Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2016, №01



2016 №01 (03)

DOI of Article 10.15407/tdnk2016.01.04

2016 №01 (05)

---

Техническая диагностика и неразрушающий контроль, №1, 2016 стр. 24-31
 

Численное прогнозирование эффективности усиления дефектных трубопроводов бандажами из композиционных материалов

Е.А. Великоиваненко, А.С. Миленин, Г.Ф. Розынка, Н.И. Пивторак

E.O. Paton Electric Welding Institute, NASU

Реферат:
С целью исследования характерных особенностей напряженно-деформированного и предельного состояний дефектного участка магистрального трубопровода, несущая способность которого была восстановлена с помощью композиционного бандажа, а также для прогнозирования эффективности ремонта, был разработан соответствующий комплекс математических моделей, позволяющий проводить необходимый анализ состояния составной конструкции такого рода с учетом зарождения и развития повреждения в микро- и макромасштабе. На примере элемента магистрального трубопровода с множественными коррозионными дефектами продемонстрированы характерные особенности его напряженно-деформированного, поврежденного и предельного состояний, определяющих эффективность ремонта посредством бандажей из волокнистых композитов. Библиогр. 15, табл. 4, рис. 7.
 
Ключевые слова: магистральный трубопровод, композиционный бандаж, дефект коррозионного утонения, эффективность ремонта
 
In order to study the characteristic features of stress-strain and limiting states of defective section of main pipeline, the load-carrying capacity of which was restored using a composite band, as well as to predict the effectiveness of repair, a respective complex of mathematical models was developed, which allows performance of required analysis of the state of this kind of composite structure, taking into account initiation and propagation of damage in micro- and macroscale. An element of main pipeline with multiple corrosion damage was used as an example to demonstrate the characteristic features of its stress-strain, damaged and limiting states, determining the effectiveness of repair by applying bands from fibrous composites.
 
Keywords: main pipeline, composite band, corrosion thinning defect, effectiveness
 

1. Muhlbauer W. Kent. Pipeline Risk Management Manual. Ideas, Techniques, and Resources. Burlington: Gulf Professional Publishing, 2004. – 422 p.
2. Махненко В.И., Великоиваненко Е.А., Олейник О.И. Риск-анализ как средство формализации принятия решений о внеплановом ремонте сварных конструкций // Автомат. сварка. – 2008. – № 5. – С. 5–10.
3. Kiefner J.F., Bruce W.A., Stephens D.R. Pipeline repair manual. – Houston: Technical Toolboxes, Inc., 1994. – 167 p.
4. A simple methodology to repair localized corrosion damage in metallic pipelines with epoxy resins / H.S. da Costa-Mattos, J.M.L. Reis, R.F. Sampaio et al. // Mechanics of Solids in Brazil 2009, H.S. da Costa Mattos & Marcilio Alves (Editors), Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. – 2009.
5. ВРД 39-1.10-013–2000 Руководящий документ по применению композитных материалов фирмы «Порсил ЛТД» (г. Санкт-Петербург) для ремонтных работ на объектах нефтяной и газовой промышленности. – М.: АО «ВНИИСТ», 2000. – 87 с.
6. Baek J.-H., Kim W.-S., Kim Y.-P. Comparative study for various repair methods of in-service pipeline using full scale burst test // Proc. of 23rd World Gas Conference, Amsterdam 2006, Netherlands.
7. Фудзии Т., Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. – М.: Мир, 1982. – 232 с.
8. Моделирование процессов зарождения и развития пор вязкого разрушения в сварных конструкциях / Е.А. Великоиваненко, Г.Ф. Розынка, А.С. Миленин и др.// Автомат. сварка. – № 9. – 2013. – C. 26–31.
9. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций. – Киев: Наук. думка, 1976. – 320 с.
10. Махненко В.И. Ресурс безопасной эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций. – Киев. Наук. думка, 2006. – 618 с.
11. Оценка эффективности композитных бандажей для восстановления дефектных участков трубопроводов / Э.Ф. Гарф, В.А. Нехотящий, Р.И. Дмитриенко и др. // Там же. – 2011. – № 7. – С. 44–49.
12. Назарчук З., Скальський В. Методика оцінювання докритичної пошкодженості скловолоконних композитів // Вісник Терноп. нац. техн. ун-т. – 2011. – Спецвип. – Ч. 1. – С. 7–14.
13. Махненко В.И., Миленин А.С. Численный анализ степени усиления стенки трубопровода в зоне дефектов коррозионного утонения посредством муфты-бандажа // Сб. докл. конф. «Прочность материалов и конструкций», 28–30 сентября 2010 г., Киев, Украина, Ин-т проблем прочности им. Г.С. Писаренко НАНУ.
14. Вероятностная оценка состояния трубопроводных элементов с обнаруженными дефектами утонения / Е.А. Великоиваненко, Г.Ф. Розынка, А.С. Миленин и др. // Техн. диагностика и неразруш. контроль. – 2014. – № 2. – С. 12–18.
15. Стали и сплавы. Марочник / Под ред. В.Г. Сорокина, М.А. Гарвасьева. – М.: Интермет инжиниринг, 2001. – 608 с.

 
Поступила в редакцию 26.01.2016
Подписано в печать 9.03.2016.