Расчет долговечности труб с коррозионными повреждениями
См. лабу №2
Расчёт на прочность трубопроводов с коррозионными повреждениями
-
Допустимые рабочие напряжения в трубах с коррозионными дефектами. Sо - начальная площадь поперечного сечения. S -площадь сечения прокорродировавшего участка.
Формула поправочного коэффициента Фолиаса. L - длина дефекта.
Напряжение, соответствующее появлению пластического течения в вершине коррозионного повреждения.
Допустимая длина дефекта. Её можно определить, рудоводствуясь только полевой информацией!
При коррозионных дефектах, длинна которых не превышает 10% толщины стенки, снижение давления не требуется.
Критерии статической прочности
Статическое разрушение происходит при выполнении хотя бы одного из следующих условий:
-
Среднее условное напряжение в сечении достигает предела прочности или предела текучести
R1 и R2 - минимальные значения предела прочности и текучести с учетом условий работы и назначения трубы.
По пределу прочности:
По пределу текучести:
Зарождение трещины при деформации, равной предельному значению
Ψк - известное значение относительного поперечного сужения в момент разрыва.
Разрушение трубы с трещиной (параметр статической трещиностойкости)
Разрушение трубы с трещиной по типу нормального отрыва
σбрутто расчитывается по предыдущей формуле
Разрушение трубы с трещиной при сочетании нормального отрыва и сдвига
Усталостное разрушение стенки трубопроводов
Для того, чтобы расчитать количество циклов от зарождения до прорыва трещины, используют кинетические диаграммы усталостного разрушения.
-
ao - исходная глубина дефекта
ac - критическая глубина дефекта
ΔК - размах коэффициента интенсивности напряжений
Следует сказать, что пластические деформации в области около вершины трещины, вызванные временным увеличением внутреннего давления (а, как следствие, кольцевых напряжений), оказывают положительное влияние на сопротивление усталостному разрушению трубопровода, так как, во-первых, создают остаточные сжимающие напряжения, и, во-вторых, увеличивают радиус в вершине трещины.
Прогнозирование остаточного ресурса при усталостном разрушении
-
Функция накопления повреждений. П - повреждаемость; N1 - фактическое количество циклов. N*p - предельное кол-во циклов
ФНП при неоднородном режиме нагружения
Долговечность при неизменном режиме перекачки продукта. nN - коэф. запаса долговечности.
Функция ресурса при неоднородном режиме эксплуатации.
Скорость роста повреждаемости (r) по гипотезе накопления повреждений Кортена-Доллана. (a) - показатель ст.роста.