Technical Diagnostics and Non-Destructive Testing, 2015, №03



2015 №03 (04)

DOI of Article 10.15407/tdnk2015.03.05

2015 №03 (06)

---

Техническая диагностика и неразрушающий контроль, №3, 2015 стр. 26-31

Оценка остаточного ресурса поврежденного тройника

П. С. Юхимец

E.O. Paton Electric Welding Institute, NASU

Реферат
На основе результатов расчетов методом конечных элементов и измерений деформаций с помощью метода электротензометрии исследовано напряженно-деформированное состояние тройников, в том числе при наличии объемных поверхностных дефектов, расположенных в зонах конструктивной концентрации напряжений по контуру примыкания патрубка. Рассмотрено НДС соединительных элементов в зависимости от их геометрических параметров и условий закрепления. Получены данные о концентрации напряжений в зоне повреждения, ее зависимость от геометрических параметров дефекта и места его расположения. Проведены циклические гидравлические испытания натурного образца равнопроходного тройникового соединения с искусственно нанесенными объемными поверхностными дефектами и выполнено сопоставление фактической и расчетной долговечности. Библиогр. 11, табл. 6, рис. 6.
 
Ключевые слова: трубопроводы, тройниковое соединение, объемный поверхностный дефект, малоцикловая прочность, концентрация напряжений
 
Results of finite element calculation and deformation measurement by the method of electrotensometry were used to study the stress-strain state of T-joints, in particular in the presence of volume surface defects, located in the zones of structural stress concentration around the contour of branch pipe attachment. Connecting element SSS is considered, depending on their geometrical parameters and fastening conditions. Data were obtained on stress concentration in the damage zone, its dependence on defect geometrical parameters and location. Cyclic hydraulic testing of full-scale sample of flush T-joint wit artificially introduced surface defects was performed, and actual and design fatigue lives were compared.
 
Keywords: pipelines, T-joint, volume surface effect, low-cycle fatigue strength, stress concentration
 

1. СНиП 2.05.06–85. Магистральные трубопроводы. – 2000.
2. Прочность труб магистральных нефте- и продуктопроводов при статическом и малоцикловом нагружении / М.И. Волский, А.С. Аистов, А.П. Гусенков, Л.К. Гуменный // Обзорная информация. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – М.: ВНИИОЭНГ, 1979. – С. 56–58.
3. Юхимец П. С., Кобельский С. В., Филипенков В. В. Циклическая прочность поврежденного тройникового соединения // Техн. диагностика и неразруш. контроль. – 2015. – № 2. – С. 34–38. https://doi.org/10.15407/tdnk2015.02.06
4. ТУ 51-467–89. Детали трубопроводов стальные приварные. Технические условия.
5. ТУ 51-743–76. Тройники сварные из труб на давление Р_у 16 МПа.
6. ГОСТ 17376–2001. Тройники бесшовные приварные.
7. Гарф Э. Ф., Кобельский С. В., Юхимец П. С. Концентрация напряжений на участках коррозионных повреждений трубопроводов // Автомат. сварка. – 2000. – № 6. – С. 3–6.
8. Фокин М. Ф., Трубицын В. А., Никитина Е. А. Оценка эксплуатационной долговечности магистрального нефтепровода в зоне дефекта / Обзорная информация. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. – М.: ВНИИОЭНГ, 1986. – С. 52–54.
9. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 525 с.
10. Серенсен С. В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. – М.: Атомиздат, 1975. – 192 с.
11. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. – М.: Машиностроение, 1985. – 224 с.

 
Поступила в редакцию 14.05.2015
Подписано в печать 15.09.2015.