автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.10, диссертация на тему:Разработка методики расчета остаточного ресурса сварных магистральных трубопроводов на основе локального критерия разрушения

На правах рукописи УДК 621.791

БАТОВ ГЕОРГИЙ ПАВЛОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА СВАРНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ ЛОКАЛЬНОГО КРИТЕРИЯ РАЗРУШЕНИЯ

05.02.10 - Сварка, родственные процессы и технологии 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

ц 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва — 2013

005541630

005541630

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Существующая система обеспечения промышленной безопасности, отраженная в нормативных документах, опирается на плановую замену оборудования по окончании срока эксплуатации, регламентированного на этапе проектирования. Однако последние 20 лет на территории РФ система плановой замены оборудования функционировала не в полном объеме, и в настоящее время отсутствует возможность единовременно провести замену всех требующих этого опасных промышленных объектов. В сложившейся ситуации необходимо решать задачу возможности продления срока эксплуатации объектов, которые давно отработали назначенный ресурс.

Достоверность оценки срока безопасной эксплуатации (остаточного ресурса) объектов является важнейшим условием снижения риска техногенных катастроф. Максимально возможную достоверность обеспечивает комплексное обследование фактического состояния объекта при максимальном использовании современных средств неразрушающего контроля и методик расчета.

Это в полной мере относится к системе магистральных трубопроводов. Учитывая текущее состоянии газопроводных систем - повышение давления и объемов перекачки, производственные дефекты (в основном, в монтажных сварных швах) и эксплуатационные дефекты (в основном - коррозионные повреждения) существующие методы определения их остаточного ресурса на основе расчета на статическую прочность нельзя считать достаточными. Поскольку многие из магистральных трубопроводных систем отработали свой назначенный ресурс, требуются либо провести их демонтаж, либо определить длительность и условия возможной безопасной эксплуатации.

Расположение дефектов в сварных швах и зоне термического влияния (обладающих неоднородной структурой и полями остаточных сварочных напряжений) усложняет задачу расчета ресурса магистральных трубопроводов.

Таким образом, достоверное определение остаточного ресурса производственных объектов на настоящий момент времени является актуальной задачей.

Объектом исследования являются сварные магистральные трубопроводы, подвергающиеся в процессе эксплуатации статическим и циклическим нагрузкам, изготовленные из высокопрочных сталей с незначительным упрочнением в пластической области путем прокатки и сварки, с производственными и эксплуатационными дефектами.

Цель работы - повышение достоверности оценки остаточного ресурса сварных трубопроводов с выявленными дефектами на основе использования локального критерия разрушения металла и результатов неразрушающего контроля напряженно-деформированного состояния.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи.

1. Провести анализ современного состояния оценки остаточного ресурса сварных магистральных трубопроводов, включая методики расчета, а также мето-