|
В литературных данных исследованию напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопроводов и металлоконструкций площадных объектов уделяется значительно меньшее внимание, чем аналогичным объектам линейной части магистральных трубопроводов. В статье проанализированы возможности, преимущества и недостатки существующих подходов к экспериментальному определению параметров НДС технологических трубопроводов и других металлоконструкций, применяемых на нефтеперекачивающих станциях и нефтебазах. Характерные размеры этих изделий находятся в пределах от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. Это их существенное отличие от объектов линейной части, где характерная длина начинается от десяти метров (длина одной трубной секции). Рассмотрены возможности тензометрии, оптических, магнитных и ультразвуковых методов. Приведены примеры попыток практической реализации этих методов на площадных объектах. Отмечены проблемы, которые препятствуют внедрению этих методов в практику диагностирования объектов при эксплуатации. Среди данных проблем к основным можно отнести следующие: как правило, отсутствует информация об исходном состоянии металлоконструкции перед началом эксплуатации и истории их нагружения при эксплуатации; химический состав и способы изготовления контролируемых металлоконструкций изменяются в широких пределах; результаты измерения и расчета параметров НДС зависят от химического состава и способа изготовления металлоконструкций; отсутствуют общепринятые установленные требования к образцам для эталонирования механических напряжений в металле. Показано, что измерение параметров НДС металлоконструкций целесообразно проводить с использованием комплекса взаимодополняющих методов. Целесообразно также дополнять эти измерения расчетными методами определения напряжений. Отмечено, что в настоящее время отсутствуют методики, в полной мере отвечающие требованиям к измерению параметров НДС металлоконструкций в составе площадных объектов магистральных трубопроводов. Рассмотрены перспективные методы определения НДС. Список литературы 1. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. – Новосибирск: Наука, 2008. – 528 с. 2. Влияние напряженно-деформированного состояния на предельное состояние трубопровода/ Ю.В. Лисин, С.В. Эрмиш, Н.А. Махутов [и др.] //Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2017. – № 4. – С. 12–16. 3. Неганов Д.А. Основы детерминированных нормативных методов обоснования прочности трубопроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2018. – Т. 8. – № 6. – С. 608–617. 4. Растрескивание металла корпусов задвижек фонтанной арматуры газодобывающих скважин северных месторождений/Б.А. Ерехинский, С.В. Маслаков, Н.И. Шустов [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2014. – № 2. – С. 31–36. 5. Ляпишев Д.М., Житомирский Б.Л. Современные подходы к организации мониторинга напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов компрессорных станций // Газовая промышленность. – 2016. – № 11. – С. 46–53. 6. Егоров Ф.А., Неугодников А.П., Велиюлин И.И. Исследование напряженно-деформированного состояния труб магистрального трубопровода с помощью волоконно-оптических датчиков деформации // Территория Нефтегаз. – 2011. – № 10. – С. 26–29. 7. Определение продольных механических напряжений в трубопроводе на основании данных волоконно-оптических датчиков деформации / Р.Р. Исламов [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2016. – № 5. – С 45–50. 8. К вопросу применения магнитного метода НК для определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкций / Э.С. Горкунов [и др.] // В мире НК. – 2016. – Т. 19. – № 3. – С. 43–46. 9. Антонов А.А., Летуновский А.П. Возможности оценки остаточных напряжений в сварных конструкциях // В мире НК. – 2018. – Т. 21. – № 1. – С. 10–12. 10. Кузьмицкий М.Л., Ксенофонтов Н.М. Перспективы применения физических методов измерения приложенных напряжений для оценки технического состояния механического оборудования судоходных гидротехнических сооружений // В мире НК. – 2018. – Т. 21. – № 1. – С. 14–18. 11. Жуков С.В., Копица Н.Н. Дефект – условие разрушения? // Трубопроводный транспорт. Теория и практика. – 2006. – № 1. – С. 84–87. 12. Мехонцев Ю.Я. Магнитоупругие датчики для исследования остаточных напряжений. В кн.: Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. – Свердловск: НИИТЯЖМАШ, 1971. – C. 91–111. 13. Агиней Р.В., Исламов Р.Р., Мамедова Э.А. Определение напряженно-деформированного состояния участка трубопровода под давлением по результатам измерения коэрцитивной силы // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2019. – № 3. – С. 284–298. 14. Особенности измерения внутренних напряжений в ферромагнитных материалах с использованием эффекта Баркгаузена и других магнитных методов/ В.Л. Венгринович, Д.А. Винтов, А.Н. Прудников [и др.] // В мире НК. – 2018. – Т. 21. – № 1. – С. 5–9. 15. Дымкин Г.Я., Краснобрыжий С.А., Шевелев А.В. Ультразвуковой метод измерения остаточных механических напряжений в ободьях цельнокатаных колес с учетом собственной анизотропии металла // Дефектоскопия. – 2013. – № 1. – С. 12–19. 16. Прибор и методики измерения акустической анизотропии и остаточных напряжений металла магистральных газопроводов/ Волкова Л.В. [и др.]//Приборы и методы измерений. - 2019. – Т. 10. – № 1. – С. 42–52. 17. Влияние анизотропии упругих свойств проката на выявляемость дефектов при ультразвуковом контроле качества сварки труб большого диаметра / Н.П. Алешин [и др.] // Дефектоскопия. – 1988. – № 6. – С. 80–86. 18. Опыт применения электромагнитно-акустических толщиномеров при диагностировании металлоконструкций и механо-технологического оборудования» / Л.Ю. Могильнер [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2019. – Т. 9. – № 3. – С. 315–325. |
