Оцінка надійності та прогнозування ресурсу елементів трубопроводу з урахуванням процесів накопичення втоми та розвитку корозії

Abstract

В даній роботі проводиться аналіз впливу об’ємного поверхневого корозійного дефекту та втомних пошкоджень на надійність коліна магістрального трубопроводу. Для цього було створено параметричну модель трубопроводу з корозійним дефектом, що розвивається стохастично та підпорядковується лог-нормальному закону розподілення. На основі побудованої моделі було проведено серію типових розрахунків для визначення НДС трубопроводу з дефектом, який відповідає різним термінам експлуатації. З використанням отриманих даних для НДС конструкції та розробленої математичної моделі для визначення накопичення втомних пошкоджень отримано параметр пошкоджуваності та ймовірність безвідмовної роботи для конструкції при різному значенні внутрішнього навантаження та з дефектом, який відповідає різним термінам експлуатації.The aim of the research – to analyze of the influence of a volumetric surface corrosion defect and fatigue damage on the reliability of the main pipeline’s elbow. The parametric model of defected pipeline was created. Volumetric corrosion defect is modelled as stochastically developing and obeys to the lognormal distribution law. Based on the constructed model, series of typical calculations were conducted for determining the stress-strain state of the pipeline with defect that corresponds to different operation terms. Using the obtained data for the construction stress-strain state and the developed mathematical model for determining the accumulation of fatigue damage, the damage parameter and probability of failure operation for the design at different values of the internal loading and with a defect that corresponds to different terms of operation was received. It has been determined a probability of failure during the operation of a damaged pipeline’s elbow with the maximum possible load in all relevant areas.