Оценка остаточного ресурса оборудования и предельного состояния конструкционных материалов при усталостном нагружении по результатам электромагнитных измерений
Диссертация
На первом этапе с целью получения достоверных результатов о состоянии материала оборудования при измерении электрофизических характеристик исследуемого объекта были установлены оптимальные параметры преобразователя, а также определены зона действия датчика и влияние воздушного зазора. Вызвано это тем, что плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное состояние проблемы оценки ресурса оборудования нефтегазоперерабатывающей промышленности
- 1. 1. Анализ аварийности и случаев разрушения на объектах нефтегазовой отрасли
- 1. 2. Современные методы оценки ресурса безопасной эксплуатации оборудования нефтегазовой отрасли
- 1. 3. Электромагнитные методы неразрушающего контроля
- 1. 4. Применение электромагнитных методов неразрушающего контроля для оценки состояния металла оборудования
- Выводы по первой главе
- 2. Оборудование и методики исследования влияния циклического нагружения на электромагнитные параметры металла
- 2. 1. Выбор и обоснование материала для исследований
- 2. 2. Оборудование и методика проведения электромагнитных измерений поверхностных характеристик материала
- 2. 3. Влияние входных параметров и внешней среды на исследование электромагнитных параметров
- 2. 4. Оборудование для проведения испытаний на усталость
- 2. 5. Определение погрешности прямых измерений
- Выводы по второй главе
- 3. Влияние малоциклового нагружения металла оборудования на его электромагнитные параметры
- 3. 1. Исследование влияния циклического нагружения на электромагнитные параметры стали 09Г2С
- 3. 2. Влияние уровня накопленных повреждении в металле на ^ изменение степени затухания
- 3. 3. Зависимость изменения длительности отклика электромагнитного сигнала от уровня накопления усталостных повреждений
- Выводы по третей главе
- Разработка метода оценки остаточного ресурса оборудования по электромагнитным параметрам
- Выводы по четвертой главе
Список литературы
- Абакумов A.A. (мл.) Система неразрушающего контроля крупногабаритных ферромагнитных объектов / Абакумов A.A. (мл.), Касатов Е. А. // Тезисы докладов V международной конференции по безопасности АЭС, г. Обнинск, ИАТЭ. 1998.
- Абакумов A.A. Магнитная диагностика газонефтепроводов. М.: Энергоатомиздат, 2001. — 440 с.
- Абдуллин И.Г. Техника эксперимента в химическом сопротивлении материалов: Учеб. пособие / Абдуллин И. Г., Агапчев В. И., Давыдов С. Н. -Уфа: Изд. УНИ, 1985.- 100 с.
- Абросимов A.A. Экология переработки углеводородных систем: Учебник / Под ред. д-ра хим. наук, проф. М. Ю. Долматова, д-ра техн. наук, проф. Е. Г. Теляшева. М.: Химия, 2002. — 608 с.
- Агиней Р.В. Алгоритм определения механических напряжений в металле трубопроводов по коэрцитивной силе металла / Агиней Р. В., Кузьбожев A.C., Андронов И. Н. // Нефтегазовое дело. 2007. Том 5. № 1. — С. 235−240.
- Агиней Р.В. Учет состояния материала конструкции при определении механических напряжений коэрцитиметрическим методом / Агиней Р. В.,
- Кузьбожев A.C., Теплинский Ю. А., Андронов И. Н. // Контроль. Диагностика. 2005. № 5. — С. 6−8.
- Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев металлов. М: Наука, 1983. — 280 с.
- Аязян Г. К. Расчет автоматических систем с типовыми алгоритмами регулирования: Учебное пособие. Уфа: Изд. Уфим. нефт. ин-та, 1989. -136 с.
- Баширов М.Г. Обеспечение безопасности эксплуатации и оценка ресурса оборудования для переработки нефти электромагнитными методами диагностики: автореферат дис.. док. тех. наук Уфа: УГНТУ, 2002.
- Баширова Э.М. Идентификация состояния металла нефтегазового оборудования по параметрам передаточной функции / Баширова Э. М., Кузеев М. И., Кузеев И. Р. // Мировое сообщество: проблемы и пути решения. 2005. № 17.-С. 14−29.
- Баширова Э.М. Оценка предельного состояния металла оборудования для переработки углеводородного сырья с применением электромагнитного метода контроля: Дис.. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2005.
- Баширова Э.М. Оценка текущего состояния металла нефтегазового оборудования с помощью параметров передаточной функции /
- Баширова Э.М., Свободина H.H.// Нефтегазовое дело. 2005.
- URL: http://www.ogbus.ru/authors/Bashirova/bash 1 .pdf
- Безлюдько Г. Я. Эксплуатационный контроль усталостного состояния и ресурса металлопродукции неразрушающим магнитным (коэцитиметрическим) методом. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2003. № 2. — С. 20−26.
- Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. М: Высшая школа, 1996.-638 с.
- Бикбулатов Т.Р. Выбор оптимальных параметров вихретокового преобразователя при оценке технического состояния / Бикбулатов Т. Р., Наумкин Е. А., Петров В. А., Кузеев И. Р. // Химическая техника. 2010. № 3. — С. 11−13.
- Веревкин А.П. Теория систем: Учеб. пособие / Веревкин А. П., Кирюшин О. В. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. — 110 с.
- Вильданов Р.Г. Обеспечение безопасности эксплуатации оболочковых конструкции с использованием метода магнитного сканирования. Дис.. докт. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2007.
- Вильданов Р.Г. Разработка датчиков потерь на перемагничивание для контроля напряженно-деформированного состояния металлических конструкций // Контроль. Диагностика. 2008. № 10. — С. 48−50.
- Газиев P.P. Оценка долговечности биметаллических аппаратов на примере установки замедленного коксования. Дис.. канд. техн. наук. -Уфа, 1992.
- Гареев А.Г. Основы обработки и визуализации экспериментальных данных: Учеб. пособие: Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. — С. 82.
- Гейзер A.A. Основные уравнения физических процессов в вихретоковом преобразователе на основе закона электромагнитной индукции // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2001, № 2. — С. 12−15.
- Герасимов В.Г. и др. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий / В. Г. Герасимов, В. В. Клюев, В. Е. Шатерников. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 272 с.
- Горкунов Э.С. Влияние пористости слоев на магнитные свойства многослойных ферромагнитных изделий / Горкунов Э. С., Митропольская С. Ю., Алексиев A.A. // Дефектоскопия. 2006. — № 5. — С. 3−9.
- Горкунов Э.С. Влияние упругой и пластичной деформации на коэрцитивную силу пористых ферромагнитных материалов / Горкунов Э. С., Захаров В. А., Мужицкий В. Ф., Ульянов А. И., Чулкина A.A. // Дефектоскопия. 1992. № 10. — С. 3−36.
- Горкунов Э.С. Магнитные и электромагнитные методы оценки износостойкости стальных изделий / Горкунов Э. С., Сомова В. М.,
- Макаров A.B., Коган J1.X., Коршунов Л. Г. // Дефектоскопия. 1995. № 6. -С. 33−39.
- Горкунов Э.С. Магнитные методы контроля качества поверхностного упрочнения стальных изделий / Горкунов Э. С., Лапидус Б. М. Свердловск: РИСО УНЦ АН СССР, 1986. — 56 с.
- Горкунов Э.С. Магнитные приборы контроля структуры и механических свойств стальных и чугунных изделий // Дефектоскопия. -1992. № 10.-С. 3−36.
- Горкунов Э.С. Магнитный структурно-фазовый анализ ферромагнитных сталей и сплавов// Дефектоскопия. 1991. № 4. — С. 24−56.
- ГОСТ 14 249–89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
- ГОСТ 18 353–79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.
- ГОСТ 24 289–80. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения.
- ГОСТ 24 450–80. Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения.
- ГОСТ 25.315−82. Контроль неразрушающий электрический. Термины и определения.
- ГОСТ 25.506−85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.
- ГОСТ 27.002−89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
- ГОСТ 27.003−90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности.
- ГОСТ Р 52 857.6−2007. Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках.
- ГОСТ Р ИСО 12 718−2009. Контроль неразрушающий. Контроль вихретоковый. Термины и определения.
- Гусенков А.П. Малоцикловая прочность оболоченных конструкций / Гусенков А. П., Москвитин Г. В., Хорошилов В. Н. М: Наука, 1989. — 254 с.
- Давыдкин С.А. Анализ аварий на объектах нефтегазовой промышленности / Давыдкин С. А., Намычкин А. Ю. // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. 2007. 6(16). — 7 с. URL: http://ipb.mos.ru/ttb/2007−6.-420 700 050/0079
- Дорофеев A. J1. Электромагнитная дефектоскопия / Дорофеев A.JI., Казаманов Ю. Г. М.: Машиностроение, 1980. — 232 с.
- Дубов A.A. Проблемы оценки ресурса стареющего оборудования // Безопасность труда в промышленности. 2002. № 12 — С. 30−38.
- Дубов A.A. Способ определения предельного состояния металла и ресурса оборудования с использованием параметров магнитной памяти металла // Контроль. Диагностика. 2004. № 1 — С. 8−16.
- Дубов A.A. Экспресс-метод контроля сварных соединений с использованием магнитной памяти металла // Сварочное производство. -1996. № 11.- С. 33−36.
- Дубов A.A. Физические основы метода магнитной памяти металла / Дубов A.A., Влавов В. Т. М.: ЗАО «ТИССО», 2004. — 424 с.
- Дякин В.В. Теория и расчет накладных вихретоковых преобразователей / Дякин В. В., Сандовский В. А. М.: Наука, 1981.- 136 с.
- Жуков C.B. Исследование параметров полей механических напряжений в металлических конструкциях приборами «Комплекс-2″. Сервер „Неразрушающий контроль в России“ / Жуков C.B., Копица H.H. URL: http://www.ndt.ru/articles/dtest.shtml
- Зацепин H.H. Физические методы и средства неразрушающего контроля. Минск: Наука и техника, 1976. — 264 с.
- Ибрагимов И.Г. О возможности измерения напряжений в сварных швах методом потерь перемагничивания / Ибрагимов И. Г., Вильданов Р. Г. // Электронный научный журнал „Нефтегазовое дело“. 2005. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Ibragimov/Ibragimov l. pdf
- Ибрагимов И.Г. Оценка напряженно-деформированного состояния резервуаров методом потерь перемагничивания / Ибрагимов И. Г., Вильданов Р. Г. // Безопасность труда в промышленности. 2004. № 7. — С. 36−38.
- Калашников С.А. Влияние условий эксплуатации на усталостную прочность оболочковых конструкций из стали 09Г2С: Дис.. канд. техн. наук. Уфа, 1998.
- Касаткин A.C. Электротехника: Учеб. пособие для ВУЗов. / Касаткин A.C., Немцов M.B. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 440 с.
- Кирюшин O.B. Управление техническими системами: курс лекций. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. 116 с.
- Клейменов A.B. Анализ влияния промышленных рисков на эффективность нефтегазовых проектов // Газовая промышленность. 2008. № 9. — С. 44−46.
- Кондрашова О.Г. Причинно-следственный анализ аварий вертикальных стальных резервуаров / Кондрашова О. Г., Назарова М. Н. // Электронный научный журнал „Нефтегазовое дело“. 2004. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Kondrashova/Kondrashoval.pdf
- Кондрошова О.Г. Определение ресурса адаптивности нефтезаводского оборудования к накоплению повреждений металла по изменению магнитных характеристик: Дис.. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2006.
- Коробцов A.C. Показатели качества неразрушающего контроля // Контроль. Диагностика. 2006. № 1. — С. 32−42.
- Кузеев И.Р. Оценка предельного состояния конструкционных материалов феррозондовым методом контроля / Кузеев И. Р., Наумкин Е. А., Кондрашова О. Г., Шарипкулова А. Т. // Нефтегазовое дело. Уфа: Изд. „Нефтегазовое дело“. 2005. т. 3. — С. 293−296.
- Кузеев И.Р. Электромагнитная диагностика оборудования нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств: Учеб. пособие / Кузеев И. Р., Баширов М.Г.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. 294 с.
- Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения: Учеб. пособие для вузов. М: Радио и связь, 1985. — 368 с.
- Кулеев В.Г. Влияние механических напряжений на некоторые свойства магнитострикционных материалов / Кулеев В. Г., Бородин В. И. Теория. -ФММ. 1973. 33. вып. 2. -С. 227−240.
- Кулеев В.Г. Магнитоупругие явления в ферромагнитных сталях в малых магнитных полях, перпендикулярных направлению действия циклических растягивающих и сжимаемых напряжений / Кулеев В. Г, Ригмант М. Б. -ФММ. 1995. 79. вып. 1.
- Кулеев В.Г. Нулевые линии поля рассеяния на поверхности ферромагнитных стальных труб с дефектами / Кулеев В. Г., Дубов A.A., Лопатин В. В. // Дефектоскопия. 2002. № 5. — 62 с.
- Кулеев В.Г. О возможности использования зависимости остаточной намагниченности от упругих напряжений для их неразрушающего контроля в стальных ферромагнитных конструкциях / Кулеев В. Г., Атангулова Л. В., Вида Г. В. // Дефектоскопия. 2000. № 12. — С. 7−19.
- Кулеев В.Г. Экспериментальное изучение полей рассеяния упруго- и пластически изогнутых стальных труб в поле земли / Кулеев В. Г., Атангулова Л. В., Вида Г. В. // Дефектоскопия. 2003. № 5. — С. 62.
- Ленджер Б.Ф. Расчет сосудов давления на малоцикловую долговечность // Техническая Механика. 1962. № 3. — С. 97−113.
- Маннапов Р.Г. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования.//Химическая промышленность, 1991. № 10. — С. 53−55.
- Маннапов Р.Г. Прогнозирование ресурса оборудования по изменению параметров технического состояния. //Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. № 3. — С. 15−17.
- Маннапов Р.Г. Прогнозирование ресурса оборудования по статистике повреждений // Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. № 9. -С.11−13.
- Махутов H.A. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении / Махутов H.A. Воробьев А. З., Гаденин М. М. и др. М: Наука, 1983. — 271 с.
- Махутов H.A. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2-х частях / H.A. Махутов. Новосибирск: Наука, 2005. -Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. — 494 с.
- Махутов H.A. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2-х частях / H.A. Махутов. Новосибирск: Наука, 2005. -Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. — 610 с.
- Махутов H.A., Пермяков В. Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск: Наука, 2005. — 515 с.
- МДС 53−2.2004. Диагностирование стальных конструкций. М.: Изд-во стандартов, 2005. — 20 с.
- Меньшиков В.В. Опасные химические объекты и техногенный риск: Учебное пособие / Меньшиков В. В., Швыряев A.A. М: Изд-во Химич. фак. Моск. Ун-та, 2003. — 254 с.
- Механика малоциклового разрушения / Под общ. ред. H.A. Махутова, А. Н. Романова. М: Наука, 1986. — 264 с.
- Михеев М.Н. Магнитные методы, структурного анализа и неразрушающего контроля / Михеев М. Н., Горкунов Э. С. Москва: Наука, 1993.-320с.
- Михеев М.Н. Связь магнитных свойств со структурным состоянием вещества (физическая основа магнитного структурного анализа) / Михеев М. Н., Горкунов Э. С. // Дефектоскопия. 1981. № 8. — С. 5−22.
- Мокроусов С.Н. Актуальные вопросы предупреждения аварий и несчастных случаев при работах на объектах нефтегазового комплекса // Бурение и нефть. 2007. № 12. — С. 42−46.
- Морозов Е.М. Техническая механика разрушения. Уфа: МНТЦ „БЭТС“, 1997.-389 с.
- Мужицкий В.Ф. Многопараметровый метод оценки напряженно-деформированного состояния стальных изделий и трубопроводов / Мужицкий В. Ф., Султанов М. Х., Загиидуллин Р. В., Макаров П. С. // Контроль. Диагностика. 2006. № 8. — С. 17−22.
- Наумкин Е.А. Оценка степени поврежденности материала оборудования по изменению степени затухания отклика электрического сигнала / Наумкин
- Е.А., Бикбулатов Т. Р., Кузеев М. И. // Электронный научный журнал
- Нефтегазовоедело».=2011.№ 5.
- URL: http ://www.ogbus, ru/authors/Naumkin/Naumkin 3 .pdf
- Наумкин E.A. Двухпараметрический контроль различных стадий упругопластического нагружения образцов из стали 09г2с / Наумкин Е. А., Юмаева Э. Р., Бикбулатов Т. Р., Кузеев М. И. // Электронный научный журнал
- Нефтегазовоедело".=2011.№ 5.URL:http://www.ogbus.ru/authors/Naumkin/Naumkin2.pdf
- Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, В. Н. Филинов и др.- Под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995. — 488 с.
- Новиков И.И. Микромеханизмы разрушения металлов. М: Наука, 1991. -368 с.
- ОСТ 26−291−94 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия
- Промышленная безопасность в системе магистральных нефтепроводов: Научно-техническое издание / Н. Р. Ямуров, H.H. Крюков, P.A. Кускильдин, Ю. А. Фролов, Р. Г. Шарафиев, Р. И. Хайрудинов, М. В. Шахматов, В. В. Ерофеев, Ю. С. Петухов. М.: РАЕН, 2001.- 159 с.
- Прохоров A.B. Оценка долговечности аппаратов, подверженных действию циклических нагрузок по изменению акустических и магнитных свойств стали. Дис.. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2002.
- Прохоров А.Е. Оценка степени поврежденности оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, с учетом параметров поверхностной энергии. Дис.. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2005.
- Рогов В.А. Методика и практика технических экспериментов: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В. А. Рогов, Г. Г. Позняк. М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 288с.
- Смирнов В.И. Методы и средства функциональной диагностики и контроля технологических процессов на основе электромагнитных датчиков / Ульяновский государственный технический университет. Ульяновск: УлГТУ, 2001.- 190 с.
- Соболев B.C. Накладные и экранные датчики / Соболев B.C., Шкарлет Ю. М. Новосибирск: Наука, 1967. — 144 с.
- Справочник инженера по эксплуатации нефтегазопроводов и продуктопроводов.
- Теплинский Ю.А. Оценка механических свойств и микроструктуры ферромагнетиков по магнитным характеристикам / Теплинский Ю. А., Агиней Р. В., Быков И. Ю., Александров Ю. В. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2004. № 7. — С. 5−7.
- Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. М: Интермет Инжиниринг, 2002. — 288 с.
- Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов / Терентьев В. Ф., Оксогоев A.A. Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.-61 с.
- Тикадзуми С. Физика ферромагнитизма. Магнитные свойства вещества. М.: Мир, 1983.-302 с.
- Федеральный закон № 116 от 21.07.1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»
- Федосенко Ю.К. Становление, современное состояние и перспективы развития вихретокового контроля // Контроль. Диагностика. 2005. № 5. -С. 71−75.
- Филинов M.B. Подходы к оценке остаточного ресурса технических объектов / Филинов М. В., Фурсов A.C., Клюев В. В. // Контроль. Диагностика. 2006. № 8. — С. 6−16.
- Халимов А.Г. Техническая диагностика и оценка ресурса аппаратов / Халимов А. Г., Зайнуллин P.C. Учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. -408 с.
- Чайка K.JI. Соблюдение требований промышленной и экологической безопасности основной критерий допуска компаний на российский рынок подрядных услуг в нефтегазовом комплексе // Нефтяное хозяйство. — 2007. № 5.-С. 60−61.
- Шарипкулова А.Т. Разработка метода оценки предельного состояния металла технологических трубопроводов по электромагнитным параметрам. Дис.. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2009.
- Шаталов A.A. Прогнозирование остаточного ресурса вертикальных стальных резервуаров / Шаталов A.A., Ханухов Х. М. Алипов A.B. // Безопасность труда в промышленности. 2005. № 3. — С. 44−48.
- Шаталов A.A. Состояние аварийности и травматизма на объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностив 2005 г. / Шаталов A.A., Волынкова H.H. // Безопасность труда в промышленности. 2006. № 5. — С. 17−19.
- Шубин B.C. Прикладная надежность химического оборудования. Учеб. пособие. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. — 296 с.