ГОСТ Р 55990-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Месторождения нефтяные и газонефтяные. Промысловые трубопроводы. Нормы проектирования

Приложение А

(рекомендуемое)

 

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИН СТЕНОК ШТАМПОВАННЫХ

И ШТАМПОСВАРНЫХ ТРОЙНИКОВ

 

А.1. Условные обозначения

D - наружный диаметр основной (магистральной) трубы тройника;

D₀ - внутренний диаметр ответвления тройника, измеряемый в продольной плоскости симметрии на уровне образующей наружной поверхности основной трубы;

d - наружный диаметр ответвления тройника;

H₁ - высота расчетной зоны усиления тройника;

t_h - расчетная толщина стенки условной трубы, имеющей диаметр присоединяемой трубы к магистрали тройника и материал тройника; определяется в соответствии с требованиями 12.2.1.1, 12.2.1.2;

t_b - расчетная толщина стенки условной трубы, имеющей диаметр присоединяемой трубы к ответвлению тройника и материал тройника; определяется в соответствии с требованиями 12.2.1.1, 12.2.1.2;

T_h - расчетная толщина стенки основной трубы тройника;

T_b - расчетная толщина стенки ответвления;

T₀ - толщина стенки ответвления, измеряемая в продольной плоскости симметрии на расстоянии r₀ от образующей наружной поверхности основной трубы;

r₀ - радиус закругления наружной поверхности сечения тройника в продольной плоскости симметрии;

L₁ - полудлина расчетной зоны усиления тройника.

А.2. Исходное условие прочности тройника

Условие прочности тройника, которое соответствует принципу замещения площадей, представляется в виде

 

A₁ + A₂ + A₃ >= A. (А.1)

 

Входящие в неравенство (А.1) составляющие расчетной площади усиления тройника определяются на основании геометрических размеров на рисунке А.1 по формулам:

 

A = K·(t_h·D₀); (А.2)

 

A₁ =(2·L₁ - D₀)·(T_h - t_h); (А.3)

 

A₂ = 2·H₁·(T_b - t_b); (А.4)

 

A₃ = 2·r₀·(T₀ - t_b), (А.5)

 

в которых коэффициент K и геометрические размеры вычисляют по формулам:

 

(А.6)

 

L₁ = D₀; (А.7)

 

(А.8)

 

D₀ = d - 2·T₀; (А.9)

 

(А.10)

 

T₀ = k·T_h; (А.11)

 

(А.12)

 

где - коэффициент несущей способности тройника;

k, - коэффициенты, значения которых следует принимать в зависимости от конкретной технологии изготовления тройников.

 

 

а) при T₀ > T_b; б) при T_b = T₀ = kT_h

 

Рисунок А.1. Сечение тройника продольной

плоскостью симметрии (фрагмент)

 

Для предварительных расчетов допускается принимать значения коэффициентов k, равными k = 0,8, .

Значения радиуса закругления r₀, мм, могут находиться в следующих пределах

 

(r₀)_min = min{0,05·d; 38}. (А.13)

 

Для предварительных расчетов величина r₀, мм, может быть принята равной

 

r₀ = 0,075·d + 7. (А.14)

 

А.3. Определение коэффициента несущей способности тройника

Коэффициент несущей способности тройника определяется из приближенного равенства, полученного на основании выражений (А.1) - (А.14), и допущения о том, что расчетные толщины стенок t_b и t_h пропорциональны соответствующим диаметрам

 

(А.15)

 

(А.16)

 

Равенство (А.16) является нелинейным относительно искомого неизвестного . Решение следует выполнять методом последовательных приближений, задаваясь каким-либо значением и проверяя выполнение условия (А.16). В качестве конечного значения следует принять минимальное значение (при заданной точности вычислений), при котором удовлетворяется условие (А.16).

А.4. Расчетные и номинальные толщины магистрали и ответвления тройника

Расчетная толщина магистрали T_h тройника находится по формуле (А.10), а расчетная толщина ответвления T_b - по формуле (А.12).

Номинальные толщины стенок магистрали и ответвления тройника устанавливаются в соответствии с 12.2.3.1.

Примечания

1. Допускается выполнять расчет по уравнению (А.16) при конкретных значениях радиуса закругления r₀, полудлины L₁ и высоты H₁, указанных в ТУ организации предприятия-изготовителя. При этом принятые в расчете значения L₁ и H₁ не могут превышать значений, получаемых из выражений (А.7) и (А.8) соответственно.

2. Допускается конструкция тройника без удлинительного кольца при условии, что высота H₁ удовлетворяет требованиям прочности тройника.

3. При решении уравнения (А.16) в качестве расчетных диаметров тройника следует принимать диаметры присоединяемых труб к магистрали и ответвлению тройника соответственно.