Конференции ИВТ СО РАН

VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых)

1-3 ноября 2006 года, Красноярск, Россия

Тезисы докладов

Математическое моделирование

Применение методов вероятностого моделирования для оценки надежности сварных соединений магистральных газопроводов, содержащих дефекты в виде непроваров

Москвичев Е.

Красноярский государственный технический университет (Красноярск)

Старение систем магистральных газопроводов выдвигает задачу обеспечения их безопасности и надежности в ряд важнейших научно-технических проблем. Для ее решения должна проводиться комплексная оценка надежности с применением статистических, экспериментальных, расчетных и вероятностных методов.

Анализ статистических данных аварий показывает, что более 60% отказов приходится на кольцевые сварные швы с образованием хрупкой трещины и последующим ее выходом в основной метал. В связи с этим, для обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводных систем, как элемент комплексной оценки надежности, необходимо проводить расчеты на прочность и долговечность кольцевых сварных соединений с применением методов механики разрушения и вероятностного моделирования.

В работе проводился вероятностный расчет числа циклов до разрушения кольцевого сварного шва с учетом фактора случайно распределенной начальной дефектности и случайного характера нагружения.

Основным фактором, характеризующим условия нагружения, является внутреннее давление, для описания изменения амплитуд которого использовалось распределение Вейбулла с параметрами θ = 1,52 и β = 0,48. Дефект сварного шва в виде непровара, расположенный на внутренней стенке трубопровода и развивающийся под действием внутреннего давления, схематизировался поверхностной полуэллиптической поперечной трещиной. Глубина дефекта принималась случайной величиной, распределенной по закону Вейбулла с параметрами θ = 2,0 и β = 2,0. Для нахождения критического размера дефекта применялся критерий критического коэффициента интенсивности напряжений. Расчет циклической трещиностойкости проводился по уравнению Пэриса.

Как показывают результаты, распределение числа циклов до разрушения кольцевого сварного соединения соответствует экспоненциальному закону распределения, а вероятность разрушения газопровода по прошествии 20 лет эксплуатации (от 1,5*10⁴до 6*10⁴циклов) достаточно высока, что подтверждается анализом причин отказов действующих трубопроводов.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]