RU2691751C1 - Способ определения предельного состояния материала магистральных газопроводов - Google Patents
Способ определения предельного состояния материала магистральных газопроводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691751C1 RU2691751C1 RU2018134635A RU2018134635A RU2691751C1 RU 2691751 C1 RU2691751 C1 RU 2691751C1 RU 2018134635 A RU2018134635 A RU 2018134635A RU 2018134635 A RU2018134635 A RU 2018134635A RU 2691751 C1 RU2691751 C1 RU 2691751C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- limit state
- determining
- sound
- main gas
- toughness
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для определения предельного состояния материала магистральных газопроводов в процессе эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что предельное состояние конструкции определяют по отношению ударной вязкости материала конструкции к нормативной ударной вязкости или ударной вязкости, соответствующей хрупкому разрушению материала. Для определения ударной вязкости материала конструкции устанавливают корреляционную зависимость между ударной вязкостью материала образцов в различных структурных состояниях и скоростью звука этих образцов. Измеряют также скорость звука конструкции в исследуемой зоне, по которому и по корреляционной зависимости определяют ударную вязкость материала конструкции. Технический результат: обеспечение возможности исключения необходимости вырезки образцов из конструкции при определении предельного состояния материала магистральных газопроводов. 4 ил.
Description
Изобретение относится к диагностике конструкций и может быть использовано при оценке предельного состояния материала конструкций, в частности, магистральных газопроводов в процессе эксплуатации.
При длительной эксплуатации газопроводов вследствие протекания деградационных процессов в материале труб снижается уровень сопротивления материала к хрупкому разрушению, и как следствие, происходит снижение остаточного ресурса работы всей конструкции.
Известны наиболее близкие к предлагаемому патенту аналоги:
1. Известен способ определения остаточного ресурса металла труб, включающий вырезку образцов, проведение механических испытаний, по результатам которых определяют ресурс металла (Патент РФ №2226681, «Способ определения остаточного ресурса металла труб магистрального трубопровода, предназначенных для повторного использования», авторы Будзуляк Б.В., Демаков М.В., Гайдт Д.Д., Кудрявцев В.В., Шайхутдинов А.З., Сметанин Ф.Е., Салюков В.В., Никитюк А.В. опубл. 10.04.2004 г.). Недостатками способа являются необходимость разрушения металла и, соответственно, невозможность определения ресурса на действующем трубопроводе.
2. Известен способ определения остаточного ресурса трубопроводов, включающий дефектоскопию металла труб, измерение твердости поверхности, оценку металлографических структур, вырезку образцов металла, исследование механических свойств, включая испытания на усталость, химического состава, микроструктуры металла на образцах и последующую оценку ресурса металла с учетом коррозионного или эрозионного износа (Патент РФ №2413195, «Способ определения остаточного ресурса трубопроводов», авторы Сандаков В.А., Бакиев А.В. опубл. 27.02.2011 г.).
К недостаткам относят:
1. Сложность реализации способа.
2. Проведение сложных усталостных испытаний, требующих использование точных приборов и испытательных машин.
3. Необходимость вырезки образцов металла из обследуемого трубопровода, что делает невозможным использования данного способа на работающем трубопроводе.
3. Известен способ определения остаточного ресурса конструкции, взятый нами в качестве прототипа, включающий измерение магнито-шумового сигнала металла конструкции, определение значения ударной вязкости по ранее полученной на образцах, подвергнутых различной степени деформационному старению, зависимости и определение остаточного ресурса по отношению полученного значения ударной вязкости к нормативному значению или к значению ударной вязкости, соответствующей хрупкому разрушению материала (Патент РФ 2108560, «Способ определения остаточного ресурса конструкции», авторы Пашков Ю.И., Ситников Л.Л., Ершов В.В., Волков B.C., Демаков М.В., опубл. 10.04.1998 г.).
Недостатками способа являются следующее:
1. Низкая достоверность способа, вследствие того, что, как правило, коэффициент корреляции между ударной вязкостью и остаточным ресурсом металла не превышает 0,5.
2. На полученные значения магнито-шумового сигнала влияют дополнительные факторы: внешние магнитные поля, собственное напряженное состояние металла конструкции и другие, что снижает достоверность способа.
Техническая задача изобретения заключается в возможности диагностирования предельного состояния материала магистрального газопровода в процессе эксплуатации без вырезки образцов.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе определения предельного состояния материала конструкции, заключающегося в том, что определяют ударную вязкость материала конструкции и судят по ней о предельном состоянии материала конструкции, отличающийся тем, что на образцах, изготовленных из того же, что и исследуемая конструкция, материала, в различных структурных состояниях, определяют ударную вязкость и измеряют скорость звука, устанавливают корреляционную зависимость между ударной вязкостью и скоростью звука, измеряют скорость звука конструкции в исследуемой зоне, по этому значению и корреляционной зависимости определяют ударную вязкость материала конструкции и по отношению к нормативной ударной вязкости или ударной вязкости, соответствующей хрупкому разрушению материала, судят о предельном состоянии материала конструкции.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлены корреляционные зависимости величин ударной вязкости и скорости звука для низколегированной стали 09Г2С, а также предельные значения этих величин (фиг. 3, 4).
Для построения корреляционной зависимости между величинами ударной вязкости и скорости звука материала, вырезаются образцы из труб магистрального газопровода одной партии и одного проката: 1 образец из аварийного запаса; 2 образец из трубы после длительной эксплуатации, один из которых подвергают термическому старению для достижения предельного состояния. С помощью измерителя скорости акустических волн измеряют величину скорости звука на каждом образце. После, из тех же образцов изготовляют образцы по ГОСТ 9454-78 и испытывают их на ударный изгиб.
Представленные экспериментальные данные (Фиг. 1, 2) свидетельствуют, что с увеличением срока эксплуатации и дополнительного искусственного старения, происходит снижение, как ударной вязкости, так и значения скорости звука аналогичной закономерностью.
С увеличением срока эксплуатации и старения материала, излом в образце переходит из вязкого в квази-хрупкий, а при достижении предельного состояния становится полностью кристаллическим, что свидетельствует о хрупком разрушении. Значение ударной вязкости (ан), когда в образце обнаруживается 100%-ный кристаллический излом, принимается за предельное состояние, и дальнейшая эксплуатация конструкции с такими свойствами становится опасной. Данный подход к оценке предельного состояния конструкции относится к ситуации, когда в нормативных актах (документах) отсутствуют нормативные требования по показателю ударной вязкости. Если задается нормативная величина ударной вязкости (ан) оценка предельного состояния материала, проводится относительно этой характеристики.
Применение предлагаемого способа позволяет повысить оперативность сбора информации параметров надежности конструкции, снизить трудоемкость диагностирования предельного состояния материала конструкции. С экономической стороны, значительно снизить материальные затраты на ведение планово-предупредительных ремонтов магистральных газопроводов и других конструкций.
Claims (1)
- Способ определения предельного состояния материала конструкции, заключающийся в том, что определяют ударную вязкость материала конструкции и судят по ней о предельном состоянии материала конструкции, отличающийся тем, что на образцах, изготовленных из того же, что и исследуемая конструкция, материала, в различных структурных состояниях определяют ударную вязкость и измеряют скорость звука, устанавливают корреляционную зависимость между ударной вязкостью и скоростью звука, измеряют скорость звука конструкции в исследуемой зоне, по этому значению и корреляционной зависимости определяют ударную вязкость материала конструкции и по отношению к нормативной ударной вязкости или ударной вязкости, соответствующей хрупкому разрушению материала, судят о предельном состоянии материала конструкции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018134635A RU2691751C1 (ru) | 2018-10-01 | 2018-10-01 | Способ определения предельного состояния материала магистральных газопроводов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018134635A RU2691751C1 (ru) | 2018-10-01 | 2018-10-01 | Способ определения предельного состояния материала магистральных газопроводов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691751C1 true RU2691751C1 (ru) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018134635A RU2691751C1 (ru) | 2018-10-01 | 2018-10-01 | Способ определения предельного состояния материала магистральных газопроводов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691751C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4168620A (en) * | 1978-02-10 | 1979-09-25 | Schrader Ernest K | Method for testing impact strength |
SU1712432A1 (ru) * | 1989-12-04 | 1992-02-15 | Харьковский Автомобильно-Дорожный Институт Им.Комсомола Украины | Способ контрол надежности литой детали из теплоустойчивой стали перлитного класса |
RU2108560C1 (ru) * | 1995-09-13 | 1998-04-10 | Юрий Иванович Пашков | Способ определения остаточного ресурса конструкции |
US6523391B1 (en) * | 2001-06-08 | 2003-02-25 | Variform Inc. | Vertical height impact testing apparatus |
RU2539111C1 (ru) * | 2011-12-21 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Способ определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей |
RU2618503C1 (ru) * | 2016-03-17 | 2017-05-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Способ контроля качества литых заготовок из стали 110г13л и устройство для его осуществления |
-
2018
- 2018-10-01 RU RU2018134635A patent/RU2691751C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4168620A (en) * | 1978-02-10 | 1979-09-25 | Schrader Ernest K | Method for testing impact strength |
SU1712432A1 (ru) * | 1989-12-04 | 1992-02-15 | Харьковский Автомобильно-Дорожный Институт Им.Комсомола Украины | Способ контрол надежности литой детали из теплоустойчивой стали перлитного класса |
RU2108560C1 (ru) * | 1995-09-13 | 1998-04-10 | Юрий Иванович Пашков | Способ определения остаточного ресурса конструкции |
US6523391B1 (en) * | 2001-06-08 | 2003-02-25 | Variform Inc. | Vertical height impact testing apparatus |
RU2539111C1 (ru) * | 2011-12-21 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Способ определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей |
RU2618503C1 (ru) * | 2016-03-17 | 2017-05-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Способ контроля качества литых заготовок из стали 110г13л и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ElBatanouny et al. | Early corrosion detection in prestressed concrete girders using acoustic emission | |
Meliani et al. | Two-parameter fracture criterion (K ρ, c-T ef, c) based on notch fracture mechanics | |
RU2536783C1 (ru) | Способ определения ресурса металла трубопроводов | |
Zvirko et al. | Non-destructive evaluation of operated pipeline steel state taking into account degradation stage | |
RU2691751C1 (ru) | Способ определения предельного состояния материала магистральных газопроводов | |
RU2730102C1 (ru) | Способ оценки стойкости трубопроводных сталей к "канавочной" коррозии | |
RU2413195C1 (ru) | Способ определения остаточного ресурса трубопроводов | |
RU2654154C2 (ru) | Способ определения остаточного ресурса трубопровода | |
Garcia et al. | Back-face strain compliance relation for SEN (B) specimens for wide range in crack lengths | |
CN110031281B (zh) | 一种确定钢材种类的方法 | |
RU2621373C1 (ru) | Способ определения составляющих ударной вязкости металла при испытании на ударный изгиб | |
RU2570237C1 (ru) | Способ определения вязкости металлических материалов | |
RU2386962C1 (ru) | Способ магнитной диагностики лопаток турбомашин из никелевых сплавов | |
RU2207530C1 (ru) | Способ контроля напряженно-деформированного состояния изделия по магнитным полям рассеяния | |
RU2108560C1 (ru) | Способ определения остаточного ресурса конструкции | |
RU2221231C2 (ru) | Способ определения остаточного ресурса металла магистрального трубопровода | |
Ahmad et al. | The probabilistic analysis of fatigue crack effect based on magnetic flux leakage | |
Mahammed et al. | Cracks length OF AA7075 measurement under electrical potential drop technique | |
RU2354957C1 (ru) | Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов | |
RU2194967C2 (ru) | Способ определения остаточного ресурса трубопровода | |
RU2685458C1 (ru) | Способ определения прочностных свойств низкоуглеродистых сталей | |
RU2706106C1 (ru) | Способ определения ресурса стальных изделий | |
RU2298772C1 (ru) | Способ определения остаточных напряжений в изделиях из ферромагнитных материалов | |
RU2777695C1 (ru) | Способ оценки стойкости сталей и сплавов к коррозии | |
Chiumiento et al. | Leeb hardness experimental tests for mechanical characterization of structural steels |