РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ КАНАВОЧНОМУ ИЗНОСУ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Abstract

Ссылка для цитирования: Султанмагомедов Т.С., Халиков Т.М., Бахтизин Р.Н., Султанмагомедов С.М. Расчет напряженно-деформированного состояния трубопроводов, подверженных канавочному износу методом конечных элементов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 6. – С.151-162. Актуальность исследования продиктована устареванием используемых промысловых трубопроводов, а значит, необходимостью улучшения качества полевых и камеральных работ по их диагностике и экспертизе промышленной безопасности. В работе рассмотрена возможность применения численного анализа напряженно-деформированного состояния трубопровода, подверженного канавочному износу, с использованием метода конечных элементов. С этой целью создается модель трубопровода с дефектом, рассматривается образование трещины. Рассмотрены плоская и объемная постановки задач, проведен анализ имеющихся исследований. Целью исследования является изучение возможность применения метода конечных элементов для моделирования развития дефектов на трубопроводах. Для повсеместного внедрения метода конечных элементов для камеральной обработки при проведении экспертизы промышленной безопасности нужно обосновать необходимость его применения. Для этого рассмотрена задача определения напряженно-деформированного состояния трубопровода с канавочным износом, с последующим верифицированием результатов.   Объекты: анализ методом конечных элементов промысловых трубопроводов, подверженных дефектам потери металла. Методы: математическое моделирование, экспериментальные методы, методы теоретической механики. Результаты. Выполнен механический теоретический расчет напряжений в сечении трубопровода, подверженного ручейковой коррозии; результаты расчета сопоставлены с результатами экспериментов других авторов. По результатам расчётов, полученным на теоретической модели, предложена методика оценки технического состояния трубопровода с ручейковой коррозией, заключающаяся во внесении трещины в исходную геометрию в местах с критическими напряжениями и последующем анализе конструкции. Выполнен механический теоретический расчет напряжений, возникающих в сечении дефектного участка трубопровода при проведении его профилактического поворота.