Określanie lokalnych stref koncentracji naprężeń w wyrobach przemysłu maszynowego brakujące ogniwo w systemie badań nieniszczących

Abstract

Coraz więcej specjalistów zdaje sobie sprawę, że faktyczny stan naprężenia i odkształcenia (SnO) gazociągów magistralnych (GM) oraz rurociągów gazowych stacji kompresorowych określa nie tylko niezawodność materiałowa rur, ale również niezawodność izolacji, niezależnie od technologii jej nakładania i składu jakościowego. Konieczność badań nieniszczących (nDT) SnO rurociągów gazowych powstaje w przypadku rozmaitego rodzaju naruszeń w gruntach (osuwisk, sezonowych zmian temperatury itp.). W referacie zwrócono uwagę na konieczność prowadzenia badań nieniszczących gazociągów magistralnych podczas ich remontu i przedłużania okresu eksploatacyjnego. Wykazano, że brak badań nieniszczących SnO GM podczas ich remontu kapitalnego wraz z wymianą izolacji powoduje, iż uszkodzenia lokalne rozwijające się w strefach maksymalnej koncentracji naprężeń pozostają niewykryte i dopuszczone do dalszej eksploatacji na długi czas. Wysiłki większości specjalistów zajmujących się badaniami nDT są skoncentrowane na ocenie średnich naprężeń objętościowych w rurociągu. Jednocześnie wiadomo, że podstawowymi źródłami postawania i rozwoju uszkodzeń rurociągów są lokalne strefy koncentracji naprężeń (SKn). Do oceny stanu rurociągów gazowych w lokalnych SKN proponowana jest metoda magnetyczna pamięci metalu (MPM). Metoda ta nie wymaga żadnych prac przygotowawczych i różni się od innych metod NDT tym, że pokazuje poziom koncentracji naprężeń, tzn. wskazuje stopień niebezpieczeństwa wykrytych wad. Przedstawiono możliwości metody MPM dotyczące określania uszkodzeń korozyjno-naprężeniowych na wczesnym etapie ich rozwoju. 

Stress-strain state control of main gas pipelines the lacking link in assessment of their reliability 

abstract

A growing number of experts realize that the actual stress-strain state (SSS) of main gas pipelines (MG) and compressor station gas line piping determines not only the pipe metals reliability but also the insulation reliability regardless of its application technology and qualitative composition. The necessity of gas pipelines SSS non-destructive testing (nDT) occurs at various irregularities in soils (land- slides, seasonal temperature fluctuations). The paper highlights the necessity of MG SSS control during their repairs and extension of service lifetime. It is demonstrated that the lack of MG SSS non-destructive testing (nDT) during their overhaul with insulation replacement leads to the fact that local developing defects in the maximum stress concentration zones remain undetected and are admitted for further long-term operation. Efforts of the majority of experts involved in practical SSS control are focused on the assessment of mean, volumetric stresses in the pipeline. At the same time it is known that the major sources of pipeline damages occurrence and development are local stress concentration zones (SCZs). It is proposed to use the metal magnetic memory (MMM) method to assess the pipelines condition in local SCZs. The MMM method does not require any preparatory works during the inspection and differs from other NDT methods by the fact that it indicates the stress con- centration level, i.e. it indicates the degree of the detected defects hazard. Capabilities of the MMM method for detecting of stress corrosion damages at an early stage of their development are presented.