Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання
Доведено актуальність проблематики пов’язаної з періодичною діагностикою та ремонтом лінійної ділянки магістральних трубопроводів та доцільність застосування ремонтних технологій для відновлення необхідної товщини стінки. Експериментальна частина роботи полягала у заварюванні корозійного дефекту на...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2020-12-01
|
| Series: | Mechanics and Advanced Technologies |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/211148 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849248826853949440 |
|---|---|
| author | Iryna Perepichai Andrii Perepichai Constantine Zvorykin |
| author_facet | Iryna Perepichai Andrii Perepichai Constantine Zvorykin |
| author_sort | Iryna Perepichai |
| collection | DOAJ |
| description | Доведено актуальність проблематики пов’язаної з періодичною діагностикою та ремонтом лінійної ділянки магістральних трубопроводів та доцільність застосування ремонтних технологій для відновлення необхідної товщини стінки. Експериментальна частина роботи полягала у заварюванні корозійного дефекту на зовнішній поверхні труби послідовним наплавлення “ниткових” валиків в середовищі СО2 (MAG) – metal active gas та ручним дуговим (MMA) – manual metal arc способом в три шари, з контурним швом. Наведено результати залишкового напружено-деформованого стану, отримані експериментальним шляхом при заварюванні дефекту корозійного походження, а також – моделювання напружено-деформованого стану (НДС) методом скінченних елементів (МСЕ), який формується при цьому на ділянці труби із сталі 17Г1С діаметром 1420×16 мм. В якості моделі дефекту прийнято заглиблення овальної форми розмірами 100×60 мм і глибиною 6 мм в центральній частині. Проведено аналіз та порівняння розподілу напружень, пластичних деформацій та переміщень для цих способів. Встановлено основні фактори, що впливають на НДС. Показано, що НДС для різних способів зварювання має однаковий характер розподілу, але відрізняється за величиною. Зроблено припущення про взаємозв’язок переміщень зразка при формуванні залишкових напружень у вільному стані та, при наявності жорстких в’язей. Підтверджено доцільність використання MAG способу ремонту стоншеної ділянки магістрального трубопроводу з точки зору формування рівня залишкового НДС. Виявлено ефект пов'язаний з формуванням області з підвищеними значеннями залишкових напружень розтягу після накладання останнього шва кожного шару який пояснюється дією поперечної та повздовжньої усадки металу через взаємодію останнього валика в шарі з боковою стінкою дефекту. |
| format | Article |
| id | doaj-art-d0155d59ac2641098bd40f1776f07cd6 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2521-1943 2522-4255 |
| language | English |
| publishDate | 2020-12-01 |
| publisher | National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | Article |
| series | Mechanics and Advanced Technologies |
| spelling | doaj-art-d0155d59ac2641098bd40f1776f07cd62025-08-20T03:57:44ZengNational Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"Mechanics and Advanced Technologies2521-19432522-42552020-12-013(90)10.20535/2521-1943.2020.0.211148Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварюванняIryna Perepichai0Andrii Perepichai1Constantine Zvorykin2Аспірант ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАНУ, м. КиївКПІ ім. Ігоря Сікорського, м. КиївКПІ ім. Ігоря Сікорського, м. КиївДоведено актуальність проблематики пов’язаної з періодичною діагностикою та ремонтом лінійної ділянки магістральних трубопроводів та доцільність застосування ремонтних технологій для відновлення необхідної товщини стінки. Експериментальна частина роботи полягала у заварюванні корозійного дефекту на зовнішній поверхні труби послідовним наплавлення “ниткових” валиків в середовищі СО2 (MAG) – metal active gas та ручним дуговим (MMA) – manual metal arc способом в три шари, з контурним швом. Наведено результати залишкового напружено-деформованого стану, отримані експериментальним шляхом при заварюванні дефекту корозійного походження, а також – моделювання напружено-деформованого стану (НДС) методом скінченних елементів (МСЕ), який формується при цьому на ділянці труби із сталі 17Г1С діаметром 1420×16 мм. В якості моделі дефекту прийнято заглиблення овальної форми розмірами 100×60 мм і глибиною 6 мм в центральній частині. Проведено аналіз та порівняння розподілу напружень, пластичних деформацій та переміщень для цих способів. Встановлено основні фактори, що впливають на НДС. Показано, що НДС для різних способів зварювання має однаковий характер розподілу, але відрізняється за величиною. Зроблено припущення про взаємозв’язок переміщень зразка при формуванні залишкових напружень у вільному стані та, при наявності жорстких в’язей. Підтверджено доцільність використання MAG способу ремонту стоншеної ділянки магістрального трубопроводу з точки зору формування рівня залишкового НДС. Виявлено ефект пов'язаний з формуванням області з підвищеними значеннями залишкових напружень розтягу після накладання останнього шва кожного шару який пояснюється дією поперечної та повздовжньої усадки металу через взаємодію останнього валика в шарі з боковою стінкою дефекту.http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/211148дефект корозійного походженняручне-дугове зварювання (MMA)зварювання в середовищі СО2 (MAG)метод скінченних елементів (МСЕ)напружено-деформований стан (НДС) |
| spellingShingle | Iryna Perepichai Andrii Perepichai Constantine Zvorykin Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання Mechanics and Advanced Technologies дефект корозійного походження ручне-дугове зварювання (MMA) зварювання в середовищі СО2 (MAG) метод скінченних елементів (МСЕ) напружено-деформований стан (НДС) |
| title | Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання |
| title_full | Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання |
| title_fullStr | Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання |
| title_full_unstemmed | Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання |
| title_short | Напружено-деформований стан при відновленні об'єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання |
| title_sort | напружено деформований стан при відновленні об єктів з корозійними дефектами шляхом заварювання |
| topic | дефект корозійного походження ручне-дугове зварювання (MMA) зварювання в середовищі СО2 (MAG) метод скінченних елементів (МСЕ) напружено-деформований стан (НДС) |
| url | http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/211148 |
| work_keys_str_mv | AT irynaperepichai napruženodeformovanijstanprivídnovlenníobêktívzkorozíjnimidefektamišlâhomzavarûvannâ AT andriiperepichai napruženodeformovanijstanprivídnovlenníobêktívzkorozíjnimidefektamišlâhomzavarûvannâ AT constantinezvorykin napruženodeformovanijstanprivídnovlenníobêktívzkorozíjnimidefektamišlâhomzavarûvannâ |