МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛЯ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ МЕТАЛЛА НАД КОНЦЕНТРАТОРОМ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТАЛЬНОЙ ТРУБЕ

В. Р. Мардамшин, Р. В. Загидулин, Т. Р. Загидулин, Т. А. Бакиев

Аннотация


Приводятся результаты исследования напряженного состояния металла в области расположения трещин в стальных трубах, которые являются концентраторами механических напряжений. Показано, что зоны пластичности металла, которые формируются около вершины трещин, и в которых механические напряжения превышают предел текучести металла, могут достигать граничной поверхности стальной трубы, создавая области с повышенным напряженным состоянием металла. Эти области на поверхности стальной трубы могут быть обнаружены с помощью магнитных структуроскопов, в частности с помощью индикаторов механического напряжения металла ИН-01м и ИН-02 сканирующего типа. Создана теоретическая модель формирования поля остаточной намагниченности металла в пространстве над граничной поверхностью стальной трубы, которая содержит концентратор механических напряжений - внутреннюю краевую трещину. В этой модели объединяются простейшая модель краевой трещины, разработанная в теории линейной механики разрушения, и теоретическая модель магнитного контроля напряженного состояния металла, основанного на применении структурно-чувствительных магнитных параметров: остаточной намагниченности и напряженности соответствующего поля остаточной намагниченности металла, формируемого в пространстве над граничной поверхностью стального изделия. Из разработанной теоретической модели формирования поля остаточной намагниченности металла следует, что характер распределения эффективного механического напряжения над концентратором механических напряжений подобен характеру распределения напряженности поля остаточной намагниченности над граничной поверхностью металла. Результаты экспериментальных исследований напряженности поля остаточной намагниченности металла над сварным соединением стальной трубы, содержащим внутренние дефекты сплошности, хорошо согласуются с теоретической моделью формирования поля остаточной намагниченности металла.

Ключевые слова


стальная труба;краевая трещина;коэффициент интенсивности напряжений;зона пластичности металла;эффективное механическое напряжение;магнитный контроль напряженного состояния металла;индикатор механического напряжения;steel pipe;edge crack;stress intensity factor;metal ductility zone;effective mechanical stress;magnetic control of stress state of metal;stress indicator;

Полный текст:

PDF

Литература


Миторхин М.Ю., Велиюлин И.И., Касьянов А.Н. Анализ средств и технологий технического диагностирования и отбраковки труб при проведении капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов ОАО «Газпром» // Территория «Нефтегаз». 2010. № 12. С. 57 - 60.

СТО Газпром 2-2.3-095-2007. Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов. М.: ОАО «Газпром», 2008. 43 с.

Николаева Е.А. Основы механики разрушения. Пермь: Изд-во Пермского государственного технического университета, 2010. 103 с.

Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989. 624 с.

Партон В.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990. 240 с.

Арзамасова Б.Н. Конструкционные материалы: справочник. М.: Машиностроение, 1990. 688 с.

Мардамшин В.Р., Бакиев Т.А., Загидулин Т.Р., Загидулин Р.В. Исследование возможности магнитного контроля напряженного состояния металла и сварных соединений стальных трубопроводов // Нефтегазовое дело. 2018. Т. 16. № 2. С. 139 - 146. DOI: 10.17122/ ngdelo-2018-2-139-146.

Загидулин Т.Р., Загидулин Р.В. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния металлоконструкций индикатором механического напряжения металла ИН-02 сканирующего типа // Нефтегазовое дело. 2017. Т. 15. № 4. С. 143 - 149. DOI: 10.17122/ ngdelo-2017-4-143-149.

Загидулин Р.В., Загидулин Т.Р., Аминев А.Ф., Осипов К.О. К вопросу непрерывного магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла по напряженности поля остаточной намагниченности // Нефтегазовое дело. 2017. Т. 15. № 1. С. 169 - 174.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2019-5-72-80

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2019 В. Р. Мардамшин, Р. В. Загидулин, Т. Р. Загидулин, Т. А. Бакиев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017