CC BY
2010. Пермяков М. Б. Методика расчета остаточного ресурса зданий на опасных производственных объектах // Архитектура. Строительство. Образование. - 2012. -№ 1. - С. 169-176.
11. Пермяков М. Б., Чернышова Э. П. Архитектурно-строительному факультету Магнитогорского Государственного технического университета им. Г.И. Носова -70 лет//Жилищное строительство. - 2012. - №5. - С. 2-3.
12.Mishurina O. A., Mullina E. R., Chuprova L. V., Ershova O. V., Chernyshova E. P., Permyakov M. B., Krishan A. L. «Chemical aspects of hydrophobization technology for secondary cellulose fibers at the obtaining of packaging papers and cardboards» // International Journal of Applied Engineering Research / Volume 10, Number 24, 2015. -pp. 44812-44814. - ISSN 0973-4562.
Оценка степени опасности стресс-коррозионных трещин в трубопроводах применительно к экспертизе промышленной
безопасности
12 3
Акбашев Р. М. , Ткаченко Д. А. , Курдюмов Н. И.
1Акбашев Раниф Мунавирович /Аkbashev Raniph Munavirovich - эксперт, ООО «ТЕНЗОР»;
2Ткаченко Дмитрий Анатольевич / Tkachenko Dmitry Anatolyevich - эксперт; 3Курдюмов Николай Иванович /Kurdyumov Nicolay Ivanovich - эксперт, ООО «ТЕХИННОВАЦИЯ», г. Москва
Аннотация: предложена инженерная методика, позволяющая оценить степень опасности выявленных стресс-коррозионных трещин в трубопроводах. Методика может быть использована при экспертизе промышленной безопасности магистральных газопроводов.
Abstract: the proposed engineering method, allowing to estimate degree of risk identified stress-corrosion cracks in pipelines. The technique can be used in the examination of industrial safety of main pipelines.
Ключевые слова: стресс-коррозия, промышленная безопасность, оценка опасности разрушения.
Keywords: stress corrosion, industrial safety, hazard assessment of the destruction.
Дефекты, связанные с коррозионным растрескиванием под напряжением (стресс -коррозии) представляют значительную опасность для целостности трубопроводов и занимают около 30 % от общего количества дефектов в трубопроводах, близких к исчерпанию расчетного ресурса [1].
Дефекты по степени опасности делятся на следующие группы [2] :
1) закритический дефект, при котором использование трубопровода недопустимо;
2) критический дефект, при котором использование трубопровода возможно при принятии ряда мер: уменьшении рабочего давления, постоянный мониторинг за техническим состоянием металла трубопровода;
3) докритический дефект, при котором эксплуатация трубопровода возможна, но необходим периодический контроль за параметрами дефекта до следующего планового обследования;
4) незначительный дефект, при котором эксплуатация возможна без опасности разрушения до следующего планового обследования.
Одна из задач экспертизы промышленной безопасности трубопроводов состоит к ранжированию выявленных дефектов по степени их опасности. Наиболее важно определить параметры критического дефекта.
Выявленные, например, путем внутритрубной дефектоскопии стресс -коррозионные повреждения имеют различную степень опасности разрушения, которая требует количественной оценки для принятия соответствующих решений. В качестве возможных мер может быть, например, как немедленное прекращение эксплуатации при выявлении закритического дефекта, так и возможность дальнейшей работы при уменьшении рабочего давления, если дефект относится к критическому.
Для эксперта важно оперативно оценить степень опасности выявленных дефектов. Для этого целесообразно воспользоваться совокупностью известных расчетных формул, из которых могут быть определены предельные параметры и критические размеры трещины.
Разрушение трубы происходит при выполнении условия
Ок = Ов, (1)
где ск - кольцевые напряжения, сВ- величина предела прочности в поперечном сечении стенки трубы, ск - кольцевые напряжения.
Величина ск зависит от рабочего давления Р, внешнего диаметра D трубы, толщины ее стенки Ти вычисляется по формуле [3]:
Р (Р - 2 Т) °к =-2Т-= °в (2 )
Условие сохранения прочности трубы с продольной трещиной, имеющей глубину h и длину l, имеет вид:
Р (Р -2 Т)
2Т = КкОвК5 (3 )
Здесь Кк — коэффициент чувствительности к трещине, а К = ( 1 — |-ДТ®) -коэффициент, учитывающий утонение стенки трубы на дефектном участке.
Для определения величины Кк проводятся лабораторные испытания, в процессе которых определяется отношение пределов прочности дефектного и сплошного образцов.
Разрешив уравнение (3) относительно Р, определим его предельную величину, соответствующую разрыву трубы для заданных значений глубины h и длины I трещины:
2 Кк ОвТ(1— Т JT/Р)
Р =--- (4)
п (Р — 2 Т) ( )
При фиксированном давлении Р и длине I трещины определим ее критическую глубину hK:
I-/ Р (Р —2 Т) \
К = тф/Р[ 1——-- ) (5)
\ 2 ккокт )
Развитие трещины вдоль трубы произойдет, если ее длина превысит критическую величину 1к, определяемую из условия:
1к = 1 /тг (8 t/Р Р) 2 К £, ( 6 )
где Кс - параметр трещиностойкости, определяемый экспериментально, по известным методикам механических испытаний [4].
Методику оценки степени опасности выявленного дефекта поясним на конкретном примере. Пусть стресс-коррозионная трещина имеет длину 500 мм и глубину 3,0 мм, на трубе 1420^15,7 мм, с пределом прочности 590 МПа и работает при давлении Р = 7,0 МПа.
1) Определим предельное давление РП, для чего подставим в формулу (4) численные значения всех параметров в соответствующих единицах измерения:
О 004
2 ■ 1 ■ 590 ■ 0,0157(1 ~ 0 0157 ^
Ргг
0,5 . 1,42^
--« 9 , ШПа.
1,42 - 2 ■ 0,0157 Таким образом, по рабочему давлению имеем запас 37 %.
2) Вычислим по формуле (6) критическую длину 1к трещины для прогнозирования сценария разрушения.
8-0,0157 ,
L = 1 /7Г (-) 2 ■ 702 = 0,1 18 м = 1 1 8 мм
к 9 , 6^1 ,42 J
Таким образом имеет место соотношение 1>>1к. Следовательно, после разрыва на дефектном участке трещина будет развиваться вдоль оси трубы.
3) Вычислим критическую глубину hK трещины, воспользовавшись формулой (5):
7,5 ■ (1,42 - 2 ■ 0,0157)1
hK = 0, 0 1 5 7/М2/05
= 7 , 8 мм
2 ■ 0,8 ■ 590 ■ 0,0157
Таким образом, разрушение трубы произойдет при достижении трещиной глубины 7,8 мм.
Выполненный расчет показывает, что выявленный дефект можно признать докритическим.
Литература
1. Сурков Ю. П., Соколова О. М., Рыбалко В. Г., Малкова Л. Ф. Диагностика промышленных разрушений. Анализ причин разрушений и механизмов повреждаемости магистрального газопровода из стали 17ГС // ФММ. 1989. № 5. С. 95-97.
2. Мирошниченко Б. И., Аладинский В. В., Маханев В. О., Мельников В. Л. Методические рекомендации по количественной оценке состояния магистральных газопроводов с коррозионными дефектами, их ранжирование по степени опасности и определение остаточного ресурса. ВРД 39-1.10-004-99. - М.2000. С. 52.
3. Марвин К. Прочность труб, подвергшихся коррозии. Экспресс-информация. Серия: «Транспорт и хранение нефти и газа». № 4. — М.; «ВИНИТИ», 1973. С. 11-17.
4. ГОСТ 25.506—85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещинностойкости (вязкость разрушения) при статическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1985.
Алгоритм проведения вейвлет-преобразования данных ЭЭГ
Кобылат А. О.
Кобътат Анастасия Олеговна / Kobylat Anastasia Olegovna - магистрант, кафедра приборостроения и технического регулирования, факультет приборостроения, Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону
Аннотация: в данной работе приведен алгоритм проведения вейвлет -преобразования для анализа динамики активности коры головного мозга в процессе «бодрствование - сон» с использованием базисной функции расширения ЭЭГ сигнала (Вейвлеты Добеши) в программе Matlab.
Abstract: this work presents the algorithm of wavelet - transformation for the analyzing the dynamics of the activity of the cerebral cortex in the process of "wakefulness - sleep" using the basis function of expansion EEG signal (Daubechies wavelet) in the program Matlab.
Ключевые слова: вейвлет-преобразование, ЭЭГ, Матлаб. Keywords: wavelet - transformation, EEG, Matlab.
