Оценка работоспособности околошовных зон кольцевых сварных соединений магистральных газопроводов

• Автор: Касьянов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Особенности эксплуатации магистральных трубопроводов подземной прокладки
1.1.1 Классификация напряжений, действующих на трубопровод
1.1.2 Переменные составляющие рабочего нагружения магистральных трубопроводов
1.2 Конструктивно-технологические концентраторы напряжений магистральных трубопроводов
1.2.1 Характеристики стыковых сварных соединений, выполненных дуговой сваркой плавлением
1.2.2 Особенности коррозионного разрушения сварных соединений, выполненных дуговой сваркой плавлением
1.2.3 Конструктивно-технологическая концентрация напряжений в стыковых сварных соединениях, выполняемых дуговой сваркой плавлением
1.3 Контроль качества и диагностика сварных магистральных трубопроводов
1.3.1 Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений и основного металла
1.3.2 Внутритрубная диагностика магистральных трубопроводов
1.3.3 Диагностические работы на магистральных газопроводах
в составе совмещенных ремонтных колонн
1.4 Цель и задачи работы
ГЛАВА 2 ОЦЕНКА КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В КОЛЬЦЕВЫХ МОНТАЖНЫХ СТЫКАХ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
2.1 Методика проведения эксперимента
2.2 Определение концентрации напряжений от геометрических параметров кольцевого монтажного стыка
2.3 Определение концентрации напряжений в кольцевом монтажном стыке от смещения кромок
2.3.1 Существующая методика оценки допустимости дефектов типа «смещение кромок» кольцевых сварных соединений
2.3.2 Определение концентрации напряжений в кольцевом монтажном стыке от дефекта типа «смещение кромок» методом конечных элементов
2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ОКОЛОШОВНЫХ УЧАСТКОВ КОЛЬЦЕВОГО МОНТАЖНОГО СТЫКА МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ
3.1 Методика циклических испытаний сегментов труб магистральных газопроводов с кольцевым монтажным сварным соединением
3.1.1 Выбор размеров и схемы приложения усилий в трубном сегменте-образце при одноосном нагружении
3.1.2 Построение кинетических диаграмм усталостного разрушения при одноосном растяжении с использованием метода «меток»
3.2 Циклические испытания образцов-сегментов труб с кольцевым монтажным швом и поверхностными концентраторами напря- жений в околошовной зоне
3.2.1 Методика и оборудование эксперимента
3.2.2 Сопротивляемость участков околошовной зоны кольцевого стыка трубопроводов коррозионно-механическому разрушению при циклическом нагружении
3.3 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ПРИБОРАМ НА БАЗЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ЭХО-ИМПУЛЬСНЫХ СКАНЕРОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ
4.1 Организация работ по диагностическому обследованию около-шовных зон кольцевых сварных соединений на линейной части магистральных газопроводов при проведении ремонтных работ
4.2 Совершенствование средств оперативной диагностики магистральных газопроводов при проведении ремонтно-восстановительных работ
4.2.1 Поиск, обнаружение и определение координат дефектных областей на трубопроводе
4.2.2 Локализация, идентификация и измерение геометрических параметров дефекта
4.3 Тестовые испытания средств дефектоскопии для оперативной диагностики трубопроводов
4.3.1 Проведение эксперимента на повторяемость результатов
сканирования

4.3.2 Проведение эксперимента на нахождение различных типов дефектов
4.4 Применение средств дефектоскопии для диагностирования трубопроводов при производстве ремонтных работ
4.5 Экономический эффект от применимости средств дефектоскопии для диагностирования трубопроводов при проведении ремонтных работ
4.6 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Если поверхность шва имеет форму, приведенную на (рис. 1.8,а), то распределение напряжений по сечению шва становится неравномерным. Распределение напряжений в зоне стыкового шва, полученное опытным путем, показано на (рис. 1.8, б).
а) б)
Рис. 1.8. Схема распределения напряжений в стыковом шве
Теоретическим путем установлено, что концентрация напряжений зависит от формы стыкового шва, определяемой величиной т = иу;
(аТ+Т " = Т1дЛ (15)
где Аб - утолщение в зоне шва; V— половина ширины шва.
В случае т < 3 коэффициент концентрации формы шва
аФ = /(—>7
Р 0.6)
где р — радиус закругления в зоне сопряжения шва с основным металлом, определяется измерением; функция йу/р) приведена на рис. 1.9; ц — функция коэффициента т (рис. 1.10),