Відзначено актуальність визначення граничного навантаження в'язкого руйнування для дефектів типу вм'ятин в трубопроводах. Запропоновано ідеалізовану модель граничного пластичного стану труби з нескінченною в поздовжньому напрямку вм'ятиною. Для оцінки впливу обмеженої довжини вм'ятини запропоновано наближену модель для прямокутної вм'ятини. Отримано та проаналізовано практичні формули для розрахунку залишкової міцності осьових напружень.

Раскрыт один из возможных методов оценки предельных состояний трубопроводов и цилиндрических сосудов давления с коррозионными дефектами, проведена сравнительная оценка ранее предложенных методов и предлагаемого подхода.

Рассмотрена проблема надежности трубопроводных систем с эрозионно-коррозионным износом (ЭКИ). Выдвинута концепция, согласно которой в течение всего периода эксплуатации трубопровода с ЭКИ его прочность не должна быть ниже расчетного значения. Исходя из такого подхода вводятся ограничения на допускаемые размеры ЭКИ по двум параметрам: глубине и длине дефекта, причем не на период текущего, а на период следующего планового освидетельствования с учетом времени эксплуатации рассматриваемого участка трубопровода. Методика расчетов заведомо консервативна и согласуется с действующими нормативными документами промышленно развитых стран.

Розглянуто задачу про пружнопластичний стан прямолінійного елемента тонкостінного трубопроводу під тиском при згині з розтягом (стиском) і визначено характеристики його жорсткості. Для розв'язання поставленої задачі використовується чисельний метод, що грунтується на деформаційній теорії пластичності та безмоментній теорії оболонок. Звівши задачу до одновимірної, за допомогою запропонованого підходу можна істотно спростити розрахунки. Суть підходу полягає в тому, що поздовжні напруження і компоненти деформацій розкладено на дві частини, одна з яких залежить лише від внутрішнього тиску, а друга пов'язана з роботою труби як стержня. Завдяки даній методиці розрахунку, а також математичному пакету Matcad PLUS 6.0 проаналізовано вплив внутрішнього тиску і поздовжньої сили на опір згинові прямолінійних елементів магістральних трубопроводів. Наведено числовий приклад. Результати розрахунку представлено у вигляді графіків.

На підставі фактичних даних щодо перепаду тиску в нафтогазопроводах виконано критичний аналіз вірогідності розрахункових формул, наведених у "Нормах проектування промислових сталевих трубопроводів". Зроблено висновок, що для підвищення надійності проектування трубопроводів у доповнення до формул "Норм" слід використовувати альтернативні співвідношення, зокрема для пробкового режиму транспортування газорідинних сумішей.

Исследован процесс распространения трещины в предварительно наводороженной трубе в водородсодержащей среде. Скорость роста трещины контролируется в первую очередь массопереносом водорода в зону предразрушения. Получено приближенное решение задачи диффузии водорода в окрестности вершины трещины и найдена зависимость скорости роста трещины от раскрытия её вершины. Эта зависимость привлечена для определения остаточного ресурса элемента трубы с дефектом. Труба считается изготовленной из стали 4147, а дефект моделируется полуэллиптической продольной трещиной на внутренней поверхности. Показано, что начальная концентрация водорода может существенно ускорять процесс разрушения.

Індекс рубрикатора НБУВ: О71-02

Рубрики:

Магістральні трубопроводи (магістральний трубопровідний транспорт)

Шифр НБУВ: Р102364 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено вплив анізотропії властивостей матеріалу на напружено-деформований стан трубопроводів з урахуванням різних типів його текстури. Для оцінки величини вказаного впливу розглянуто тестові задачі. Подано та проаналізовано результати обчислення компонентів тензора напружень, наведено узагальнювальні висновки.

The influence of the material's properties anisotropy on the pipeline's stress-strained state is investigated taking to consideration the different kinds of one's texture. The test problems are considered to estimate the value of such influence. The results of stress tensor componnent's calculation are presented and discussed. The summary conclusions are given

Розглянуто крайові ефекти в підземних трубопроводах, що виникають на ділянці сполучення прямої підземної труби та криволінійної вставки (заводського згину, коліна або пружновигнутої ділянки). Внаслідок дії ефектів виникають додаткові згинальні моменти, величина яких пропорційна різниці осьового зусилля в нескінченному прямому трубопроводі та в закритій з торців трубі і залежить від геометричних параметрів трубопроводу та фізико-механічних характеристик грунту. Наведено конкретні приклади аналізу пружної взаємодії трубопроводу з грунтом для колін із різними радіусами дуги згину. Показано, що додаткові згинальні напруження можуть істотно перевищувати напруження від осьової сили, тому їх необхідно враховувати під час проектування та будівництва трубопроводів. Одержано та проаналізовано розв'язок для пружнозігненої ділянки.

Описана расчетная схема определения допустимой произвольно ориентированной нагрузки, действующей на трубу на участке сползающего грунта.

Раскрыт один из возможных методов оценки предельных состояний трубопроводов давления с трещиноподобными дефектами. Проведена сравнительная оценка ранее предложенных методов и предлагаемого подхода.

An important load which can considerably affect the resistance capacity of oil industry tubulars (mainly casing and tubing in high pressure wells, and submarine pipelines installed in deep waters) is the external pressure, causing the pipe collapse phenomenon. Some of the factors with the greatest influence on pipe collapse behaviour are its geometrical imperfections (ovality, eccentricity, etc.).

Предложена математическая модель неустановившегося кавитационного вращательно-поступательного течения двухфазной среды в цилиндрическом трубопроводе, при равновесных термодинамических процессах испарения жидкости и конденсации пара. Показано, что при определенных условиях рассматриваемая колебательная система может как генерировать, так и поглощать энергию колебаний.

Проаналізовано світовий досвід застосування критеріїв міцності у разі проектування посудин високого тиску та трубопроводів. Розглянуто сучасний рівень вітчизняного пректування нафто- й газопроводів щодо застосування критеріїв міцності та забезпечення надійності трубопроводів. Визначено шляхи підвищення цього рівня.

Рассмотрена взаимосвязь между нормами на проектирование и документами для анализа соответствия по назначению эксплуатируемых конструкций. Обсуждена существующая в западных нормах категоризация напряжений и отмечена необходимость введения подобных процедур в отечественные документы. На примере дефектов формы трубопровода (вмятины, осевые несоосности труб) продемонстрирована возможность применения категоризации напряжений для определения допустимых состояний. Описана существующая практика применения деформационных критериев в трубопроводных стандартах, что дает значительные резервы увеличения несущей способности трубопроводов. На примере трубы со сварным соединением, имеющем меньшие характеристики прочности, показаны возможные проблемы относительно накопления значительных деформаций.

Рассмотрен метод прогнозирования надежности магистрального трубопровода как исследуемого объекта. Сделан вывод критерия качества строительства и эксплуатационной способности трубопровода с целью максимально возможного определения надежности системы.

Розглянуто методику визначення показників надійності і ресурсу нафтогазопроводів, які підлягають руйнуванню і виходу з ладу внаслідок просідання трубопроводу в болотистих місцях. Визначено ймовірність безвідмовної роботи, інтенсивність відмов, середній ресурс ділянок трубопроводів для повітряних переходів та підземних частин. Цінними є статистичні дані, зібрані на основі реальних відмов трубопроводів.

Обоснована возможность и предложен алгоритм определения геометрических параметров подповерхностного проводящего трубопровода по результатам измерения в дальней зоне характеристик рассеяния. Алгоритм основан на асимптотических соотношениях, описывающих электромагнитное поле, рассеянное идеально проводящей и импедансной моделью такого объекта.

Запропоновано методику оцінки впливу точності вимірювання вхідних даних на результати моделювання напружено-деформованого стану ділянки магістрального трубопроводу, проведено розрахунок напружень для відомої задачі навантаження балки зосередженою силою, порівняння результатів для початкових даних вимірювань та згладжених початкових даних, виявлено добре узгодження результатів. Наведено висновки за результатами моделювання та можливі напрямки продовження досліджень.

Разработана эффективная численная итерационная процедура для анализа напряженно-деформированного состояния плоского трубопровода (ТП) в среде с учетом возможного наличия опор и разветвлений. Используемые постановочные уравнения равновесия и геометрические уравнения записаны в геометрически нелинейной постановке и дополнены граничными условиями, полученными аналитически для полубесконечного ТП при продольно-поперечном упругом изгибе. Рассмотрен упругопластический закон взаимодействия ТП с грунтом при возможности дополнительного ограничения абсолютных перемещений ТП. Алгоритм расчета основан на понятиях поправочного и базового решений. Базовое уточняется на каждом итерационном шаге с использованием поправочного решения (ПР). ПР представляет собой непосредственное решение системы линеаризованных уравнений, в которой, например, для определения усилий взаимодействия трубы с грунтом используются базовые перемещения ТП. Алгоритм использует эффективный метод прогонки на каждом итерационном шаге, минимизирующий количество неизвестных. Результаты расчетов сравнены с приведенными в литературных источниках численными и теоретическими решениями: закручивание консоли под действием изгибающего момента на конце; прокладка подводного ТП; потеря устойчивости на воздухе и др.