hodnotu. To představuje hodnotu, spolehlivé kotvení z longitudinální napětí, vnitřního tlaku, vnějšího tlaku a velikostí potrubí, pro použití v některých vzorcích. Někdy volal jeho fiktivní napětí Любинского.

4 Označení

V této normě použity následující označení:

 — натяг při manuálním свинчивании;

 — vzdálenost od zadek spojky před založením trojúhelníkový znaky při manuálním свинчивании;

 — plocha kritického průřezu více spravedlivější součásti připojení;

, ,  — rozměry spotřebiče pro test zaměřený загиб;

 — kritická velikost, příslušenství pro test zaměřený загиб;

 — velikost průřezu na vnitřním průměrem;

 — plocha průřezu spojky;

 — plocha průřezu potrubí v rovině posledního kola závitů s plným profilem;

 — velikost průřezu na vlevo průměru;

 — průřez potrubí;

 — průměrná velikost průřezu potrubí;

 — plocha průřezu vzorku pro tahové;

 — ve vzorci mezních hodnot — největší skutečná hloubka vady typu trhliny; ve vzorci návrhových mezních hodnot — maximální hloubka vady typu trhliny, невыявленного systémem kontroly;

 — hloubka nedokonalosti, сопоставимая s konkrétní úrovní přijetí, tj. největší hloubka vady typu trhliny, která může být přijata systémem kontroly jako povolená nedokonalost;

 — průměrná hodnota vztahu , která se použije při регрессионном analýze;

 — parametr weibullovo rozdělení;

 — vzdálenost mezi stěnou matrice, nebo podpěrami při testování na směrový загиб;

 — ohýbání trubek — zpětná hodnota poloměru ohybu osy potrubí;

 — náhodná proměnná, popisující nejistotu modelu;

 — vnitřní průměr potrubí;

 — vnitřní průměr přistání;

 — vnitřní průměr potrubí, který počítá s koeficientem ;

 — průměr prohlubně závit spojky v rovině konci potrubí při mechanickém свинчивании;

 — vnitřní průměr závitu trubky v rovině zadek spojky při mechanickém свинчивании mm;

 — jmenovitý vnější průměr trubky;

 — střední vnější průměr trubky po zářez;

 — střední vnější průměr trubky;

 — střední vnější průměr trubky do o stupínek;

— jmenovitý vnější průměr speciální spojky;

 — vnější průměr koncové rovině běžné spojky se speciální фаской;

 — jmenovitý vnější průměr běžné spojky;

 — maximální vnější průměr trubky;

 — minimální vnější průměr trubky;

 — vnější průměr závitu trubky;

 — Youngův modul;

 — střední průměr závitu střední spojky pro spojení SLUNCE a ОТТМ nebo vnitřní průměr расточки spojky pro připojení НКМ a ОТТГ;

 — střední průměr závitu v rovině zadek spojky;

 — střední průměr závitu v rovině konci trubky;

 — střední průměr závitu v rovině ruční свинчивания;

 — střední průměr závitu v hlavní rovině;

— počet Euler nebo základ přirozeného logaritmu, kterou je 2,718281828;

— výstřednost;

 — stupně volnosti;

 — funkce hustoty celkové pravděpodobnosti proměnných je vektor ;

 — plátek po впадинам profilu potrubí threading;

 — осевое úsilí;

— složka efektivní axiální úsilí, není způsobená ohybem;

 — efektivní осевое úsilí;

 — осевое úsilí při vzniku fluktuace podle vzorce Barlow;

 — délka závitu s neúplnou profilem;

funkce mezních hodnot;

 — míra vlivu na křivku FAD mezních hodnot;

 — míra vlivu na křivku FAD mezních hodnot;

 — míra vlivu na křivku FAD mezních hodnot;

 — míra vlivu na křivku FAD mezních hodnot;

 — míra vlivu na křivku FAD mezních hodnot;

 — výška profilu трапецеидальной závitu;

 — součinitel, který bere v úvahu tvar křivky napětí-deformace;

 — výška profilu-trojúhelníkové závit;

 — výška původního profilu trojúhelníkové závit;

 — moment setrvačnosti průřezu potrubí;

 — průměrný moment setrvačnosti průřezu potrubí;

 — ohybový moment;

 — polární moment setrvačnosti průřezu potrubí;

 — vzdálenost mezi konci potrubí až do poloviny spojky při mechanickém свинчивании;

 — odolnost kovu k destrukci;

 — odolnost kovu k destrukci v určitém prostředí;

 — faktor intenzity napětí na bázi J-integrálu;

J-integrál — intenzita pole napětí a deformace u vrcholu trhliny;

 — faktor intenzity napětí ve vrcholu trhliny;

 — průběžný proměnná ve vzorci kritéria fluktuace pozadí Мизеса podle normy [1] nebo [2];

 — součinitel pevnosti v lomu, získaný v souladu s výsledky zkoušek;

 — průběžný proměnná ve vzorci kritéria fluktuace pozadí Мизеса podle normy [1] nebo [2];

 — průběžný proměnná ve vzorci kritéria fluktuace pozadí Мизеса podle normy [1] nebo [2];

 — konstanta ve vzorci pro elastické zvrásnění;

 — korekční faktor, který bere v úvahu deformaci trubky a деформационное kalení kovů;

 — poměr řazení elastického zvrásnění;

 — negativní faktor pro projektového elastického zvrásnění;

 — koeficient prodloužení;

 — korekční faktor pro mezních hodnot elastického zvrásnění;

— korekční faktor pro pole dat v tabulce, Tedy 1;

 — poměr, zaměstnanec je pro určení minimální tloušťky stěny potrubí, vhodná pro výrobu příčné vzorku pro testy na bicí ohýbání;

 — koeficient zpevnění pro křivky skutečné napětí-deformace;

 — koeficient přepočtu délky;

 — koeficient viskozity zničení kovu v určitém prostředí;

 — korekční faktor pro výpočet hmotnosti;

 — míra konverze napětí;

 — hodnota napětí, způsobených vnitřním tlakem, a mez kluzu;

 — geometrický faktor horního kvadrantu ve vzorci kritéria fluktuace pozadí Мизеса podle normy [1] nebo [2];

 — geometrický faktor dolní kvadrant ve vzorci kritéria fluktuace pozadí Мизеса podle normy [1] nebo [2];

 — faktor intenzity napětí;

 — korekční faktor na odchylku od průměru;

 — negativní faktor ve vzorci návrhových mezních hodnot;

 — negativní faktor ve vzorci mezních hodnot;

 — součinitel, který bere v úvahu nastavenou mezní odchylka tloušťky stěny potrubí;

 — koeficient přepočtu hmotnosti na jednotku délky;

— korekční faktor pro výpočet středního průměru závitu v rovině zadek spojky;

 — faktor výchylky pro plastického zvrásnění;

 — negativní faktor pro projektového plastického zvrásnění;

 — korekční faktor pro mezních hodnot plastického zvrásnění;

 — koeficient citlivosti;

— délka transformačního úseku vnitřní přistání;

 — délka S-obrazové vzorku;

 — vzdálenost mezi konci potrubí před začátkem přechodného pozemku přistání;

 — minimální délka závitu s vrcholy plného profilu na konci trubky;

 — délka potrubí je s ohledem na dokončování konců;

- délka párování při mechanickém свинчивании spojení s номинальными geometrickými parametry;

— délka přechodného pozemku venkovní přistání;

— délka vnitřní přistání;

 — délka trubky;

 — délka spojky;

 — nominální детерминистическая zatížení;

 — faktor zatížení;

 — celková délka závitů potrubí;

 — vzdálenost mezi konci trubek do roviny ruční свинчивания;

 — délka závitu potrubí s plným profilem;

— vypočtená hmotnost trubky;

 — hmotnost běžné spojky;

 — hmotnost spojky pro pouzdra ;

 — hmotnost spojky, удаляемая při provádění speciální zkosení;

 — hmotnost spojky se speciální фаской;

— zvýšení tělesné potrubí při venkovní a vnitřní высадках;

— zvýšení tělesné potrubí při venkovní vylodění;

— zvýšení tělesné potrubí při vnitřní vylodění;

 — vypočtená hmotnost trubky délky ;

 — hmotnost trubky bez závitu a přistání na jednotku délky;

 — hmotnost, удаляемая při нарезании závitů na potrubí;

 — hmotnost potrubí se závitem a spojkou na jednotku délky;

 — hmotnost potrubí po přistání na jednotku délky;

 — nejistota modelu;

— vzdálenost od tváře konce spojky do roviny ruční свинчивания;

 — točivý moment;

— počet testů na смятие;

 — počet testů;

 — počet závitů na spárování;

 — овальность;

 — rozteč závitů;

— platný tlak;

 — tlak zvrásnění;

— maximální tlak;

 — tlak zvrásnění v přítomnosti vnitřního tlaku;

 — projektové tlak zvrásnění;

 — projektové tlak zvrásnění upravené vnitřní tlak;

 — tlak zvrásnění upravené осевое napětí a vnitřní tlak;

 — tlak elastického zvrásnění;

 — rozdíl tlaků elastického zvrásnění;

 — projektové tlak elastického zvrásnění;

 — maximální tlak elastického zvrásnění;

— pravděpodobnost selhání potrubí při пластическом odbourávání;

 — zkušební гидростатическое tlak;

 — vnitřní tlak;

 — vnitřní tlak při odbourávání;

 — vnitřní tlak při výskytu netěsnosti;

 — vnitřní tlak při пластическом destrukci potrubí tvář těsnění;

 — s pozměňovacím návrhem na ose zatížení a venkovní tlak;

 — změna tlaku závitů závit spojky a ниппеля na sebe v důsledku свинчивания po aplikaci vnitřního tlaku;

 — vnitřní tlak výskyt fluktuace v тонкостенной potrubí;

 — vnitřní tlak výskyt fluktuace v муфте;

 — vnitřní tlak výskyt fluktuace v толстостенной potrubí s tvář těsnění;

 — vnitřní tlak výskyt fluktuace v толстостенной potrubí s otevřenými торцами;

 — pevnost;

 — rozdíl tlaků;

 — venkovní tlak;

 — mezní venkovní tlak při смятии;

 — tlak plastu zvrásnění;

 — tlak střední plastického zvrásnění;

— tlak závitů závit spojky a ниппеля na sebe v důsledku свинчивания;

— maximální tlak těsnost připojení;

 — tlak přechodné zvrásnění;

 — maximální tlak zvrásnění;

 — tlak plastu zvrásnění;

 — rozdíl tlaků plastického zvrásnění;

 — projektové tlak plastického zvrásnění;

 — rozdíl mezi tlakem na pozadí Мизесу a tloušťce stěny;

 — tlak zvrásnění při dosažení limitu obratu;

 — tlak plastu zvrásnění na Cod;

 — maximální tlak plastického zvrásnění;

 — tlak plastu zvrásnění na pozadí Мизесу;

 — průměr расточки v rovině zadek spojky;

 — радиальная souřadnice x;

— poloměr trn (пуансона) test zaměřený загиб;

— poloměr matice pro test zaměřený загиб;

 — zbytkové napětí při negativním tlaku na vnitřním povrchu;

 — plátek po впадинам trojúhelníkový profil závitu;

 — standardní odchylka vztahů použitých pro regresní analýzu;

 — vzdálenost mezi deskami, při сплющивании;

 — среднеквадратичная chyba odhadu podle vzorce regrese;

 — jmenovitá tloušťka stěny potrubí;

 — průměrná tloušťka stěny bez ohledu navrženého typu trhlin;

 — průměrná tloušťka stěny potrubí;

 — maximální tloušťka stěny trubky;

 — minimální tloušťka stěny potrubí;

 — maximální tloušťka stěny bez ohledu navrženého typu trhlin;

 — minimální tloušťka stěny bez ohledu navrženého typu trhlin;

 — s;

 — vektor náhodných proměnných;

 — ukazatel spolehlivosti prvního řádu;

 — součinitel deformace;

 — logaritmická deformace;

 — deformace, odpovídající platným minimální limit obratu;

— průměrná hodnota;

— průměrná hodnota tlaku zvrásnění pro sady výsledků zkoušek na смятие;

 — průměrný běžný výstřednost;

 — průměrná odhadovaná hodnota ;

 — průměrný vypočtený овальность;

průměrný odhad zbytkové napětí při negativním tlaku na vnitřním povrchu;

 — poměr Poisson;

 — počet pi;

 — pravděpodobnost selhání;

 — speciální úhel zkosení;

 — неучтенная podíl na populaci;

 — standardní odchylka;

 — složka osové napětí, není způsobená ohybem;

 — složka osové napětí způsobená ohybem;

 — skutečné napětí (napětí Koshas);

 — odpovídající napětí;

 — efektivní napětí;

 — napětí ve stěně trubky při гидростатическом zkoušce;

 — тангенциальное napětí;

 — maximální hlavní napětí;

 — радиальное napětí;

 — zbytkové napětí;

 — standardní odchylka souboru výsledků zkoušek na смятие;

 — napětí prahovou hodnotu;

 — pevnost v tahu reprezentativního vzorku;

 — pre-nastavit minimální pevnost v tahu;

 — pre-nastavit minimální pevnost v tahu pro spojky;

 — pre-nastavit minimální pevnost v tahu na tělo trubky;

 — pevnost reprezentativního vzorku při roztahování pro tělo trubky;

 — mez kluzu reprezentativního vzorku při protahování;

 — odpovídající mez kluzu při přítomnosti axiální napětí;

 — odpovídající napětí fluktuace v přítomnosti axiální napětí;

 — pre-nastavit minimální mez kluzu v tahu;

 — pre-nastavit minimální mez kluzu v tahu pro spojky;

 — pre-nastavit minimální mez kluzu v tahu pro tělo trubky;

 — mez kluzu reprezentativního vzorku v tahu pro trubky;

 — prodloužení při výpočtu délky vzorku 50,0 mm;

 — касательное napětí při кручении;

 — změna hmotnosti při úpravě konců.

5 Snížení

V tomto standardu se používají následující zkratky:

SUN — typ tvrdé připojení pouzdra s трапецеидальной závitem;

EU — typ připojení насосно-čerpací trubky se dostat uvízlé ven penězi z trojúhelníkové závitem;

FAD — graf odhadu pravděpodobnosti zničení;

LC — typ připojení pouzdra s prodlouženou trojúhelníkové závitem;

NU — typ připojení насосно-čerpací trubky s trojúhelníkové závitem;

PDF — parametry distribuční funkce pravděpodobnosti;

CDF — funkce kumulativní distribuce;

SC — typ připojení pouzdra s krátkým trojúhelníkové závitem;

МКЭ — model konečných prvků;

TUBING — typ připojení насосно-čerpací trubky s trojúhelníkové závitem;

НКТВ — typ připojení насосно-čerpací trubky se dostat uvízlé ven penězi z trojúhelníkové závitem;

НКМ — typ připojení насосно-čerpací trubky s трапецеидальной závitem a uzlem těsnění «kov-kov»;

ОТТМ — typ připojení pouzdra s трапецеидальной závitem;

ОТТГ — typ připojení pouzdra s трапецеидальной závitem a uzlem těsnění «kov-kov».

6 Trojrozměrná fluktuace těla potrubí

6.1 Obecná ustanovení

Při analýze prostorová fluktuace těla potrubí používají kritérium pozadí Мизеса. Elastické stav, který vede ke vzniku kluzu, vzniká při obsazení následujících faktorů:

a) radiální a тангенциального napětí, definovaných podle vzorce Lame pro толстостенного válce;

b) rovnoměrné osové napětí od všech zdrojů, kromě ohybu;

c) osové napětí ohybu pro hranoly Tymošenkové;

d) smykové napětí při кручении bodem zaměřeným na ose trubky.

Více informací o výpočtu trojrozměrné fluktuace těla potrubí je uveden v příloze Va

6.2 Předpoklady a omezení

6.2.1 Obecná ustanovení

Vzorec (1)-(7) jsou založeny na uvedených 6.2.2−6.2.5 předpokladů.

6.2.2 Soustřednost a obvodu průřezu potrubí

Vzorec pro radiální a тангенциальных napětí v ohybu a krutu jsou založeny na předpokladu, že průřez potrubí se skládá z venkovní a vnitřní kruhy, концентричных a mají správný tvar.

6.2.3 Izotropicky fluktuace

Mez kluzu potrubí se předpokládá mimo směr. Předpokládá se, že vlastnosti podélné a příčné vzorky jsou totožné, mají stejné moduly pružnosti a mimo kluzu v tahu a tlaku.

6.2.4 Nedostatek zbytkového napětí

Při určování vzniku fluktuace se předpokládá, že reziduální napětí, vznikající v průběhu výrobního procesu, lze zanedbat.

6.2.5 Nestabilita průřezu (смятие) a podélná nestabilita (выгнутость)

Při možné смятие průřezu z důvodu ztráty stability ještě před vznikem fluktuace. Případ zvrásnění, když venkovní tlak větší vnitřní, viz oddíl 8). Podobně jako při 0 ztrátě podélné stability potrubí do vzniku fluktuace, a изгибающие napětí od выгнутости je třeba vzít v úvahu při kontrole na plynulost.

6.3 Požadavky ke zdrojovým datům

Pro výpočet trojrozměrné fluktuace těla potrubí vyžaduje následující vstupní data:

 — ohýbání trubek — zpětná hodnota poloměru ohybu osy potrubí, rád/m;

 — jmenovitý vnější průměr trubky v mm;

 — осевое úsilí, H;

 — pre-nastavit minimální mez kluzu v tahu, Mpa;

 — součinitel, který bere v úvahu nastavenou mezní odchylka tloušťky stěny potrubí, peer 0,875 pro mezní odchylka minus 12,5%;

 — vnitřní tlak, Mpa;

 — venkovní tlak, Mpa;

 — připojený točivý moment, N·m;

 — jmenovitá tloušťka stěny trubky, mm.

6.4 Formule projektové trojrozměrné fluktuace těla potrubí

Výskyt fluktuace je definován následující rovností

, (1)

kde odpovídal упругому stavu;

 — odpovídající napětí, Mpa;

 — pre-nastavit minimální mez kluzu v tahu, Mpa.

Odpovídající napětí vypočítejte podle vzorce

; (2)

při tomto:

; (3)

; (4)

; (5)

; (6)

; (7)

kde  — odpovídající napětí, Mpa;

 — радиальное napětí, Mpa;

 — тангенциальное napětí, Mpa;

 — složka osové napětí, není způsobená ohybem, Mpa;

 — složka osové napětí způsobená ohybem, Mpa;

 — касательное napětí při кручении, Mpa;

 — vnitřní tlak, Mpa;

 — vnitřní průměr potrubí, který počítá s kurzy , peer mm;

 — součinitel, který bere v úvahu nastavenou mezní odchylka tloušťky stěny potrubí, peer 0,875 pro mezní odchylka minus 12,5%;

 — jmenovitá tloušťka stěny trubky v mm;

 — venkovní tlak, Mpa;

 — jmenovitý vnější průměr trubky v mm;

 — радиальная souřadnice x, pro , a , pro a ;

 — vnitřní průměr potrubí, rovnocenný , mm;

 — осевое úsilí, H;

 — plocha průřezu potrubí, která se rovná mm;

 — ohybový moment N·m;

 — moment setrvačnosti průřezu potrubí, rovné , mm;

 — Youngův modul, rovný 206,9 Gpa;

 — ohýbání trubek — zpětná hodnota poloměru ohybu osy potrubí, rád/m;

 — připojený točivý moment, N·m;

 — polární moment setrvačnosti průřezu potrubí, rovné , mm.

Znaménko ± ve vzorci (6) poukazuje na to, že složka osové napětí způsobená ohybem, může být pozitivní (při protahování) nebo negativní (při kompresi), v závislosti na poloze tohoto bodu průřezu. Od ohybu v bodech průřezu, nacházející se blíže ke středu, poloměru ohybu, než podélná osa potrubí, vznikají tlakové napětí v bodech průřezu, nacházející se dále od středu poloměru ohybu, než podélná osa potrubí, vznikají pevností v tahu napětí.

Jednotkou měření proměnné je v radiánech na metr, což není typické pro ropný a plynárenský průmysl. Nejčastěji používané jednotky měření proměnné je stupeň na 30 m. Pro převod jednotek měření stupňů na 30 m v radiánech na metr pravou část vzorce (6) je třeba vynásobit konstantní /(180·30) nebo 5,8178·10.

Při přítomnosti ohybu vzorec (2) musí mít 4 řešení: pro vnější a vnitřní povrch trubky v tahu a tlaku. Při přítomnosti torzní vzorec (2) musí mít 2 řešení: pro vnější a vnitřní povrch trubky. Při absenci krutu a ohybu vzorec (2), by měla mít jedno řešení: pro vnitřní poloměr potrubí. Ve všech případech se do vzorce (1) je třeba nastavit nejvyšší odhadovaná hodnota .

V důsledku výpočtu, výše v tomto odstavci, určují napjatý stav, který vede k kluzu kovu potrubí v případě nejhorší vlastností tohoto kovu, tj. při nejnižších přípustných hodnot těchto vlastností. Tloušťka stěny trubek při tom přijímají stejné minimální přípustnou tloušťku stěny při эксцентриситете, která je přírodním činitelem procesu výroby trubek.