СССР
Государственный стандарт от 31 марта 1981 года № ГОСТ 24723-81

ГОСТ 24723-81 Трубопроводы морской воды стальные оцинкованные. Расчет долговечности элементов (с Изменением N 1)

Принят
Государственным комитетом СССР по стандартам
30 апреля 1981 года
    ГОСТ 24723-81
    Группа Т59
    МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
    ТРУБОПРОВОДЫ МОРСКОЙ ВОДЫ СТАЛЬНЫЕ ОЦИНКОВАННЫЕ
    Расчет долговечности элементов
    Sea water pipes steel zinc-plated. Elements longevity calculation
    МКС 03.120.01
    23.040.10
    ОКСТУ 2903
    Дата введения 1981-07-01
    ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
    1.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.04.81 N 2218
    2.Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1590-79
    3.ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
    4.Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 19.04.88 N 1063
    5.ИЗДАНИЕ (февраль 2003 г.) с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1988 г. (ИУС 7-88)
    Настоящий стандарт устанавливает требования к долговечности элементов судовых стальных оцинкованных трубопроводов, транспортирующих холодную и горячую морскую воду, и методику определения и обеспечения показателей долговечности на стадии проектирования.
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    якорь
    1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
    1.1.Трубопроводы должны изготовляться из углеродистой стали с массовой долей углерода не более 0,18%, кремния - не более 0,37% и оцинковываться горячим способом.
    1.2.Номинальная толщина стенки стальных труб * должна быть не менее величины (черт.1). Для труб, проходящих через балластные цистерны, толщина стенок должна быть не менее величины .
    ________________
    * Условные обозначения, принятые в стандарте, приведены в приложении 1.
    якорь
    Черт.1 - Выбор толщины стенки трубы в зависимости от диаметра
    Выбор толщины стенки трубы в зависимости от диаметра

    Черт.1
    При выборе толщины стенки стальной трубы учитывается уменьшение ее в период эксплуатации за счет коррозии до величины (см. черт.1).
    Величину надбавки на коррозию определяют по формуле
    . (1)
    1.3.Для выполнения требований по долговечности определение значений и необходимо проводить в соответствии с методикой настоящего стандарта.
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    якорь
    2.КАТЕГОРИИ ЭЛЕМЕНТОВ СУДОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
    2.1.Элементы трубопроводов в зависимости от конструктивно-технологического исполнения подразделяют на три категории, указанные в табл.1.
    Таблица 1
    Категория элементов Наименование элементов
    I Труба прямая Труба прямая с переходом по диаметру при Стакан переборочный
    II Труба с погибом радиусом не менее 2,5 наружных диаметров* Колено литое, кованое или штампованное Тройник литой, кованый или штампованный Труба с погибом радиусом, равным или более 2 наружных диаметров, сваренная из секторов Труба прямая длиной менее 2,5 наружных диаметров за запорной арматурой, насосом, теплообменным аппаратом или за дроссельной шайбой Труба прямая с переходом по диаметру при
    III Труба с отростком Труба с погибом радиусом менее 2 наружных диаметров, сваренная из секторов

    ________________
    * Если в результате гибки трубы не происходит утонение стенки, то радиус погиба может быть менее 2,5 наружных диаметров.


    2.2.Для предотвращения контактной коррозии необходимо:
    - применять арматуру с корпусами из чугуна или стали;
    - обеспечить электрической изоляцией участки стальных оцинкованных трубопроводов от примыкающих к ним механизмов, теплообменных аппаратов и арматуры из сплавов на медной основе;
    - применять элементы трубопроводов с внутренней футеровкой из пластмасс (без электрической изоляции).
    якорь
    3.ПОКАЗАТЕЛИ И ТРЕБОВАНИЯ К ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ
    3.1.Долговечность трубопроводов морской воды определяется долговечностью входящих в их состав элементов.
    3.2.При оценке долговечности элементов трубопроводов определяют:
    1) показатель безотказности - среднюю наработку до отказа , лет;
    2) показатель долговечности - средний срок службы до списания , лет.
    3.3.Под отказом элемента трубопроводов понимают нарушение его работоспособности. Нарушение работоспособности может быть вызвано общим или местным утонением стенки трубы до значения , при котором напряжение в элементе трубопровода под действием внутреннего давления достигает предела текучести.
    3.4.Под средней наработкой до отказа понимают математическое ожидание наработки элемента до первого отказа.
    3.5.Под средним сроком службы до списания понимают средний срок службы элемента трубопровода от начала эксплуатации до его списания, обусловленного появлением отказа.
    3.6.При расчете показателей безотказности и долговечности определяющим фактором является коррозионная стойкость элементов трубопроводов в морской воде.
    3.7.Требования к долговечности:
    - для трубопроводов холодной морской воды - не менее 10 лет;
    - для трубопроводов горячей морской воды - не менее пяти лет.
    3.8.Если в результате расчета будет меньше 10 лет, допускается предусматривать ремонт или замену отдельных элементов трубопровода через пять лет эксплуатации (5 лет).
    3.9.Размер труб и толщина цинкового покрытия должны быть указаны в нормативно-технической документации на системы.
    Разд.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
    якорь
    4.ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
    4.1.Условиями эксплуатации трубопроводов являются:
    - скорость потока морской воды;
    - температура морской воды;
    - коэффициенты, характеризующие условия эксплуатации.
    4.2.Расчетная скорость потока морской воды в стальных оцинкованных трубах не должна превышать значений, указанных на черт.2.
    якорь
    Черт.2 - Максимальная расчетная скорость потока морской воды в стальных оцинкованных трубах
    Максимальная расчетная скорость потока морской воды в стальных оцинкованных трубах

    Черт.2
    4.3.В зависимости от температуры транспортируемой среды трубопроводы делятся на:
    - трубопроводы холодной морской воды с температурой не более 313 К (40 °С);
    - трубопроводы горячей морской воды с температурой свыше 313 К (40 °С).
    4.4.Коэффициентами, характеризующими условия эксплуатации, являются: коэффициент интенсивности эксплуатации и коэффициент технического использования .
    4.4.1.Под понимается отношение времени нахождения внутренней поверхности труб в потоке морской воды за определенный период эксплуатации к суммарному времени нахождения труб в потоке и в неподвижной морской воде за тот же период эксплуатации. Значения коэффициента должны приниматься в соответствии с табл.2.
    Таблица 2
    Наименование системы
    Креновая 0,20
    Водяных завес 0,10
    Спринклерная 0,10
    Балластная 0,30
    Дифферентная 0,20
    Сточная 0,70
    Осушительная 0,40
    Противопожарная водяная 0,40
    Бытовой морской воды 0,50
    Производственной морской воды промысловых судов 0,60
    Охлаждения судового оборудования 0,75
    Охлаждения морской водой энергетических установок 0,75

    Примечание. Для противопожарной водяной системы, эксплуатируемой только для тушения пожара, 0,10.
    В обоснованных случаях допускается принимать другие значения коэффициента в зависимости от конкретного типа судна и особенностей эксплуатации систем.
    4.4.2.Под понимается отношение времени нахождения труб в потоке и в неподвижной морской воде за некоторый период эксплуатации к суммарному времени нахождения труб в потоке, неподвижной морской воде, сухом и демонтированном состоянии за тот же период эксплуатации. Для систем морской воды значение принимается равным 0,90.
    якорь
    5.МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБОПРОВОДОВ
    5.1.Для определения показателей долговечности следует оценить условия эксплуатации проектируемого трубопровода.
    Условия эксплуатации оценивают в следующем порядке:
    - устанавливают основной режим работы проектируемой системы;
    - определяют значение коэффициента (см. п.4.4.1);
    - выполняют гидравлический расчет трубопровода на основном режиме с учетом ограничения скорости потока морской воды в соответствии с черт.2.
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    5.2.Принятая толщина стенки трубы должна удовлетворять требованию п.1.2.
    5.3.С целью выявления элементов различных категорий (см. табл.1) проводят анализ схемы проектируемого трубопровода. Определение показателей долговечности и следует проводить для элементов III, II и затем I категорий.
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    5.4.Среднюю наработку до отказа элементов стального оцинкованного трубопровода определяют по формуле
    . (2)
    5.5.Средний срок службы до списания элементов определяют по формуле
    . (3)
    5.6.При определении долговечности элементов решают задачи:
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    5.6.1.По заданным условиям эксплуатации (скорости потока морской воды, коэффициенту интенсивности эксплуатации), назначению трубопровода (горячей или холодной морской воды), принятой толщине стенки стальной трубы и цинкового покрытия следует определить среднюю наработку до отказа , а затем по формуле (3) - средний срок службы до списания .
    Среднюю наработку до отказа элементов трубопровода в холодной и горячей морской воде при скорости потока от 1,0 до 3,0 м/с определяют:
    - для цинкового покрытия с толщиной защитного слоя 100, 150, 200 и 250 мкм - по черт.3-8;
    - для стальной трубы с толщиной стенки от 3,0 до 14,0 мм без покрытия - по черт.9-14.
    якорь
    Черт.3, 4, 5 - Средняя наработка до отказа цинкового покрытия элементов трубопровода. Холодная морская вода (I, II, III категории)
    Средняя наработка до отказа цинкового покрытия элементов трубопровода. Холодная морская вода
    I категория II категория
    Черт.3 Черт.4

    IIl категория

    Черт.5
    якорь
    Черт.6, 7, 8 - Средняя наработка до отказа цинкового покрытия элементов трубопровода. Горячая морская вода (I, II, III категории)
    Средняя наработка до отказа цинкового покрытия элементов трубопровода. Горячая морская вода
    I категория

    Черт.6
    II категория III категория
    Черт.7 Черт.8

    якорь
    Черт.9, 10, 11 - Средняя наработка до отказа элементов трубопровода, изготовленных из стали. Холодная морская вода (I, II, III категории)
    Средняя наработка до отказа элементов трубопровода, изготовленных из стали. Холодная морская вода
    I категория

    Черт.9
    II категория

    Черт.10
    III категория

    Черт.11
    якорь
    Черт.12, 13, 14 - Средняя наработка до отказа элементов трубопровода, изготовленных из стали. Горячая морская вода (I, II, III категории)
    Средняя наработка до отказа элементов трубопровода, изготовленных из стали. Горячая морская вода
    I категория

    Черт.12
    II категория

    Черт.13
    III категория

    Черт.14
    Если вычисленное по формуле (3) значение не удовлетворяет требованиям п.3.7 настоящего стандарта, следует принять меры по изменению конструкции элементов трубопровода или условий эксплуатации, после чего расчет должен быть повторен.
    5.6.2.По заданному показателю долговечности (10 или 5 лет) и условиям эксплуатации (скорость потока морской воды, коэффициент интенсивности эксплуатации), назначению трубопровода (горячей или холодной морской воды) и принятой толщине защитного слоя цинка следует определить величину надбавки на коррозию .
    Величину надбавки на коррозию элементов трубопровода с толщиной защитного слоя цинка 100, 150, 200 и 250 мкм в холодной и горячей морской воде при скорости потока от 1,0 до 3,0 м/с определяют по черт.15-23.
    якорь
    Черт.15, 16, 17 - Надбавка на коррозию стенки стальной трубы. Холодная морская вода. Средний срок службы до списания элементов - 10 лет (I, II, III категории)
    Надбавка на коррозию стенки стальной трубы. Холодная морская вода. Средний срок службы до списания элементов - 10 лет
    I категория II категория
    Черт.15 Черт.16

    III категория

    Черт.17
    якорь
    Черт.18, 19, 20 - Надбавка на коррозию стенки стальной трубы. Холодная морская вода. Средний срок службы до списания элементов - 5 лет (I, II, III категории)
    Надбавка на коррозию стенки стальной трубы. Холодная морская вода. Средний срок службы до списания элементов - 5 лет
    I категория II категория
    Черт.18 Черт.19

    III категория

    Черт.20
    якорь
    Черт.21, 22, 23 - Надбавка на коррозию стенки стальной трубы. Горячая морская вода. Средний срок службы до списания элементов - 5 лет (I, II, III категории)
    Надбавка на коррозию стенки стальной трубы. Горячая морская вода. Средний срок службы до списания элементов - 5 лет
    I категория

    Черт.21
    II категория III категория
    Черт.22 Черт.23

    Затем с учетом черт.1 и формулы (1) следует выбрать необходимые размеры труб.
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    5.7.При прохождении трубопровода через балластные цистерны надбавку на коррозию наружной поверхности стенки стальной трубы принимают по черт.15 при 1,0 м/с и 0,1.
    5.8.Примеры расчета приведены в приложении 2.
    якорь