ГОСТ Р 55046-2012

• gost-r-55046-2012.pdf (434.05 KiB)
  ГОСТ Р 55046-2012

ГОСТ Р 55046−2012 Техническа диагностика. Оценка на остатъчния ресурс на дълго експлоатирани стоманени тръбопроводи въз основа на резултатите от механичните изпитвания на проби. Общи изисквания

ГОСТ Р 55046−2012
Група Т59

НАЦИОНАЛЕН СТАНДАРТ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

Техническа диагностика на

ОЦЕНКА НА ОСТАТЪЧНИЯ РЕСУРС НА ДЪЛГО ЕКСПЛОАТИРАНИ СТОМАНЕНИ ТРЪБОПРОВОДИ ВЪЗ ОСНОВА НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ МЕХАНИЧНИТЕ ИЗПИТВАНИЯ НА ПРОБИ

Общи изисквания

Technical diagnostics. Evaluation of residual resource of long used steel pipelines on the basis of samples mechanical tests results. General requirements

ОУКС 77.040.10

Дата на въвеждане 2014−01−01

Предговор

1, РАЗРАБОТЕН Автономна нестопанска организация «Научно-изследователски център за контрол и диагностика на технически системи» (АНО «SIC «KD»), Академия на науките на Република Башкирия (EN RB), на Държавните унитарным на предприятието «Институт за транспортни проблеми на енергийни ресурси» (КЛЮКИ «ИПТЭР»), Негосударственным професионален образователна институция «Инженеринг център «Техника» (НПОУ ИЦ «Техника»), Дружество с ограничена отговорност «Газпром» Трансгаз «Уфа» (ООО «Газпром» Трансгаз «Уфа»)

2 РЕГИСТРИРАН Технически комитет по стандартизация ТК 132 «Техническа диагностика"

3 ОДОБРЕНА И влязла В сила Заповед на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на 8 ноември 2012 г. N 700-член

4 ВЪВЕДЕН ЗА ПЪРВИ ПЪТ

Правила за прилагането на настоящия стандарт, монтирани в локомотивните 1.0−2012 (раздел 8). Информация за промените в този стандарт се публикува в годишния (считано от 1 януари на текущата година) като доказателства представя следните документи», както и официален текст на промени и изменения — в месечния информационен индекс «Национални стандарти». В случай на преразглеждане (замяна) или отменяне на настоящия стандарт съответното уведомление ще бъде публикувано в близко брой на месечния информационен показалеца «Национални стандарти». Съответната информация, уведомяване и текстове се поставят също в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология в Интернет (gost.ru)

Въведение

Тръбопроводи в зони на сеизмична активност в района на с периодични оползневыми явления, карстови процеси, в границите на градовете и населените места, в местата на пресичане на релсови и автомобилни пътища са изложени на действието на статични и циклични натоварвания.

Изследването установи, че тези условия нагружения при продължителна експлоатация на тръбопроводи предизвика и промени в микроструктурата на метала в следствие на процесите на деформация на стареене и бавно унищожение (постепенно намаляване на здравината при нормални температури).

В резултат на тези процеси се случват структурни промени:

1) разграждане на механичните свойства на метал, които определят ефективността на тръбопроводи.

Причини за деградация са охрупчивание метал и намаляване на силите на връзките между кристаллическими на зърна.

Основните механизми охрупчивания метал дълго експлоатирани тръбопроводи са:

— натрупването на дислокация при бариери;

— еволюция на дислокационных структури;

— образуването и растежа на ембрионите, нови карбидных фази;

— брой на атомите в тетраэдрические празнота ОКЦ-решетки дирекции;

— разпадането на влияние и фрагментация перлитных зърна и т.н.;

2) намаляване на устойчивост на корозия на метала на тръбопроводите, причината за която на първо място е разпадането на влияние, сопровождающийся смилане го плочи и увеличаване на дължина граници на зърна. Граници на зърна са пречка за движение размествания, предизвика втвърдяване на кристали, вследствие на което се появяват допълнителни вътрешни напрежения и се създават условия за възникване на корозия под напрежение. В резултат на това намалява съпротивителните сили на метала от корозия.

Съществуващите методи за оценка на остатъчния ресурс на тръбопроводи се основава на отчитане на влиянието на локални технологични, конструктивни и експлоатационни дефекти, които се проявяват в наличието на: зони за набиране на средства стрес; геометрични и механични отклонения; корозия; пукнатини и несплошностей различни видове.

В процеса на продължителна експлоатация, по силата на определени структурни промени, офанзива «митници» може да се случи и на бездефектных участъци от тръбопроводи.

Затова определяне на остатъчния ресурс на тръбопровода трябва да се основава на създаването на реално физическо състояние на метал в зависимост от времето на експлоатация и характера на нагружения.

1 Област на приложение

Този стандарт се прилага за тръбопроводи, работещи в трассовых условия, като в рамките на първоначално установените (дизайн) срокове на експлоатация, така и след тяхното превишаване.

Стандарт определя общите изисквания към паричните средства по експериментална методика за оценка на остатъчния ресурс и до вземането на решение за ремонт на тръбопроводи; подмяна на отделни възли и заключението от експлоатация на тръбопроводи въз основа на резултатите от механичните изпитвания изрязани от тях проби.

Този стандарт е разработен въз основа на изискванията към целите на определяне на остатъчния ресурс на потенциално опасни обекти, описани в [1], изисквания за сигурност [2]-[8], обобщение на резултатите от научно-изследователската дейност [9]-[13], а също и на вътрешния и чужд опит в проектиране, монтаж, експлоатация и поддръжка на диагностика на тръбопроводи.

Стандартът може да се използва от фирми и организации, които експлоатация и диагностирование тръбопроводи, вкъщи изчерпани проектния ресурс.

Парични експериментална техника, регламентируемая настоящия стандарт, се допуска прилагането на допълнителни методи за вредата и безразрушителен контрол на използваните проби с цел усъвършенстване на оценка на остатъчния ресурс на газопровода.

2 позоваване

В настоящия стандарт са използвани позоваване на следните стандарти:

ГОСТ Р 27.002−2009* Надеждност в техниката. Термини и определения
_______________
* На територията На Руската Федерация възстановено действието на УПРАВИТЕЛНИЯ 27.002−89 01.12.2012 (Заповед Росстандарта от 29.11.2012 N 1843-ст), от тук нататък по текста. — Забележка на производителя на базата данни.

ГОСТ Р 53006−2008 Оценка на ресурса на потенциално опасни обекти на базата на експресните методи. Общи изисквания

В 12.1.019−79* Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Общи изисквания и номенклатурата на видове защита
________________
* На територията На Руската Федерация документ не действа. Действа ГОСТ Р 12.1.019−2009, тук и по-нататък по текста. — Забележка на производителя на базата данни.

В 12.1.038−82 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Максимално допустимите стойности на натоварванията докосване и течения

В 25.502−79 Изчисления и тестове за издръжливост в областта на машиностроенето. Методи за механични изпитания на метали. Методи за изпитване на умора

В 166−89 (ISO 3599−76) Calipers. Технически условия

В 427−75 Линия за измерване на метални. Технически условия

В 1497−84. Метали. Методи за изпитване на опън

В 6507−90 Микрометры. Технически условия

В 28840−90 Машини за изпитване на материали на опън, натиск и огъване. Общи технически изисквания

В 28841−90 Машини за изпитване на материали на умора. Общи технически изисквания

Забележка — При ползване на настоящия стандарт е препоръчително да се провери действието на посочените стандарти в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на Интернет, или за всяка година издаваемому информационното показалеца «Национални стандарти», която е публикувана от 1 януари на текущата година, и за съответните последните заглавия месечно издаваемого информационен показалеца, «Национални стандарти» излиза през текущата година. Ако референтен стандарт заменя (променен), при ползването на настоящия стандарт трябва да се ръководи от който замества (променен) стандарт. Ако референтен стандарт е отменен без замяна, позиция, в която дадена връзка към него, се прилага в частта, засягащи тази връзка.

3 Термини и определения

В настоящия стандарт прилагат термини по ГОСТ Р 27.002, [13], а също следните термини със съответните дефиниции:

3.1 тръби от Системата на последователно свързани елементи (тръби и части), разрушаването на една от които се извежда от експлоатация на тръбопровода.

3.2 ресурс на тръбопровода: Наработка тръбопровод от старта до преминаване в гранично състояние.

3.3 наработка: Период на прилагане на тръбопровода без оглед на престой.

3.4 гранично състояние на тръбопровода: Техническото състояние на тръбопровода, при който изключи го и по-нататъшната експлоатация.

3.5 остатъчен ресурс на тръбопровода: Наработка на газопровода от момента на диагностициране на текущото преди да се премести в гранично състояние.

3.6 деградацията на механичните свойства на метала: Изменението на механичните свойства на метала във времето в резултат на тонкоструктурных промени под действието на дългосрочни дейности.

3.7 техническо диагностирование на тръбопровода: Определяне на техническото състояние на тръбопровода.

3.8 средният остатъчен ресурс: Математическо очакване на остатъчния ресурс на тръбопровода с оглед на деформация на стареене.

4 Наименования

В настоящия стандарт прилагат следните наименования:

5 Общи разпоредби

5.1 Оценка на остатъчния ресурс на дълго експлоатирани тръбопроводи на етапи включва:

— натрупване на експериментални данни за промяна на параметри, които определят механични свойства на метала;

— провеждане на изчисления за определение на остатъчния ресурс на безопасна експлоатация на газопровода.

5.2 Изчисляване на остатъчния ресурс на газопровода трябва да включва количествена оценка на механичните свойства на неговите метал, получени на база на тестове на проби стандартните методи; провеждане на специални тестове, умора и металлографических изследвания на всички структурни нива (макросъемка, оптична металлография, електронна микроскопия).

5.3 Регламентируемый стандарт начин позволява да се определи остатъчен ресурс на газопровода с определен срок за безопасна експлоатация, с оглед на стареене и умора на метала на стената на тръбите.

Начин не заменя други начини за диагностициране на най-увредените участъци на газопровода, а е добавка за оценка на реализацията на газопровода като цяло.

6 Изисквания за сигурност

6.1 Към изпълнение на измерване позволяват на операторите, притежаващи умения за експлоатация на съоръжения за механично изпитване на метални образци, които умеят да се ползват съответните национални и производството на нормативни и технически документи, обучен работа с приложимите средства за измерване и сертифицирани за познаване на правилата за сигурност в съответната индустрия.

6.2 При извършване на работи по дефиниция механични характеристики, необходими за определяне на остатъчния ресурс на газопровода, операторът трябва да руководствоватьсяправилами техническа безопасност при експлоатация на електроинсталации на потребителите* затруднения 12.1.019 и В 12.1.038.
________________
* На територията На Руската Федерация документ не действа. Действат ПОТ Р М-016−2001 Г. (РД 153−34.0−03.150−00) «Междусекторно Правила за защита на труда (правила за безопасност при експлоатация на електрически режим». — Забележка на производителя на базата данни.

6.3 Работа се извършва в съответствие с изискванията за безопасност, посочени в инструкцията за експлоатация на апаратурата, включена в състава на използваните средства за измерване.

7 Изисквания към средствата за измерване

7.1 При определянето на границите на издръжливост като средства за измерване се използват изпитвателни машини И 28840.

7.2 При извършване на изпитване на умора използват изпитвателни машини И 28841 или специално олимпийските кръгове, предназначена изпитвателни устройства.

7.3 Гама метални трябва да отговарят на изискванията В чл. 427.

7.4 Calipers трябва да отговарят на изискванията В чл. 166.

7.5 Микрометры трябва да отговарят на изискванията И 6507.

8 Изисквания за квалификация

8.1 Рязане на заготовки за вземане на проби се извършват от експлоатирани тръбопроводи, като от стената на тръбата (основен метал), така и от опасните места (заваръчните шевове; места с концентрация на напрежения и други дефекти).

8.2 В съответствие с ГОСТ Р 53006 проби, изрязани от опасни места, при липса на равнопрочности с основния метал се използват за вземане на решения за ремонти и подмяна на елементи на газопровода. Проби, изрязани от стената на тръбата, които се използват за вземане на решение за удължаване на ресурса с определен срок на безопасна експлоатация или за оттегляне на газопровода от експлоатация за предотвратяване на катастрофални инциденти.

8.3 Направени проби от две партиди.

Всяка партида трябва да съдържа образци:

— за умора, тестове, отливане в съответствие с изискванията към образци от тип IV в 25.502;

— за изпитване на статично разтягане, отливане в съответствие с изискванията за квалификация на тип I И 1497.

8.4 Брой проби трябва да осигури представителна проба за оценка след изпитвания на средния остатъчен ресурс на газопровода с предварително надеждната вероятност.

8.5 Една партида проби в количество , подложени на рекристаллизационному отжигу при температура от 650 °C в продължение на 1 час, с оглед отстраняване на ефекта на застаряването на населението (това се постига имитация на изходното състояние метал), втората партида в брой оставят в състояние, съответстващо на състоянието на метала эксплуатировавшегося на газопровода.

9 Реда за извършване на изпитвания на проби

9.1 Проби, предназначени за изпитване на умора, да доведе до унищожаване на метод за конзола или чисто огъване.

9.2 Честота нагружения трябва да бъде не повече от 40−50 цикъла в минута. Амплитудата на натоварването подбират с оглед на максимално напрежение, което може да възникне в условията на експлоатация на газопровода.

9.3 Според резултатите от умора, тестове определят брой цикли до разрушаване на всяка проба.

9.4 Проби, предназначени за статични изпитания, живеещи в 1497.

9.5 резултатите От статичните тестове определят якост на опън на всяка проба.

10 Обработка на резултатите от измерванията

10.1 Разчитат на средния брой цикли нагружения преди разрушаването на отожженных проби по формулата

. (1)

10.2 Очаква средната наработку преди разрушаването на отожженных проби по формулата

(2)

Забележка — С ок грешка може да се счита за 500.

10.3 Разчитат на средния брой цикли нагружения преди разрушаването на проби от метал эксплуатируемого тръбопровод по формулата

. (3)

10.4 Изчисляват степента на деформация на стареене на метала на газопровода по формулата

. (4)

10.5 Очаква средната якост на опън на метала на газопровода според резултатите от теста отожженных проби по формулата

. (5)

10.6 Очаква средната якост на опън на метала эксплуатируемого тръбопровод по формулата

. (6)

10.7 Очакват този закаляване на метал тръбопровод по формулата

. (7)

10.8 Изчисляват коефициент на деформация на стареене на метала на газопровода по формулата

. (8)

10.9 се Изчислява средният остатъчен ресурс на газопровода по формулата

. (9)

11 Вземане на решение за възможността за по-нататъшна експлоатация на газопровода

11.1 На база данни за оценка на техническото състояние на тръбопровода и неговата остатъчния ресурс вземат решение за възможността за неговото по-нататъшно прилагане в съответствие с остатъчно или определен ресурс безопасна експлоатация или за ремонт, намаляване на работните параметри или прекратяване на работа.

11.2 Решението е взето на предприятието (организацията), проводившей техническо диагностирование и оценка на остатъчен ресурс.

Приложение, А (препоръчителна). Пример за изчисляване на средната стойност на остатъчния ресурс на газопровод

Приложение А
(препоръчителна)

А. 1 по-Долу е типичен пример за определяне на остатъчния ресурс на газопровод от стомана марка 17ГС, эксплуатируемого в продължение на 40 години, проложенного в града.

А. 2 На проби, изрязани от газопровод в съответствие с раздел 8 и изпитани в съответствие с раздел 9 от настоящия стандарт, получени от следните изходни данни за изчисляване на средната стойност на остатъчния ресурс на:

— средният брой цикли нагружения преди разрушаването на отожженных проби 35000;

— средната наработка преди разрушаването на отожженных проби от метал газопровод, изчислена по формула (2) на 70 години;

— средният брой цикли нагружения преди разрушаването на проби от метал эксплуатируемого газопровод 18500;

— коефициент за закаляване на метал газопровод 1,1.

А. 3 Средният брой цикли нагружения газопровод за една година приема равен на 500.

А. 4 По формула (4) се изчислява степента на деформация на стареене на метала газопровод

.

А. 5 По формула (8) се изчислява коефициент на деформация на стареене на метала газопровод

.

А. 6 Средният остатъчен ресурс на тръбопровод се изчислява по формула (9)

на годината.

А. 7 По този начин, при тежки условия на работа (при наличието на циклични натоварвания) газопровод запазва работоспособност, като минимум в продължение на 60 години.

Приложение Б (препоръчителна). Използването на резултатите металлографических изследвания за оценка на остатъчния ресурс на тръбопровода

Приложение Б
(препоръчителна)

Vb 1 Металлографические изследвания, като правило, се представят за определяне на промени на структурно-механичните свойства на метала на тръбите. Резултатите от тях могат да бъдат използвани за установяване на причини за инциденти, дължащи се на развитието на бавно течащи деструктивни процеси метални тръби.

Vb 2 Резултати електронна микроскопия може да се използва за определяне на средната височина на деформация на релефа на повърхността на тръбите, характеризиращи размера на натрупаната деформация, свързана със степента на промяна на стойността на коефициента на деформация на стареене на метала на газопровода.

Bi 3 В редица случаи след изграждането на съответните тарировочных зависимости на резултатите от металлографических изследвания се оказва възможно да се изчисли средният остатъчен ресурс на газопровода.

Библиография

Електронен документ
подготвени ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официалното издание

М: Стандартинформ, 2013