Определение ресурса толстостенных нефтепроводов с повышенной пропускной способностью в условиях коррозионно-механического износа

• Автор: Шишков, Эдуард Олегович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. Основы методов расчета на прочность трубопроводов. Выводы по разделу. Исследование и оценка взаимосвязи скорости коррозии и напряженного состояния металла толстостенных нефтепроводов. Особенности напряженного состояния толстостенных конструктивных цилиндрических и сферических элементов, работающих под давлением. Выводы по разделу. Кинетика коррозионномеханического износа элементов толстостенных нефтепроводов. Выводы по разделу. Выводы но разделу. Библиографический список использованной литературы. ПРИЛОЖЕНИЕ 4
на упругих деформаций не играет существенной роли в их функционировании, поэтому расчет толщины стенки по второй теории прочности опускаем. Согласно третьей теории прочности наибольших касательных напряжений а о0 аг. Еи наружный диаметр цилиндра. При сопоставлении формул 1. Во многих случаях толщину стенок цилиндров рассчитывают по формуле 1. Наличие сварных швов учитывается путем умножения пускаемого напряжения ст на коэффициент прочности сварного шва р. Коррозионное воздействие сред равномерный коррозионный износ учитывается введением гак называемой прибавки на коррозию или запаса

И, наконец, по четвертой энергетической теории прочности

1.


Все это вызывает необходимость научных разработок по расчетной оценке прогнозируемого и остаточного ресурса нефтепроводов, смонтированных из толстостенных труб и других конструктивных элементов, и в частности, работающих в условиях коррозионномеханического износа. Работа, которая выполнялась в соответствии с планами важнейших научноисследовательских работ и Государственной научнотехнической программой Академии наук Республики Башкортостан Проблемы машиностроения, конструктивных материалов и технологии п. Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе, а также в рамках реализации подпрофаммы Федеральной целевой научнотехнической программы Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф ФЦНТП ПГ1 Безопасность. Цель работы разработка методов расчетной оценки прогнозируемого и остаточного ресурса безопасной эксплуатации толстостенных нефтепроводов с повышенной пропускной способностью, работающих в условиях коррозионномеханического износа. Теоретические исследования выполнены с использованием современных подходов теории коррозии и механохимии металлов, пластичности, механики разрушения, физики твердого тела и др. Выполненные исследования базируются на широко апробированных подходах и положениях теории упругости и пластичности, механохимии металлов и материаловедения, механики деформируемых тел и др. Теоретические результаты согласуются с экспериментальными данными других авторов. Основные положения и результаты работы докладывались на научных семинарах, Конгрессах и конференциях, проводимых в ГУП ИПТЭР. Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 научных трудах, в том числе в монографии и 2 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 5 наименований. Работа изложена на 8 страницах машинописного текста, содержит рисунка, I таблицу и приложение. Независимо от условий работы и конструктивных особенностей оборудования и трубопроводов, а также других металлических изделий, за основу расчета на прочность в большинстве случаев принимаются некоторые предельные напряжения авр и коэффициент запаса прочности п. Параметр с определяется на основе теории сопротивления материалов и упругости с использованием одной из классических теорий прочности. Он включает компоненты тензора напряженного состояния, которые зависят от геометрических параметров конструкции, характера и величины внешних силовых нагрузок и упругих характеристик металла. В результате использования условия прочности 1. За предельное напряжение принимается одно из значений напряжений или определенное сочетание компонентов напряженного состояния, при котором возможно наступление текучести, разрушение или нарушение первоначальной формы. Например, при расчете конструкций, работающих при статическом растяжении, за предельное напряжение принимается предел текучести сгт или временное сопротивление металла т8. В случае работы конструкции при повышенных температурах за предельное напряжение берется предел длительной прочности или ползучести. При действии на деталь сжимающих напряжений проводят дополнительную проверку на устойчивость формы. В последнем случае за предельное принимается некоторое критическое напряжение, определяющее устойчивость формы конструкции. Если конструкция имеет первоначальные несовершенства металла например, трещины, то предельные напряжения устанавливаются на основе критериев разрушения критической интенсивности напряжений Кс или К1с, критического раскрытия трещин 6е и др. Рассмотрим пример определения расчетной толщины толстостенного цилиндра нагруженного внутренним давлением рЛ. За предельное напряжение принимается предел текучести металла сгт. Параметр ст согласно первой теории прочности наибольших нормальных напряжений равен окружному напряжению т0. Ыа основании формулы 1. Для большинства элементов оборудования и трубопроводов величи
1.