RU2654154C2 - Method of determining the residual life of the pipelines - Google Patents

Method of determining the residual life of the pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2654154C2
RU2654154C2 RU2016142573A RU2016142573A RU2654154C2 RU 2654154 C2 RU2654154 C2 RU 2654154C2 RU 2016142573 A RU2016142573 A RU 2016142573A RU 2016142573 A RU2016142573 A RU 2016142573A RU 2654154 C2 RU2654154 C2 RU 2654154C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
determining
residual life
failure
cycle
Prior art date
Application number
RU2016142573A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016142573A (en
RU2016142573A3 (en
Inventor
Валерий Викторович Иванов
Илья Сергеевич Воронцов
Николай Владимирович Тингаев
Григорий Викторович Цепилов
Андрей Алексеевич Ромашко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Межрегиональное производственное объединение технического комплектования "ТЕХНОКОМПЛЕКТ" (ЗАО "МПОТК "ТЕКНОКОМПЛЕКТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Межрегиональное производственное объединение технического комплектования "ТЕХНОКОМПЛЕКТ" (ЗАО "МПОТК "ТЕКНОКОМПЛЕКТ") filed Critical Закрытое акционерное общество "Межрегиональное производственное объединение технического комплектования "ТЕХНОКОМПЛЕКТ" (ЗАО "МПОТК "ТЕКНОКОМПЛЕКТ")
Priority to RU2016142573A priority Critical patent/RU2654154C2/en
Publication of RU2016142573A publication Critical patent/RU2016142573A/en
Publication of RU2016142573A3 publication Critical patent/RU2016142573A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2654154C2 publication Critical patent/RU2654154C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations
    • F17D5/02Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: pipes.
SUBSTANCE: invention relates to the diagnosis of pipelines to assess their residual life. Initial data for determining the residual life are relative deformations obtained from extensometers, and the pressure values inside the pipeline, obtained from the pressure sensors. Method of determining the residual life of the pipelines is, that in the pipeline identify a zone with a potentially depleted resource, in this zone define a place, extensometers and a pressure sensor are installed, on the basis of which is continuously calculated he residual life.
EFFECT: method of determining the residual life of the pipeline can be used to determine the residual life of the pipeline in pressure pipelines of round cross-section.
1 cl

Description

Изобретение относится к диагностике трубопроводов и может быть использовано при оценке остаточного ресурса трубопроводов в процессе эксплуатации.The invention relates to the diagnosis of pipelines and can be used to assess the residual resource of pipelines during operation.

Известен способ определения остаточного ресурса металла труб магистрального трубопровода, предназначенных для повторного использования (патент РФ №2226681, кл. G01N 3/00, от 19.08.2002 г.). Такой способ включает в себя контроль неразрушающими методами, изготовление образцов, проведение механических испытаний и определение остаточного ресурса. При этом трубы распределяют в партию одной марки стали, одного диаметра и толщины стенки, отбирают от партии трубы с максимальными диаметрами, выбирают из них неразрушающими методами контроля трубу с максимальными средними значениями твердости и коэрцитивной силы для изготовления образцов и проведения механических испытаний двух равных групп образцов, одну из которых предварительно подвергают термообработке, а остаточный ресурс достижения нормативных значений механических свойств металла труб определяют расчетным путем.A known method for determining the residual metal resource of pipes of the main pipeline intended for reuse (RF patent No. 2226681, CL G01N 3/00, from 08.19.2002). This method includes non-destructive testing, sample preparation, mechanical testing and determination of residual life. In this case, the pipes are distributed into a batch of one steel grade, of the same diameter and wall thickness, they are selected from the batch of pipes with maximum diameters, non-destructive methods are selected from them to control the pipe with the maximum average values of hardness and coercive force for the manufacture of samples and mechanical testing of two equal groups of samples , one of which is preliminarily subjected to heat treatment, and the residual life of achieving standard values of the mechanical properties of the metal of the pipes is determined by calculation.

Основным недостатком данного способа является косвенный характер определения остаточного ресурса и связанные с ним значительные погрешности.The main disadvantage of this method is the indirect nature of the determination of the residual resource and the associated significant errors.

Известен способ определения остаточного ресурса трубопроводов (патент РФ №2413195, кл. G01N 3/00, от 20.07.2009 г.), относящийся к обеспечению безопасной эксплуатации трубопроводов длительной эксплуатации в нефтяной и газовой промышленности. Из контролируемого участка вырезают образцы, свидетельствующие о ресурсе трубопровода. Образцы вырезают из наименее подверженных износу участков трубопровода, причем половину образцов подвергают отжигу, а вторую половину оставляют в исходном состоянии. Обе части образцов - исходный (отожженный) и неотожженный - подвергают испытаниям (статическим и усталостным) и проводят сравнительный анализ, а по результатам испытаний определяют по формуле остаточный ресурс.A known method for determining the residual resource of pipelines (RF patent No. 2413195, class G01N 3/00, dated 20.07.2009), related to ensuring the safe operation of pipelines for long-term operation in the oil and gas industry. Samples indicating the pipeline resource are cut from the controlled area. Samples are cut from the least exposed sections of the pipeline, with half of the samples being annealed and the other half left in the initial state. Both parts of the samples - the initial (annealed) and unannealed - are subjected to tests (static and fatigue) and a comparative analysis is carried out, and the residual resource is determined by the results of the tests by the formula.

Недостатками данного способа является большая трудоемкость и разрушающий метод определения остаточного ресурса трубопроводов.The disadvantages of this method is the high complexity and destructive method for determining the residual resource of pipelines.

Известен способ диагностики технического состояния магистрального трубопровода (патент РФ №2423644, кл. F17D 5/06, от 23.09.2009 г.). Способ относится к трубопроводному транспорту и может быть использован для прогнозирования появления опасного состояния магистрального трубопровода, например при переходах магистрального трубопровода через дороги или в местах пересечений нескольких трубопроводов. Способ диагностики технического состояния магистрального трубопровода заключается в контроле с помощью датчика линейных деформаций величины напряженно-деформированного состояния трубопровода, а с помощью датчика акустической эмиссии - уровня акустической эмиссии от развивающихся дефектов трубопровода. Величину напряженно-деформированного состояния трубопровода и уровень акустической эмиссии от развивающихся дефектов трубопровода измеряют одновременно с последующим определением величины коэффициента корреляции между измеренными величинами и при превышении коэффициентом корреляции заданного порогового значения диагностируют угрозу опасного состояния магистрального трубопровода.A known method for diagnosing the technical condition of the main pipeline (RF patent No. 2423644, class. F17D 5/06, 09/23/2009). The method relates to pipeline transport and can be used to predict the appearance of a dangerous condition of the main pipeline, for example, when the main pipeline crosses roads or at intersections of several pipelines. A method for diagnosing the technical condition of the main pipeline consists in monitoring the magnitude of the stress-strain state of the pipeline using a linear strain gauge, and using the acoustic emission sensor, monitoring the level of acoustic emission from developing pipeline defects. The magnitude of the stress-strain state of the pipeline and the level of acoustic emission from developing defects in the pipeline are measured simultaneously with the subsequent determination of the value of the correlation coefficient between the measured values and if the correlation coefficient exceeds a predetermined threshold value, the threat of a dangerous state of the main pipeline is diagnosed.

Недостатком данного способа является низкая точность прогнозирования остаточного ресурса магистрального трубопровода.The disadvantage of this method is the low accuracy of predicting the residual resource of the main pipeline.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения времени до разрушения трубопровода.The purpose of the invention is to reduce the complexity and increase the accuracy of determining the time before the destruction of the pipeline.

Цель достигают тем, что в трубопроводе выявляют зону с потенциально пониженным ресурсом, в этой зоне определяют место установки датчика давления и четырех розеток экстензометров, на основе показаний которых непрерывно производится расчет остаточного ресурса сечения трубопровода.The goal is achieved by identifying a zone with a potentially reduced resource in the pipeline, in this zone the installation location of the pressure sensor and four extensometer sockets is determined, based on the readings of which the residual resource of the pipeline cross section is continuously calculated.

Исходными данными для определения остаточного ресурса являются относительные деформации, получаемые с экстензометров, и величины давления внутри трубопровода, получаемые с датчика давления.The initial data for determining the residual life are the relative deformations obtained from extensometers and the pressure values inside the pipeline obtained from the pressure sensor.

Расчет остаточного ресурса трубопровода производится следующим образом.The calculation of the residual resource of the pipeline is as follows.

Для каждой из четырех розеток экстензометров, установленных в исследуемом сечении, решается система уравнений:For each of the four extensometer sockets installed in the studied section, the system of equations is solved:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где ε0 - относительная деформация, измеренная экстензометром, направленным вдоль оси трубы;where ε 0 is the relative strain measured by an extensometer directed along the axis of the pipe;

ε90 - относительная деформация, измеренная экстензометром, направленным по касательной к диаметру трубы;ε 90 is the relative deformation measured by an extensometer directed tangentially to the diameter of the pipe;

ε45 - относительная деформация, измеренная экстензометром в направлении 45° к оси трубы;ε 45 - relative deformation measured by an extensometer in the direction of 45 ° to the axis of the pipe;

εt - относительная деформация трубы в окружном направлении;ε t is the relative deformation of the pipe in the circumferential direction;

εz - относительная деформация трубы в осевом направлении;ε z is the relative deformation of the pipe in the axial direction;

εr - относительная деформация трубы в радиальном направлении;ε r is the relative deformation of the pipe in the radial direction;

γ - относительная деформация кручения трубы.γ is the relative torsional strain of the pipe.

В данной системе известными являются величины ε0, ε90 и ε45, которые измеряются экстензометрами. Решив данную систему, вычисляются величины относительных деформаций εz, εt и γ на наружной поверхности трубы (при радиусе R) для четырех точек данной поверхности. Таким образом, в результате рассчитываются 12 величин относительных деформаций, а именно εz1,2,3,4, εt1,2,3,4 и γ1,2,3,4, где индексы 1-4 обозначают номер точки, в которой получено значение деформации. Причем введем обозначения таким образом, что точки 1 и 3 противоположны друг другу, соответственно точки 2 и 4 также противоположны друг другу.In this system, the values ε 0 , ε 90 and ε 45 are known, which are measured by extensometers. Having solved this system, the values of the relative strains ε z , ε t and γ on the outer surface of the pipe (with radius R) are calculated for four points of this surface. Thus, as a result, 12 values of relative strains are calculated, namely ε z1,2,3,4 , ε t1,2,3,4 and γ 1,2,3,4, where indices 1-4 indicate the point number, in which deformation value is obtained. Moreover, we introduce the notation in such a way that points 1 and 3 are opposite to each other, respectively, points 2 and 4 are also opposite to each other.

Далее находится распределение деформаций по наружной и внутренней поверхностям трубы из следующих уравнений:Next is the distribution of deformations along the outer and inner surfaces of the pipe from the following equations:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

где μ - коэффициент Пуассона;where μ is the Poisson's ratio;

Е - модуль Юнга, МПа;E - Young's modulus, MPa;

р - избыточное давление в трубе, МПа;p - overpressure in the pipe, MPa;

r - внутренний радиус трубы, мм;r is the inner radius of the pipe, mm;

R - наружный радиус трубы, мм;R is the outer radius of the pipe, mm;

ϕ - угловая координата, рад;ϕ is the angular coordinate, rad;

εэ(R,ϕ) - эквивалентная относительная деформация для наружной поверхности трубы;ε e (R, ϕ) is the equivalent relative deformation for the outer surface of the pipe;

εэ(r,ϕ) - эквивалентная относительная деформация для внутренней поверхности трубы.ε e (r, ϕ) is the equivalent relative deformation for the inner surface of the pipe.

За положительное направление угловой координаты принято направление от точки 2 к точке 1 по кратчайшему пути. При этом ϕ=0 в точке 2.For the positive direction of the angular coordinate, the direction from point 2 to point 1 is taken along the shortest path. Moreover, ϕ = 0 at point 2.

Затем вычисляется эквивалентная относительная деформация для наружной и внутренней поверхностей трубы:Then, the equivalent relative deformation is calculated for the outer and inner surfaces of the pipe:

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Для вычисления по приведенным выше функциям (12) и (13) необходимо определить n точек наружной и внутренней поверхности сечения исследуемого трубопровода. Для каждой из этих точек по результатам предыдущих циклов расчета находятся локальные максимумы и минимумы эквивалентной относительной деформации εmax,j и εmin,j, где j=1…n. Затем вычисляются характеристики локального цикла нагружения в каждой из точек:To calculate according to the above functions (12) and (13), it is necessary to determine n points of the outer and inner cross-sectional surfaces of the studied pipeline. Based on the results of previous calculation cycles, for each of these points, local maxima and minima of the equivalent relative strain ε max, j and ε min, j are found , where j = 1 ... n. Then, the characteristics of the local loading cycle at each of the points are calculated:

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

где εmax - локальный максимум по времени эквивалентной относительной деформации;where ε max is the local maximum in time of the equivalent relative deformation;

εmin - локальный минимум по времени эквивалентной относительной деформации.ε min is a local minimum in time of equivalent relative deformation.

Затем находится эквивалентная относительная деформация цикла εэц для каждой точки:Then, the equivalent relative deformation of the cycle ε ets for each point is found:

Figure 00000016
Figure 00000016

где σ-1 - предел выносливости при симметричном цикле, МПа;where σ -1 is the endurance limit in a symmetric cycle, MPa;

σ0 - предел выносливости при пульсирующем цикле, МПа.σ 0 - endurance limit during a pulsating cycle, MPa.

Число циклов Nэц для каждой точки внутренней и наружной поверхности, которое может выдержать участок трубопровода при данном типе нагружения, определяется из уравнения Морроу-Мэнсона:The number of cycles N ez for each point of the inner and outer surface that can withstand a portion of the pipeline for a given type of loading is determined from the Morrow-Manson equation:

Figure 00000017
Figure 00000017

Здесь:Here:

- εƒ - усталостная вязкость (значение амплитуды пластической деформации, при котором разрушение (отказ) произойдет в ходе одного полуцикла нагружения при условии отсутствия упругих деформаций)- ε ƒ - fatigue viscosity (the value of the amplitude of plastic deformation at which failure (failure) will occur during one half-cycle of loading, provided there are no elastic deformations)

Figure 00000018
Figure 00000018

-ψ - относительное сужение материала при разрыве;-ψ is the relative narrowing of the material at break;

- σƒ - усталостная прочность (значение амплитуды напряжений, при котором разрушение (отказ) произойдет в ходе одного полуцикла нагружения при условии отсутствия пластических деформаций)- σ ƒ - fatigue strength (the value of the stress amplitude at which failure (failure) will occur during one loading half-cycle provided that there are no plastic deformations)

Figure 00000019
Figure 00000019

- b - экспонента усталостной прочности (экспонента Басквина)- b - exponent of fatigue strength (Baskvin exponent)

Figure 00000020
Figure 00000020

- с - экспонента усталостной вязкости- c - fatigue viscosity exponent

Figure 00000021
Figure 00000021

Далее вычисляем накопленные повреждения в каждой точке:Next, we calculate the accumulated damage at each point:

Figure 00000022
Figure 00000022

где

Figure 00000023
- величина накопленных повреждений, определяемая в ходе текущего цикла расчета;Where
Figure 00000023
- the amount of accumulated damage determined during the current cycle of calculation;

Figure 00000024
- величина накопленных повреждений, определенная в ходе предыдущего цикла расчета.
Figure 00000024
- the amount of accumulated damage determined during the previous calculation cycle.

Из вычисленных величин накопленных повреждений для каждой из отдельных точек внутренней и наружной поверхностей трубопровода в данном сечении находится максимум:From the calculated values of the accumulated damage for each of the individual points of the inner and outer surfaces of the pipeline in this section there is a maximum:

Figure 00000025
Figure 00000025

Величина израсходованного ресурса в часах для исследуемого трубопровода в данном сечении определяется согласно выражению:The value of the consumed resource in hours for the studied pipeline in this section is determined according to the expression:

Figure 00000026
Figure 00000026

где Tслужбы.норм - нормативный срок службы трубопровода, ч.where T service.norm - standard pipeline service life, h.

Величина остаточного ресурса определяется согласно выражению:The value of the residual resource is determined according to the expression:

Figure 00000027
Figure 00000027

Пример осуществления изобретения.An example embodiment of the invention.

Дан участок трубопровода длиной 4,5 м круглого сечения, диаметром Ду=100 мм (R=57 мм, r=50 мм). Характеристики материала трубы (сталь 20):A section of a pipeline with a length of 4.5 m of circular cross section and a diameter of D y = 100 mm (R = 57 mm, r = 50 mm) is given. Characteristics of the pipe material (steel 20):

Е=212000 МПа;E = 212000 MPa;

μ=0,33;μ = 0.33;

σ-1=193 МПа;σ -1 = 193 MPa;

σ0=320 МПа;σ 0 = 320 MPa;

ψ=0,5;ψ = 0.5;

σв=412МПа.σ in = 412MPa.

В среднем сечении трубопровода установлены четыре розетки экстензометров и один датчик давления. В начальный момент времени все относительные деформации равны нулю.In the middle section of the pipeline, four extensometer sockets and one pressure sensor are installed. At the initial moment of time, all relative strains are equal to zero.

В среднем участке исследуемого трубопровода приложена нагрузка, изменяющаяся циклически от 0 до 9450 Н, которая создает изгибное усилие, что соответствует прогибу трубопровода в средней части на 0-25 мм соответственно. При этом рассматривается 2⋅108 циклов нагружения трубопровода.In the middle section of the pipeline under study, a load is applied that varies cyclically from 0 to 9450 N, which creates a bending force, which corresponds to a deflection of the pipeline in the middle part by 0-25 mm, respectively. In this case, 2 × 10 8 loading cycles of the pipeline are considered.

При этом величины относительной деформации, зарегистрированные розеткой экстензометров при максимальном прогибе, соответствуют:In this case, the values of the relative deformation recorded by the extensometer outlet at maximum deflection correspond to:

Figure 00000028
Figure 00000028

Величина давления в трубопроводе равнялась 0,5 МПа.The pressure in the pipeline was 0.5 MPa.

Для розеток №1 и №2 после подстановки величин ε0, ε45 и ε90 из (1)-(3) получаем:For sockets No. 1 and No. 2 after substituting the values ε 0 , ε 45 and ε 90 from (1) - (3) we obtain:

Figure 00000029
Figure 00000029

и ее решение:and its solution:

εz=7,0⋅10-4;ε z = 7.0 · 10 -4 ;

εt=-3,5⋅10-6;ε t = -3.5⋅10 -6 ;

γ=-6,23⋅10-7.γ = -6.23⋅10 -7 .

Для розеток №3 и №4 система уравнений будет выглядеть следующим образом:For sockets No. 3 and No. 4, the system of equations will look as follows:

Figure 00000030
Figure 00000030

и ее решение:and its solution:

εz=-7,0⋅10-4;ε z = -7.0 · 10 -4 ;

εt=3,5⋅10-6;ε t = 3.5 x 10 -6 ;

γ=3,77⋅10-7.γ = 3.77 × 10 -7 .

В результате решения приведенных выше систем уравнений получена совокупность относительных деформаций εz, εt и γ из 12 величин:As a result of solving the above systems of equations, we obtained a set of relative strains ε z , ε t and γ from 12 quantities:

Figure 00000031
Figure 00000031

Подстановкой этих значений в (4)-(11) получаем следующую систему уравнений:Substituting these values in (4) - (11), we obtain the following system of equations:

Figure 00000032
.
Figure 00000032
.

Далее находятся эквивалентные относительные деформации для наружной и внутренней поверхностей трубы согласно (12)-(13):Next are equivalent relative deformations for the outer and inner surfaces of the pipe according to (12) - (13):

Figure 00000033
;
Figure 00000033
;

Figure 00000034
Figure 00000034

На наружной и внутренней поверхности сечения исследуемого трубопровода выбираем 8 точек (n=8), отстоящие друг от друга на 45 градусов (или π/4). Поскольку рассматривается первый цикл расчета, то для всех точек εmin,j=0, a εmax,j равняется значению функции εэ(R, ϕ) для наружной поверхности и εэ(r, ϕ) для внутренней поверхности. Эти значения равны:On the outer and inner surface of the cross section of the studied pipeline, we select 8 points (n = 8), which are 45 degrees apart (or π / 4). Since the first calculation cycle is considered, for all points ε min, j = 0, a ε max, j is equal to the value of the function ε e (R, ϕ) for the outer surface and ε e (r, ϕ) for the inner surface. These values are equal to:

Figure 00000035
Figure 00000035

Таким образом, при подстановке этих значений в (14)-(15), получаем следующие результаты:Thus, when substituting these values in (14) - (15), we obtain the following results:

Figure 00000036
Figure 00000036

Для уравнения Морроу-Мэнсона коэффициенты согласно (18)-(21) равны:For the Morrow-Manson equation, the coefficients according to (18) - (21) are equal to:

Figure 00000037
Figure 00000037

Figure 00000038
Figure 00000038

Figure 00000039
Figure 00000039

Figure 00000040
Figure 00000040

Количество циклов Nэц для каждой рассматриваемой точки трубопровода, рассчитанное по (17), составляет:The number of cycles N ets for each considered point of the pipeline, calculated according to (17), is:

Figure 00000041
Figure 00000041

Накопленные повреждения, согласно (22), в каждой точке составляют:Accumulated damage, according to (22), at each point is:

Figure 00000042
Figure 00000042

Как видно из этих данных, максимальная величина накопленных повреждений наблюдается в точке №6 и составляет для одного полуцикла нагружения:As can be seen from these data, the maximum value of accumulated damage is observed at point No. 6 and is for one loading half-cycle:

Figure 00000043
.
Figure 00000043
.

Величина израсходованного ресурса в часах по (24), учитывая, что нормативный срок службы составляет 25 лет (ГОСТ 27751-2014), то есть 25⋅8760=219 000 ч, а количество полуциклов нагружения Nцп равно 4⋅108:The magnitude of resources spent hours on (24), given that the standard service life of 25 years (GOST 27751-2014), ie 25⋅8760 = 219 000 hours, and the number of half cycles of the CPU load N is equal to 8 4⋅10:

Figure 00000044
Figure 00000044

Величина остаточного ресурса Тост согласно (25) составляет:The residual resource T ost according to (25) is:

219000 ч - 152950 ч = 66050 ч или 7,5 года.219000 h - 152950 h = 66050 h or 7.5 years.

Таким образом, предложенный способ позволяет полнее использовать ресурс трубопровода без риска его отказа.Thus, the proposed method allows you to more fully use the resource of the pipeline without the risk of failure.

Claims (19)

Способ определения остаточного ресурса трубопровода, при котором исходными данными для определения израсходованного ресурса являются относительные деформации и величины давления внутри трубопровода, отличающийся тем, что в трубопроводе выявляют зону с потенциально пониженным ресурсом, в этой зоне определяют место установки датчика давления и экстензометров, на основе показаний которых непрерывно производится расчет остаточного ресурса согласно выражению:A method for determining the residual life of a pipeline, in which the initial data for determining the spent life are relative deformations and pressure values inside the pipeline, characterized in that a zone with a potentially reduced resource is detected in the pipeline, the location of the pressure sensor and extensometers is determined in this zone, based on the readings which continuously calculates the residual resource according to the expression: Tост=Tслужбы.норм-T,T ost = T service.norm -T, где Tслужбы.норм - нормативный срок службы трубопровода;where T service.norm - the standard service life of the pipeline; Т - величина израсходованного ресурса в данном сечении трубопровода, которая определяется согласно выражению:T is the value of the consumed resource in a given section of the pipeline, which is determined according to the expression:
Figure 00000045
Figure 00000045
Figure 00000046
- накопленные повреждения:
Figure 00000046
- accumulated damage:
Figure 00000047
- величина накопленных повреждений, определяемая в ходе текущего цикла расчета;
Figure 00000047
- the amount of accumulated damage determined during the current cycle of calculation;
Figure 00000048
- величина накопленных повреждений, определенная в ходе предыдущего цикла расчета;
Figure 00000048
- the amount of accumulated damage determined during the previous cycle of calculation;
Nэц - число циклов, которое может выдержать участок трубопровода при данном типе нагружения, определяется из уравнения Морроу-Мэнсона:N ez - the number of cycles that a pipeline section can withstand for a given type of loading is determined from the Morrow-Manson equation:
Figure 00000049
Figure 00000049
где
Figure 00000050
- усталостная вязкость (значение амплитуды пластической деформации, при котором разрушение (отказ) произойдет в ходе одного полуцикла нагружения при условии отсутствия упругих деформаций)
Where
Figure 00000050
- fatigue viscosity (the value of the amplitude of plastic deformation at which failure (failure) will occur during one half-cycle of loading, provided that there are no elastic deformations)
Figure 00000051
Figure 00000051
ψ - относительное сужение материала при разрыве;ψ is the relative narrowing of the material at break;
Figure 00000052
- усталостная прочность (значение амплитуды напряжений, при котором разрушение (отказ) произойдет в ходе одного полуцикла нагружения при условии отсутствия пластических деформаций)
Figure 00000052
- fatigue strength (the value of the stress amplitude at which failure (failure) will occur during one half-cycle of loading, provided there are no plastic deformations)
Figure 00000053
Figure 00000053
b - экспонента усталостной прочности (экспонента Басквина)b - exponent of fatigue strength (Baskvin exponent)
Figure 00000054
Figure 00000054
с - экспонента усталостной вязкостиs - exponent of fatigue viscosity
Figure 00000055
Figure 00000055
RU2016142573A 2016-10-28 2016-10-28 Method of determining the residual life of the pipelines RU2654154C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142573A RU2654154C2 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Method of determining the residual life of the pipelines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142573A RU2654154C2 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Method of determining the residual life of the pipelines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016142573A RU2016142573A (en) 2018-04-28
RU2016142573A3 RU2016142573A3 (en) 2018-04-28
RU2654154C2 true RU2654154C2 (en) 2018-05-16

Family

ID=62105974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142573A RU2654154C2 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Method of determining the residual life of the pipelines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654154C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708176C1 (en) * 2019-04-17 2019-12-04 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-Инжиниринговая Компания" (ООО "ЭКСИКОМ") Method of increasing service life of pipe
RU2817261C1 (en) * 2023-12-18 2024-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method of determining residual life of ceramic and metal materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194967C2 (en) * 2000-03-03 2002-12-20 Кузнецов Николай Сергеевич Procedure determining residual service life of pipe-line
RU2426091C1 (en) * 2010-05-19 2011-08-10 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт "ИнжГео"(ЗАО "НИПИ" ИнжГео") Procedure for evaluation of resource of pipeline metal
RU2436103C1 (en) * 2010-04-06 2011-12-10 Анатолий Петрович Черепанов Method for prognosis of resource of objects of higher hazard
RU2536783C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Method of determining operating life of metal of pipeline

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194967C2 (en) * 2000-03-03 2002-12-20 Кузнецов Николай Сергеевич Procedure determining residual service life of pipe-line
RU2436103C1 (en) * 2010-04-06 2011-12-10 Анатолий Петрович Черепанов Method for prognosis of resource of objects of higher hazard
RU2426091C1 (en) * 2010-05-19 2011-08-10 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт "ИнжГео"(ЗАО "НИПИ" ИнжГео") Procedure for evaluation of resource of pipeline metal
RU2536783C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Method of determining operating life of metal of pipeline

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708176C1 (en) * 2019-04-17 2019-12-04 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-Инжиниринговая Компания" (ООО "ЭКСИКОМ") Method of increasing service life of pipe
RU2817261C1 (en) * 2023-12-18 2024-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method of determining residual life of ceramic and metal materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016142573A (en) 2018-04-28
RU2016142573A3 (en) 2018-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005265697B2 (en) Buried pipe examining method
US7159470B2 (en) Systems and methods of measuring residual stress in metallic materials
US7706988B2 (en) Method for improved crack detection and discrimination using circumferential magnetic flux leakage
RU2654154C2 (en) Method of determining the residual life of the pipelines
RU2536783C1 (en) Method of determining operating life of metal of pipeline
US20150066391A1 (en) Methods for characterizing dents in pipelines
Arumugam et al. Root cause analysis of dent with crack: a case study
RU2419764C1 (en) Device for measurement of deformations in pipeline
RU2281468C1 (en) Method of measuring mechanical stresses in steel structures
RU2730102C1 (en) Method of assessing resistance of pipeline steels to "groove" corrosion
Kornuta et al. Automated error identification during nondestructive testing of pipelines for strength
RU2599069C1 (en) Method of determining endurance limit of material at tension-compression
RU2413195C1 (en) Procedure for determination of remaining life of pipelines
RU2439530C1 (en) Method for determining mechanical stresses in steel structures
RU2234079C2 (en) Method and device for determination of remaining service life of thin-walled envelopes made from reservoir and pipe steels
Fernando et al. Measurement of residual stress shakedown in pressure/tensile armour wires of flexible pipes by neutron diffraction
RU2691751C1 (en) Method of determining limit state of material of main gas pipelines
RU2571018C2 (en) Method to determine pipeline service life
Freire et al. Fatigue assessment of dented pipeline specimens
RU2141648C1 (en) Process evaluating safety margin of loaded material
RU2435155C2 (en) Procedure for determination of residual stresses by characteristics of material hardness
RU2221231C2 (en) Procedure establishing residual life time of metal of main pipe-line
Marinho et al. New Techniques for Integrity Management of Flexible Riser-end Fitting Connection
RU2706106C1 (en) Method of determining service life of steel articles
RU2194967C2 (en) Procedure determining residual service life of pipe-line

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190917

Effective date: 20190917

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201029