Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2019, №04



2019 №04 (01)

DOI of Article 10.15407/tdnk2019.04.02

2019 №04 (03)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2019, №4, стор. 25-30

Прогнозування залишкової міцності трубопровідних елементів з виявленими корозійними дефектами на основі методу Монте-Карло

О.С. Міленін, О.А. Великоіваненко, Г.П. Розинка, Н.І. Півторак

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Гарантування необхідної залишкової міцності та роботоздатності трубопроводів з корозійними дефектами, виявленими при дефектоскопії, передбачає виконання критеріїв граничного стану, які пов’язують властивості матеріалу труб і фактичну геометрію конструкції з системою експлуатаційних навантажень. Одним із шляхів зниження консервативності відповідного експертного аналізу є безпосереднє врахування природного розкиду фізико-механічних властивостей матеріалу. У даній роботі пропонується чисельний підхід статистичного прогнозування граничного стану трубопроводів з дефектами локального стоншення стінки, який базується на розгляді природної просторової неоднорідності властивостей матеріалу (таких як границя текучості, напруження мікроруйнування, початкова концентрація пористості в’язкого руйнування, критичне значення пластичної деформації і т. ін.) в рамках скінченно-елементного описання спільного розвитку напружено-деформованого стану та в’язкого докритичного пошкодження з використанням методу Монте-Карло. Показано, що цей підхід характеризується меншою консервативністю в порівнянні з загальноприйнятими детермінованими методами, які передбачають розгляд однорідних властивостей матеріалу. При цьому статистичний аналіз залишається достатньо точним для розв’язання характерних задач технічної діагностики об’єктів підвищеної небезпеки. Бібліогр. 10, табл. 2, рис. 7.
Ключові слова: трубопровід, дефект корозійної втрати металу, граничний стан, ймовірність руйнування, метод Монте- Карло, в’язке руйнування

Поступила в редакцию 20.09.2019
Підписано до друку 11.12.2019

Список літератури

1. Bjornoy O.H., Marley M.J. (2001) Assessment of corroded pipelines: Past, Present and Future. Proc. of 11th International Offshore and Polar Engineering Conference. Stavanger, Norway, June 17–22, 1, 93–101.
2. (2008) ДСТУ-Н Б В.2.3-21:2008 Настанова. Визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами. Київ, Мінрегіонбуд України.
3. Bjornoy O. (Ed.). (2004) Recommended Practice, DNV-RP-F101. Corroded Pipelines. Hovik, Det Norske Veritas.
4. Milenin O.S. (2017)Numerical prediction of the current and limiting states of pipelines with detected flaws of corrosion wall thinning. Journal of hydrocarbon power engineering, 4(1), 26–37.
5. Великоиваненко Е.А., Миленин А.С., Розынка Г.Ф., Пивторак Н.И. (2013) Моделирование процессов зарождения и развития пор вязкого разрушения в сварных конструкциях. Автоматическая сварка, 9, 26–31.
6. Makhnenko V. (2013) Problems of examination of modern critical welded structures. The Paton Welding Journal, 5, 21–28.
7. Benallal A., Desmorat R., Fournage M. (2014) An assessment of the role of the third stress invariant in the Gurson approach for ductile fracture. European Journal of Mechanics – A/Solids, 47, 400–414. https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2014.02.009.
8. Chen Z., Butcher C. (2013) Micromechanics Modelling of Ductile Fracture. Netherlands, Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-6098-1.
9. Milenin A., Velikoivanenko E., Rozynka G., Pivtorak N. (2019) Probabilistic procedure for numerical assessment of corroded pipeline strength and operability. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 171C, 60–68. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2019.02.003.
10. Velikoivanenko E.A., Milenin A.S., Popov A.V. et al. (2014) Methods and technologies of parallel computing for mathematical modeling of stress-strain state of constructions taking into account ductile fracture. Journal of Automation and Information Sciences 46(11), 23–35. https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v46.i11.30.