Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

15 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

 Скачать PDF

 
Дата введения01.02.2020
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.02.2020
Дополняет:СА 03-003-07
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15

РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ ЭКСПЕРТНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ ТЕХНОГЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТИ

РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА

Серия 03

Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ И ВИБРАЦИЮ СТАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ

СТАНДАРТ АССОЦИАЦИИ

СА 03-003-07

Изменение № 4

МОСКВА

2011

С А 03-003-07 (СТП 09-07-03)

Настоящий нормативный документ представляет собой изменение №4 к СА 03-003-07. В систематизированном виде документ содержит все изменения и дополнения к СА, выпущенные ранее в 2008, 2009 г.г., а также сделанные в 2011 году. Благодаря последним изменениям и дополнениям расширена область применения СА, включающая технологические трубопроводы с расчетным давлением свыше 10 МПа, а также внесены необходимые уточнения в оценку длительной циклической прочности высокотемпературных трубопроводов.

В составлении настоящего документа принимали участие: В.Я. Магалиф, А.В. Матвеев (ООО «НТП «Трубопровод»), И.А. Данюшевский, О.Б. Киреев (АООТ «НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова»).

CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)


A<V, = ^ ШМ' + 2W>. + (к.Л/0)/). + If a., f + (lkpM, f ь°., = - Д*;л/, + 2 M>„ + (k,A/„K + »vj + K-M,)1

д    =-—-VK*^. +2W>. + 2W4,f +(2*,Af,)*

A*.., - - #,Mok+2fFCTJ+(2*,A/,)!


При Л/, > 0 и > i M, 4


*'4,


принимается k'p = —,


в остальных случаях k'fi=kp.


В приведенных выше формулах:

<7 - вычисляется по формуле (5.7);


Я - вычисляется по формуле (5.20);

ут, рт - коэффициенты интенсификации напряжений;

Л/, - определяется по формуле


= -PW


2 RDa 100 (D-s)s’


(7.2.5)


а - начальная овальность поперечного сечения отвода.

Момент М, считается положительным, если направлен в сторону увеличения кривизны оси трубы.

7.2.2. Коэффициенты интенсификации напряжений уя, рт определяются по формулам:


Ут - 0.75Л £/f„(l-/2);

/-2.4...

A-u!^ + 1. 51^. ь    I

где величина b вычисляется по следующим формулам:


(7.2.6)


а, = 1.010+ 1633Я2 + 99<а; а2 = 1.016 + 661Я2 +63<u-


0.2316


а, = 1.028 + 201Я2 + 35<у--


at = 1.062 + 37.5Я2+15й>-


0.1914


(7.2.7)


b = 1.125 + 1.5Я2 + 3<ы-


0.0977


(0 = 3.64


PR2 sED


О Ассоциация «Ростсхэкспертиза»    11

© Научно-техническое предприятие Трубопровод (ООО «НТП Трубопровод»)


CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)


Коэффициенты Д2 вычисляются по формулам:




о.


(7.2.8)


7.2.3.    В том случае, когда отсутствуют данные о фактической величине начальной эллиптичности сечений криволинейных труб, расчет напряжений в них по п. 7.2.1 производится при а = 0, так и при возможном наибольшем значении о, принимаемом по техническим условиям на изготовление или по согласованию с заводом-изготовитслсм.

Если величина начальной эллиптичности ай 3%, то в расчете напряжений эллиптичность не учитывается (принимается а = 0).

Для низкотемпературных трубопроводов значение начальной эллиптичности сечения а следует принимать с увеличением в 1.8 раза.

7.2.4.    Напряжения для секторных отводов с числом секторов более двух можно определять по приведенным выше формулам для криволинейных труб.

Для каждого сечения в качестве расчетного эквивалентного напряжения принимается наибольшее из значений, вычисленных по формулам (7.2.1) и (5.13).

Для каждого сечения должны выполняться условия статической и циклической прочности согласно п. 5.4.1 и 5.6.1.


7.3 Расчетные напряжения в тройниках и врезках


7.3.1. Напряжения в тройниках определяются согласно пунктам 5.5.1 - 5.5.5 для сечений А-А, Б-Б и В-В (рисунок 5.2), при этом коэффициенты интенсификации принимаются /0 = /, = 1. Для каждого из сечений вычисляется эффективное напряжение по формуле:

при расчете по этапу 1:



(7.3.1)


при расчете но этапам 2:



*.mOm

(7.3.2)


при расчете по этапу 3:



(7.3.3)


при расчете по этапу 4:


СЛ 03-003-07 (СТП 09-07-03)

(7.3.4)

.    J л/* + м\ + м]

= 2cr^+max(yn>,3.0)*,3_    /--

w

где

сг^ - вычисляется по формуле (5.7);

кр - коэффициент перегрузки, принимаемый согласно п. 7.3.2;

ут , П - коэффициенты интенсификации напряжений согласно и. 7.3.3.

7.3.2. Коэффициенты перегрузки кр принимаются: для низко- и среднетемпературных трубопроводов кр= 1, но при этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке у,;

для высокотемпературных трубопроводов: не учитываются коэффициенты надежности по нагрузке у, согласно п. 5.1.1. При выполнении расчета трубопровода без существенных упрощений (учтены все ответвления, опоры и т.д.) и при его монтаже по действующим инструкциям коэффициент перегрузки принимается равным кр=\А\ если

дополнительно к указанным условиям производится специальная корректировка затяжки пружин промежуточных опор для учета отклонений фактических значений весовой нагрузки, жесткости пружин опор и температурных перемещений от принятых в расчете значений, а также выполняется наладка трубопровода, может быть принято кр= 1.2.

7.3.3. Коэффициенты шггенсификации напряжений определяются в зависимости от расчетного сечения и типа тройникового соединения по формулам:

для сварных тройников с укрепляющими накладками и без укрепляющих накладок в сечении В-В

(7.3.5)

“■КМ'НаМ’й

3.0 при    *    0.9

13.8 -12^^ при 0.9 < {—< 1.0 D-s    \D-s)

18р" (fcr)ж 10

для сварных тройников с укрепляющими накладками и без укрепляющих накладок в сечениях А-А и Б-Б

п = 0.9Г——— Л 2sb J

\0J

(7.3.6)

для штампованных и штампосварных тройников с г > 0.05(</e - J.) в сечении В-В

CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)


для штампованных и штампосварных тройников с rt 0.05(4, - s,) в сечениях А-А

иБ-Б

(7.3.8)

Здесь принимается

(7.3.9)

{0.4 при s„/s < 1 1.0 при sb / j £ 1

Для сварных тройников с накладкой вместо толщины стенки корпуса s следует использовать эффективную толщину:

s« = 5 + 0.5*..    (7.3.10)

7.4 Расчет на циклическую прочность

7.4.1.    Допускаемый размах эквивалентных напряжений вычисляется по формуле

[A<7j = min([A<7j;[A<rj),    (7.4.1)

7.4.2.    Допускаемый размах эквивалентных напряжений из условия циклической прочности [a<tv] и допускаемый размах эквивалентных напряжений из условия приспособляемости (Аст), определяется согласно таблице 7.4.1;

7.4.3.    Расчетное число полных циклов при Ne й 105 вычисляется по формуле:

Nc = Nc, + Х:Мс.(>    (7.4.2)

i=2

где

Я, - коэффициент, равный:

CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)

для трубопроводов из углеродистой или легированной (нс аустенитной) стали для труб, отводов при расчете их по п.п. 5.5.1 - 5.5.5

Я, = 10°; П = 43.91 о(аст;104084-Дет;"4084);    (7.4.3)

для трубопроводов из углеродистой или легированной (не аустенитной) стали для отводов, переходов, тройников и врезок

Я, =10°;    n=48.746(A<Tf'"J956-A<T‘”3956)    (7.4.4)

для трубопроводов из аустенитной стали для труб, отводов при расчете их по п.п. 5.5.1 -5.5.5

Я =10п;    П = 58.778(д<т'[>44|7-Да“!)4417);    (7.4.5)

для трубопроводов из аустенитной стали для отводов, переходов, тройников и

врезок

Я. =10п;    О=79.261(до-;>10-4539-Д<т;®<539);    (7.4.6)

Таблица 7.4.1

Материал трубопровода и вид детали

[Д<7*]

[Дет]

трубопроводы из

углеродистой или летрованной (нс аустенитной) стали

грубы и отводы, при расчете их по п.п. 5.5.1-5.5.5

7825 - 4760.80 + 1О29.302 --76.4850’

500.34 МПа

отводы, переходы, тройники и врезки

9677.6 - 5375. 10 +1067.90* --73.5290’

807.90 МПа

трубопроводы из аустенитной стали

трубы и отводы, при расчете их по п.п. 5.5.1 -5.5.5

8010.8 - 4698.70 + 988.6802 --71.8360’

606.40 МПа

огводы, переходы, тройники и врезки

8558.2 - 4190.90 + 734.2502 --44.210’

1004.71 МПа

CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)


Пункт 1.1.1 изложить в следующей редакции:

1.1.1. Настоящий стандарт содержит основные положения по расчетам на статическую и циклическую прочность, а также вибрацию стальных технологических трубопроводов с рабочей температурой от минус 70 до плюс 700°С, наружным давлением до 0.1 МПа (вакуумный трубопровод) и отношением толщины стенки к наружному диаметру (x-c)/D<0.2.


Добавить пункты 3.2.5 - 3.2.10:

3.2.5. Для всех видов отводов при Р > 10 МПа

к, = К,-Y,-, i = l,23.

(3.9)

где торовыс коэффициенты для внешней, внутренней и нейтральной сторон отвода определяются соответственно по формулам:

*,=


л R .

4— + 1

ft . .R

4— + 2 D.


K,=

4—-1

ft .

4*-2’

Д.


*.-l.


(З.Ю)


3.2.6. Для отводов из углеродистой, легированной и аустенитной сталей, температура стенки которых не превышает 350, 400, 450 °С соответственно, значения коэффициентов формы следует определять по формулам:


Yx = 0.1211 +Jl+0.4—f t Г, «Г,; К3 = 0.1211 +J1 + 0.4 —


а


а


(З.П)


где


sK Р    -    R    1

а = — =-;    и -2а — + -;

ft. ад+я о. 2

а - овальность поперечного сечения отвода в %:

а _ 2 ft'M. Г ft**», юо.

D„_ + D____


(312)


(3.13)


3.2.7. Для отводов из углеродистой, легированной и аустенитной сталей, температура стенки которых выше 400,450, 525 °С соответственно по формулам:

(3.14)


У, = 0.411 +.1 + 0.015 —^ ; У2 = Г,; У, =0.4^ 1 +J1 + 0.015— .


3.2.S. Дзя отводов, расчетная температура которых более указанной в п. 3.2.6, но менее указанной в п. 3.2.7, коэффициенты Y{> У2, У, должны определяться линейным интерполированием в зависимости от значения температуры. При этом в качестве опорных величин должны приниматься значения коэффициентов, соответствующие указанным граничным температурам.

3.2.9. При выполнении расчетов по формулам п. 3.2.6 - 3.2.7, должны выполняться следующие условия:

-    если значения коэффициентов У,, У2, У, получаются менее единицы, то их следует принимать равными единице;

-    если вычисленное значение q превышает единицу, то следует принимать q - I;


О Ассоциация «Ростсхэкспсртиза»

О Научно-техническое предприятие Трубопровод (ООО «НТП Трубопровод»)


3


CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)

- при «<0.03 значения коэффициентов формы Yt, Х2, Yy и поправочного коэффициента ч следует принимать равными их значению при а = 0.03.

3.2.10. При Р>\0МПа номинальную толщину стенки отвода следует принимать наибольшей из значений, полученных для трех сторон отвода с соответствующими каждой стороне суммарными прибавками с.

Для секторных отводов, изготавливаемых из бесшовных труб, номинальную толщину стенки следует выбирать по внутренней стороне отвода.

Пункт 5.5.5 изложить в следующей редакции:

5.5.5. Размах эквивалентных напряжений при расчете на циклическую прочность

Ааг = ^а2-<г<г2+ <Л + Зг 2    (514)

Пункт 5.5.8 изложить в редакции:

5.5.8 Напряжения в тройниках и врезках определяются согласно п. п. 5.5.1-5.5.5 для сечений А-А, Б-Б и В-В (рис. 5.2,6). Если врезки из различных материалов, то при расчете сечений А-А и Б-Б принимается допускаемое напряжение магистрали, а при расчете сечения В-В принимается допускаемое напряжение материала ответвления.

Формулу (5.22) заменить на следующую:

(5.22)

2(s+0.SsJ'\

s,n(D-s)

Формулу (5.24) заменить на следующую:

при г >0.125*/ и 5* > 1.5s

Я = 4.4—^—,

(5.24)

D-s

Я = 3.1

при г <0.125*/ или sfc<1.5s 2s

D-s

Формулы (5.25), (5.26) и (5.27) заменить на следующие:

se={s-c)sRfsRD+c>    (5.25)

se    (5.26)

ffosminfe,?,),    (5.27)

Пункты 5.6.1, 5.6.2 изложить в следующей редакции:

5.6.1. Циклическая прочность трубопровода на этапе 3 считается обеспеченной, если выполняется условие

Д<Т,<ЛГ[Д<Т,],    (5.32)

где коэффициент приведения к температуре 20°С АТ = [o]I[<j]V) ,

CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)


5.6.2. Допускаемый размах напряжений при 20°С, МПа:

-    для трубопроводов из углеродистой и низколегированной (не аустенитной) стали

[Дог,] = 80(1 + 1200-N;*533)0625,    (5.33)

-    для трубопроводов из аустенитной стали

[Да.] = 110(1 + 1000- Л^533)0625.    (5.34)


Если расчетное число полных циклов Пс менее Nтт, то при проверке условия (5.32) в формулах (5.33) и (5.34) следует вместо Nc подставлять Птт.

Пmm - минимальное расчетное число полных циклов, вычисляется по формулам:

- для трубопроводов из углеродистой и низколегированной (не аустенитной) стали

\ 1.875


=


1200


1.5([<7] + [а]206 ^


АТ -80    )

- для трубопроводов из аустенитной стали


\I.87S


(5.34.1)


1000


'l.S([g] + [g]2o)V    ,

Л-по J


(5.34.2)


Пункт 5.7.1 изложить в следующей редакции:

5.7.1. Длительная циклическая прочность высокотемпературного трубопровода на этапе 4 считается обеспеченной, если выполняется условие Да, <0.6[<т], где а, -максимальное эквивалентное напряжение на 2 этапе расчета.

Пункт 5.7.2 изложить в следующей редакции:

5.7.2 Длительная циклическая прочность высокотемпературного трубопровода при а, > 0.6[а] считается обеспеченной, если выполняется следующее условие суммирования повреждений от усталости и ползучести при установившемся температурном режиме:

. 6

-    (5.37)

u-2hJ с

В этой формуле




cr, - максимальное эквивалентное напряжение на 2 этапе расиста, т - показатель степени в уравнении длительной прочности. При отсутствии справочных данных принимается равным т=8.

Примечание /. При <ум I АТо„ <> 1 первое слагаемое в уравнении (5.37) не учитывается

Примечание 2: Допускается проводить оценку длительной циклической прочности по формуле:


1-ВД


<1


(5.38)


При О' /(1.2[<т]) < 0.5 второе слагаемое в уравнении (5.38) не учитывается.


Добавить пункт 5.7.4:

5.7.4. При числе циклов меньше 1000 следует принимать его равным 1000.


Пункт 5.8 изложить в следующей редакции:

5.8 Расчет местной устойчивости стенок вакуумного трубопровода


5.8.1. Критерий местной устойчивости стенок труб и фасонных деталей под совместным действием наружного давления, осевого сжимающего усилия, изг ибающих и крутящих моментов и поперечных усилий выглядит следующим образом:

К<, 1,    (5.39)

где К - эффективный коэффициент устойчивости, должен быть меньше или равен единицы, вычисляется по формуле



где Ку - коэффициент устойчивости в предположении линейно-упругой работы материала, КП - коэффициент прочности.


Р , N , М’ + М,2 | М, (Vg+g Y [/>] [N]    [М]    [М,]    [Q]    )'


(5.41)


_ о.

1-ад’


(5.42)


где

[Р] - допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости,

[ЛП - допускаемое осевое усилия из условия устойчивости в пределах упругости,


© Ассоциация «Ростехэкспертиза»

О Научно-техническое предприятие Трубопровод (ООО «НТП Трубопровод»)


6


CA 03-003-07 (СТП 09-07-03)


[A/] - допустимый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости,

[А/,] - допустимый крутящий момент из условия устойчивости в пределах упругости,

[Q] - допустимая поперечная сила из условия устойчивости в пределах упругости,

сг( - эквивалентное напряжение в сечении трубы, вычисленное согласно п. 5.5.4 настоящего стандарта при <ру = 1 и <ра = 1.

5.8.2. При наличии колец жесткости (рис. 5.3а) эквивале1ггные напряжения рассчитываются по формуле

a = тах(<т,,<т2),    (5.43)


где

<т, - эффективное кольцевое напряжение в участке трубы между кольцами жесткости,

2 - эффективное кольцевое напряжение в трубе с учетом укрепления кольцами жесткости.


P(D-s) Ds + b2 2s 2 Ds + b2'


(5.44)


P(D-s)-2^-[a)k<pt

2s


(5.45)


где

b - расстояние между кольцами жесткости в свету, t - расстояние между кольцами жесткости в осях,

Ак - площадь поперечного сечения кольца жесткости,

[<т]4 - допускаемое напряжение для кольца жесткости при расчетной температуре, (рк - коэффициент прочности сварных швов кольца жесткости.


5.8.3. Значения [Р)у [TV], [A/], (A/J, [Q] для участков труб без укрепления кольцами жесткости вычисляются по формулам:


[£] =


[A/J =

п, 1

, A J

8.9 ED]

f(s~c)T

ПУ

1 A J

1.124ED; {(s-c)

ПУ

1 А

0.432£(j - с)


(5.46)

(5.47)

(5.48)

(5.49)


С Ассоциация «Ростехэкспертиза»

О Научно-техническое предприятие Трубопровод (ООО «НТП Трубопровод»)


7


ГА 03-003-07 (ГТП 09-07-01)

(4.50)

2.2Е( (j-c)Y


Рис. 5.3. Труба, 110дкрсплсн!]ая кольцами жесткости


»Л A J '

5.8.4. Значения [/>], [ЛГ], [А/], [А/,], [0] для участков труб с укреплением кольцами жесткости вычисляются по формулам:

(5.51)

(5.52)

Ш,].2М Els-O’D.IOXs-O' пу V t

(5.53)

(5.54)

(5.55)

где [Р], - допускаемое давление из условия устойчивости трубы между кольцами жесткости, [/>]2 - допускаемое давление из условия устойчивости всей трубы вместе с кольцами жесткости.

5.8.5. Допускаемое давление из условия устойчивости трубы между кольцами жесткости

1П-

(5.56)

В. = ттП.0;0.945—


Д


(5.57)


Ь \(s-c)


2.08£Д ((s-c)>2>

5.8.6. Допускаемое давление из условия устойчивости всей трубы вместе с кольцами жесткости

2.08£Д f*(s-c))

lPh=r^[—J •

ч23

Д Д

(5.59)

(5.58)

t yk(s-c)

где к - коэффициент жесткости трубы, подкрепленной кольцами жесткости.

к

В2 = ттП.0;0.945—

■т-

где / - эффективный момент инерции поперечного сечения кольца жесткости (рис. 5.36)

/ = /t + «£zf)l+e> **.<«-«>    (561)

*    10.9    Ak+lt(s-c)    V    '

где 1к - момент инерции поперечного сечения кольца жесткости относительно оси, проходящей через центр тяжести, Ак - площадь поперечного сечения кольца жесткости, е - расстояние между центром тяжести поперечного сечения кольца жесткости и серединной поверхностью сечения трубы, (е - эффективная длина стенки трубы, учитываемая при определении эффективного момента инерции.

/, =min(*,/ + l.l 7Д(5-с)),    (5.62)

где / - ширина поперечного сечения кольца жесткости в месте его приварки к трубе.

Добавить раздел 7:

7. Поверочный расчет трубопровода на прочность с давлением более 10 МПа

7.1 Общие положения

7.1.1.    Проверочный расчет трубопроводов с давлением от 10 МПа в целом производится согласно разделу 5, при этом некоторые формулы и условия следует заменить на формулы и условия данного раздела. Формулы и условия, отсутствующие в данном разделе, принимаются согласно разделу 5.

7.1.2.    Формулы данного раздела пригодны при соблюдении условия

— £0.25;    (7.1.1)

D

ГА 03-003-07 (СТП 09-07-03)

7.1.3. Методика расчета, приведенная в данном разделе, аналогична методике РД 10-249-98 и апробирована на практике при давлениях до 38 МПа.

7.2 Расчетные напряжения в отводах

7.2.1. Напряжения в отводах определяются для трех сечений А-А, Б-Б, В-В (рисунок

5.2, б)

(7.2.1)

при расчете по этапу 1 напряжения в отводах определяются в соответствии с пунктами 5.5.1 - 5.5.5 при этом коэффициенты интенсификации принимаются /0 = /f = 1. Если коэффициент гибкости отвода Я <1.4, то дополнительно для каждого из сечений вычисляется эффективное напряжение но формуле:

1 - 0.0725Г -^1 - 0.251    \

ли; \м)

при расчете по этапу 2 напряжения в отводах определяются как наибольшее значение по формулам:

+ '■-2*-Л/,к + (0.6крА/>. *0.5№aJ +(к„М,)

(7.2.2)

= VK° 6*;л/. +12/М>„ +(о.6к,А/0 V. а. = ~'\Ь(‘Км. +I-2/W.V. +IVaJ +рМ,У

°.=-Л°-бКмоУ.    Акм.У

При М, > 0 и -jj- > — ^ + — принимается А* = —, в остальных случаях к\ = кр;

при расчете по этапу 3 напряжения в отводах определяются как наибольшее значение по формулам:

(7.2.3)

При M, < 0 и    > ——

M. 1.45

^-0.7Л-Л/>. +(0.6к,А/0)®.Г О. >-JJ[(o.6*X -0.75 А/, К. +(o.6kpA/0Kf +MJ

принимается kp = —, в остальных случаях крр.

Здесь величина А/, определяется при рабочем давлении; при расчете по этапу 4 напряжения в отводах определяются как наибольшее значение по формулам: