78
В.2.5 Формулы проектного давления пластического разрушения и образования шейки
Условия максимальной стойкости к пластическому разрушению и образованию шейки можно получить, заменив в формулах предельных значений (В.1), (В.9)—(В. 11) и (В.20)—(В.22) толщину стенки tdr на (kwallt - kaaN) и
°u на °umn
p = 2kdr^umn (kwall t ka aN)
PiR _ D - (kwall t - ka aN)
где PiR — внутреннее давление при пластическом разрушении трубы с торцевым уплотнением, МПа;
kdr — поправочный коэффициент, учитывающий деформацию трубы и деформационное упрочнение металла; oumn — заданный минимальный предел прочности при растяжении, МПа;
kwaii — 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 труб может быть установлено при проведении испытания;
aN — глубина несовершенства, сопоставимая с конкретным уровнем приемки, т. е. наибольшая глубина не совершенства 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.
Коэффициент kwaii учитывает установленное предельное отклонение толщины стенки трубы без учета несовершенств. Его значение может быть откорректировано, если другая минимальная толщина стенки обеспечивается технологическим процессом или требованиями поставки.
Несовершенства типа трещин учитываются коэффициентом aN. Произведение kaaN представляет собой дополнительное уменьшение минимальной толщины стенки, связанное с наличием несовершенств типа трещин, невыявленных системой контроля, и расположение которых совпадает с минимальной толщиной стенки. Такое наложение минимальной толщины стенки и несовершенства типа трещины зависит от частоты появления минимальной стенки и несовершенств острой формы и глубиной, сопоставимой с уровнем приемки.
При детерминистическом подходе необходимо проводить расчет давления пластического разрушения с запасом, при этом частоту появления несовершенств принимают равной 100 % и глубину несовершенств считают равной уровню приемки.
При вероятностном подходе в расчете давления разрушения глубину несовершенства также принимают равной уровню приемки, но учитывают фактическую частоту появления минимальной стенки и несовершенств острой формы и глубиной, сопоставимой с уровнем приемки.
В.3 Выбор модели пластического разрушения
Для выбора модели пластического разрушения был проведен анализ шести моделей расчета. При отсутствии несовершенств острой формы такими моделями являются:
- специальная формула Барлоу: PiR = ; (B.28)
где pR — внутреннее давление при пластическом разрушении трубы с торцевым уплотнением, МПа; ou — предел прочности при растяжении представительного образца, МПа;