Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем

ГОСТ 20467-85

Группа Г02

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом
и шаровым ниппелем

Fitting pipe connections. Durability estimation of connections with
a cut ring and a ball nipple



ОКП 41 9300

Дата введения 1987-01-01



РАЗРАБОТАН Академией наук БССР

Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛИ

Е.К.Почтенный (руководитель темы), Б.В.Максимовский, А.И.Журавель

ВНЕСЕН Академией наук БССР

Гл. ученый секретарь Президиума АН БССР В.А.Пилипович

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 ноября 1985 г. N 3702

ВЗАМЕН ГОСТ 20467-75

1. Настоящий стандарт устанавливает общий метод вероятностного определения долговечности соединений трубопроводов с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, работающих в неагрессивной среде при температуре от минус 40 до плюс 120 °С.

2. Оценку долговечности соединений необходимо проводить с заданной вероятностью неразрушения. Для соединений, выход из строя которых может привести к аварии, вероятность неразрушения не должна быть менее 0,999 при доверительной вероятности 0,99; для других соединений - не должна быть менее 0,99 при доверительной вероятности 0,95.

3. Оценка долговечности должна базироваться на сопоставлении вероятностных характеристик сопротивления усталости и характеристик эксплуатационной нагруженности по приведенной схеме.

Схема оценки долговечности


Схема оценки долговечности

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем


4. Контролю нагруженности и оценке долговечности следует подвергать штуцеры и трубы соединений с врезающимся кольцом, шаровые ниппели и штуцеры соединений с шаровым ниппелем.

5. Расчетными нагрузками соединений следует считать вызываемые вибрацией трубопроводов переменные изгибающие нагрузки. Контролю нагруженности с определением вида и параметров функции распределения действующих напряжений, приведенных к симметричному циклу, при испытаниях машин следует подвергать все соединения вибрирующих трубопроводов. Нагруженность соединений регистрируют при помощи тензорезисторов или других средств регистрации нагруженности, обеспечивающих не меньшую чем тензорезисторы точность определения напряжений в местах усталостного повреждения элементов соединений вибрирующих трубопроводов.

6. Характеристиками сопротивления усталости элементов соединений следует считать параметры уравнения кривой усталости и функции распределения значений предела выносливости, которые определяют при испытаниях соединений на усталость.

7. Полученные вероятностные оценки долговечности соединений трубопроводов характеризуют уровень надежности системы трубопроводов. Если при требуемой вероятности неразрушения расчетная долговечность меньше проектного ресурса, система трубопроводов требует доработки с целью снижения уровня вибраций или повышения сопротивления усталости соединений.

8. Уравнения кривых усталости и характеристики сопротивления усталости приведены в рекомендуемом приложении 1.

9. Методика определения характеристик сопротивления усталости элементов соединений дана в рекомендуемом приложении 2.

10. Методика определения характеристик нагруженности элементов соединений дана в рекомендуемом приложении 3.

11. Примеры оценки долговечности соединений трубопроводов приведены в рекомендуемом приложении 4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). УРАВНЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

1. Уравнения при постоянных параметрах циклического нагружения.

1.1. При постоянных параметрах циклического нагружения в качестве расчетного рекомендуется уравнение вида

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,


где ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - число циклов нагружений, соответствующее вероятности неразрушения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем;


ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - максимальное напряжение цикла, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - предел выносливости при коэффициенте асимметрии ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, соответствующий вероятности неразрушения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - коэффициент, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - коэффициент сопротивления усталости, МПа·цикл;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - число циклов до точки нижнего перелома кривой усталости;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - среднее значение предела выносливости, МП

1.2. Частные значения предела выносливости рекомендуется определять с использованием уравнения

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, (ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем0),


где ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - нижнее значение доверительного интервала для выборочного среднего значения предела выносливости при заданной доверительной вероятности, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - верхнее значение доверительного интервала для среднеквадратичного отклонения предела выносливости при заданной доверительной вероятности, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - квантиль нормального распределения, соответствующая вероятности неразрушения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и определяемая по таблице функции нормального распределения.

2. Уравнения при переменных параметрах циклического нагружения.

2.1. При переменных параметрах циклического нагружения оценку долговечности рекомендуется проводить по принципу суммирования усталостных повреждений с учетом снижения предела выносливости, исходя из ступенчатого (с числом ступеней не менее 8) нагрузочного блока и характеристик сопротивления усталости с использованием уравнения

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,


где ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - число интервалов снижения предела выносливости, определяемое числом ступеней нагрузочного блока ниже начального значения предела выносливости;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - текущее число ступеней напряжений нагрузочного блока выше текущего значения предела выносливости;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - относительная продолжительность действия ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем-го напряжения в нагрузочном блоке;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - число циклов нагружений с напряжением ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, необходимое для снижения предела выносливости с ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем до ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, определяемое по формуле

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем


где ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - коэффициент сопротивления усталости при значении предела выносливости ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - коэффициент сопротивления усталости при значении предела выносливости ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

Примечание. Параметры кривой усталости ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем при суммировании не зависят от текущего значения предела выносливости.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

1. Соединения трубопроводов испытывают в условиях совместного действия на них статического внутреннего давления жидкости, равного 1-1,25 рабочего, и симметричного (ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем-1), а также от нулевого (ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем0) циклического изгиба с постоянными параметрами циклов.

2. При симметричном циклическом изгибе (ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем-1) испытывают выборку 10-15 соединений. Испытания начинают с напряжений в опасных сечениях элементов соединений ниже статического предела текучести. Критерием выхода соединения из строя является потеря герметичности из-за усталости.

3. От соединения к соединению амплитуду напряжений уменьшают ступенями в 10-20 МПа. Первоначально базу испытаний принимают равной 1-2 млн. циклов. После достижения этой базы проводят предварительную обработку экспериментальных данных с определением ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем. Если достигнутое при испытаниях максимальное число циклов до выхода соединения из строя больше ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, выбранную базу испытаний считают достаточной. При невыполнении этого условия испытания продолжают при более низких уровнях напряжений до тех пор, когда максимальное число циклов до потери герметичности будет больше ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем

4. При обработке экспериментального ряда значений ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем используют метод наименьших квадратов и уравнение прямой

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, (1)


где

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.


Обработку ведут следующим образом. Задают значение ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и затем определяют ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем:

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.


По полученному значению ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и принятому значению ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем из уравнения (1) определяют ряд значений ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем. За искомое значение ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, а также значения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем принимают расчетные значения, при которых ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем. Кроме того, определяют ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, а также доверительные интервалы для

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

5. Испытания при отнулевом изгибе (ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем0) ведут для определения чувствительности к асимметрии нагружения соединений. При планировании и анализе результатов испытаний руководствуются пп.2, 3 и 4 настоящего приложения.

По результатам испытаний определяют ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

Коэффициент чувствительности к асимметрии нагружения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем определяют по формуле

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЖЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЙ



ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

1. Нагруженность элементов соединений регистрируют путем осциллографических или магнитографических записей случайных процессов изменения напряжений в местах усталостного повреждения с помощью тензорезисторов. Регистрацию нагруженности проводят при испытаниях новых или модернизированных машин.

2. Регистрируемыми характеристиками цикла являются минимальное ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и следующее за ним максимальное ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем напряжения цикла. Исходя из них, определяют среднее значение

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем


и амплитуду цикла


ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

3. Продолжительность регистрации должна полностью характеризовать нагруженность элементов соединений в течение технологического периода эксплуатации машины.

4. Для сокращения объема информации, характеризующей нагруженность элементов соединений, и упрощения расчетов циклы напряжений, схематизированные в соответствии с ГОСТ 25.101-83, приводят к эквивалентным по повреждению симметричным циклам. При приведении используют уравнения:

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем (при ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем0)


и


ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем (при ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем0).

5. Приведенные напряжения располагают в убывающий вариационный ряд и для его статистической обработки используют экспоненциальное уравнение в записи:

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,


где ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - параметр экспоненты, МПа;


ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - минимальное напряжение вариационного ряда, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - число приведенных напряжений в вариационном ряду, МПа;

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - порядковый номер напряжения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем в вариационном ряду.

6. Для определения параметров экспоненциального распределения приведенных напряжений рекомендуется использовать аппарат линейного регрессионного анализа. При этом обозначают ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем и определяют:

среднее напряжение

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,

среднее значение логарифмов

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,

меру рассеяния по напряжениям

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,

меру рассеяния по логарифмам

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,

коэффициент корреляции

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,

уравнение линии регрессии

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.


Параметры распределения напряжений определяют по формулам:

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

7. В тех случаях, когда коэффициент корреляции существенно отличается от единицы, а при построении графика в системе координат ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем экспериментальные точки значимо отклоняются от прямолинейной зависимости, для описания распределения приведенных напряжений рекомендуется использовать уравнение Релея

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,


где ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем - параметр уравнения, МПа. Параметры уравнения определяют по схеме п.6 настоящего приложения. При этом ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,


ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

8. Для расчетов циклической долговечности воспроизводят ступенчатый нагрузочный блок с числом ступеней напряжений не менее восьми. Максимальное напряжение блока при экспоненциальном распределении равно

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,


а при распределении Релея


ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). ПРИМЕРЫ ОЦЕНКИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ



ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое

1. Расчет соединений при постоянных во времени параметрах циклического погружения.

1.1. Исходные данные - характеристики сопротивления усталости соединений с врезающимся кольцом:

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем197,6 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем39,8 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем4,15·10ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем циклов, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем192,8 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем13,6 МПа.

Требуется определить допустимый уровень напряжения, при котором обеспечивается долговечность не ниже 1,5 млн. циклов нагружений при вероятности неразрушения 0,99.

1.2. Из уравнения п.1.2 приложения 1 определяют частное значение предела выносливости, соответствующее заданной вероятности неразрушения (0,99)

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем192,8-2,327·13,6=161,2 МПа.

1.3. Значение действующего напряжения ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, соответствующего циклической долговечности ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем1,5 млн. циклов, определяют из уравнения п.1.1 приложения 1

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем.


Получаем ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем163 МПа.

1.4. Таким образом, для обеспечения циклической долговечности ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем1,5 млн. циклов соединений с врезающимся кольцом при вероятности неразрушения 0,99 требуется ограничить действующее напряжение значением 163 МПа.

2. Расчет соединений при переменных во времени режимах циклического нагружения.

2.1. Исходные данные - действующие напряжения распределены экспоненциально во времени с параметрами: ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем6,9 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем18,9 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем67,5 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем1140 циклов; характеристики сопротивления усталости соединений с шаровым ниппелем: ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем96,2 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем75,9 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем3,15·10ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем циклов, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем90,7 МП
а, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем15,3 МПа.

Требуется оценить долговечность соединений при вероятности неразрушения 0,999:

а) из уравнения п.1.2 приложения 1 определяют граничное значение предела выносливости, соответствующее заданной вероятности неразрушения (0,999)

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем90,7-3,09·15,3=43,4 МПа;

б) из уравнения п.2.1 приложения 1 определяют долговечность соединений (вычисления приведены в табл.1).

Получаем ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем12635,3 тыс. циклов;

в) учитывая, что в блоке 1140 циклов, выразим долговечность соединений в технологических периодах работы машины

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем технологических периодов.


Таблица 1


Циклическая долговечность соединений

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,
МПа

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем·10ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,
МПа·цикл

Число циклов ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, тыс. циклов при напряжении
на ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем-й ступени блока ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, МПа

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,
тыс. циклов

67,5

62,1

56,7

51,3

45,9

40,5

35,1

29,7

24,3

относительной продолжительности действия ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем в блоке, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем

0,0009

0,0018

0,0035

0,007

0,0167

0,0351

0,0763

0,1675

0,6912

43,4

13,6

262,3

333,2

438,5

613,5

1016,2

5396,7

39,5

12,4

216,0

270,9

349,0

468,5

679,4

1327,6

3859,7

34,1

10,7

163,7

202,6

256,0

332,8

451,8

664,5

1321,8

1772,0

28,7

9,01

122,2

149,9

186,9

238,3

313,2

431,2

645,6

1315,4

826,8

23,3

7,32

88,7

107,9

133,3

167,8

216,4

288,4

404,2

619,9

1306,2

780,1

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем


Примечание. Экспоненциальное распределение заменено 9-ступенчатым нагрузочным блоком.

2.2. Исходные данные - действующие напряжения распределены во времени по функции Релея с параметрами: ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем24,4 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем18,9 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем1140 циклов, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем67,5 МПа; характеристики сопротивления усталости соединений с шаровым ниппелем ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем96,2 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем75,9 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем3,15·10ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем циклов, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем90,7 МПа, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем15,3 МПа.

Требуется оценить долговечность соединений при вероятности неразрушения 0,999:

а) из уравнения п.1.2 приложения 1 определяют граничное значение предела выносливости, соответствующее заданной вероятности неразрушения (0,999)

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем90,7-3,09·15,3=43,4 МПа;

б) из уравнения п.2.1 приложения 1 определяют долговечность соединений (вычисления приведены в табл.2).

Получаем ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем5793,8 тыс. циклов;

в) учитывая, что в блоке 1140 циклов, выразим долговечность соединений в технологических периодах работы машины

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем технологических периодов.



Таблица 2


Циклическая долговечность соединений

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,
МПа

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем·10ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,
МПа·цикл

Число циклов ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, тыс. циклов при напряжении на ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем-й ступени блока ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем, МПа

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем,
тыс. циклов

67,5

62,1

56,7

51,3

45,9

40,5

35,1

29,7

24,3

относительной продолжительности действия ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем в блоке, ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем

0,0018

0,0035

0,0088

0,0202

0,0447

0,0860

0,1474

0,2237

0,464

43,4

13,6

262,3

333,2

438,5

613,5

1016,2

2148,6

39,5

12,4

216,0

270,9

349,0

468,5

679,4

1327,6

1974,8

34,1

10,7

163,7

202,6

256,0

332,8

451,8

664,5

1321,8

735,3

28,7

9,01

122,2

149,9

186,9

238,3

313,2

431,2

645,6

1315,4

387,0

23,3

7,32

88,7

107,9

133,3

167,8

216,4

288,4

404,2

619,9

1306,2

548,1

ГОСТ 20467-85 Соединения трубопроводов. Оценка долговечности соединений с врезающимся кольцом и шаровым ниппелем

Примечание. Распределение Релея заменено 9-ступенчатым нагрузочным блоком.