КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ОПТИМАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ СХЕМ СВАРНЫХ ШВОВ ГАЗОПРОВОДОВ

Abstract

Рассмотрено изменение напряженного состояния магистральных газопроводов в зоне стыковых сварных швов кромок труб, являющейся наиболее напряжённым участком трубопроводов. Дана классификация нагрузок, действующих на сварной шов, от основных воздействующих факторов (давление в сети, весовая нагрузка, коррозия, температурные изменения и вибрации). Показано, что в тонкостенных трубах в основном действует плоское напряженное состояние. В качестве расчетного выбрано напряжение, действующее нормально к окружному сварному шву. С учетом принципа линейного суммирования циклических повреждений и концентрации напряжений в зоне сварного шва определены максимальное эквивалентное напряжение и соответствующая ему эквивалентная долговечность для выполнения уточненных расчётов на прочность и долговечность. Для разработки нового метода расчёта на несущую способность сварных швов использована система уравнений, охватывающая весь спектр коррозионной усталости (N = 101…108циклов) - малоцикловой, многоцикловой и длительной, и составлены две расчетные схемы: N1 – “воздух - коррозионная среда”, N2 – “коррозионная среда 1-коррозионная среда 2”, учитывающие влияние коррозионной среды и вариацию её вида на прочность и долговечность ответственных элементов магистральных трубопроводов. Уточнены интервалы циклических перенапряжений и долговечностей для получения достоверных функциональных связей характеристик несущей способности элементов газопроводов. Предложена система функциональных связей коэффициентов коррозионного воздействия, полученных совместным решением сопоставимых уравнений линий усталости для расчетных схем N1 и N2. Применение указанных функций позволяет выполнить весь комплекс оценок работоспособности нагруженных элементов конструкций трубопроводов с учетом действия отдельно и совместно действующих факторов при различных их сочетаниях.