Соединения трубопроводов резьбовые. Порядок проведения испытаний на вибропрочность

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

РЕЗЬБОВЫЕ

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ

ГОСТ 27456-87

И

Цена 3 коп.

здание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

МоскваГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

27456-87
ОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ РЕЗЬБОВЫЕ Порядок проведения испытаний иа вибропрочность ГОСТ
Threaded pipe-line connections.

Procedure of vibration strength testing

ОКСТУ4193

Дата введения 01.01.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает порядок испытаний резьбовых соединений трубопроводов на вибропрочность для оценки долговечнос­ти резьбовых соединений трубопроводов с заданной вероятностью нераэ- рушения по ГОСТ 20467—85 и схематизации случайных процессов при статистическом представлении результатов оценки вибронагружения сое­динений по ГОСТ 25.101-83.

Термины, определения и обозначения, применяемые в стандарте, — по ГОСТ 23207-78 и ГОСТ 27.002-83.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Целью испытаний в соответствии с ГОСТ 25.507-85 является обеспечение требуемой безотказности и долговечности резьбовых соеди­нений трубопроводов в эксплуатации.

Испытания всех видов соединений на вибропрочность должны проводиться при периодических и типовых испытаниях.

Выбор характеристик процессов нагружения должен соответст­вовать обобщенной или частной математической модели, учитывающей характер во времени и внутреннюю структуру процесса нагружения близкого к реальным условиям эксплуатации. .

Объем испытаний устанавливается с учетом возможного рассея­ния механических свойств материала элементов Соединений, подвержен­ных вибрационным нагрузкам, и должен быть достаточным для оценки сопротивления усталости изготовляемых соединений.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1988ХАРАКТЕРИСТИКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ,

ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ

По результатам испытаний определяются: характеристика наклона кривой усталости в системе координат

a — 1g N или 1g а — 1g .V;

число циклов до точки перелома кривой усталости;

среднее значение предела выносливости;

среднее квадратическое отклонение значений предела выносливости; коэффициент чувствительности к асимметрии нагружения.

Результаты периодических и типовых испытаний в виде характерис­тик сопротивления усталости вносятся в паспорт партии соединений, из которой произведена выборка испытанных соединений.

Среднее значение и среднее квадратическое отклонение значений преде­ла выносливости представляют в виде экспериментальных выборочных значений и в виде доверительных интервалов для указанных характеристик с доверительными вероятностями 0,95 и 0,99.

ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ПАРТИЯ

Испытаниям подвергаются резьбовые соединения в сборе с трубо­проводом (или его частью), изготовленные в соответствии с государствен­ными стандартами на конструкцию соединений.

Соединения, отобранные для испытаний, должны быть случайной выборкой из партии соединений одного типоразмера.

Объем выборки из партии соединений одного типоразмера' уста­навливают в зависимости от точности характеристик сопротивления ус­талости, определяемой доверительными интервалами, которые в относи­тельных величинах не должны превышать

й? So

-=• -=-<0,025, (1)

V» aR

где п — объем выборки, or — выборочное среднее значение предела выно­сливости, SR— выборочное среднее квадратическое отклонение значений предела выносливости, — квантиль распределения. Стьюдента при дове­рительной вероятности не менее 0,95.

Для сопоставления характеристик сопротивления усталости с дру­гими характеристиками элементов соединений следует определять те свой­ства, которые могут существенно повлиять на хяпяктеристики сопротивле­ния усталости:

геометрические характеристики элементов в зоне опасного сечения; шероховатость поверхности элементов в этой же зоне;

характеристики материалов элементов (химический состав, структура, механические свойства и т.д.).

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

Испытания соединений осуществляются на прошедшем поверку оборудовании.

Оборудование должно быть аттестовано с указанием точности воспроизведения и измерения нагрузок, а также точности регистрации чис­ла циклов переменных нагружений.

Оборудование при испытаниях должно обеспечивать;

внутреннее пульсирующее или статическое давление, равное полуто­ракратному условному давлению, установленному стандартом на кон­струкцию соединений;

вибронагружение, обеспечивающее в опасных сечениях элементов сое­динений растягивающие напряжения, близкие по величине пределу теку­чести материалов.

Оборудование должно быть оснащено;

средствами регистрации внутреннего давления;

приборами регистрации напряжений растяжения в опасных сечени­ях элементов конструкций;

счетчиком числа циклов переменных напряжений;

автоматическим выключателем оборудования при потере соединени­ем герметичности из-за усталостного повреждения элементов.

УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

Испытания соединений на вибропрочность должны проводиться по схеме и в условиях, наиболее близких к эксплуатационным, и вызы­вать усталостное повреждение.

Соединения испытывают в условиях совместного действия внут­реннего регулярного или случайного нагружения давлением и регулярно­го или случайного вибронагружения.

Вибронагружение задают при испытаниях в диапазоне растяги­вающих напряжений от 0,9 предела текучести материала до предела вы­носливости элементов.

Соединения должны быть собраны с моментами затяжки отдель­ных элементов, обеспечивающими герметичность во всем диапазоне нагру­зок в течение всего периода испытаний.

Предельным напряжением соединения считается потеря герметич­ности из-за усталостного повреждения элементов.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

Выход испытательного оборудования на режим испытаний должен осуществляться без повышений установленных программой испытаний уровней внутреннего давления и вибрационной нагрузки.

Испытания каждого соединения необходимо проводить вплоть до потери герметичности соединения из-за усталостного разрушения эле­ментов.

Если долговечность соединения лимитирует один элемент, испыта­ния соединения прекращаются после усталостного разрушения данного элемента.

При близких вероятностях усталостного разрушения двух элемен­тов соединения с потерей герметичности из-за усталостного повреждения одного элемента испытания не прекращаются, а продолжаются после за­мены поврежденного элемента до усталостного разрушения второго эле­мента.

Программу испытаний составляют с учетом следующих условий: вида соединения;

материала элементов соединения;

области применения, определяющей характер нагружения, а также результаты сопоставления средних значений предела выносливости, полу­ченных по оцениваемой программе и прямыми статистическими оценками после фиксированного числа циклов нагружений.

Решение о применимости уравнения для определения характеристик сопротивления элементов соединений усталости принимают по положитель­ным результатам сопоставления средних значений предела выносливости, полученных с использованием уравнения и прямыми статистическими оценками.

Для каждого испытанного соединения с использованием уравне­ния кривой усталости определяют случайное значение предела выносливос­ти поврежденного элемента (pRi), а для всей выборки испытанных эле­ментов - среднее квадратическое отклонение значений предела выносли­вости:

Sr=I-^ - <PRi-~aRy. (2)

• п - 1

Для среднего значения и среднего квадратического отклонения значений предела выносливости определяют доверительные интервалы с доверительной вероятностью 0,95 и 0,99.

По результатам испытаний двух выборок определяют коэффи­циент чувствительности асимметрии нагружения элементов соединений при симметричных и отнулевых циклах нагружения. При этом используют значения предела выносливости для симметричного (о.,) иотнулевого (а0) нагружений:

2(7.1

^ = -^--1. (3)

<7о

8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

Результаты испытаний и характеристики сопротивления усталос­ти элементов соединений представляют в виде протоколов (приложение 1 и 2).

Пример испытаний приведен в справочном приложении 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ «•

Результаты испытаний соединений

Завод-изготовитель

Маркировка соединения

Испытательное оборудование

Характеристика нагружения давлением

Характеристика вибронатружения

Максимальное значение давления

Коэффициент асимметрии цикла

Число испытанных соединений

Начало конец испытаний.

н° njn

Обозначение соединения по ГОСТ

Пов р ежд енный элемент

Максимальное напряжение из­гиба, МПа

Число циклов до предельного повреждения в тыс. циклов

О

(подпись)

(подпись)
тветственный за испытания
Начальник отделаПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ №

Характеристики сопротивления усталости соединений

Обозначение соединений по ГОСТ

Завод-изготовитель

Маркировка

Максимальное давление

Частота пульсации давления

Частота циклического изгиба

Число испытанных соединений

Число поврежденных элементов: а) элемент . .

(наименование)

элемент

(наименование)

Протокол составлен

(дата)

№ п/п

Повреж­денный элемент

R

V (или т)

ТЫС. ЦИКЛОВ

or МПа

Довери­тельный интервал МПа

SR> МПа

Довери­тельный интервал МПа

Ф

О

(подпись)

(подпись)
тветственный исполнитель
Начальник отдела

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

ИСПЫТАНИЯ НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ

2-12-М16 X 13 ГОСТ 24074-80

Ввертные концы штуцеров и гнезда под них изготавливают по ГОСТ 22526—77. Штуцер с корпусной деталью уплотняется с помощью медной прокладки (ГОСТ 23358-87) в отожженном состоянии, материал трубопровода (труба 12X1) - сталь 20. Испытательная партия соединений собирается (штуцера ввернуты в корпус, а вре­зающиеся кольца поджаты накидной гайкой) с моментами затяжки, которые обеспе­чивают герметичность зон свинчивания во всем диапазоне нагрузок.

Моделирование эксплуатационных условий работы соединений осуществляют на специальной установке, позволяющей одновременно нагружать соединения цикли­ческим изгибающим моментом и внутренним давлени