Предельное состояние трубопровода с кольцевым дефектом

Определены условия пластического разрушения трубопровода с кольцевым дефектом при комбинированном нагружении изгибающим моментом, продольным усилием и внутренним давлением. Для проведения анализа несущей способности трубопровода при комбинированном нагружении получена простая аналитическая зависимость предельного изгибающего момента от внутреннего давления и осевого усилия. Проведено сравнение результатов аналитических расчетов с результатами численного моделирования несущей способности трубопровода с кольцевым дефектом методом конечных элементов. Установлено удовлетворительное соответствие результатов расчетов. Показана возможность применения полученного соотношения при построении диаграммы трещиностойкости для оценки прочности трубопровода с кольцевым трещиноподобным дефектом.

На основе диаграммы трещиностойкости проанализирована прочность кольцевых стыков с дефектами при различных сочетаниях геометрических параметров дефектов, механических свойств металла стыков и эксплуатационных нагрузок и воздействий. Разработанная методология позволяет проводить анализ прочности трубопроводов с кольцевыми дефектами для всех сочетаний указанных параметров, встречающихся при эксплуатации и ремонте. Результаты могут использоваться для ранжирования участков подземных трубопроводов с технологическими дефектами кольцевых стыков по степени близости к предельному состоянию в зависимости от геометрических параметров дефектов, механических свойств металла стыков и эксплуатационных нагрузок и воздействий.