Влияние длительной эксплуатации на напряженное состояние технологических трубопроводов обвязок компрессорных станций

• Автор: Садртдинов, Риф Анварович
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 309 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Использование магнитных свойств металла труб газового назначения для оценки напряженного состояния

1. Материал и методика исследования

1.1. Методика определения НДС элементов трубопроводов

с использованием прибора МВН

1.1.1. Выбор контрольных точек и подготовка поверхности к измерению напряжений

1.1.2. Оценка напряженного состояния

1.1.3. Порядок выполнения работ

1.2. Измерение напряжений
1.3. Определение механических свойств и структурного состояния металла труб
Выводы
2. Исследование состояния неэксплуатированных труб
2.1. Исходное состояние труб газового сортамента
2.2. Оценка величины остаточных напряжений на трубах
аварийного запаса
2.3. Результаты обследования состояния компрессорного цеха Сосьвинского ЖГУ до начала его эксплуатации
2.3.1. Методика обследования
2.3.2. Напряженное состояние ТПО нагнетателей
2.3.3. Напряженное состояние трубопроводов циклонных пылеуловителей
2.3.4. Напряженное состояние трубопроводов АВО газа
2.3.5. Заключение
2.4. Показатели НДС элементов обвязки и идентификация
источников нагрузки
2.4.1. Определение действия источников нагрузки на напряженное состояние труб ТПО
2.4.2. Напряженное состояние труб при их нагружении внутри-
трубным давленим
Выводы
3. Результаты обследования действующих технологических
трубопроводов КС Краснотурьинская
3.1. Измерения напряжений в обвязке КЦ
3.2. Контроль напряжений по датчикам МВН
3.3. Дефектоскопический контроль состояния поверхности
трубопроводов
Выводы
3.4. Напряженное состояние обвязки КЦ-7 и КЦ-8 при эксплуатации
3.4.1. Порядок выполнения работ при обследовании КЦ-7 и КЦ
3.4.2. Оценка напряжений на технологических трубопроводах КЦ-7 Краснотурьинского ЛПУ
3.4.3. Оценка напряжений на технологических трубопроводах КЦ
Краснотурьинского ЛПУ
Выводы
3.5. Выбор обобщенных показателей напряженного состояния
Технологических трубопроводов
Выводы
4. Состояние ТПО КС после длительной эксплуатации
4.1. Материал и методика обследования
4.2. Результаты работы
4.2.1.Оценка напряженного состояния по интегральным характеристикам
4.2.2. Оценка напряженного состояния по круговой диаграмме сечения
4.2.3. Оценка изменения напряженного состояния при нагружении ТПО
внутренним давлением по результатам измерений стационарными датчиками
4.2.4. Влияние времени эксплуатации на напряженное состояние труб

Выводы
5. Результаты повторного обследования напряженного состояния

5.1. Методика обследования
5.1.1. Перечень участков измерения напряжений
5.1.2. Измерение напряжений
5.1.3. Оценка напряженного состояния
5.2. Результаты работы
5.2.1. Трубопроводы обвязки нагнетателей КЦ
5.2.2. Трубопроводы обвязки нагнетателей КЦ
5.2.3. Трубопроводы обвязки пылеуловителей КЦ
5.2.4. Трубопроводы обвязки пылеуловителей КЦ
5.2.5. Трубопроводы обвязки АВО газа
5.2.6. Трубопроводы обвязки АВО газа
5.3. Результаты стационарного контроля напряженного состояния
обвязки нагнетателей Бобровского ЛПУ МГ
5.3.1. Напряженное состояние коллекторов при выключенном давлении
5.3.2. Изменение напряженного состояния коллекторов при подаче рабочего давления
5.3.3. Общая оценка стабильности уровня напряжений за время мониторинга
5.3.4. Характер «сезонных» изменений напряженного состояния
коллекторов нагнетателей
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблицы к главе
Таблицы к главе
Таблицы к главе
Таблицы к главе
Таблицы к главе
Рисунки к введению
Рисунки к главе
Рисунки к главе
Рисунки к главе
Рисунки к главе
Рисунки к главе
Вспомогательные иллюстрации

диапазон - в среднем от 200 до 700 МПа, что является признаком сходства напряженного состояния трубопроводов в пределах цеха.
Анализ распределения среднего уровня напряжений (таблица 12) по сечениям также показал, что имеет место единообразный характер распределения напряжений для различных машин: группа сечений 1, б, 7 и 8 — растяжения; группа сечений 3, 4, 5 и 9 - сжатие (рис. 22-26). Исключения: сечение 1 т/а 41, сечение 5 т/а 43, сечение 6 т/а 43,45. Причем уровень напряжений для каждого сечения примерно одинаков на различных машинах (рис. 17). Это означает, что в указанном распределении напряжений проявилась конструктивная особенность трубопроводной обвязки, связанная с взаимодействием ее отдельных элементов. При этом отмеченное сходство в распределении напряжений на различных машинах также указывает и на близкие условия монтажа конструкции.
В таблице 14 приведены данные оценки средних напряжений в секторах по периметру трубы - на 0, 3, 6 и 9 часов пс условному циферблату. Распределение средних напряжений по секторам показало, что имеет место напряженное состояние преимущественно двух типов, соответствующие схемам растяжения и сжатия. Напряженное состояние, соответствующее схеме изгиба, практически отсутствует. Указанная особенность характера напряженного состояния — преимущественное отсутствие изгибных напряжений, является, возможно, следствием надземного исполнения монтажа ТПО, когда подводящие коллектора и трубопроводы относительно свободно располагаются на опорах.
Оценка уровня средних напряжений относительно нормативного значения показала, что во всех обследованных сечениях уровень средних напряжений по секторам не превышает допустимых значений по СНиП
2.05.06 - 85. Наибольшее значение по уровню растягивающих напряжений 223 МПа отмечено для т/а 45 в сечении 2. Это означает, что в обследованных сечениях повышенный уровень локальных напряжений определяется, главным образом, уровнем и распределением технологических остаточных напряжений, а напряжения от внешнего воздействия (взаимодействие элементов в конструкции), оцениваемые по средним значениям, не превышают допустимого уровня. Исключение составляет распределение напряжений для т/а 45 в сечении 2, где, как указано выше, уровень напряжений близок границе нормативных значений и, соответственно, можно предположить значимое проявление конструктивного фактора.
Для ориентировочной оценки состояния ТПО цеха был построен график распределения уровня средних напряжений по значениям (рис. 28). Видно, что большая часть (до 92 %) находится в диапазоне от -0,1 до 0,2. Следовательно, уровень продольных напряжений в большей части обследованных сечений ТПО нагнетателей цеха № 4 определяется главным образом величиной технологических остаточных напряжений. Уровень продольных напряжений конструктивного характера невелик и не превышает допустимых значений.