Остаточные ресурсы трубопроводов

Задание 4
Введение 5
1 Остаточный ресурс трубопровода 7
2 Расчет остаточного ресурса трубопровода в системе Mathcad 12
Заключение 15
Список использованной литературы 17

Открытая архитектура приложения в сочетании с поддержкой технологий .NET и XML позволяют легко интегрировать Mathcad практически в любые ИТ-структуры и инженерные приложения.
Основные возможности Mathcad:
Решение дифференциальных уравнений, в том числе и численными методами;
Построение двумерных и трёхмерных графиков функций (в разных системах координат, контурные, векторные и т. д.);
Использование греческого алфавита как в уравнениях, так и в тексте;
Выполнение вычислений в символьном режиме;
Выполнение операций с векторами и матрицами;
Символьное решение систем уравнений;
Аппроксимация кривых;
Выполнение подпрограмм;
Поиск корней многочленов и функций;
Проведение статистических расчётов и работа сраспределением вероятностей;
Поиск собственных чисел и векторов;
Вычисления с единицами измерения;
Интеграция с САПР-системами, использование результатов вычислений в качестве управляющих параметров.
С помощью Mathcad инженеры могут документировать все вычисления в процессе их проведения.
Проведенный расчет в системе Mathcad представлен ниже.
Остаточный ресурс трубопровода:
Заключение
В реальных условиях эксплуатации любая металлическая конструкция, претерпевая регулярные нагрузки, в результате чего накапливаются дефекты, что фактически снижает расчетный срок эксплуатации, так как снижает надежность системы.
Практически любое несоответствие параметра, контролируемого в процессе эксплуатации, есть дефект, так как контролируемые характеристики должны соответствовать строго регламентированным нормам. В процессе же работы любой дефект может стать причиной отказа как отдельного элемента системы, так и всей конструкции в целом.
Отклонение рабочего параметра от нормы задается научно или на основании практического опыта. Основной металл и сварные соединения трубопровода содержат множество различных дефектов, возникающих в процессе изготовления труб, их транспортировке и монтаже на строительной площадке, при эксплуатации и ремонте трубопровода [9-10].
Так основной металл сталей, используемых для отливки труб, обладает рядом микродефектов практически всегда: микротрещины, микропоры, границы зерен, скопления дислокаций и вакансий, разнозернистость металла сварных соединений, т.п. Фактически данные дефекты также являются центрами концентрации напряжений и могут стать источником зарождения усталостных трещин.
Практически микродефекты есть те же дефекты и способны вызывать локальное охрупчивание металла, что является серьезной опасностью.
Все дефекты, выявленные при дефектоскопии основного металла и сварных соединений физическими методами, по своим геометрическим параметрам подразделяются на плоскостные и объемные.
С точки зрения ремонтопригодности выявляемые при обследовании трубопроводов и других конструкций дефекты подразделяются на:
исправимые - устранение которых технически возможно и экономически целесообразно;
неисправимые - устранение которых связано со значительными затратами или невозможно.
При наличии циклических нагрузок, то есть в условиях тяжелой эксплуатации трубопровод сохранит работоспособность еще в течение 22 лет работы.
Расчет остаточного ресурса важен предупреждения катастроф, связанных с износом рабочего оборудования. Находящийся в длительной эксплуатации трубопровод является объектом возможных катастрофических разрушений. Однако расчет остаточного ресурса позволяет в плановом порядке поддерживать ресурс важнейших объектов, таких как трубопроводные системы.
Тем не менее, только одного расчета недостаточно, необходимо также применить способы диагностики наиболее подверженных износу участков трубопровода, а является дополнением для оценки работоспособности трубопровода в целом с учетом и наименее подверженных износу участков трубопровода.
Список использованной литературы:
1. Шумайлов А.С. Гумеров А.Г., Молдованов О.И. Диагностика магистральных трубопроводов // М.: Недра, 1992. - 251 с.
2. Будзуляк Б.В. и др. Способ определения остаточного ресурса металла труб магистрального трубопровода, предназначенных для повторного использования. Патент RU 2226681 от 19.08.2202.
3. Куманин В.И. и др. Способ оценки остаточного ресурса паропроводов. А.с. СССР № 1460658 от 12.03.87 (прототип).
4. Макаров Е. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс // СПб: 2011. – 308 с.
5. Мустафин Ф.М., Лукьянова И.Э. Разработка методики прогнозирования остаточного ресурса нефтегазопромысловых трубопроводов. // Трубопроводный транспорт нефти и газа: Материалы Всероссийской науч.-техн. конф. – Уфа: УГНТУ, 2002.
6. Защита подземных металлических сооружений от коррозии: Справочник / И.В. Стрижевский, А.Д. Белоголовский, В.И. Дмитриев и др. – М.: Стройиздат, 1996. – 303с.
7. Цикерман Л.Я. Диагностика коррозии трубопроводов с применением ЭВМ. – М: Недра, 1977. – 319 с.
8. Бородавкин П.П., Березин В.Л.: Сооружение магистральных трубопроводов: Учебник для ВУЗов. – М.: Недра, 1987.
9. Бабин Л.А., Григоренко П.Н., Ярыгин Е.Н. Типовые расчеты при сооружении трубопроводов Учеб. пособие. для вузов. – М.: Недра, 1995.
10. Чирсков В.Г., Березин В.Л., Телегин Л.Г. Строительство магистральных трубопроводов: Справочник. – М.: Недра, 1991.
14