ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Программа экспериментальных исследований из "Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов" Указанные исследования выполнены для четырех состояний металла труб (табл. 3.3). [c.449] Методика оценки статистических характеристик усталости включает в себя определение конструкции, геометрии и размеров образцов выбор схемы испытаний и ее реализацию определение напряжений в рабочем сечении образцов расчетным и экспериментальным путем проведение ускоренных статистически представительных испытаний и обработку их результатов [230, 268]. [c.449] Образцами для испытаний являлись элементы трубы, которые повторяют ее геометрию и имеют вид криволинейных пластин прямоугольного сечения. Для их изготовления использовались отрезки труб линейных участков нефтепровода диаметром 630 мм, вырезанных из участка с наибольшей эксплуатационной аварийностью, т.е. слабого звена (см. рис. 3.2). При этом предусматривалось изготовление элементов из основного металла ( ) и сварного соединения (2) труб, которые вырезались согласно схеме, представленной на рис. 3.7, и с тем условием, чтобы усталостное повреждение и разрушение происходили от нормальных напряжений, соответствующих по направлению наиболее опасным окружным напряжениям в трубе. Если элемент содержал сварной шов, последний располагался, как и в трубе, перпендикулярно окружным напряжениям. Поверхности элементов труб не подвергались какой-либо обработке. [c.450] Для испытаний элементов труб на усталость выбрана схема консольного нагружения поперечным изгибом в одной плоскости. Задача о выборе коэффициента асимметрии цикла напряжений для усталостных испытаний элементов труб не имеет однозначного решения, так как указанный коэффициент является, как и внутреннее давление, случайной величиной. В этой связи при испытаниях был принят симметричный цикл (г = -1). Такой выбор обоснован двумя причинами. Симметричный цикл позволяет на одном и том же образце исследовать в одинаковых условиях сопротивление усталости металла одновременно как с наружной, так и с внутренней стороны трубы. Такой цикл можно пересчитать в любой эксплуатационный по известной процедуре приведения [85]. [c.451] Для того чтобы ускорить процесс испытаний, было разработано специальное устройство, которое позволяет одновременно испытывать до 12 элементов труб (рис. 3.8). [c.451] Оценка параметров функции распределения пределов выносливости осуществлялась статистическим методом вверх-вниз [235], который позволяет сократить количество испытуемых элементов, не снижая точности оценок характеристик сопротивления усталости. [c.451] Ускоренные статистически представительные испытания реализовывались с помощью электрогидравличсского вибростенда ЭГВ-10/200. До начала испытаний экспериментально регистрировались амплитудно-частотные характеристики элементов (рис. 3.8, б), по которым устанавливалась область резонансных колебаний. [c.452] Поскольку испытываемый элемент трубы имеет криволинейную форму, было исследовано влияние кривизны и варианта закрепления (выпуклостью вниз или выпуклостью вверх) криволинейного элемента на напряжения, возникающие в его опасном сечении. Анализ амплитудно-частотных зависимостей показал, что как кривизна элемента, так и способ закрепления несущественно влияют на собственную частоту колебания и величину напряжения в его рабочем сечении. [c.452] По данным тензометрических измерений деформаций в статическом и динамическом режимах и с учетом упругих постоянных материала были определены напряжения в рабочем сечении элементов труб. [c.453] Результаты испытаний отдельно для каждой группы элементов фиксировались в виде реализаций — последовательности испытаний (на рис. 3.9 в качестве примера представлены реализации для элементов основного металла в исходном состоянии и после длительной наработки). Для каждой реализации подсчитывались количество разрушенных элементов на каждой ступени нагружения и, и общее количество разрушенных элементов в каждой серии т (где I — порядковый номер ступени, считая I = О для наименьшего значения напряжений, при котором проводились испытания в данной реализации). [c.453] Вернуться к основной статье