Кинетика возникновения и развития трещин в конструкционных элементах газотранспортной системы

Аннотация

Рассмотрена кинетика возникновения и развития коррозионно-усталостных повреждений элементов конструкций газотранспортной системы (ГТС) работающей под комплексным воздейст­вием внешних факторов с их различным числом и сочетаниями. Учитывая расположение ГТС на открытой местности и цикличность действия внешних факторов, преобладающим видом суммар­ного нагружения трубопроводов является односторонний переменный изгиб, который вызывает коррозионно-усталостные повреждения по периметру поперечного кольцевого сечения труб. При этом значительный срок службы и круглосуточный режим работы трубопроводов, помимо обеспе­чения их усталостной прочности, также требует выполнения расчетов на трещиностойкость труб. Изучены расчетные схемы трещиностойкости и выбрано уравнение коэффициента интенсивности напряжений K_ƒc. Показано, что данная функция дает достоверные результаты при статическом и малоцикловом нагружениях трубопроводов, а при многоцикловом нагружении с учетом кинетики развития усталостных трещин, приводящей к изменению параметров, форм и расположения пло­щади долома, использование данного уравнения становится условным, требующим его коррекции с учетом вариаций максимальных напряжений σ_pmax, глубины распространения трещины , а так­же геометрических параметров и форм усталостного долома. Получена новая функция, позво­ляющая уточнить значения K_ƒc и определить эквивалентную долговечность N_э конструкции с уче­том нали­чия усталостной трещины а_ƒc и дать количественную оценку процесса усталостного разруше­ния эле­мен­тов конструкции ГТС.