Діагностування напруженого стану магістральних нафтогазопроводів в околі стикових зварних з'єднань та корозійних пошкоджень розрахунково-експериментальним методом

Abstract

Мета праці - визначити зварювальні залишкові напруження у МТ розрахунково-експериментальним методом із урахуванням нерівномірності їхнього розподілу під давачами приладів, за допомогою яких вимірюють усереднені характеристики напружень фізичними методами, та структурних перетворень у зоні термічного впливу і на цій основі оцінити напружений стан в околі зварних кільцевих швів біля корозійних дефектів металу труб типу виразок-каверн. Відповідно до мети були поставлені такі задачі: - розвинути розрахунково-експериментальний метод визначення залишкових напружень в околі стикового кільцевого зварного з'єднання труб, ураховуючи неоднорідність їх розподілу під давачами вимірювальних приладів та вплив структурно-фазових перетворень в зоні термічного впливу на магнітну проникність металу; - дослідити напружений стан зварних стиків труб, ураховуючи їх часткову релаксацію в процесі експлуатації нафтогазопроводів; - створити математичну модель для визначення концентрації напружень в околі поверхневих дефектів у МТ в зоні зварного шва та її реалізацію методом скінченних елементів; - розробити переносний пристрій для вимірювання розмірів дефектів МТ і дослідити напружений стан біля них; - побудувати інженерні формули для коефіцієнтів концентрації напружень в околі дефектів труби, що змодельовані півеліпсоїдом обертання. На цій основі визначити розподіл напружень біля дефектів і отримані результати зіставити з експериментальними; - оцінити коефіцієнти запасу міцності магістрального газопроводу з дефектами типу виразок-каверн в зоні стикового зварного з’єднання. Об'єкт дослідження. Зварні стики та корозійні дефекти магістральних нафтогазопроводів. Предмет дослідження. Залишкові технологічні напруження в околі зварних стикових з'єднань кільцевим швом та їх перерозподіл біля дефектів типу виразок-каверн в трубах МТ.