Фрактологический анализ тяжелонагруженных элементов конструкций газотранспортных систем

Аннотация

Рассмотрено изменение напряженного состояния в магистральных газопроводах в зоне стыковых сварных швов кромок труб, являющейся наиболее напряжённым элементом трубопроводов. Дана классификация нагрузок, действующих на сварной шов от основных воздействующих факторов. Указано, что в тонкостенных трубах, в основном, действует плоское напряженное состояние и в качестве расчетного выбрано напряжение, действующее нормально к окружному сварному шву. Представлены особенности протекания усталостных процессов в указанных элементах конструкций в зависимости от уровня напряжений и отмечены зоны с различным градиентом разрушения. Показано, что в стенках надземных трубопроводов возникает односторонний циклический изгиб с нестационарным режимом нагружения, который и предопределяет характер и интенсивность процесса возникновения и развития усталостных трещин, а также форму и геометрические параметры усталостного долома в виде эллипса. Учитывая непрерывный рост усталостных повреждениий во всем интервале коррозионной усталости ( циклов долговечности), для уточнения расчетных процедур предложен двухэтапный ход корректировки параметров: определение максимального эквивалентного напряжения , применяя теорию прочности Мизеса, и расчет эквивалентной долговечности  по принципу линейного суммирования относительных усталостных повреждений. В результате получены предельные эквивалентные значения напряжения  и циклической долговечности  для достоверной оценки срока службы трубопровода.