Остаточный ресурс оболочковых конструкций

Ю. С. Ковшова

Аннотация


В работе рассматриваются вопросы оценки остаточного ресурса оболочковых конструкций, эксплуатируемых в условиях длительного статического нагружения. Существующие методики оценки остаточного ресурса в качестве параметров технического состояния сосудов и аппаратов используют измеренные величины возникших повреждений, данные об изменении физико-химических характеристик материалов, а также число циклов нагружения. При этом не учитываются необратимые структурные изменения материала, возникшие в процессе эксплуатации. Для оценки технического состояния оборудования оболочковой конструкции предлагается разработать интегральный критерий оценки накопленных повреждений в материале, применимый для условий статической нагрузки. Экспериментальные исследования показали, что в материале под действием длительной статической нагрузки происходят изменения внутренней структуры, связанные с адаптацией к внешнему воздействию, когда материал, исчерпывая один механизм адаптации, переходит на другой, и таким образом происходит накопление повреждений. Установлено, что скорость ультразвуковых волн, напряженность магнитного поля, напряжение отклика электрического сигнала и поверхностная энергия являются параметрами, чувствительными к накоплению повреждений в материале. Установление пороговых значений этих параметров, характеризующих уровень накопленных повреждений, позволит оценивать момент наступления предельного состояния и определять остаточный ресурс конструкции.

Ключевые слова


damage accumulation;mechanisms of adaptation;quasi-static loading;residual life;shell structures;surface energy magnetic field strength;velocity of longitudinal ultrasonic waves;voltage of the electric signal response;квазистатическое нагружение;механизмы адаптации;накопление повреждений;напряжение отклика электромагнитного сигнала;напряжённость магнитного поля;оболочковые конструкции;остаточный ресурс;поверхностная энергия;скорость продольных ультразвуковых волн

Полный текст:

PDF

Литература


1. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. В 2 ч. / Н.А. Махутов. Новосибирск: Наука, 2005. - Ч. 2. Обоснование ресурса и безопасности. 431 с.

2. Методика диагностирования технического состояния и определения остаточного ресурса технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических производств (ДиОР-05). // URL: http://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/48/48689/ (Дата доступа 04.03.2013).

3. РД 03-421-01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов. // URL: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=EXP;n=313346 (Дата доступа 03.03.2013).

4. РД 26.260.004-91. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования по изменению параметров его технического состояния при эксплуатации. //URL: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=ESU;n=23003 (Дата доступа 03.03.2013).

5. Дубов А.А. Проблемы оценки остаточного ресурса стареющего оборудования // Арматуростроение: межотраслев. журн.2012. № 3 (78) С. 74-78.

6. Наумкин Е.А. Методология прогнозирования ресурса нефтегазового оборудования, эксплуатируемого в условиях циклического нагружения, на стадии проектирования: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.02.13 / УГНТУ. Уфа, 2011. 48 с.

7. Бикбулатов Т.Р. Оценка предельного состояния стали по параметрам переменного электрического сигнала// Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2011. №5. С. 394-399. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Naumkin/Naumkin_2.pdf.

8. Кузеев И.Р., Наумкин Е.А., Кондрашова О.Г. Оценка адаптивных свойств металла по изменению его магнитных характеристик для определения ресурса безопасной эксплуатации нефтегазового оборудования// Нефтегазовое дело: науч. техн. журн. 2006. Т.4, № 2. С. 124-133.

9. Наумкин Е.А., Кузеев И.Р., Прохоров А.Е. Оценка степени поврежденности стали 09Г2С в условиях малоцикловой усталости с учетом параметров поверхностной энергии// Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. науч. ст. /УГНТУ. 2005. № 17. 223 с.

10. Гайдукевич А.К. Повышение качества акустико-эмиссионного контроля сосудов, работающих под давлением, в нефтепереработке и нефтехимии: дис. … канд. техн. наук: 05.02.13. Уфа, 2001. 89 с.

11. Юмаева Э. Р., Ашин Д. С., Наумкин Е. А.Влияние длительности выдержки материала под статической нагрузкой на магнитные и акустические характеристики // Актуальные проблемы науки и техники: сб. тр. II Междунар. конф. мол. ученых, (г. Уфа, 9 дек. 2010 г.).Уфа: Нефтегазовое дело, 2010. - Т.I. С. 215-216.

12. Синергетика и фракталы в материаловедении/Иванова В.С. [и др.]. М.: Наука, 1994. С.130-138.

13. Оксогоев А.А. Фракталы. Инженерные приложения в материаловедении. // Фракталы и прикладная синергетика 2005: сб. ст. под ред. Ю.К. Ковнеристого [и др.]. М.: изд-во Интерконтакт Наука, 2005. С. 71 - 81.

14. ПанинВ.Е., ПанинЛ.Е. Масштабные уровни гомеостаза в деформируемом твердом теле // Физическая мезомеханика.2004.Т. 7, №4.С. 5-23.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.