Отзыв_на_дис._Пономарёва (Разработка методики восстановления ресурса участка нефтепровода сварными муфтами)

В диссертациОннь)й сОвет Д 212.141.01 при МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская, д, 5. ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА на диссертационную работу Пономарева Павла Александровича на тему «Разработка методики восстановлении ресурса участка нефтепровода сварными муфтами)), представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.10 — Сварка, родственные процессы и ТЕХНОЛОГИИ Структура работьь На отзыв представлена диссертационная работа, состоящая из ВВедения пяти! лав, ОО1цих ВыводОВ и списка литературы из 107 наименОваний. Обгций объем диссертационной работы составляет 142 страницы, Включая 89 рисунков и 1О таблиц.

Для восстановления повр~жденного участка трубопроводов широко применяют установку стальной ремонтной муфты. Применение ремонтной муфты ~~зв~ляе~ исклю~и~ь Вырезку трубнь)х с~хной и плегей с дефектами и ~ни~ить стоимость ремонтных работ. 11ричсм установленная муфта должна Гарантировать работу до конца срока эксплуатации. Угловыс швы. соединяющие муфту с трубой„создают Высокую концентрацию напряжений и снижают несу)цук) спосооность трубопровода. И с~язи с чем первоначально приварные ремонтные муфты рассматривались как временная мера.

Проводимые последние 10-15 лет работы по усилению ремонтных муфт спосооствовали Выраоотке конструктивно-технологических решений, повышакнцих несущую способность и раси)ирению области применения муфт на сквозные ДСЧЭскты. Однако предпринятые меры оказались неэ11эфсктивп1«1ми при повышении ресурса разрезных тройников. В псрспскт р В пс спективе и и повышении 100 лет 1эабОчсго дайленпя и П1эодлснии срОка службы 11С(~)тепроводов ВплОть дО муфты оказываются слабым звеном. Поскольку магистральный трубопроводный транспорт нефти является России, а важнейшей составляющей топливно-энергетического комплекса проолем . Рма надсжнОЙ и ОРЗОпасной эксплуап1ции имеющс с й я сети магистральных нефтепроводов стоит достаточ1ю остро, представленнукэ раооту следует считать актуальноЙ, а саму постаноВку исследоВания в дан1юм Видс Впо« чне и авомсрной. В первой главе проведен анализ причин ограниченного ресурса ремонтных констрэ«кций обзор методов оценки ресурса и спосо бов его повышения.

Слаоым местом реыоптнои констр 1струкции яв'1яется угловой шов, сосдиняющиЙ ~уф~у с т убой. 11роведен анализ факторов, снижакэщих ре . р р есу с емонтной конструкции, н ТРУООЙ. сс са смонтных муфт. Апробация анализ существующих спосооов повышения рс ур' р ' муфт была произведена только при заявленных способов усиления ремонтных,1„ф. " статичсском нагружспии. Прсдсльньге давления Опр д'. е' слились по статическим критериям временного сопротивления разр, тр ыву и ещиностойкости. Поскольку нефтепроводы ра отают .

б '11от в режиме малопикл1эвой усталости, целесообразно оценивазь работоспособность ремонтных конструкций. ф р; у р ". Сфо м ли ованы задачи 1эаооты ВО второй главе предложена методика, паправлснная на повьппение 1эссурса с '" 'рса сварных соединений ремонтных констру 'к1 ий.

Методика носит расчетноюн ие сей'рс факторы, связанныс с экспериментальный характер. Лимнтиру ~ .1 р р ф ным и тем. Отличительными внешними нагрузками, оценивались расчет, у использование метода конечных особеш1остями расчетной части являлось малоцикловоЙ элементов, прогнозирование рес)рса 'а на Основе уоаВнсния усталости Мэйсона-Коффнна. Влияние на ресурс случайных факторов, зависящих от технологического процесса сборки и сварки„предложено изучать на небольших лабораторных образцах. что сокращает стоимость и длительность испытаний.

На заключительном этапе проводились натурные испытания для подтверждения результатов анализа. В третьей главе представлены результаты прймсйенйя разработанной ме~оди~~ для герметйчных муфт и троЙпйков. Проведсй айалйз напряженйого состояния сварных соединений муфты на осесимметричной модели и разрезного тройника на объемной модели с применением метода конечных элементов. Установлены особенности раооты гладких муфт и разрезных тройников иод дейс~~и~~ внутреннего давления. Основйая прйчййа Огранйченного ресурса ремонтных муфз заключается в относительном повороте стенки муфты и трубы на выходе из-под муфты, который вызывает высокие растягивающие напряжения в корйс ко~~ц~~о~о углового шва. Показано, что причпйой перегрузки ~о~~ц~в~го шва разрезного является поперечная утяжка магистрали тройника ~эффект Пуассона) в зоне напротив патрубка.

В результате поперечного сокращения этих участков возникает дополнительная нагрузка на кольцевой шов, которая уВеличиВает размах напряжений В цикле и снижает его ресурс. Даны рекомендации по снижению концентрации напряжений в сварном соединении муфты и тройника с трубой. В чепзертой главе представлены результаты экспериментальной оценки влйяййя техйологйи сваркй йа ресурс сварйого соединения, а также результата~ проверки ядекВатности разработанных модслеи и результатоВ рясчета на натурных образцах, По результатам испытаний лабораторных образцов установлены закономерности влияния зазора и формы разделки кромок на ресурс сварного соединения, внесены коррективы в конструкцию натурного образца тройнйка. Натурные йспытанйя подтвердйлй результаты расчетов.

В питой глаВС предстаВлены Основные результаты работы. Предложены варианты ремонтных ког!СтрукцнЙ, позволяющих повыс~ть отремонтированного муфтой участка, Приварка патрубка непосредственно к труб~ с последующей установкой и приваркой Остальных ~астеЙ муфты исклк!чает по~~дания перекачиваемОЙ жидкости под муфту после образования сквозного дефекта в трубе и возникновение опасной схемы нагружения. Патрубковый тройник успешно про!Пел испытания циклической нагрузкой. Разрсзк;! после испытаний показала полное отсутствие трещин в корне шва. Второй вариант был получен путем Оптимнзации параметров торо"ц!!Л1И1,'.1рическо!! Муфты, применяемОЙ для ремонта газопроводов. Парах!етры и форма торовоЙ часзи новоЙ муфт!! Подобраны так„ что уровень напряжений во всех сечениях и швах муфты находится на уровне целой трубы, а Все концентраторы оказываются В зоне сжимающих напряжений, что позволяет обеспечить ресурс па уровне неповрежденного участка трубы.

В заключительной части диссертации сформулированы основные выводы по работе. Научнаи новизна рецензируемой раооты заключается в разработке эффективной методики конечно-элементного моделирования ремонтных муфт с дальнеЙшим ее НСПОльзованием для оптимизации формы и технологии приварки ремонтных вставок, Вьнюлненный !Параметрический анализ позволил установить следующие закОномерности: 1.

Уставал~~~, что главной причиной разрушения кольцевого сварного шва является взаимный поворот стенок трубы и муфты, приводящий к дополни'!ельнОму растяженик) В кОрпе шВа. 2. Ус~анов~~но, что ~р~~иной понижснноЙ долго~еч~~с~и свар~ы~ разрезных трОЙникОВ яВляется поперечная у!Яжка металла магнстралн трОЙника В зон!." Высоких растягиваюпп1х кольцевых напряжений. Вследствие этого на шва рядом с патрубком действует дополнителышя растягивающая нагрузка. 3, Установлены зависимости долговечности ремонтных конструкций от их консзруктивных параме"Гров.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ Практическая ценность диссертационной работы состоит в разработке и внедрении новой ремонтпои констгрчкц 1 1 и и техноло! Ии ее монтажа в нефтетранспортной отрасли. 1 оответству1 ц са пе изменения внесены в норматиВный докуме1гг .

< р ' э ПАО «Т занснефть» РД-75.130.ОО-КТН-274-10 «Технология установки ремонтных констр~ 1у р ' . кций на т 3:бопроводы диаметром 1067 и 1220 мм с давлением 10 МПа». ЗАМЕЧАНИЯ ПО РАБОТЕ По диссертационной работе имеются следующие замечания: 1. В работе патрубковый тройник рекомендован н в качестве замены наг узки 1га кольцевой шов, соединяющий 1зйзрезного гройника с це11ыо снижения г состояния шва муфту с труООЙ.

Однако в р йботс не хвйтйет йнйлизй напряженно о поскольку этот шов тоже вызывает соединения с трубой сймого па1руока, концентрацию Напряжений. 2. В отсутствуют данные о влиянии ос "таточных сварочных раооте ц его емонтную напряжений на ресурс ко1 колы1евОГО уГловОГО швй, сОелиняю 1 р конструкцию с трубой. 3. Для повышения ресурса разрезпых троиш1ков ав р р,. то и едлагает местное ' тив 1гат у'бка, еализовйть которое можно 'В'личенис толщины м31 истралн напротив патр., р 4" али т ойника. Однако Он не формулирует путем приВйрки накладки к магистрали 'р .

' ' ' ет В частности, пе указана тОл1цина и длина четкис требования к накладке. накладнОго злеме!па, Гакис рекомендации могут Оказаться ИОлезньЕМИ для повышения ресурса уже устгн1овлснных 1зазрез11ых тройников. ОБЩИЙ йЫВО,!1 Сделанные замечания не снижают общей ценности диссертационной работы Пономарева Павла Александровича «Разработка методики восстановления ресурса участка нефтепровода сварными муфтами». Актуальность темы представленной научно-квалификационной работы, научная новизна ряда установленных положений, практическая цегнюсть результатов, позволяет сделать вывод о полноте ее содержания и завершенности. Диссертация выполнена на высоком научном и методическом уровне, имеет научную н практическую ценность, Работа полностью отвечает требованиям Положения о присуждении ученых степеней, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автОр заслуживает присуждения ему искомой уче!юй с1епени кандидата технических наук по специальности 05.02.10 — Сварка, родствснныс процессы и технологии.

Официальный оппонент Заместитель генерального директора .г И.Н. Пономарева ,1' ф> ООО «НУЦ «Качество», кандидат технических наук 1'05.02,) О) Контакты: 127018, Россия, г. Москва, 3-ий проезд Марьиной рощи, д, 40. Стр.1 ООО «Научно-учебный центр «Качество» кандидат технических !гаук Поном11рева Ирина Николаевна Тел,: +7 (495) 744-70-52, зл. почта: ропо1паге~ аф~ссп1г-кас11са11 о.гц .