Оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов по результатам измерения магнитных характеристик в полевых условиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведена серия измерений на двух участках трубопровода из стали 17Г1С с помощью двух измерительных приборов: магнитный мультитестер ММТ-3 и магнитный структуроскоп КРМ-Ц-К2М. Получены карты распределения коэрцитивной силы, остаточной магнитной индукции и максимальной магнитной индукции по трубам. Рассчитан коэффициент нагруженности для разных поперечных сечений трубопровода. Построены графики зависимости усредненных по поперечному сечению магнитных характеристик от коэффициента нагруженности. Выявлено, что наиболее опасным для разрушения сечениям, в которых коэффициент нагруженности превысил критическое значение 1,2, соответствуют пониженные значения коэрцитивной силы и остаточной магнитной индукции, полученные при направлении измерения вдоль оси трубопровода. Показано, что измерение вдоль оси на верхней части трубопровода, т.е. на 12 ч, показывает аналогичную зависимость, как и для усредненных по сечению значений, а это означает, что в наземных переходах трубопровода может быть достаточным измерение только на 12 ч.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. Е. Мызнов

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: myznov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

О. Н. Василенко

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: vasilenko@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

В. Н. Костин

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: kostin@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

В. С. Тронза

ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Email: myznov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

А. Н. Бондина

ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Email: myznov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

С. С. Кукушкин

ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Email: myznov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Н. Ю. Трякина

ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Email: myznov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

А. С. Саломатин

ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Email: myznov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Игнатик А.А. Расчетно-экспериментальная оценка напряженного состояния трубопровода под воздействием изгибающей нагрузки и внутреннего давления // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2021. № 2 (146). С. 114—126.
  2. Игнатик А.А. Характеристика напряженно-деформированного состояния стенки трубопровода под воздействием внутреннего давления, изгиба и кручения // Газовая промышленность. 2020. № 4 (799). С. 102—107.
  3. Рекомендации по оценке прочности и устойчивости эксплуатируемых МГ и трубопроводов КС / дата введения 24.11.2006. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2007. 42 с.
  4. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. М.: ФГУП ЦПП, 2005. 60 с.
  5. СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы. М.: Госстрой, 2013. 93 с.
  6. Захаров В.А., Ульянов А.И., Горкунов Э.С. Коэрцитивная сила ферромагнитных сталей при двухосном симметричном растяжении материала // Дефектоскопия. 2011. № 6. С. 3—15.
  7. Безлюдько Г.Я., Соломаха Р.Н., Савлук С.В., Сирота В.Е., Сивирюк В.Л. Коэрцитиметрия для мониторинга напряженного и усталостного состояния кожуха доменной печи // В мире неразрушающего контроля. 2021. Т. 24. № 3 (93). С. 32—35.
  8. Безлюдько Г.Я., Мужицкий В.Ф., Ремезов В.Б. Серия портативных приборов-структуроскопов, основанных на измерении величины коэрцитивной силы // Дефектоскопия. 2003. № 4. С. 43—51.
  9. IEC 60404-4 Magnetic materials — Part 4: Methods of measurement of d.c. magnetic properties of magnetically soft materials.
  10. Горкунов Э.С., Мушников А.Н. Магнитные методы оценки упругих напряжений в ферромагнитных сталях (обзор) // Контроль. Диагностика. 2020. Т. 23. № 12 (270). С. 4—23.
  11. Агиней Р.В., Теплинский Ю.А., Кузьбожев А.С., Богданов Н.П. Применение магнитного метода для оценки напряженного состояния стальных конструкций // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки. 2004. № 27. С. 95—97.
  12. Андронов И.Н., Агиней Р.В., Леонов И.С. Анализ плосконапряженного состояния стальных трубопроводов по лепестковым диаграммам коэрцитивной силы // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 12. С. 50—52.
  13. Stashkov A.N., Schapova E.A., Nichipuruk A.P., Korolev A.V. Magnetic incremental permeability as indicator of compression stress in low-carbon steel // NDT & E International. 2021. V. 118. P. 102398.
  14. Schapova E.A., Stashkov A.N., Tsar’kova T.P., Sazhina E.Y., Kochnev A.V. The comparison of two data processing techniques of magnetic method for elastic compressive stress determination // AIP Conference Proceedings: The VI International Young Researchers Conference Physics, Technologies Innovation, Ekaterinburg, May 20—23, 2019 / Ural Federal University. V. 2174. Ekaterinburg: American Institute of Physics, 2019. P. 020167.
  15. Костин В.Н., Василенко О.Н., Бызов А.В. Мобильная аппаратно-программная система магнитной структуроскопии DIUS-1.15M // Дефектоскопия. 2018. № 9. С. 47—53.
  16. Костин В.Н., Смородинский Я.Г. Многоцелевые аппаратно-программные системы активного электромагнитного контроля как тенденция // Дефектоскопия. 2017. № 7. С. 23—34.
  17. Костин В.Н., Василенко О.Н., Михайлов А.В., Лукиных Н.П., Ксенофонтов Д.Г. О преимуществах локального измерения коэрцитивной силы ферромагнитных объектов по внутреннему полю // Дефектоскопия. 2020. № 7. С. 21—27.
  18. Ничипурук А.П., Бида Г.В., Шанаурин А.М., Сташков А.Н. О функциональных возможностях магнитного структуроскопа СМ-401 // Дефектоскопия. 2003. № 1. С. 3.
  19. Костин В.Н., Царькова Т.П., Ничипурук А.П., Лоскутов В.Е., Лопатин В.В., Костин К.В. Необратимые изменения намагниченности как индикаторы напряженно-деформированного состояния ферромагнитных объектов // Дефектоскопия. 2009. № 11. С. 54—87.
  20. ГОСТ 19281—2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия.
  21. Горкунов Э.С., Захаров В.А. Коэрцитиметры с приставными магнитными устройствами (Обзор) // Дефектоскопия. 1995. № 8. С. 69—88.
  22. ГОСТ Р 57512—2017 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Термины и определения.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема надземного перехода «А»

Скачать (189KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема надземного перехода «Б»

Скачать (171KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Упрощенная схема трубы без указания сварных швов

Скачать (147KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Магнитный мультитестер ММТ-3

Скачать (121KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Магнитный структуроскоп КРМ-Ц-К2М

Скачать (133KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Распределение (топограммы) максимальной магнитной индукции по трубам «А» (а, в) и «Б» (б, г), измеренной по оси (а, б) и кольцу (в, г) с помощью ММТ-3

Скачать (771KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Распределение (топограммы) коэрцитивной силы по трубам «А» (а, в) и «Б» (б, г), измеренной по оси (а, б) и кольцу (в, г) с помощью ММТ-3

Скачать (748KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Распределение (топограммы) остаточной магнитной индукции по трубам «А» (а, в) и «Б» (б, г), измеренной по оси (а, б) и кольцу (в, г) с помощью ММТ-3

Скачать (691KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Распределение (топограммы) коэрцитивной силы по трубам «А» (а, в) и «Б» (б, г), измеренной по оси (а, б) и кольцу (в, г) с помощью КРМ-Ц-К2М

Скачать (741KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Зависимость усредненной по четырем зонам в сечении трубы коэрцитивной силы, измеренной с помощью ММТ-3 по оси (а) и по кольцу (б), от коэффициента нагруженности

Скачать (123KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Зависимость усредненной по четырем зонам в сечении трубы остаточной магнитной индукции, измеренной с помощью ММТ-3 по оси (а) и по кольцу (б), от коэффициента нагруженности

Скачать (107KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Зависимость усредненной по четырем зонам в сечении трубы коэрцитивной силы, измеренной с помощью КРМ-Ц-К2М по оси (а) и по кольцу (б), от коэффициента нагруженности

Скачать (106KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Зависимость усредненных по четырем зонам в сечении трубы значений коэрцитивной силы (а) и остаточной магнитной индукции (б), измеренной с помощью ММТ-3 по оси, от фибровых напряжений

Скачать (122KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Зависимость значений коэрцитивной силы (а) и остаточной магнитной индукции (б), измеренных с помощью ММТ-3 по оси, в зонах, расположенных на 12 ч, от коэффициента нагруженности

Скачать (115KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Зависимость значений коэрцитивной силы (а) и остаточной магнитной индукции (б), измеренных с помощью ММТ-3 по оси, в зонах, расположенных на 12 ч, от фибровых напряжений

Скачать (115KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».