ГОСТ Р 54382—2011
Нижний изогнутый участокплетитрубопроводаприукладке
При комбинированных статических идинамических нагрузках интенсивность напряжений в нижнем
изогнутом участке плети трубопровода при укладке и на конце стингерадолжна удовлетворять значениям
допускаемых напряжений, вычисляемым по формулам ASD (см. 15.6.12), при этом г; должен быть
равен 0,87.
Эффекты, связанные с изменением жесткости илиостаточными напряжениями приизгибе приопуска
нии и подъеме трубопровода, могут неучитываться.
Нормативные критерии местной потери устойчивости укладываемого на большую глубину нижнего
изогнутого участка плети трубопровода, где коллапсможет быть потенциальной проблемой, должны также
удовлетворяться требования настоящегостандарта.
15.11.3.1 Требования красчетам
При расчетеукладки как при использовании критерия предельных состояний, так и при применении
упрощенногокритериядолжны выполнятьсяследующие требования:
- расчетдолжен проводиться с использованием значений реальных нелинейных характеристик
«напряжения — деформации» (или «момент — кривизна») материала (илипоперечного сечения);
- для расчета значений концентрациидеформаций на монтажныхстыкахнеобходимо рассматривать
нелинейные характеристики стали,бетона иантикоррозионногопокрытия;
-должны быть взяты наибольшие возможные значения внешнихсил, действующих в процессе мон
тажа, с учетом состояния моря (На. Гр), при соответствующих значениях течения и ветра. Влияние моря
должнооцениваться втечение не менее 3 ч;
- если динамической расчет укладки трубопровода основывается намодели с регулярным волнени
ем. тодолжнобыть документально подтверждено, что выбор значений высоты волны ипериода колебаний
соответствует с запасом значению нерегулярного волнения при реальном состоянии моря (Н„ Гя).
15.11.4 Намотка на барабан
Трубопровод, который наматывается набарабан, подвергается большим пластическим деформаци
ям. Если соединение двух смежных труб имеет различные «касательные» жесткости, например вслед
ствие различной толщины стенок илименяющихся характеристик материала, то возникает существенная
неоднородность. Результатом этого является концентрация деформаций сжатия в менее жесткой части
соединения вобласти, примыкающей к сварномушву. Опыт показывает, что разброс свойств материала
(в пределах заводских допусков) может приводитьк местной потереустойчивости трубы.
На рисунках 15.5 и 15.6 делается попытка проиллюстрировать ситуацию намотки сдвух различных
точекзрения. Иллюстрации ипояснения, приведенные ниже, являются упрощенными и учитывают только
общие эффекты.
На рисунке 15.5 видна резко увеличенная кривизна, очевидно, чтонеобходимое равновесие момен
тов на сварном шве будет приводить к увеличению кривизны в более слабой трубе. Рисунок также ясно
показывает, что повышенная разность жесткостей будет вызывать резкое увеличение кривизны в более
слабой трубе.
На рисунке 15.6 приведено распределение момента, и соответствующая жесткость представлена
схематично в виде графика вдоль трубы.
Левая часть рисунка относится к состоянию, когда труба плотнолежит на барабане и нанее действует
постоянный изгибающий момент, достаточно большой, чтобы находиться в зоне пластическихдеформа
ций. Предполагается, что моментлинейно спадает до нуля от точки, в которой труба впервые соприкасает ся
с барабаном до точки справа, где возникает обратное натяжение (заметим, что момент не принимает
нулевого значения, если машина, с помощью которой создается обратное натяжение, ограничит враще
ние). Далее на рисунке 15.6 иллюстрируется ситуация, когда монтажный стык достигает барабана, и за
слабым/мягким участком следует прочная/жесткая часть.
Внижней части рисунка показано изменениежесткости вдоль трубы. Следует обратить внимание на
резкое падение жесткости в сварном шве. Очевидно, что потеря жесткости влечет за собой возникновение
деформаций, т.е. увеличенный изгибслабой трубы рядом со сварным швом.
Расчет по методу конечныхэлементов показывает, что наиболее важные параметры, влияющие на
изменения жесткости, — разброс предела текучести и толщины стенок. При неблагоприятных обстоятель-
183