23
- Чувствительность ka
Коэффициент ka мало зависит от группы прочности трубы и в основном зависит от технологического процесса, а при постоянстве процесса меняется слабо. Это связано с тем, что ka представляет лишь потенциальное усиление стойкости трубы к наличию трещины при нагружении до разрушения. По этой причине рекомендуется определять ka только для конкретной группы прочности, а не для конкретных размеров труб или заказов.
- Формулы проектного давления пластического разрушения тела трубы с торцевым
уплотнением
Минимальное внутреннее давление при пластическом разрушении трубы с торцевым уплотнением PiR, МПа, вычисляют по следующей формуле
_ 2kdr °umn (kwali * — ka 3n) (14)
iR = D - (kwall * - ka a N) ’ ( )
где kdr — поправочный коэффициент, учитывающий деформацию трубы и деформационное упрочнение металла, равный (0,5)kh+1 + (1 / 43)kh+1;
kh — коэффициент упрочнения для кривой истинного напряжения-деформации, полученной при испытании на одноосное растяжение (см. В.2.3.3 приложение В);
Gumn — заданный минимальный предел прочности при растяжении, М Па;
kwall — коэффициент, учитывающий установленное предельное отклонение толщины стенки трубы, равный 0,875 для предельного отклонения минус 12,5 %;
t — номинальная толщина стенки трубы, мм;
ka — коэффициент прочности при разрушении, полученный по результатам испытаний и равный 1,0 — для труб из стали L80 тип 13Cr после закалки и отпуска (с мартенситной структурой) и 2,0 — для труб после прокатки и нормализации; при отсутствии результатов испытаний принимается равным 2,0. Значение коэффициента для конкретного металла трубы может быть установлено при проведении испытания;
aN — глубина несовершенства, сопоставимая с конкретным уровнем приемки, т. е. наибольшая глубина несовершенства типа трещины, которая может быть принята системой контроля как допустимое несовершенство, мм. Так, при контроле труб толщиной стенки 12,7 мм с уровнем приемки 5 % aN равна 0,635 мм;
D — номинальный наружный диаметр трубы, мм.
По выбранному значению kdr рассчитывают среднее значение внутреннего давления при пластическом разрушении трубы с торцевым уплотнением PiR, прогнозируемого в соответствии с условиями текучести по Треску и по фон Мизесу.
Коэффициент kwall учитывает минимальное отклонение толщины стенки трубы без учета несовершенств. Это значение может быть откорректировано, если другая минимальная толщина стенки обеспечивается технологическим процессом или требованиями поставки.
Несовершенства типа трещин учитываются коэффициентом aN. Произведение ka на aN представляет собой дополнительное уменьшение минимальной толщины стенки, связанное с наличием несовершенств типа трещин, не выявленных системой контроля, и расположение которых совпадает с минимальной толщиной стенки. Такое наложение минимальной толщины стенки и несовершенств типа трещин зависит от частоты появления минимальной стенки и частоты появления несовершенств острой формы и глубиной, сопоставимой с уровнем приемки.
При детерминистическом подходе необходимо проводить расчет давления пластического разрушения с запасом, при этом принимают частоту появления несовершенств равной 100 % и глубину несовершенств считают равной уровню приемки.
При вероятностном подходе в расчете давления разрушения по приложению В глубину несовершенства также принимают равной уровню приемки, но учитывают фактическую частоту появления минимальной стенки и несовершенств острой формы и глубиной, сопоставимой с уровнем приемки.