Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 8 ноября 2016 г. N 1607-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПО ПАРАМЕТРАМ
ДЕФОРМАЦИОННОГО РЕЛЬЕФА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Technical diagnostics. Evaluation of steel pipelines
condition under the parameters of the deformation relief
in operation. General requirements
ГОСТ Р 57223-2016
Группа Т59
ОКС 77.040.10
Дата введения
1 октября 2017 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 "Техническая диагностика"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2016 г. N 1607-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Трубопроводы в зонах сейсмической активности, в местности с периодическими оползневыми явлениями, карстовыми процессами, в черте городов и населенных пунктов, в местах пересечения с железнодорожными и автомобильными дорогами подвергаются воздействию статических и циклических нагрузок.
Исследованиями установлено, что такие условия нагружения при длительной эксплуатации трубопроводов порождают изменения микроструктуры металла вследствие процессов деформационного старения и замедленного разрушения (постепенного снижения прочности при нормальных температурах).
Существующие методы оценки технического состояния трубопроводов основаны на учете влияния локальных технологических, конструктивных и эксплуатационных дефектов, проявляющихся в наличии: зон концентраторов напряжений; геометрических и механических неоднородностей; коррозионных повреждений; трещин и несплошностей различных видов.
В процессе длительной эксплуатации в силу указанных структурных изменений наступление предельного состояния может произойти и на бездефектных участках трубопроводов.
Поэтому определение остаточного ресурса трубопровода должно быть основано на установлении реального физического состояния металла в зависимости от времени эксплуатации и характера нагружения.
Известно, что значительная часть разрушений начинается с поверхности и подповерхностных слоев. Поэтому информация об изменениях характеристик поверхности трубопровода может быть использована для уточнения оценки его технического состояния.
1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на трубопроводы, эксплуатируемые в трассовых условиях, как в пределах первоначально установленных (проектных) сроков эксплуатации, так и после их превышения.
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к расчетно-экспериментальной методике оценки остаточного ресурса и к принятию решения по ремонту трубопроводов; к замене отдельных узлов и выводу из эксплуатации трубопроводов на основании результатов механических испытаний и оценки параметров деформационного рельефа поверхности вырезанных из них образцов.
Стандарт уточняет и развивает положения ГОСТ Р 55046.
Настоящий стандарт может быть использован предприятиями и организациями, осуществляющими эксплуатацию и диагностирование технического состояния трубопроводов, выработавших проектный ресурс.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
ГОСТ 25.502 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость
ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение
ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 25142 Шероховатость поверхности. Термины и определения
ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
ГОСТ 28841 Машины для испытания материалов на усталость. Общие технические требования
ГОСТ Р 27.002 Надежность в технике. Термины и определения
ГОСТ Р 53006 Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов. Общие требования
ГОСТ Р 55046 Техническая диагностика. Оценка остаточного ресурса длительно эксплуатируемых стальных трубопроводов на основе результатов механических испытаний образцов. Общие требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3. Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 27.002, ГОСТ 25142, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 трубопровод: Система последовательно соединенных элементов (труб и деталей), разрушение одного из которых выводит из строя трубопровод.
3.2 ресурс трубопровода: Наработка трубопровода от пуска до перехода в предельное состояние.
3.3 наработка: Период применения трубопровода без учета простоев.
3.4 предельное состояние трубопровода: Техническое состояние трубопровода, при котором исключена его дальнейшая эксплуатация.
3.5 остаточный ресурс трубопровода: Наработка трубопровода с момента текущего диагностирования до перехода в предельное состояние.
3.6 техническое диагностирование трубопровода: Определение технического состояния трубопровода.
3.7 средний остаточный ресурс: Математическое ожидание остаточного ресурса трубопровода с учетом деформационного старения.
3.8 интегральный параметр шероховатости: Среднее арифметическое отклонение профиля Ra по ГОСТ 2789 при усреднении по всей поверхности сканирования.
4. Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
tОСТ - средний остаточный ресурс, лет;
tэ - наработка эксплуатируемого трубопровода до проведения текущего диагностирования, лет;
RSaи (i, j) - интегральный параметр шероховатости поверхности i-го отожженного образца после j циклов усталостного нагружения, мкм;
- усредненный интегральный параметр шероховатости поверхности отожженных образцов после j циклов усталостного нагружения, мкм;
RSaэ (i) - интегральный параметр шероховатости поверхности i-го образца из металла эксплуатируемого трубопровода на момент диагностирования, мкм;
- усредненный интегральный параметр шероховатости поверхности образцов из металла эксплуатируемого трубопровода на момент диагностирования, мкм;
- усредненный интегральный параметр шероховатости поверхности трубопровода, соответствующий наработке tэ, мкм;
- средняя наработка до разрушения отожженных образцов, лет;
nи(i) - число циклов нагружения i-го отожженного образца на момент измерения интегрального параметра шероховатости;
- число циклов нагружения к моменту разрушения i-го отожженного образца;
- среднее число циклов нагружения до разрушения отожженных образцов;
nэ(i, j) - число циклов нагружения i-го образца из металла эксплуатируемого трубопровода на момент измерения интегрального параметра шероховатости после j циклов усталостного нагружения;
- число циклов нагружения к моменту разрушения i-го образца из металла эксплуатируемого трубопровода;
- среднее число циклов нагружения до разрушения образцов из металла эксплуатируемого трубопровода;
nг - среднее число циклов нагружения трубопровода за один год;
Cс - степень деформационного старения металла трубопровода;
- предел прочности i-го отожженного образца, МПа;
- средний предел прочности отожженных образцов, МПа;
- предел прочности i-го образца из металла эксплуатируемого трубопровода, МПа;
- средний предел прочности образцов из металла эксплуатируемого трубопровода, МПа;
Kу - коэффициент упрочнения металла трубопровода;
- число отожженных образцов, испытанных на статическое растяжение;
- число образцов из металла эксплуатируемого трубопровода, испытанных на статическое растяжение;
- число отожженных образцов, испытанных на усталость;
- число образцов из металла эксплуатируемого трубопровода, испытанных на усталость.
5. Общие положения
5.1 Определение технического состояния длительно эксплуатируемых трубопроводов поэтапно предполагает:
- накопление экспериментальных данных по изменению параметров, определяющих механические свойства металла;
- проведение расчетов по определению остаточного ресурса безопасной эксплуатации трубопровода.
5.2 Расчет остаточного ресурса трубопровода должен предусматривать количественную оценку механических свойств его металла, получаемых на основании испытаний образцов стандартными методами; проведение специальных испытаний на усталость и металлографических исследований.
5.3 Регламентируемый настоящим стандартом способ позволяет оценить техническое состояние и определить остаточный ресурс трубопровода с назначенным сроком безопасной эксплуатации с учетом старения и усталости металла стенки труб на основании анализа закономерностей изменения механических свойств материала трубопровода и параметров деформационного рельефа его поверхности в процессе эксплуатации трубопровода.
6. Требования безопасности
6.1 К выполнению измерений допускают операторов, обладающих навыками эксплуатации оборудования для механических испытаний металлических образцов, умеющих пользоваться соответствующими национальными и отраслевыми нормативными и техническими документами, прошедших обучение работе с применяемыми средствами измерений и аттестованных на знание правил безопасности в соответствующей отрасли промышленности.
6.2 При проведении работ по определению технического состояния трубопровода оператор должен руководствоваться правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей по ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 12.1.038.
6.3 Работы проводят в соответствии с требованиями безопасности, указанными в инструкции по эксплуатации аппаратуры, входящей в состав используемых средств измерений.
7. Требования к средствам измерений
7.1 При определении пределов прочности в качестве средств измерений используют испытательные машины по ГОСТ 28840.
7.2 При проведении усталостных испытаний используют испытательные машины по ГОСТ 28841 или специально сконструированные испытательные устройства.
7.3 Линейки металлические должны соответствовать требованиям ГОСТ 427.
7.4 Штангенциркули должны соответствовать требованиям ГОСТ 166.
7.5 Микрометры должны соответствовать требованиям ГОСТ 6507.
7.6 Съемку параметров деформационного рельефа рекомендуется проводить с помощью конфокального сканирующего микроскопа, имеющего следующие основные характеристики:
- кратность увеличения от 5 до 100;
- шаг по вертикальной оси (расстояние между оптическими срезами) до 10 нм;
- разрешение в плоскости сканирования не менее 100 нм;
- размеры площади сканирования до 128 x 128 мкм.
7.7 Программное обеспечение микроскопа должно обеспечивать возможность статистической обработки результатов профилографии и вычисления
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
