Методика расчета необходимого уменьшения рабочего давления для обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов при наличии в них взаимодействующих дефектов, выявленных при экспертизе промышленной безопасности

Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости при статическом нагружении. Оценка состояния магистральных газопроводов с коррозионными дефектами, их ранжирование по степени опасности и определение остаточного ресурса.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 20.09.2018
Размер файла 40,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика расчета необходимого уменьшения рабочего давления для обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов при наличии в них взаимодействующих дефектов, выявленных при экспертизе промышленной безопасности

Акбашев Р.М.1, Залетов А.И.2, Курдюмов Н.И.3

1Акбашев Раниф Мунавирович эксперт;

Залетов Александр Иванович - эксперт, ООО «ТЕНЗОР»;

3Курдюмов Николай Иванович- эксперт, ООО «ТЕХИННОВАЦИЯ», г. Москва

Аннотация

Предложена методика расчета необходимого понижения рабочего давления, позволяющего временно продолжать эксплуатацию до проведения ремонтных работ дефектного трубопровода, при наличии в нем близко расположенных дефектов.

Ключевые слова: трубопровод, дефекты, промышленная экспертиза, безопасная эксплуатация, прочностной расчет.

Экспертиза промышленной безопасности в соответствии с Федеральным законом РФ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ направлена на предотвращение разрушения соответствующих объектов, к которым относятся и технологические трубопроводы.

В настоящее время значительная доля технологических трубопроводов исчерпала расчетный ресурс. При их внутритрубной диагностике выявляются различного рода дефекты, препятствующие дальнейшей безопасной эксплуатации трубопроводов в штатном режиме. При невозможности немедленного прекращения эксплуатации трубопровода возникает необходимость, вплоть до проведения ремонтных работ, снизить рабочее давление до безопасной величины, определяемую путем прочностных расчетов. металл газопровод коррозийный дефект

Существующие нормы [1] и методики [2] определяют порядок расчета на прочность трубопроводов с дефектами без учета их возможного взаимодействия. Однако на практике имеет место наличие нескольких дефектов одного или различных видов, находящихся достаточно близко друг от друга. При этом эффект суммарного снижения прочности не тривиален и заслуживает отдельного изучения.

Рассмотрим взаимодействие дефектов, находящихся на трубе с внешним диаметром D при толщине стенки t. Будем считать, что дефекты имеют глубину h и длину ?.

Методика расчета заключается в следующем.

1) Проводится разбиение коррозионных дефектов на участки , с перекрытиеммежду собой на величину.

2) Развертка трубы делится на полосы вдоль трубы с шириной по угловой координате.

3) Дефекты, принадлежащие общей полосе, объединяются путем проекции на общую линию, параллельную оси трубы.

4) Перекрывающиеся дефекты приводятся к эквивалентному, путем сложения длин и выбором наибольшей из их глубин.

5) Глубина эквивалентного дефекта, полученного пересечением внутреннего и внешнего дефектов, принимается как сумма их максимальных глубин.

6) По известной [2] формуле (1) рассчитывается допустимое давление Р i для каждого из одиночных и эквивалентных дефектов (i = 1, 2…,N)

7) По формуле (2) вычисляется суммарная длина и глубина эффективного дефекта, с учетом всех

взаимодействующих дефектов от n до m:

8) По формуле (3) вычисляется допустимое давление по длинеи глубине h n m эффективного дефекта:

где

9) Допустимое давление для текущей проекционной линии берется как минимум из допустимых давлений для всех отдельных дефектов (P 1 …P N ) и для комбинаций отдельных дефектов (Р п т ) на текущей проекционной линии:

P f =min (P 1,P 2,...P N, P n m )

10) По формуле (5) вычисляется безопасное давление (P s w ) на текущей проекционной линии:

где KS - коэффициент чувствительности к разрушению, tmin - минимальная толщина трубы на текущей проекционной линии

Значение KS составляет от 0,72 до 0,78 и определяется экспериментально, путем механических испытаний [1]. Например, для дефекта типа трещины KS определяется как отношение пределов прочности б в образцов с трещиной и без нее. Отметим, что для трубных сталей с б в = 550 … 700 МПа KS= 0,8.

Предложенная методика позволяет определить безопасную величину давления при наличии нескольких дефектов различного типа, с учетом эквивалентного уменьшения несущей способности трубы за счет взаимодействия между дефектами. Это дает возможность обеспечить максимально возможную производительность трубопровода при отсутствии риска его разрушения до проведения ремонтных работ.

Литература

1. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкость, разрушения) при статическом нагружении. М.: Изд-во стандартов. - 1985.

2. Мирошниченко Б. И., Аладинский В. В., Маханев В. О., Мельников В. Л. Методические рекомендации по количественной оценке состояния магистральных газопроводов с коррозионными дефектами, их ранжирование по степени опасности и определение остаточного ресурса. ВРД 39-1.10-004-99. - М.2000. - 52 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.