Хладостойкость трубопроводов и резервуаров Севера после длительной эксплуатации

• Автор: Большаков, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 448 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ХЛАДОСТОЙКОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
1.1. Методы оценки сопротивления хрупкому разрушению
1.1.1. Влияние температуры, скорости нагружения и технологических факторов на характеристики
трещиностойкости
1.2. Анализ предельных состояний элементов
металлоконструкций
1.2.1. Критерии отказов и предельных состояний технических
систем и объектов
1.2.2. Критерии предельных напряженно-деформированных состояний материалов
1.2.3. Анализ предельных состояний элементов конструкций
1.2.4. Основные и дополнительные типы предельных состояний..
1.2.5. Уравнения предельного состояния при проведении
расчетов на трещиностойкость
1.3. Деформационные критерии механики разрушения
ГЛАВА 2. КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ РАЗРУШЕНИЯ
ГАЗОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ СЕВЕРА
2.1.Типы катастрофических разрушений газопроводов и резервуаров на Севере. Причины разрушений
магистральных газопроводов и резервуаров
2.2. Исследование свойств материалов магистральных
трубопроводов Севера
2.2.1. Исследование микротвердости образцов материала магистрального трубопровода
2.3. Исследование распределений дефектов
в газопроводах и резервуарах Севера

2.4. Анализ деградации свойств материалов
2.4.1. Анализ старения основного металла и сварного соединения магистрального газопровода
Севера после длительной эксплуатации
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
ПРИ ПОТЕРЕ ПЛАСТИЧНОСТИ
3.1. Исследование механических свойств и характеристик трещиностойкости материалов применяемых для
конструкций Севера
3.1.1 Функции распределения характеристик
трещиностойкости трубных сталей
3.2. Экспериментальные оценки потери пластичности на
гладких образцах
3.2.1. Накопление повреждений и оценка надежности
при случайных нагрузках
3.2.2 Гипотезы и модели накопления повреждений
3.2.3. Испытания на малоцикловую усталость гладких
образцов
3.3. Экспериментальные исследования образцов с трещиной
при низких температурах
3.4. Оценка предельного состояния материалов
при потере пластичности
3.4.1. Методика построения предельной кривой потери пластичности для гладких образцов
3.4.2. Уравнения предельного состояния при потере пластичности. Коэффициент потери пластичности
3.5. Методика оценки предельного состояния материала конструкции при потере пластичности методами
неразрушающего контроля

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ
ХЛАДОСТОЙКОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ
ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Оценка хладостойкости образцов с учетом оценки
потери пластичности при низких температурах
4.2. Расчет на прочность и трещиностойкость трубопроводов
и резервуаров большого диаметра
4.3. Разработка метода оценки хладостойкости трубопроводов
и резервуаров после длительной эксплуатации
4.3.1. Методика оценки остаточного ресурса
магистрального газопровода
4.4. Алгоритм и критерий оценки хладостойкости
трубопроводов и резервуаров после длительной эксплуатации
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ИРЕЗЕРУАРОВ СЕВЕРА
5.1. Определение функции безотказной работы трубопроводов и резервуаров Севера
5.2. Оценка параметров надежности магистральных газопроводов
после длительной эксплуатации в условиях Севера
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

где Ат, Вт - характеристики материала, для малоуглеродистых сталей Ат=158; Вт= 5,91 * 10"23; х — температурно-скоростной параметр, % = К - Т1п(Ах /е); К -постоянная Больцмана, К=1,38*10'23 Дж/К; Т - температура, К; Ах- постоянный
Если скорость деформации е определить на границе зоны пластичности у вершины трещины, то появляется возможность оценить взаимосвязь между критическим значением Д-интеграла и пределом текучести, величина которого устанавливается по зависимости (1.28). Скорость' деформации определялась по следующей методике. При степенной диаграмме деформирования величина Д-интеграла может быть рассчитана по формуле [180]
где V - скорость смещений берегов трещины.
Зависимость между экспериментально полученными при различных температурах и скоростях деформирования значениями Д-интеграла и пределом текучести приведена на рис. 1.7. В области хрупких и квазихрупких разрушений данная зависимость описывается функцией
коэффициент, Ах=108 с'1; е- скорость деформации.
(1.29)
Скорость деформации получена в виде
КуУМат{т + )
(1.30)
(1.31)
где С, п - характеристики материала, для малоуглеродистых сталей С=1,45*1021; «=-7,6.