18 вариант. Расчет остаточного ресурса трубопровода с использованием метода оценки малоцикловой долговечности по критерию зарождения трещины
![]()
|
Кафедра «Транспорт и хранение нефти и газа» РАСЧЕТ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ТРУБОПРОВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ОЦЕНКИ МАЛОЦИКЛОВОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПО КРИТЕРИЮ ЗАРОЖДЕНИЯ ТРЕЩИНЫ Выполнил Проверил Уфа 2022 Цель работы: - проверочный расчет трубопровода на прочность; - определение остаточного ресурса по результатам диагностики; - назначение срока безопасной эксплуатации трубопровода. Исходные данные: – коэффициент надежности по назначению трубопроводов ( ![]() – коэффициент надежности по материалу ( ![]() – коэффициент надежности по нагрузке ( ![]() – коэффициент несущей способности трубы (α(k)=1); – коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах ![]() – коэффициент условий работы трубопровода ![]() – относительное равномерное сужение ψв = 12,48% – зависимость истинных напряжений от деформации растяжения: ![]() – режим нагружения – мягкий, ассиметричный с коэффициентом асимметрии r=0.04 – модуль упругости стали E= 2.1*105 МПа – временное сопротивление ![]() – предел текучести ![]() Таблица 1 – Исходные данные
Таблица 2 – Характеристика трубных сталей
Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода Проверочный расчет толщины стенки трубопровода ![]() где значение R определяется по формуле: ![]() Расчет отбраковочной толщины стенки трубы Вычисляется отношение ![]() Отбраковочная толщина стенки определяется по формуле: ![]() где ![]() ![]() Параметр ![]() ![]() ![]() 1. Рассчитывается предел усталости: ![]() 2. Показатель мягкого цилиндрического нагружения по формуле: ![]() 3. Вычисляются максимальные кольцевые напряжения без учета концентрации напряжения: ![]() 4. Вычисляются минимальные кольцевые напряжения ![]() ![]() 5. Вычисляется коэффициент концентрации напряжения для риски: ![]() 6. Рассчитываются максимальные и минимальные напряжения в концентраторе дефекта (риске) по формулам: ![]() ![]() 7. Вычисляются истинные деформации при максимальном и минимальном напряжениях с использованием функции зависимости истинных деформаций от напряжений ![]() ![]() ![]() 8. Вычисление амплитуды деформации в вершине дефекта и средняя деформация цикла: ![]() ![]() 9. Вычисляется истинна деформация в вершине дефекта: ![]() 10. Определяется число циклов до зарождения трещин по формуле: ![]() 11. Определение долговечности (остаточный ресурс) по зарождению трещины по формуле : ![]() На основании выполнения условий : tmin > tотб и Р0 > Рраб, делается вывод о возможности дальнейшей безопасной эксплуатации трубопровода.
Коэффициент концентрации напряжений при одиночных язвах можно определить ![]() ![]() ![]() Коэффициент концентрации напряжений для вмятин определяется ![]() =1+2.1 ![]() |