Для некоррозионных и малоагрессивных сред коэффициенты , равны: ; .

Для элементов, находящихся в среднеагрессивных средах, следует выбирать , .

Коэффициент равен 0,35 для сварных соединений (поперечное и продольное стыковое соединения) и равен 1 в других случаях.

6. Обеспечение циклической прочности элементов обвязочных трубопроводов КС при динамическом нагружении

Проверку циклической прочности элементов обвязочных трубопроводов, подверженных динамическому нагружению, выполняют по условию

где для основного металла и сварных стыковых соединений

для отводов (коленьев) и тройниковых соединений

Здесь

, , , определяются по соотношениям: (2) - (5), (13) - (21).

Поперечные колебания обвязочного трубопровода в (40) представлены тремя наиболее представительными гармониками. Например, ими могут быть формы вынужденных колебаний на резонансных частотах , (i = 1, 2, 3; j = 5, 6, 7) - соответственно амплитуды продольных напряжений в рассматриваемом элементе и число циклов появления этих амплитуд в течение одного года эксплуатации КС.

При необходимости допускается выбирать значения (i = 1, 2, 3), ( (j = 5, 6, 7) по табл. 4 приложения 6 ( , j = 5, 6, 7).

Значения (i = 0, 1, 2, 3), (j = 1, 2, 3) находятся по рекомендациям приложения 6 (соотношения (57) - (59)). При необходимости допускается выбирать значения по табл. 3 приложения 6 ( , j = 1, 2, 3).

Величины , определяются по соотношениям (30) - (35).

Напряженное состояние элементов обвязочных трубопроводов КС, найденное по формулам (2) - (5), должно удовлетворять критериям прочности формулам (9), (10), (27) и (37).

Если при расчете оказывается, что в некоторых элементах напряженное состояние не удовлетворяет одному из критериев прочности, следует изменить конструктивную схему таким образом, чтобы напряженность данного элемента уменьшилась до требуемого уровня.

Найденные согласно пп. 3.2 - 3.3 и указаний приложений 7 и 8 величины усилий и моментов, приложенные к патрубкам нагнетателей, не должны превосходить соответствующие значения, нормируемые заводом-изготовителем ГПА. В противном случае следует изменить конструктивную схему таким образом, чтобы напряженность патрубков уменьшилась до требуемого уровня.

______________________________

* Расчетные нагрузки равны нормативным, умноженным на соответствующие коэффициенты перегрузки.

Основные буквенные обозначения.

Характеристика внешних нагрузок и напряженно-деформированного состояния элементов трубопроводов

р - нормативное давление для трубопроводной системы, МПа ( );

- рабочее (эксплуатационное) давление в трубопроводе, МПа ( );

(к = 0, 1, ..., к) - относительные амплитуды рабочего давления, характеризующие спектр нагружения трубопровода, МПа;

(к = 1, ..., к) - частоты, являющиеся характеристикой изменчивости нагружения в период эксплуатации, причем - несущая гармоника;

, j = 1, 2, 3, i = х, у, z - компоненты момента (см. рис. 1), кНм ( );

, j = 1, 2, 3, i = х, у, z - компоненты поперечной силы (см. рис. 1), кН (кгс);

, j = 2, ..., 7, - компоненты номинальных осевых напряжений, МПа ( );

- кольцевое напряжение, соответствующее расчетному давлению и минимальной толщине стенки, МПа ( );

, , , i = х, у, z - компоненты номинальных касательных напряжений, МПа ( );

- градиент наибольшего по абсолютной величине главного напряжения

- относительный градиент наибольшего по абсолютной величине главного напряжения, равный , ;

- эффективный коэффициент концентрации напряжений в элементе трубопровода при статическом нагружении, характеризующий истинную концентрацию напряжений перед их разрушением;

- теоретический коэффициент концентрации напряжений в элементе трубопровода при статическом нагружении, характеризующий концентрацию напряжений в упругой области;

- эффективный коэффициент концентрации остаточных напряжений при переменном нагружении;

х, у - числа циклов;

- расчетное количество переключений нагнетателей КС за срок службы конструкции;

- нормативное значение количества переключений нагнетателей КС в течение 1 года;

, - расчетные значения числа циклов, обусловленные технологией перекачки газа (остановы КС, суточные и сезонные колебания внутреннего давления газа и т.п.);

, i = 0, 1, 2, 3 - базовые числа циклов, необходимые при аппроксимации экспериментальных данных по усталостной прочности стальных образцов;

- назначенный срок службы обвязочного трубопровода, ч, должен устанавливаться при технико-экономическом обосновании всей проектируемой трубопроводной системы; его величина должна быть не менее ч;

t, - прогнозируемый срок службы трубопровода, год;