Задача 2. Оценка опасности дефектов магистрального трубопровода, определяемых с помощью внутритрубной диагностики
Лекции.Орг

Поиск:


Задача 2. Оценка опасности дефектов магистрального трубопровода, определяемых с помощью внутритрубной диагностики

Постановка задачи: Классифицировать дефекты магистрального трубопровода диаметром Dн и толщиной стенки d по степени опасности, если задана марка стали трубопровода, длины дефектов – L1, L2, L3, глубина дефекта (табл. 3.3). Построить зависимость коэффициента снижения прочности от длины и глубины дефекта.

В трубопроводе с наружным диаметром Dн и толщи­ной стенки d по результатам внутритрубной диагностики обнаружены поверхнос­тные дефекты (рис. 1).

 
 

 

 


Рис. 1. Расчетная схема трубы с дефектом

 

Разрушение трубы с дефектом произойдет в том случае, если кольцевое напряже­ние достигнет значения s, под­считываемого по формуле [16]:

, (3.47)

где предел текучести, МПа; проекция площади дефекта на продольное сечение трубы, м2;

глубина дефекта, м; проекция площади бездефектной трубы на продольное сечение трубы, м2; длина дефекта, м; толщина стенки, м; параметр Фолиаса, определяется по формуле:

 

- (3.48)

В расчетах трубопроводов использует­ся понятие коэффициента снижения прочно­сти j, равного отношению предель­ных давлений для трубы с дефектом и бездефектной трубы.

Преобразовывая выражение в квадратных скобках в эмпирическом уравнении (1), получаем для осевого дефекта посто­янной глубины следующую формулу для коэффициента сниже­ния прочности:

 

, (3.49)

где с= t /d, t– остаточная толщина стенки трубы, м; t= d; .

Пример 4. Классифицировать дефекты магистрального трубопровода диаметром 1220 мм и толщиной стенки 12 мм по степени опасности, марка стали 13Г1С-У (Волжский трубный завод), длины дефектов – 0.1, 0.2, 0.3 м, глубина дефекта d=0.2d и d=0.4d. Построить зависимость коэффициента снижения прочности от длины и глубины дефекта.

Решение

Длина дефекта L=0.1 м, глубина дефекта d=0.2d.

Тогда оставшаяся толщина стенки t= d - d = 0.8d . Значение с = 0.8d/ d=0.8.

По формуле (3.48) определяем парамет­р Фолиаса М (L=0.1 м):

= 1.24

Для определения кольцевого напряже­ния по формуле (3.47), при котором произойдет разрушение трубы с дефектом, рассчитаем значения А и А0 .

А=0.1×0.2d= 0.1×0.2×0.012=0.00024

А0 = 0.1×d = 0.1×0.012 = 0.0012 м2

Значение предела текучести для заданной марки стали найдем по техническому каталогу на трубы: =461 МПа [11]

Тогда =461×0.564=260 МПа

По формуле (3.49) определяем коэффициент сниже­ния прочности jе:

= 0.95

Точно также проведем расчет для других длин и глубин дефекта. Результаты расчета сведены в табл. 3.2 и рис. 3.5.

Таблица 3.2

Значения коэффициентов сниже­ния прочности jе и параметра

Фолиаса М в зависимости от длины L и глубины дефекта d

  d Длина дефекта L, м (d =12 мм)
0,1 0,2 0,3
М jе М jе М jе
0.2d 1,24 0,95 1,785 0,9 2,43 0,87
0.4d 1,24 0,88 1,785 0,77 2,43 0,72

 

При дефекты относят к опасным, требующим первоочередного ремонта, а при к неопасным дефектам.

Как видно из рис. 3.5, дефекты трубопровода с глубиной d=0.4d, т.е. 4,8 мм и длинами дефекта 0,2 м и 0,3 м относятся к опасным дефектам, а остальные - к неопасным.

Данный график показывает: чем больше глубина и длина дефекта, тем выше вероятность его попадания в зону опасных дефектов.

Таблица 3.3

Исходные данные для расчета (задача 2)

 

№ вар. Dн, мм Марка стали   Глубина дефекта, d Длина дефекта, м
L1 L2 L3
13Г1С-У 0,8× d 0,2× d 0,1 0,3 0,5
17Г1С 0,75× d 0,3× d 0,2 0,4 0,6
13Г2АФ 0,95× d 0,4× d 0,15 0,35 0,55
13Г1С-У 0,25× d 0,6× d 0,25 0,35 0,55
09ГБЮ 0,15× d 0,8× d 0,1 0,35 0,6
12Г2СБ 0,75× d 0,2× d 0,3 0,45 0,65
09Г2ФБ 0,1× d 0,5× d 0,1 0,35 0,45
13Г1СБ-У 0,15× d 0,7× d 0,1 0,3 0,45
10Г2ФБ 0,95× d 0,4× d 0,2 0,35 0,5
10Г2ФБЮ 0,1× d 0,6× d 0,1 0,3 0,5
13Г1С-У 0,65× d 0,2× d 0,15 0,35 0,55
17Г1С 0,95× d 0,3× d 0,25 0,35 0,55
13Г2АФ 0,85× d 0,4× d 0,1 0,35 0,6
13Г1С-У 0,15× d 0,6× d 0,3 0,45 0,65
09ГБЮ 0,18× d 0,8× d 0,1 0,35 0,45
12Г2СБ 0,27× d 0,2× d 0,1 0,3 0,45
09Г2ФБ 0,14× d 0,5× d 0,2 0,35 0,5
13Г1СБ-У 0,23× d 0,7× d 0,1 0,3 0,5
10Г2ФБ 0,74× d 0,4× d 0,2 0,35 0,5
10Г2ФБЮ 0,27× d 0,6× d 0,1 0,3 0,5
12Г2СБ 0,98 d 0,2× d 0,3 0,45 0,65
09Г2ФБ 0,88× d 0,3× d 0,1 0,35 0,45
13Г1СБ-У 0,78× d 0,4× d 0,1 0,3 0,45
10Г2ФБ 0,18× d 0,6× d 0,2 0,35 0,5
10Г2ФБЮ 0,08× d 0,8× d 0,1 0,3 0,5

 

Приложение 2


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | Допуск к участию в конкурсе

Дата добавления: 2017-01-28; просмотров: 820 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.003 с.