Обеспечение безопасности сетей газораспределения путем усовершенствования методов прогнозирования ресурса запорной арматуры

• Автор: Кузнецов, Андрей Вадимович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ
ПРОГНОЗИРУЕМОГО РЕСУРСА (ДОЛГОВЕЧНОСТИ) СТАЛЬНОЙ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ
1.1. Качественные критерии безопасности трубопроводной
арматуры
1.2. Особенности технологической наследственности при
производстве современных конструкций шаровых кранов
1.3. Оценка статической прочности корпусов шаровых
кранов
1.3.1. Инженерные расчеты
1.3.2. Расчет методом конечных элементов
1.4. Модели оценки долговечности изделий
Выводы по главе
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Комплекс экспериментальных методов изучения
технологической наследственности
2.2. Цифровая двухэкспозиционная голографическая
интерферометрия
2.3. Метод магнитной памяти металла
2.4. Стандартные и нестандартные разрушающие испытания
2.5. Метод индентирования и металлографический анализ
Выводы по главе
3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
НАСЛЕДСТВЕННОСТИ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ
3.1. Влияние технологической операции обжима на напряженно-
деформированное состояние и механические свойства металла

3.1.1. Выявление технологических дефектов методом
голографической интерферометрии
3.1.2. Влияние технологической операции обжима на напряженно-
деформированное состояние металла
3.1.3. Влияние технологической операции обжима на механические свойства металла
3.2. Влияние технологической операции пробоя отверстия
на механические свойства металла
3.3. Влияние совокупности технологических операций
на напряженно-деформированное состояние и механические
свойства металла
Выводы по главе
4. ВЛИЯНИЕ ВЕРОЯТНОСТНОГО РАЗБРОСА,
СВЯЗАННОГО С ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬЮ, НА БЕЗОПАСНОСТЬ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ
4.1. Оценка статистических характеристик технологической
наследственности
4.2. Способ прогнозирования ресурса (долговечности) корпуса
запорной арматуры на этапе производства
4.3. Оценка ресурса (долговечности) корпуса запорной арматуры
с учетом технологической наследственности
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Библиографический список использованной литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Развитие газоснабжения является одним из важных направлений топливно-энергетического комплекса РФ. Непрерывный рост объемов строительства газовых сетей требует масштабного использования технических устройств и изделий (труб, арматуры и др.), безопасность которых является гарантией безаварийной работы.
Управление газовыми потоками в трубопроводах осуществляет запорная арматура (ЗА), предназначенная для локализации и ликвидации аварий и обеспечения ремонтных и аварийно-восстановительных работ. Возникновение аварийных ситуаций на ЗА непосредственно сказывается на безопасности близлежащих участков газораспределительной сети, в связи с этим нормативнотехническая документация содержит требование об устранении или уменьшении опасности на всех этапах жизненного цикла ЗА в той степени, в которой это реально осуществимо на практике.
Традиционно ЗА производилась в конструктивном исполнении задвижек и вентилей, однако практика выявила их эксплуатационные недостатки, что стимулировало разработку конструкций нового типа корпуса (с переходами диаметра) и запорного устройства - газового шарового крана (КШГ). Современная конструкция КШГ устраняет большинство существенных недостатков ЗА, однако за счет потери ремонтопригодности. Это обстоятельство увеличивает степень ответственности производителя за надежность (долговечность) ЗА на стадии производства и, особенно, за прогнозируемый ресурс изделия, который является ориентиром для эксплуатирующих организаций с точки зрения обеспечения безопасности.
При производстве корпусов КШГ используется сочетание двух основных технологических операций: создание перехода диаметров на торцах
цилиндрической заготовки путем механического обжима и пробой отверстия под вывод штока в центре цилиндрической оболочки корпуса. При этом возрастает проявление технологической наследственности для конструкций. В аспекте прогнозируемого ресурса возникает необходимость изучения влияния указанных

- Конт/р стенки 8Х - осевые напряжения

Нижняя образующая 2.50Е+
2.00Е-Ю

1,505+07 А-
1 ООЕ+
■ ■ 5 00Е+
'/ О.ООЕ+ОО
-0,15 -0,1 -0,05 0 0,05 0,1 0,
-5.00Е+
БХ- осевые напряжения
Рисунок 1.13 - Эпюры осевых напряжений и контура стенки
цилиндрической заготовки корпуса с переходами диаметра (а) и осевых напряжений нижней образующей корпуса КШГ (б)