WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

При наличии в твердых прослойках конструктивных элементов сквозных продольных трещин длиной формула для оценки с имеет вид:

, (11)

где и временное сопротивление металла твердой прослойки и основного (мягкого) металла; разрушающее окружное напряжение конструктивного элемента с трещиной в кольцевой () прослойке. Как и следовало ожидать, уменьшение приводит к значительному росту и ресурса при пульсирующем (отнулевом) изменении давления, оцениваемого по формуле:

, (12)

где и время и число циклов до разрушения; частота пульсирующего давления (цикл/год); константа (по данным ИМАШ РАН
им. А.А. Благонравова, ); коэффициент запаса прочности по.

Наряду с этим, в работе разработана методика по определению остаточного ресурса конструктивных элементов с твердыми прослойками в условиях механохимической и малоцикловой повреждаемости.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Механическая неоднородность, обусловленная наличием твердых и мягких прослоек в конструктивных элементах нефтегазового оборудования и трубопроводов, является распространенным феноменом. Особенностью твердых прослоек является реализация в них при деформации более мягкого напряженного состояния, чем при осевом растяжении (гладкого) однородного образца из твердого металла. В результате этого пластические деформации в твердой прослойке реализуются при напряжениях, меньших величины предела текучести, что способствует повышению деформационной способности конструктивных элементов и снижает вероятность их хрупкого разрушения. Имеющиеся решения по оценке указанных контактных эффектов базируются на сравнительно жестких допущениях и условиях, приводящих к неадекватным результатам.

2. Типичным примером наличия в конструктивных элементах нефтегазового оборудования и трубопроводов твердых прослоек являются ликвационные полосы (прослойки), реализуемые в исходном прокате или заготовках.

Получены аналитические зависимости для определения коэффициентов несущей способности конструктивных элементов с ликвационными прослойками по критериям потери устойчивости пластических деформаций и трещиностойкости.

Показано, что в ряде случаев наличие ликвационных (твердых) прослоек может значительно снижать несущую способность конструктивных элементов вследствие их более низкой деформационной способности и трещиностойкости.

3. На базе основных закономерностей пластического деформиро­вания разнородных материалов выполнен анализ напряженного и предель­ного состояний конструктивных элементов оборудования и трубопроводов в условиях плоской деформации.

Выявлены и описаны новые закономерности распределения основ­ных компонент тензора напряжений в объеме твердых прослоек конструк­тивных элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов с учетом особенностей реализации контактных эффектов разупрочнения твердого ме­талла в зависимости от степени механической неоднородности и основных геометрических параметров.

Установлено, что касательные напряжения на контактных поверхно­стях твердых прослоек описываются по совершенно иным законам, на базе которых ранее (другими авторами) решен ряд задач по оценке напряженного и предельного состояний твердых прослоек в составе конструктивных элементов.

Показано, что величина и характер распределения контактных напря­жений зависят от степени механической неоднородности и относительной толщины твердых прослоек.

Произведена уточненная оценка контактных эффектов разупрочнения твердых прослоек, деформируемых в составе конструктивных элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов.

4. С учетом ранее установленных особенностей распределения контактных касательных напряжений в продольных твердых прослойках впервые выполнен анализ и получены новые аналитические зависимости для определения компонент напряжений в объеме осесимметричных кольцевых и дискообразных твёрдых прослоек.

Установлены соотношения механических и геометрических пара­метров твердых прослоек, при которых происходит их полное вовлечение в пластическое состояние при средних напряжениях, меньших их предела те­кучести.

Базируясь на теории тонких оболочек, впервые показано, что с уменьшением относительной толщины твердых прослоек происходит сниже­ние степени краевых сил, моментов и напряжений и соответствующий рост несущей способности конструктивных элементов оборудования и трубопроводов.

5. Получены формулы для определения коэффициентов несущей способности и остаточного ресурса конструктивных элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов с твердыми прослойками с учетом механохимической и малоцикловой повреждаемости. На основании этих результатов разработана методика по расчетам остаточного ресурса трубопроводов с твердыми прослойками.

Список опубликованных научных трудов

1. Шайхулов С.Ф. Роль твердых прослоек при оценке ресурса конструктивных элементов // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. – Уфа, 2006. – № 1. – С. 3-4.

2. Еникеев Р.А. и др. Методы расчета ресурса элементов оборудования с учетом коррозии, циклических нагрузок и старения металла / Р.А. Еникеев, А.Ю. Спащенко, С.Ф. Шайхулов. – Уфа: МУП «ЦБЭСТС», 2007. – 52 с.

3. Шайхулов С.Ф. Нормирование параметров остаточной работоспособности нефтегазохимического оборудования // Диагностика и ресурс нефтегазохимического оборудования. Матер. научн.-практ. семинара посвященного 450-летию добровольного вхождения Башкирии в состав России. – Уфа: МУП «ЦБЭСТС», 2007. – С. 29-35.

4. Худякова Л.П., Спащенко А.Ю., Шайхулов С.Ф. Определение остаточного ресурса оборудования и трубопроводов, подверженных стресс-коррозионному растрескиванию // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов». – 2007. – № 3. – С. 50-57.

5. Антипов Ю.Н., Спащенко А.Ю., Шайхулов С.Ф. Определение ресурса нефтепромыслового оборудования в условиях пульсирующего давления коррозионных рабочих сред // Нефтепромысловое дело. – 2007. – № 8. – С. 46-48.

6. Шайхулов С.Ф. Прогнозирование ресурса конструктивных элементов с твердыми прослойками. – Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2007. – 22 с.

7. Шайхулов С.Ф. Влияние на ресурс нефтегазового оборудования твердых прослоек. Матер. семинара в рамках Международной науч.-практ. конференции «Промышленная безопасность взрывопожароопасных и химических объектов». – Уфа: Изд-во «Центр безопасности эксплуатации сложных технических систем», 2008. – С. 85-89.

8. Шайхулов С.Ф. Оценка остаточного ресурса нефтегазового оборудования и трубопроводов с твердыми прослойками // НТЖ «Проблема сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов», 2008. - №1. – С. 32-37.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»