Автореферат (Разработка методики восстановления ресурса участка нефтепровода сварными муфтами), страница 4

Затем торовые части приваривают к трубекольцевыми угловыми швами. Швы выполняют со стороны внутренней полостипод муфтой. Доступ для выполнения швов обеспечиваются благодаря большомуразмеру внутренней полости. Завершают монтаж сваркой продольных и кольцевыхстыковых швов цилиндрических частей муфты. Размеры полости позволяют использовать её для ремонта сильно деформированной стенки трубы. На базе этоймуфты возможна разработка конструкции долговечного разрезного тройника.

Внастоящее время завершается получение патента на новую ремонтную конструкцию.Анализ технологии монтажа показал, что остаточные сварочные напряжения,вызванные поперечной усадкой замыкающего стыкового шва (соединяющего торовую и цилиндрическую части муфты) приводят к раскрытию угла  (Рис. 14) ирастяжению в корне углового кольцевого шва. Решение термомеханической задачив ПК «Сварка» показало, что доминирующим фактором при выбранной форме14муфты является продольная усадка стыкового шва, снижающая величину угла  .В результате корень шва после сварки находится в поле сжимающих напряжений.Продольная усадкаПоперечная усадка-190 МПаРис. 14.

Распределение эквивалентных напряжений в сварном соединении новоймуфты с трубой под действием внутреннего давления и остаточных сварочных напряжений. Справа – увеличенный фрагмент сварного соединения и распределение в нем напряжений, действующих в радиальномнаправленииМетодика восстановления поврежденного участка предусматривает использование новой торо-цилиндрической конструкции муфты взамен гладкой цилиндрической. Для этого необходимо иметь набор таких муфт для различных типоразмеров труб. Параметры муфт подбираются на основе серии численных экспериментов.ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:1.

Анализ существующих ремонтных муфт показывает, что срок их службысостоит из двух этапов с существенным различием условий работы и требований кконструкции муфт: до потери герметичности поврежденной трубы муфта обеспечивает разгрузку поврежденной трубы, поэтому важен плотный контакт без зазора междутрубой и муфтой; после образования сквозного дефекта в трубе лимитирующим факторомявляется долговечность сварного соединения муфты с трубой.2. Разработанная методика восстановления ресурса участка нефтепроводасварными муфтами обеспечивает выявление причин ограниченной долговечностиремонтных конструкций и их целенаправленную доработку для обеспечения требуемого ресурса.3.

Установлено, что главной причиной разрушения кольцевого сварного шваремонтной муфты является взаимный поворот стенок трубы и муфты, приводящийк дополнительному растяжению в корне шва.4. На основе компьютерного моделирования разработана новая конструкциямуфты, обеспечивающая долговечность сварных соединений на уровне неповрежденной трубы. Эффект достигается за счет замены нахлесточных замыкающих15сварных соединений на стыковые. На конструкцию муфты подана заявка на патент.5.

Установлено, что причиной пониженной долговечности сварного разрезного тройника является поперечная утяжка металла магистрали тройника в зоневысоких растягивающих кольцевых напряжений. Вследствие этого на участоккольцевого шва рядом с патрубком действует дополнительная поперечная растягивающая нагрузка. Определена рациональная конфигурация усиливающих накладок, снижающих эту нагрузку.6. В результате моделирования технологического процесса монтажа разработанной муфты на поврежденный участок трубы установлено, что продольная усадка кольцевого шва, соединяющего торовую часть муфты с трубой, способствуетобразованию сжимающих напряжений в корне кольцевого углового шва и устраняет неблагоприятное воздействие поперечной усадки того же шва, что в результате повышает долговечность муфты.7. Установлено, что приварка патрубка к трубе повышает долговечность разрезного тройника по сравнению с аналогичной гладкой муфтой за счет предотвращения попадания продукта в промежуток между трубой и муфтой.

Ресурс разработанной конструкции тройника подтвержден натурными испытаниями.8. По результатам проведенных исследований измененная конструкция разрезного тройника и технология ее монтажа внесены в действующий нормативныйдокумент ПАО «Транснефть» РД-75.180.00-КТН-274-10 для нефтепровода Восточная Сибирь – Тихий океан.Основное содержание диссертации отражено в публикациях:1.

Королев С.А., Пономарев П.А. Существующие ремонтные конструкциидля магистральных нефтепроводов высокого давления // Инженерный вестник.2013. № 11. С.67-74. (0,50 п.л. / 0,30 п.л.)2. Куркин А.С., Королев С.А., Пономарев П.А. Анализ причин ограниченного ресурса конструкций для ремонта нефтепровода // Сварка и диагностика.2014. № 5. С.58–61. (0,75 п.л. / 0,30 п.л.)3.

Куркин А.С., Бровко В.В., Пономарев П.А. Особенности ремонтных конструкций и технологий их сварки при ремонте магистральных трубопроводов беззамены трубы // Журнал нефтегазового строительства. 2015. №1. С.40-43.(0,5п.л. / 0,15 п.л.)4.

Влияние зазора между трубой и сварной муфтой на циклическую прочность кольцевого шва / П.А. Пономарев [и др.] // Сварка и диагностика. 2015. № 5.С.56–60. (0,94 п.л. / 0,35 п.л.)5. Куркин А.С., Королев С.А., Пономарев П.А. Повышение ресурса сварныхмуфт на основе компьютерного моделирования // Наука и образование. Рег. № ФС77-48211. 2015. №12. С.26-39. DOI: 10.7463/1215.0828471 (0,81п.л. / 0,35 п.л.)6. Анализ работоспособности магистральных трубопроводов, отремонтированных с помощью разрезных муфт / П.А.

Пономарев [и др.] // Территория нефтегаз. 2015. №8. С.32-36. (0,56 п.л. / 0,10 п.л.)7. Куркин А.С., Пономарев П.А. Методы повышения ресурса ремонтныхконструкций трубопроводов // Сварка и диагностика. 2016. №4. С.60-63.(0,56 п.л. / 0,35п.л.)16.