автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Прочностной мониторинг трубопроводных конструкций
Автореферат диссертации по теме "Прочностной мониторинг трубопроводных конструкций"
{ V) \ 3
На правах рукописи ДВОРЯНЧИКОВ НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
ПРОЧНОСТНОЙ МОНИТОРИНГ ТРУБОПРОВОДНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Специальность 05.23.17 — Строительная механика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Волгоград—1997
Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете
Официальные оппоненты: — доктор физико-математических наук,
профессор H.H. Столяров — кандидат технических наук, доцент Г. И. Беликов
Ведущее предприятие - ДАО "ВНИПИГАЗДОБЫЧА"
Защита состоится " 15 " мая 1997 года в 13 час. в ауд. — Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии на заседании диссертационного совета К 064.63.02 по специальности 05.23.17 — строительная механика.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии. Автореферат разослан "10 "апреля 1997 года.
Отзывы просим направлять по адресу: 410074, г. Волгоград, ул. Академическая, д. 1, Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия, Ученый совет.
Ученый секретарь диссертационного coi
Научный руководитель:
— действительный член МАН ВШ доктор технических наук, профессор И.Г. Овчинников
Научный консультант:
— кандидат технических наук, доцент Г.А. Наумова
кандидат технических наук., доцент
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы.
Трубопроводный транспорт начал развиваться несколько позже других видов транспорта, но быстро завоевал признание и начал широко использоваться. В настоящее время он занимает второе место после железнодорожного транспорта, а грузооборот магистральных трубопроводов составляет более трети того, что перевозится другими видами транспорта. Практически весь добываемый природный газ, более 90% нефти и нефтепродуктов доставляется потребителям как внутри страны, так и за рубежом по магистральным трубопроводам.
Понятно, что такое сосредоточение энергетических мощностей, приближенность трубопроводов к городам, поселкам, другим транспортным магистралям выдвигают проблему надежной, безопасной и рациональной эксплуатации магистральных трубопроводов в число основных проблем, от правильного решения которых зависит не только обеспечение непрерывной работы магистральных трубопроводов, но также и экологическая безопасность населения страны. ^
Ситуация усугубляется тем, что возраст ряда трубопроводных конструкций подходит практически к аварийному периоду и требуется срочное решение комплекса вопросов продления ресурса действующих трубопроводов на основе их инспекции, теоретических и инженерных разработок по прогнозу остаточного ресурса, выводу в ремонт, а также научно обоснованных требований к новым трубопроводам.
Что касается новых трубопроводов, то они должны обладать следующими показателями:
- на них не должно происходить непредсказуемых аварий, за исключением случаев, вызванных стихийными бедствиями;
- нормативный срок их службы должен составлять не 33 года, а достигать 50-60 лет;
- они должны быть экологически безопасными;
- иметь уменьшенную на 5-7 % металлоемкость за счет применения сталей с более высокими свойствами;
- для контроля за их состоянием должны применяться современные средства.
Применительно же к существующим трубопроводам специальное внимание надо уделить линейной части, которая эксплуатируется в разнообразных сложных условиях. Трубопровод на своем протяжении имеет различные конструктивные решения, в процессе эксплуатации отдельные участки реконструируются. Эти факторы требуют дифференцированной оценки конструктивной надежности.
Поэтому требуется разработка концепции организации прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, который должен обеспечить непрерывный или периодический контроль и управление напряженно-деформированным состоянием существующих трубопроводов. Прочностной мониторинг должен лежать в основе принципа эксплуатации по техническому состоянию. Этот принцип предполагает контроль нагруженности основных и наиболее напряженных участков в течение предыдущего периода эксплуатации, получение информации об изменении технического состояния для прогнозирования ресурса или достижения предельного состояния. Следовательно проблема прочностного мониторинга включает решение таких задач, как оценка текущего состояния (поиск дефектов, анализ нагрузок и условий взаимодействия трубопровода с окружающей средой) и прогнозирование изменения этого состояния с течением времени под влиянием действующих причин.
Поэтому для правильной организации прочностного мониторинга необходима разработка проблемно-ориентированных программных комплексов, содержащих модули обработки экспериментальных данных, численного решения краевых задач механики трубопроводных конструкций, оценки предельных состояний и прогнозирования долговечности трубопроводных конструкций с учетом реального их состояния и условий работы.
В связи со сказанным выше исследования, посвященные разработке основ, принципов и методов организации прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, подвергающихся воздействию коррозионных сред, представляются весьма актуальными.
Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию комплекса вопросов, связанных с разработкой основ прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, подвергающихся совместному воздействию нагрузок, температур и коррозионных рабочих сред, а также решению ряда задач, нужных для организации или возникающих при реализации прочностного мониторинга трубопроводных конструкций.
Работа выполнена в соответствии с проектом "Разработка методов прочностного расчета металлических и железобетонных конструкций, подверженных коррозионному разрушению" направления "Прочность и долговечность конструкций при нетрадиционных воздействиях, нарушающих внутренние связи материала" подпрограммы (раздела) "Динамика" межвузовской научно-технической программы "Поисковые и прикладные исследования высшей школы в приоритетных направления науки и техники" (1995-1997 гг.), а также в соответствии с темой "Развитие теории и методов расчета прочности и долговечности тонкостенных оболочечных конструкций с учетом дефектов и повреждений коррозионного происхождения", входящей в план научной работы Саратовского государственного технического университета.
Целью настоящей работы является:
- разработка структуры и концепции развития системы прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, подвергающихся совместному воздействию нагрузок, температур и коррозионных рабочих сред;
- разработка структуры банков данных по моделям деформирования материала трубопроводных конструкций и по моделям коррозионного износа трубопроводов;
- построение расчетных моделей и разработка методик расчета напряженно-деформированного состояния оболочек трубопроводов с учетом нелинейности материала, влияния нагрузки, температуры и коррозионной среды, вызывающей коррозионный износ трубопроводов;
- разработка методики расчета ресурса оболочки трубопровода, подвергающегося коррозионному износу с использованием теории накопления повреждений;
- построение расчетных моделей деформирования трубопровода и круглой заглушки с полимерным защитным покрытием.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана структура системы прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, подвергающихся совместному воздействию нагрузок, температур и коррозионных рабочих сред;
- разработаны структуры банков данных по моделям деформирования материала трубопроводных конструкций и по моделям коррозионного износа трубопроводов;
- построены расчетные модели и разработаны методики расчета напряженно-деформированного состояния оболочек трубопроводов с учетом нелинейности материала, влияния нагрузки, температуры и коррозионной среды, вызывающей коррозионный износ трубопроводов; решен ряд модельных задач;
- разработана методика расчета ресурса оболочки трубопровода, подвергающегося коррозионному износу и решен ряд модельных задач по оценке долговечности;
- построены расчетные модели деформирования трубопровода и круглой заглушки с полимерным защитным покрытием.
Достоверность результатов работы подтверждается применением известных методов расчета напряженно-деформированного состояния оболочечных конструкций, тестированием используемого программного обеспечения и сопоставлением, где это возможно, полученных результатов с результатами экспериментов или других авторов.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: научно-техни-ческих конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского государственного технического университета (1994-1997 гг.); 14 Российской научно-тех-нической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика (Москва, 1996 г.); межвузовской научно-методической конференции "Современные технологии в промышленности, строительстве и высшем образовании: инновации, опыт, проблемы, перспективы (Камышин, 1996 г.); 1 Международной конференции "Экологическое моделирование и оптимизация в условиях техногенеза" (Солигорск, Беларусь 1996 г.); межвузовской научной конференции "Математическое моделирование и краевые задачи" (Самара, 1996 г.).
В целом диссертационная работа докладывалась на научном семинаре кафедры "Сопротивление материалов" Саратовского государственного технического университета" (Саратов, 1997 г.) и кафедры "Строительная механика" Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии (Волгоград, 1997 г.).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 8 публикациях.
Объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 263 наименований. Основное содержание изложено на 173 страницах машинописного текста.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1 посвящена анализу современного состояния проблемы прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, краткому обзору существующих методов диагностики напряженно-деформированного состояния трубопроводных конструкций, а также методов расчетной оценки и прогнозирования изменения напряженного состояния трубопроводов.
Отмечается, что диагностика трубопроводов практически сводится к поиску ответа на вопрос: когда следует ожидать отказа или аварии на конкретном участке трубопровода при заданных параметрах его эксплуатации. Диагностика трубопроводов состоит из двух важных частей: обнаружение дефектов в стенке трубы и прогноз их развития при эксплуатации; расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопровода с учетом обнаруженных дефектов в стенке трубы и изменения характеристик трубной стали.
В последние годы уделяют много внимания первой составляющей диагностики — поиску дефектов трубы на трассе. Но для принятия решения требуется по результатам дефектоскопии ответить на основной вопрос — о работоспособности участка трубопровода при наличии обнаруженных дефектов и повреждений. Весьма важна также проблема оценки срока службы и прогноза остаточного ресурса трубопровода.
В числе первых публикаций, посвященных проблеме прочностного расчета трубопроводов можно указать работы Б.Г. Галеркина, A.M. Емельянова, Г.К. Клейна. Развитие методов расчета трубопроводов связано с анализом работы труб в упруго-пластической стадии, исследованием взаимодействия трубопроводов с грунтом, а также с решением различных задач продольно-поперечного изгиба. Отмечены работы А.Б. Айнбиндера, B.JI. Березина, П.П. Бородавкина, C.B. Виноградова, В.П. Ильина, А.Г. Камерштейна, Г.К. Клейна, Г.А. Тартаковского, В.В. Харионовского.
Расчету напряженного состояния трубопроводов с учетом коррозионных поражений посвящено мало исследований, причем в подавляющем большинстве
работ не учитывается нелинейность механических характеристик материала труб, кинетика развития коррозионного процесса, влияние на него напряженного состояния и температуры, практически только в некоторых исследованиях рассматривается задача оценки долговечности трубопроводов с учетом кинетики развития коррозионных повреждений.
Под прочностным мониторингом магистральных трубопроводов понимается контроль и управление напряженным состоянием трубопровода с целью обеспечения надежной его эксплуатации в течение заданного срока службы. На этапе эксплуатации магистрального трубопровода активный прочностной мониторинг должен включать решение следующих основных задач: 1) оценка напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов и всего трубопровода, а также кинетики его изменения с учетом имеющихся дефектов и повреждений локального и распределенного характера; 2) анализ и оценка степени соответствия несущей способности трубопровода внешним воздействиям в рассматриваемый момент времени и на прогнозируемый период; прогнозирование долговечности трубопровода (участка трубопровода) при заданных внешних воздействиях и происходящих процессах деградации; 3) разработка альтернативных стратегий по изменению состояния магистрального трубопровода (его участков) до проектного или требуемого уровня (ремонт, усиление, реконструкция, замена); 4) выбор и реализация наиболее рациональной стратегии изменения состояния трубопровода. В конце главы на основе приведенного обзора формулируются цели и задачи исследования.
Во второй главе работы рассмотрены работы по применению информационных технологий (банков данных, экспертных систем) для решения задач прочностного мониторинга трубопроводных систем. Отмечено, что очень своевременно проведение комплекса научных исследований, посвященных созданию системы сбора, хранения и обработки информации о состоянии трубопровода, созданию различных банков данных. Предварительный перечень банков данных, содержащих информацию, необходимую для организации прочностного мониторинга, может включать: банк механических свойств используемых материалов; банк механических и коррозионных свойств встречающихся грунтов; банк геометрических параметров трубопроводной конструкции; банк моделей деформирования используемых материалов; банк моделей коррозионного разрушения используемых материалов; банк данных об изменении механических свойств материалов
трубопровода и защитных покрытий; банк данных об изменении механических и коррозионных свойств грунтов в зоне проложения трубопровода; банк сведений о дефектах трубопроводной конструкции; банк данных о режиме работы трубопроводной конструкции; банк данных об авариях на данном трубопроводе и сходных случаях аварий на других трубопроводах с анализом возможных причин; банк моделей деформирования различных участков трубопровода с характерными дефектами различного вида; банк данных с результатами контроля состояния трубопровода с использованием методов внутритрубной диагностики; банк программ расчета трубопроводных конструкций; банк данных с результатами выполненных расчетных оценок эксплуатационного состояния участков трубопровода, с результатами оценки остаточного ресурса с полным указанием исходных данных, при которых производились расчеты; банк данных о ремонтах, усилениях, заменах, проведенных на участках трубопроводов и приведших к изменению их несущей способности и долговечности.
В настоящей работе предложена структура банка математических моделей коррозионного износа трубопроводных конструкций, включающего 19 полей и позволяющего реализовать запросы: обзор полей банка данных для ознакомления с его возможностями и степенью заполнения; быстрый просмотр математических моделей для ознакомления с моделями, которые есть в банке данных; выбор моделей коррозионного износа и ознакомление с методикой идентификации; выбор информации о применении модели. Приведены 29 математических моделей коррозионного износа, информацию о которых планируется занести в банк данных.
В работе также рассмотрена структура банка математических моделей деформирования материалов, используемых при изготовлении трубопроводных конструкций и при защите трубопроводных конструкций от коррозии; этот банк позволит подобрать наиболее подходящую для экспериментальных данных модель материала, познакомиться с методикой идентификации, выяснить, какие нужны дополнительные данные для правильного подбора модели, получить информацию о публикациях, посвященных применению модели, трудностях и особенностях ее использования. В работе приведены 17 нелинейных моделей деформирования.
Приведен перечень данных, которые нужны для определения несущей способности, прогнозирования кинетики развития дефектов, оценки остаточного ресурса участка трубопровода и должны содержаться в банке данных по дефектам и повреждениям трубопроводных конструкций.
В третьей главе работы проанализированы экспериментальные данные по кинетике коррозионного износа трубопроводных конструкций и показано, что имеют место различные закономерности развития процесса коррозии, зависящие от материала, от условий внешней среды, от напряженного состояния.
Процедура расчета трубопроводных конструкций, подвергающихся коррозионному износу включает такие этапы: анализ экспериментальных данных и выбор подходящей модели из имеющегося банка моделей коррозионного износа; определение значений коэффициентов выбранной модели коррозионного износа по экспериментальным данным; разработка методики и алгоритма расчета трубопроводной конструкции, составление программы; выполнение расчетов, анализ результатов расчета, сопоставление с экспериментом (верификация модели).
В работе приведена методика идентификации моделей коррозионного износа, учитывающих влияние напряженного состояния, проиллюстрированная на модели вида:
с1сМ1 - У0 + т»Бш
где:
¿—глубина коррозионного износа, г — время,
У0— скорость коррозии ненапряженного металла, 5„ — интенсивность напряжений,
т — коэффициент, учитывающий влияние напряженного состояния на скорость коррозии.
Верификация этой модели коррозионного износа проводилась на задаче об изменении напряженного состояния круглой пластинки. Хорошее совпадение результатов расчета с экспериментальными данными свидетельствует об адекватности использованной модели коррозионного износа описываемому процессу коррозии и позволило рекомендовать ее для расчета элементов трубопроводных конструкций, находящихся в плоском напряженном состоянии при условии определения коэффициентов по результатам испытаний также при плоском напряженном состоянии.
Рассмотрена задача построения аналитического решения для определения напряженного состояния толстостенного трубопровода из нелинейно-упругого материала. Проанализировано коррозионно-механическое поведение толстостенного трубопровода из нелинейно-упругого материала, неравномерно нагретого по толщине стенки, подвергающегося коррозионному износу, скорость которого зависит от уровня температуры.
Расчет такого трубопровода выполнялся по алгоритму, приведенному на рисунке.
В этой же главе с использованием метода последовательных возмущений параметров выведены уравнения деформирования тонкостенного трубопровода, подвергающегося коррозионному износу при действии нагрузки; разработан алгоритм расчета и выполнен ряд модельных расчетов, на которых проиллюстрированы эффекты, к которым приводит правильный учет коррозионного износа при расчете трубопроводных конструкций.
В четвертой главе работы приведен обзор моделей накопления повреждений, которые можно использовать для описания кинетики замедленного разрушения трубопроводных конструкций в коррозионных средах. Для оценки долговечности оболочки трубопровода предложено использовать теорию длительной прочности А.Р. Ржаницына, для которой по экспериментальным данным определены значения коэффициентов. Для расчета оболочки трубопровода из нелинейно-упругого материала, подвергающейся коррозионному износу, разработана методика, основанная на сочетании метода последовательных возмущений параметров для линеаризации исходных нелинейных уравнений с методом конечных разностей для решения полученной последовательности линеаризованных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами. Уравнение коррозионного износа и уравнение замедленного разрушения решаются шагами по времени. На каждом шаге проверяется выполнение условия разрушения. Разработан алгоритм расчета и решен ряд задач по оценке долговечности оболочки трубопроводной конструкции.
Предложена модель деформирования нелинейно-упругого толстостенного трубопровода с защитным покрытием, подвергающегося совместному воздействию нагрузки и агрессивной среды, которая, проникая сквозь защитное покрытие, вызывает коррозионное разрушение. В результате под покрытием образуется слой металла с измененными прочностными и жесткостными характеристиками, толщина которого увеличивается. Происходящее перераспределение напряжений приводит к нарушению сплошности покрытия и ускорению диффузии среды сквозь него.
Математическая модель процесса представляет собой сочетание модели конструктивного элемента, модели воздействия среды, модели материала и модели наступления предельного состояния. В качестве модели воздействия внешней среды принимается уравнение диффузии, модель материала описывается зависимостями:
п
А(С)еи-В(С)еи —для покрытия; пк
<т =
—для прокорродировавшего слоя;
по
Л0Еи-В0еи — для материала трубы.
<ти, Еи — интенсивности напряжений и деформаций, А, В, п коэффициенты.
Кинетика накопления повреждений в материале трубы и слое коррозии описывается уравнением:
йПШ-а^сг/( 1-П))ь', 1=0,к; 0<П<1,
а,, — коэффициенты, П— параметр поврежденности.
Изменение сплошности покрытия моделируется уравнением:
Ъа
(1Щ=-а£ехр(Ье)/%, где: а, Ь — коэффициенты, параметр сплошности
В работе предложена методика численного анализа напряженно-деформированного состояния и поврежденности трубопровода с учетом деструктирую-щего влияния агрессивной среды.
В конце главы на задаче об изгибе круглой пластинки с полимерным защитным покрытием рассматривается моделирование разрушения тонкостенной конструкции с защитным покрытием в агрессивной среде, основанное на использовании уравнения коррозионного износа, учитывающего влияние защитного покрытия. Кинетику коррозионного износа предлагается описывать уравнением:
Го при г <1„,
[Ф(/,ст,) при г > гл ,
где: <1—глубина коррозионного износа, I — время, Ф(1,о>,) — функция влияния времени и напряженного состояния на кинетику коррозионного износа незащищенной поверхности конструкции, о> — главное напряжение в разрушаемой коррозией точке поверхности конструкции, г„ — инкубационный период, в течение которого сохраняются защитные свойства полимерного покрытия. Следовательно, в данной модели, в отличие от модели, принятой в для толстостенного трубопровода, принято, что под защитным покрытием коррозионного износа нет, а в зонах, где, по истечении времени 1„, произошло разрушение защитного покрытия, коррозионный износ происходит по законам для незащищенных конструкций. В работе получено разрешающее уравнение деформирования пластинки и рассмотрена методика расчета пластинки с учетом возможности разрушения защитного полимерного покрытия на отдельных участках поверхности пластинки.
В приложении к диссертации
В конце работы кратко рассмотрена система эксплуатации магистральных трубопроводов как форма внедрения прочностного мониторинга, приведен перечень задач, решение которых необходимо для более широкого использования прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, приведен пример расчета многопролетного наземного трубопровода, подвергающегося совместному действию нагрузки и коррозионной среды и показано, что влияние коррозионного износа приводит к значительному перераспределению напряжений на отдельных участках трубопровода.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Диссертационная работа посвящена исследованию комплекса вопросов, связанных с разработкой основ Прочностного мониторинга трубопроводных конструкций, подвергающихся совместному воздействию нагрузок, температур и коррозионных рабочих сред, а также решению ряда задач, нужных для организации или возникающих при реализации прочностного мониторинга трубопроводных конструкций.
2. Проведенный анализ литературы показал, что, несмотря на рост работ, посвященных вопросам диагностики эксплуатационного состояния трубопроводных конструкций, а также проблемам расчетной оценки и прогнозирования изменения напряженного состояния трубопроводов, многие стороны проблемы остаются еще мало исследованными. В настоящее время отсутствует систематизированная информация по моделям коррозионного износа трубопроводных конструкций с учетом влияния различных факторов на коррозионные процессы, мало разработана методика идентификации моделей коррозионного износа по экспериментальным данным с последующей верификацией моделей; отсутствует систематизированная информация по моделям деформирования материалов трубопроводных конструкций и по методам их идентификации; мало разработаны методы расчета напряженного состояния и долговечности трубопроводных конструкций, подвергающихся воздействию нагрузки, температуры и коррозионной среды; мало моделей, описывающих коррозионный износ трубопроводных конструкций при наличии защитных покрытий (под защитными покрытиями).
3. В работе приведен примерный перечень банков данных, содержащих информацию, необходимую для организации прочностного мониторинга. Предложена структура банка данных по моделям деформирования материалов, используемых в трубопроводных конструкциях, который позволит подобрать наиболее подходящую для экспериментальных данных модель материала, оценить область ее применимости, познакомиться с методикой идентификации и работами по расчету конструкций, в которых использовалась конкретная модель. Предложена структура банка данных по моделям коррозионного износа трубопроводных конструкций, позволяющая подобрать наиболее подходящую для рассматриваемых условий модель коррозионного износа, произвести ее идентификацию и ознакомиться с методикой расчета конструкций с использованием данной модели.
4. Отмечено, что напряженно-деформированное состояние приводит к значительному увеличению скорости коррозионного износа, причем на скорость коррозии влияет не только уровень, но вид напряженного состояния. Установлено, что в случае коррозионного износа в условиях плоского напряженного состояния в качестве эквивалентного напряжения в моделях коррозионного износа можно использовать интенсивность напряжений, но при этом следует проверить корректность использования коэффициентов моделей, определенных в экспериментальных условиях при одном виде напряженного состояния для других видов напряженного состояния.
5. Показано, что использование четырехпараметрической модели нелинейного деформирования материала при незначительных упрощающих предположениях позволяет аналитически определить напряженное состояние толстостенного трубопровода. Наличие же аналитического решения дает возможность произвести достаточно быстрый и корректный анализ напряженного состояния толстостенного трубопровода, определить величину предельного давления для заданной толщины стенки трубы, определить предельный срок эксплуатации трубопровода при известных начальных параметрах, предельном условии и законе коррозионного износа.
6. Предложенная в работе методика численного исследования позволяет определять кинетику изменения напряженно-деформированного состояния толстостенного трубопровода при совместном действии давления, температуры и коррозионной среды.
7. Показано, что применение метода последовательных возмущений параметров позволяет эффективно анализировать кинетику изменения напряженно-деформированного состояния тонкостенных трубопроводов, подвергающихся коррозионному износу с учетом влияния напряжений на скорость коррозии.
8. Для прогнозирования долговечности трубопроводных конструкций, подвергающихся коррозионному износу предложено использовать аппарат теории накопления дисперсных повреждений. В работе рассмотрены три группы моделей накопления повреждений и для оценки долговечности предложено использовать теорию накопления повреждений А.Р. Ржаницына.
9. Методика расчета долговечности оболочки трубопровода подвергающейся коррозионному износу, основанная на сочетании метода последова-
тельных возмущений параметров с методом конечных разностей оказалась весьма эффективной, что позволяет рекомендовать ее для использования в системе прочностного мониторинга трубопроводных конструкций.
10. Предложенная модель деформирования и разрушения толстостенного трубопровода с защитным покрытием позволяет корректно описать поведение участка трубопровода в случае образования пораженного коррозией слоя под полимерным защитным покрытием и предусмотреть возможность наступления предельного состояния как вследствие достижения напряжениями в любой точке неповрежденной или поврежденной коррозией части сечения некоторого опасного уровня, так и вследствие достижения предельного значения поврежденности.
11. Предложенная модель взаимодействия круглой пластинки, защищенной покрытием, с коррозионной средой с учетом снижения защитных свойств покрытия весьма эффективно может быть использована в процедуре прочностного мониторинга элементов трубопроводных конструкций с защитным покрытием.
Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:
1. Овчинников И.Г., Дворянчиков Н.В. Организация прочностного мониторинга газопроводов, основанная на применении информационных технологий //Тезисы докл. 14 Российск. науч-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". 23-26 июня 1996 г. Москва, с.454.
2. Дворянчиков Н.В., Бакурский H.H. Разработка и практика испытаний на магистральных газопроводах внутритрубных инспектирующих снарядов //Тезисы докл. 14 Российск. науч-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". 23-26 июня 1996 г. Москва, с.451.
3. Дворянчиков Н.В. Применение геометрического моделирования к оценке степени поврежденности газопроводных конструкций // Современные технологии в промышленности, строительстве и высшем образовании: инновации, опыт, проблемы, перспективы. Тезисы докладов межвузовской научно-методической конференции, г. Камышин, 1996. с.283.
4. Дворкин М.С., Дворянчиков Н.В., Овчинников И.Г. Создание банка данных по моделям коррозионного износа газопроводных конструкций // Современные технологии в промышленности, строительстве и высшем образовании: иннова-
ции, опыт, проблемы, перспективы. Тезисы докладов межвузовской научно-методической конференции, г. Камышин, 1996. с.277-279.
5. Овчинников И.Г., Дворянчиков Н.В. Экспертная диагностика магистральных газопроводов. М.: Изд-во Газ-ойл пресс сервис. 1996, 78 с.
6. Овчинников И.Г., Дворянчиков Н.В. К расчету газопроводов, подвергающихся воздействию агрессивных эксплуатационных сред II Сарат. гос. техн. ун-т. — Саратов, 1996. 8 с. - Библ. 7 назв. Деп. в ВИНИТИ 16.10.96, 3053-В96.
7. Овчинников И.Г., Дворянчиков Н.В., Кузнецов С.А. Некоторые вопросы организации эксплуатации газопроводных конструкций И Сарат. гос. техн. ун-т. — Саратов, 1996. 11 с. - Библ. 3 назв. Деп. в ВИНИТИ 16.10.96, 3056-В96.
8. Овчинников И.Г., Дворянчиков Н.В. Моделирование поведения магистральных газопроводов с учетом влияния условий эксплуатации И I международная конференция "Экологическое моделирование и оптимизация в условиях техногене-за". г. Солигорсх, Беларусь. Тезисы докладов. 1996. с. 103-104.
-
Похожие работы
- Пожарная и промышленная безопасность магистральных газопроводов с использованием анализа их несущей способности
- Надежность трубопроводной конструкции при воздействии случайных эксплуатационных нагрузок
- Расчет стержневых и оболочечных конструкций с учетом кинетики развития коррозионных повреждений под защитными покрытиями
- Системный анализ состояния и тактика реновации водопроводных и водоотводящих сетей
- Расчетная оценка напряженно-деформированного состояния и ресурса сложных пространственных конструкций с учетом кинетики коррозионных повреждений
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов