GOST R 55046-2012

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

GOST R 55046−2012 diagnostyka Techniczna. Ocena pozostałego zasobu długo eksploatowanych rurociągów stalowych na podstawie wyników badań mechanicznych próbek. Wymagania ogólne

GOST R 55046−2012
Grupa Т59

NORMA KRAJOWA FEDERACJI ROSYJSKIEJ

Diagnostyka techniczna

OCENA POZOSTAŁEGO ZASOBU DŁUGO EKSPLOATOWANYCH RUROCIĄGÓW STALOWYCH NA PODSTAWIE WYNIKÓW BADAŃ MECHANICZNYCH PRÓBEK

Wymagania ogólne

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

OX 77.040.10

Data wprowadzenia 2014−01−01

Przedmowa

1 ZAPROJEKTOWANY Autonomiczną organizacją non-profit Badawczo-rozwojowy centrum kontroli i diagnostyki systemów technicznych" (ANO «SIC CD»), Akademią nauk Republiki Baszkirii (EN RB), Państwowym jednolite przedsiębiorstwo «Instytut problemów transportu energii» (GUP «ИПТЭР»), Organizacją profesjonalną instytucją edukacyjną «Naukowy centrum «Technika» (НПОУ IC «Technika»), Spółką z ograniczoną odpowiedzialnością «Gazprom Трансгаз Ufa» (OOO «Gazprom Трансгаз Ufa»)

2 WPISANY komitet Techniczny dla normalizacji TC 132 «diagnostyka Techniczna"

3 ZATWIERDZONY I WPROWADZONY W życie Rozporządzenie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii od 8 listopada 2012 r. N 700-st

4 WPROWADZONO PO RAZ PIERWSZY

Zasady stosowania niniejszego standardu nie jest ustawiony w GOST R 1.0−2012 (w sekcji 8). Informacja o zmianach do niniejszego standardu została opublikowana w corocznym (według stanu na 1 stycznia bieżącego roku) informacji o indeksie «Krajowe standardy», a oficjalny tekst zmian i poprawek — w comiesięcznym biuletynie indeksie «Krajowe standardy». W przypadku rewizji (wymiany) lub odwołania niniejszego standardu powiadomienie zostanie opublikowany w najbliższym wydaniu miesięcznego wskaźnika informacyjnego «Krajowe standardy». Odpowiednia informacja, powiadomienie i teksty umieszczane są także w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet (gost.ru)

Wprowadzenie

Przewody w strefie aktywności sejsmicznej, w miejscowości z okresowymi оползневыми zjawiskami, procesami krasowymi, w granicach miast i osiedli, w miejscach skrzyżowania z kolejowymi i samochodowymi drogami wystawiają statycznych i cyklicznych obciążeń.

W badaniach stwierdzono, że takie warunki obciążenia podczas długotrwałej eksploatacji rurociągów powodują zmiany mikrostruktury metalu w wyniku procesów деформационного starzenia się i powolnego zniszczenia (stopniowy spadek wytrzymałości przy normalnych temperaturach).

W wyniku tych procesów zachodzą zmiany strukturalne:

1) degradacja właściwości mechanicznych metali, określających sprawność rurociągów.

Przyczynami degradacji są kruchość metalu i zmniejszenie siły powiązań między кристаллическими ziarnami.

Głównymi mechanizmami охрупчивания metalu długo eksploatowanych rurociągów są:

— nagromadzenie dyslokacji u barier;

— ewolucja дислокационных struktur;

— edukacja i wzrost zarodków nowych карбидных faz;

— zachód atomów w тетраэдрические pustki ОКЦ-kraty ferrytu;

— rozpad cementytu i fragmentacja перлитных ziaren, itp.;

2) zmniejszenie odporności na korozję metalu rurociągów, którego przyczyną jest przede wszystkim rozpad cementytu, z cięciem na jego płyt i wzrostem długości granic ziaren. Granice ziaren są przeszkodą ruchu dyslokacji, powodują utwardzenie kryształów, w wyniku czego pojawiają się dodatkowe naprężenia wewnętrzne i tworzone są warunki dla przebiegu korozji pod napięciem. W efekcie zmniejsza się odporność metalu na korozję.

Istniejące metody oceny pozostałego zasobu rurociągów opierają się na uwzględnieniu wpływu lokalnych technologicznych, konstrukcyjnych i eksploatacyjnych wad, występujących w magazynie: wejść koncentratorów naprężeń; geometrycznych i mechanicznych niejednorodności; uszkodzeń korozyjnych; pęknięć i несплошностей różnych gatunków.

W trakcie długotrwałej eksploatacji, w wyniku tych zmian strukturalnych, atak stanu granicznego może się zdarzyć i na бездефектных odcinkach rurociągów.

Dlatego określenie pozostałego zasobu rurociągu powinno opierać się na ustaleniu rzeczywistego stanu fizycznego metalu w zależności od czasu eksploatacji i charakteru obciążenia.

1 Zakres zastosowania

Niniejszy standard stosuje się na przewody, użytkowane w трассовых warunkach, jak w ramach pierwotnie zainstalowanych (projektowych) czas eksploatacji, jak i po ich przekroczeniu.

Norma określa ogólne wymagania dotyczące rozliczeń eksperymentalnej metody oceny pozostałego zasobu i do podejmowania decyzji w zakresie napraw rurociągów; do wymiany poszczególnych podzespołów i wycofania z eksploatacji rurociągów na podstawie wyników badań mechanicznych wyciętych z nich próbek.

Niniejszy standard został opracowany na podstawie wymagań do porządku określenia pozostałego zasobu potencjalnie niebezpiecznych obiektów, opisanych w [1], wymagań bezpieczeństwa [2]-[8], generalizacji wyników prac naukowo-badawczych [9]-[13], a także krajowych i zagranicznych doświadczeń projektowania, montażu, eksploatacji i konserwacji, diagnostyki rurociągów.

Standard może być stosowany przedsiębiorstwami i organizacjami prowadzącymi działania i diagnozowanie rurociągów, które projektowy zasób.

Cash-eksperymentalna metoda, регламентируемая niniejszym standardem, dopuszcza się stosowanie dodatkowych metod szkodliwym i badań nieniszczących stosowanych próbek celem ustalenia oceny pozostałego zasobu rurociągu.

2 powołania Normatywne

W tym standardzie stosowane przepisy linki na następujące standardy:

GOST R 27.002−2009* Niezawodność w technice. Terminy i definicje
_______________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej przywrócone działanie GOST 27.002−89 z 01.12.2012 (Rozkaz Росстандарта od 29.11.2012 N 1843-st), tu i dalej w tekście. — Uwaga producenta bazy danych.

GOST R 53006−2008 Ocena zasobów potencjalnie niebezpiecznych obiektów na podstawie szybkich metod. Wymagania ogólne

GOST 12.1.019−79* System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo elektryczne. Ogólne wymagania i nazewnictwo gatunków ochrony
________________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej dokument nie działa. Działa GOST R 12.1.019−2009, tu i dalej w tekście. — Uwaga producenta bazy danych.

GOST 12.1.038−82 System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo elektryczne. Dopuszczalne wartości napięć dotykowych i prądów

GOST 25.502−79 Obliczenia i testy na wytrzymałość w inżynierii mechanicznej. Metody badań mechanicznych metali. Metody badań na zmęczenie

GOST 166−89 (ISO 3599−76) Штангенциркули. Warunki techniczne

GOST 427−75 Linijki pomiarowe metalowe. Warunki techniczne

GOST 1497−84. Metale. Metody badań wytrzymałości na rozciąganie

GOST 6507−90 Mikrometrów. Warunki techniczne

GOST 28840−90 Maszyny do badania materiałów na rozciąganie, ściskanie i zginanie. Ogólne wymagania techniczne

GOST 28841−90 Maszyny do badania materiałów na zmęczenie. Ogólne wymagania techniczne

Uwaga — Podczas korzystania z niniejszym standardem wskazane jest, aby sprawdzić działanie odwołania standardów w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet lub rocznie издаваемому dla wskaźnika «Krajowe standardy», który opublikowany został według stanu na dzień 1 stycznia bieżącego roku, i w odpowiednim wersji wydawanego co miesiąc wskaźnika informacyjnego, «Krajowe standardy» opublikowanych w bieżącym roku. Jeśli referencyjny standard wymieniony (zmienione), podczas korzystania z niniejszym standardem należy kierować zastępujące (zmienionym) standardem. Jeśli referencyjny standard anulowane bez wymiany, to stan, w którym dana link do niego, stosuje się w zakresie nie wpływających na ten link.

3 Terminy i definicje

W tym standardzie stosowane terminy według GOST R 27.002, [13], a także następujące terminy z odpowiednimi definicjami:

3.1 rurociąg: System szeregowo połączonych elementów (rur i części), zniszczenie jednego z nich wyprowadza do uszkodzenia rurociągu.

3.2 zasób rurociągu: Pracy rurociągu od startu do przejścia graniczne stan.

3.3 pracy: Okres zastosowania rurociągu, bez uwzględnienia przerw.

3.4 graniczna stan rurociągu: stan Techniczny rurociągu, przy którym wykluczone jest jego dalsza eksploatacja.

3.5 pozostały zasób rurociągu: Pracy rurociągu od momentu bieżącego diagnozowania do przejścia graniczne stan.

3.6 degradacji właściwości mechanicznych metali: Zmiana właściwości mechanicznych metali w czasie w wyniku jego тонкоструктурных zmian pod wpływem długotrwałych obciążeń.

3.7 konserwacja, diagnozowanie rurociągu: Określanie stanu technicznego rurociągu.

3.8 średni pozostały zasób: wartość Oczekiwana pozostałego zasobu rurociągu z uwzględnieniem деформационного starzenia się.

4 Oznaczenia

W tym standardzie zastosowano następujące oznaczenia:

5 postanowienia Ogólne

5.1 Ocena pozostałego zasobu długo eksploatowanych rurociągów etapach zakłada:

— gromadzenie danych eksperymentalnych na temat zmiany parametrów określających właściwości mechaniczne metalu;

— prowadzenie rozliczeń z definicji pozostałego zasobu bezpiecznej eksploatacji rurociągu.

5.2 Obliczanie pozostałego zasobu rurociągu powinno zapewnić ilościową ocenę właściwości mechanicznych go metalu, otrzymywanych na podstawie badań próbek standardowymi metodami; przeprowadzenie specjalnych badań na zmęczenie i badań metalograficznych na wszystkich poziomach strukturalnych (makro, optyczna металлография, mikroskopia).

5.3 Регламентируемый standardem sposób pozwala określić pozostały zasób rurociągu z wyznaczonych na okres bezpiecznej eksploatacji z uwzględnieniem starzenia i zmęczenia metalu ścianki rur.

Sposób nie zastępuje innych metod diagnozowania najbardziej zniszczonych odcinków rurociągu, a jest dodatkiem do oceny stanu rurociągów w ogóle.

6 Wymagania bezpieczeństwa

6.1 wykonanie pomiarów pozwalają na operatorów posiadających umiejętności obsługi urządzeń mechanicznych próbek metali, umiejących korzystać z odpowiednimi krajowymi i branżowymi przepisów i dokumentów technicznych, które przeszły szkolenie w pracy z zastosowanymi środkami pomiarów i poświadczających znajomość zasad bezpieczeństwa w danej branży przemysłu.

6.2 Podczas prac z definicji mechanicznych cech, niezbędnych do określenia pozostałego zasobu rurociągu, operator musi руководствоватьсяправилами bezpieczeństwa technicznego podczas eksploatacji elektrycznych* cmentarzysko 12.1.019 i GOST 12.1.038.
________________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej dokument nie działa. Działają POT R M-016−2001 (RD 153−34.0−03.150−00) «Wielobranżowych Zasady bhp (zasady bezpieczeństwa) przy eksploatacji urządzeń elektrycznych». — Uwaga producenta bazy danych.

6.3 Pracy odbywa się zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa, określonymi w instrukcji obsługi sprzętu, wchodzącego w skład stosowanych narzędzi pomiarowych.

7 Wymagania dotyczące narzędzi pomiarowych

7.1 Przy ustalaniu granic wytrzymałości jako narzędzi pomiarowych używają diagnostyczne, maszyny zgodnie z GOST 28840.

7.2 W badaniach zmęczeniowych używają diagnostyczne, maszyny zgodnie z GOST 28841 lub specjalnie zaprojektowane urządzenia próbne.

7.3 Linijki metalowe powinny być zgodne z wymaganiami GOST 427.

7.4 Штангенциркули muszą spełniać wymagania GOST 166.

7.5 Student musi spełniać wymagania GOST 6507.

8 Wymagania dotyczące próbek

8.1 Cięcie kształtowników do budowy próbek korzystają z eksploatowanych rurociągów jak z ścianki rury (podstawowy metal), jak i z niebezpiecznych obszarów (spoiny; miejsca, które mają koncentracji naprężeń i inne wady).

8.2 zgodnie z GOST R 53006 próbki wycięte z niebezpiecznych obszarów, w przypadku braku равнопрочности z głównym metalem używają do podjęcia decyzji o naprawie i wymianie elementów rurociągu. Próbki wycięte z ścianki rury, używają do podjęcia decyzji o przedłużeniu zasobu z wyznaczonych na okres bezpiecznej eksploatacji lub wycofania rurociągu z eksploatacji w celu uniknięcia katastrofalnych awarii.

8.3 Wykonane dwie partie próbek.

Każda strona powinna zawierać próbki:

— dla zmęczeniowych, produkowane zgodnie z wymaganiami dla próbek typu IV według GOST 25.502;

— do badania statyczne rozciąganie, produkowane zgodnie z wymaganiami dla próbek typu I według GOST 1497.

8.4 Liczba próbek musi zapewnić представительную próbkę do oceny po ich badań średniej pozostałego zasobu rurociągu z zadaną zaufania prawdopodobieństwem.

8.5 Jedną partię próbek w ilości poddaje рекристаллизационному wyżarzaniu w temperaturze 650 °C w ciągu 1 godziny w celu wyeliminowania wpływu starzenia się (w tym cel symulacja stanu oryginalnego metalu), drugą partię w ilości pozostawiają w stanie odpowiednim do stanu metalu эксплуатировавшегося rurociągu.

9 tryb przeprowadzania badań próbek

9.1 Próbki przeznaczone do badań zmęczeniowych, dostosowane do zniszczenia metodą konsoli lub czystego zginania.

9.2 Częstotliwość kontroli powinna być nie więcej niż 40−50 cykli na minutę. Amplitudy obciążenia zbierane z uwzględnieniem maksymalnego napięcia, które może wystąpić w warunkach eksploatacji rurociągu.

9.3 Na podstawie wyników zmęczeniowych określają liczbę cykli do zniszczenia każdej próbki.

9.4 Próbki przeznaczone do badań statycznych, doświadczają według GOST 1497.

9.5 Na podstawie wyników badań statycznych określają wytrzymałość każdej próbki.

10 Przetwarzanie wyników pomiarów

10.1 Obliczana jest średnia liczba cykli obciążenia do zniszczenia wyżarzane próbek według wzoru

. (1)

10.2 Liczą średnią przebieg do zniszczenia wyżarzane próbek według wzoru

(2)

Uwaga — Z zadowalającą dokładnością można uznać za 500.

10.3 Obliczana jest średnia liczba cykli obciążenia do zniszczenia próbek z metalu eksploatowanego rurociągu według wzoru

. (3)

10.4 Liczą stopień деформационного starzenia się metalu rurociągu według wzoru

. (4)

10.5 Liczą średnia wytrzymałość metalu rurociągu na podstawie wyników badań wyżarzane próbek według wzoru

. (5)

10.6 Liczą średnia wytrzymałość metalu eksploatowanego rurociągu według wzoru

. (6)

10.7 Liczą współczynnik wzmocnienia metalu rurociągu według wzoru

. (7)

10.8 Liczą współczynnik деформационного starzenia się metalu rurociągu według wzoru

. (8)

10.9 Liczą średni pozostały zasób rurociągu według wzoru

. (9)

11 Podjęcie decyzji o możliwości dalszej eksploatacji rurociągu

11.1 Na podstawie danych z oceny stanu technicznego rurociągu i jego pozostałego zasobu podejmują decyzję o możliwości jego dalszego stosowania zgodnie z poobraz lub wyznaczonego źródłem bezpiecznej eksploatacji lub o jego naprawie, obniżenie parametrów pracy lub zakończenia pracy.

11.2 Decyzja jest podejmowana przedsiębiorstwem (organizacją), проводившей konserwacja, diagnozowanie i ocena pozostałego zasobu.

Załącznik A (zalecane). Przykład obliczania średniej pozostałego zasobu gazociągu

Załącznik A
(jest to zalecane)

A. 1 Poniżej przedstawiono typowy przykład określenia pozostałego zasobu gazociągu z nierdzewnej 17ГС, eksploatowanego w ciągu 40 lat, ułożonego w granicach miasta.

A. 2 Na próbkach wyciętych z gazociągu zgodnie z sekcją 8 i badanych zgodnie z punktem 9 niniejszej normy, uzyskano następujące dane źródłowe do obliczania średniej pozostałego zasobu:

— średnia liczba cykli obciążenia do zniszczenia wyżarzane próbek 35000;

— średni czas między awariami do zniszczenia wyżarzane próbek z metalu gazociągu, obliczona według wzoru (2) 70 lat;

— średnia liczba cykli obciążenia do zniszczenia próbek z metalu eksploatowanego gazociągu 18500;

— współczynnik wzmocnienia metalu gazociągu 1,1.

A. 3 Średnia liczba cykli obciążenia rurociągu za jeden rok przyjęto równy 500.

A. 4 Na podstawie wzoru (4) oblicza stopień деформационного starzenia się metalu gazociągu

.

A. 5 Na podstawie wzoru (8) oblicza współczynnik деформационного starzenia się metalu gazociągu

.

A. 6 Średni pozostały zasób rurociągu oblicza się ze wzoru (9)

roku.

A. 7 w Taki sposób, w ciężkich warunkach pracy (w przypadku cyklicznych obciążeń) gazociąg zachowuje zdolność do pracy, co najmniej, w ciągu 60 lat.

Załącznik B (zalecane). Wykorzystanie wyników badań metalograficznych do oceny pozostałego zasobu rurociągu

Dodatek B
(jest to zalecane)

B. 1 Металлографические badania, zazwyczaj wykonują w celu określenia zmian strukturalno-mechanicznych właściwości metalu rurociągu. Ich wyniki mogą być wykorzystane do ustalenia przyczyn awarii, wynikających z rozwojem powoli zachodzących destruktywnych procesów metalu rurociągu.

B. 2 Wyniki mikroskopii mogą być wykorzystane do określenia średniej wysokości деформационного topografii powierzchni rurociągu, charakterystyczną wartość zgromadzonej deformacji związanej ze stopniem zmiany wartości współczynnika деформационного starzenia się metalu rurociągu.

B. 3 W szeregu przypadków po zbudowaniu odpowiednich тарировочных zależności na podstawie wyników badań metalograficznych okazuje się możliwe obliczyć średni pozostały czas pracy rurociągu.

Bibliografia

Elektroniczny tekst dokumentu
przygotowany przez UAB «Kodeks» i sprawdzono w:
oficjalne wydanie

M.: Стандартинформ, 2013