Разработка методики и оборудования определения напряженно-деформированного состояния линейной части газопроводов

• Автор: Прилуцкий, Максим Андреевич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИК А ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Виды магистральных газопроводов

1.2. Материалы, применяемые при изготовлении магистральных 10 газопроводов

1.3. Виды эксплуатационных нагрузок, действующих на 11 магистральные газопроводы

1.4. Анализ дефектности магистральных газопроводов

1.5. Анализ существующих методов контроля НДС

Выводы по главе 1

Глава 2. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКИ X НАПРЯЖЕНИЙ

2.1. Основные положения

2.2. Алгоритм измерений информативных акустических параметров
2.3 Алгоритм определения упругих напряжений
2.4 Определение осевых напряжений в трубопроводах в режиме 38 безнулевой тензометрии
Выводы по главе 2
Глава 3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ
СРЕДСТВА СПЕКТРАЛЬНО-АКУСТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Спектрально - акустическая система «АСТРОН»
3.2. Конструктивные особенности используемых преобразователей
3.3. Методика акустических измерений
Выводы по главе 3

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА
ПРЕДЛОЖЕННОГО АЛГОРИТМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НДС
4.1. Проверка определения 1 и 2-х осного НДС на плоских образцах
4.2. Проверка определения 1 и 2-х осного НДС на трубных образцах
4.3. Результаты применения головных волн
Выводы по главе 4
Глава 5. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НДС ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ
ГАЗОПРОВОДА
Выводы по главе 5
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА

В настоящее время при производстве сварных конструкций существует определенная вероятность образования различных сварочных дефектов, имеющих металлургический и технологический характер. В основном металле также часто имеются дефекты, образующиеся при производстве металла и последующем изготовлении из него изделий (труб, деталей и т.д.). Приемочный контроль не гарантирует 100% выявляемое дефектов вследствие недостаточного совершенства техники неразрушающего контроля. Поэтому некоторая часть сварных конструкций поступает в эксплуатацию с дефектами. В процессе эксплуатации возможно появление новых дефектов, обусловленных перегрузками при монтаже, превышением нормативных рабочих нагрузок, повреждением в результате контакта с коррозионными средами, ухудшением механических свойств материала с течением времени и т.п. Как правило, пропущенные при выходном контроле и образовавшиеся при эксплуатации дефекты выявляются в процессе плановой диагностики конструкций. По результатам диагностики требуется решить вопрос о надежности и остаточном ресурсе конструкций.
Анализ дефектности трубопроводов показал необходимость оценки остаточного ресурса т.к. возраст 80% магистральных газопроводов (МГ) превышает 15 лет. В условиях резкого нарастания потока отказов (в основном, по причине коррозии) после 10-15 лет эксплуатации практически вся система МГ нуждается в диагностических обследованиях и оценке надежности и остаточного ресурса [1,2].
В соответствии с нормативными документами дефекты могут классифицироваться как допустимые и недопустимые. В последнем случае требуется прекращение эксплуатации конструкций. К сожалению, это решение в отношении действующих объектов (особенно социально-значимых: газопроводов и др.) часто не может быть реализовано незамедлительно.

Толщина пластинок определяется из выражения:
Ь=У(п)/21(р), (3.1)
где У(п) - скорость данного типа упругих волн в пьезокерамике,
1(р) - необходимая частота механического резонанса
Полученные пьезопластинки шлифовались, но не полировались, т.к. полировка заметно снижает коэффициент электро - механической связи для сдвиговых преобразователей.
На одну из сторон пластинок методом вакуумного напыления наносился контактный слой металла (использовались серебро или никель) толщиной не менее 0.5 мкм.
На напыленный слой металла электролитически наносился слой меди толщиной не менее 0.1 мм.
Конструкция преобразователя изображена на рис.3.3.
Рис. 3.3. Конструкция пьезопреобразователя