Автоматизована оцінка залишкового ресурсу металу трубопроводів

С.А. Недосєка, д-р техн. наук
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
Україна, 03150, Київ, вул. Казимира Малевича, 11
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
Україна, 03164, Київ, вул. Генерала Наумова, 15
тел. +38 (050) 3513472; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Èlektron. model. 2025, 47(5):40-55

https://doi.org/10.15407/emodel.47.05.040

АНОТАЦІЯ

Розглянуто питання автоматизації визначення пошкодженості та залишкового ресурсу матеріалу трубопроводів, зокрема трубопроводів систем тепло- та водопостачання. На­ве­дено результати досліджень, які дозволили запропонувати універсальну номограму для визначення залишкового ресурсу елементів трубопроводів за відомою пошкодженістю. Також запропоновано експериментально перевірений спосіб визначення пошкодженості металу трубопроводів з різним строком експлуатаційного напрацювання з використанням різних інструментальних методів. Розроблено програму, яка дозволяє автоматизовано ви­значати пошкодженість з задіянням до десяти різних методів оцінки і на основі її розра­хунку оцінювати залишковий ресурс. Показано, як розроблені засоби можуть бути вико­ристані при реальному контролі складових трубопровідних систем.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

пошкодженість, залишковий ресурс, інструментальні методи, автоматизація, програма.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Владимирський О.А., Владимирський І.А., Артемчук В.О., Криворучко І.П., Семе­нюк Д.М. Особливості і розвиток технологій виявлення витоків трубопроводів тепло- та водопостачання в умовах зношеності та мілітарних впливів. Електронне мо­делювання.2024, 46(5), с. 64—73. URL: https://doi.org/10.15407/emodel.46.05.064
2. Vladimirsky A.A., Vladimirsky I.A. Correlation parametric method for determining the velocity of acoustic wave propagation in a pipeline. Електронне моделювання. 2024, 46(6), с. 55. URL: https://doi.org/10.15407/emodel.46.06.055
3. Владимирський О.А., Владимирський І.А., Артемчук В.О., Криворучко І.П., Семе­нюк Д.М. Адаптація кореляційних течешукачів до діагностування в умовах мілі­тарних впливів та зносу трубопроводів тепло- та водопостачання. Електронне мо­делювання. 2025, 47(3), с. 67—78. URL: https://doi.org/10.15407/emodel.47.03.067
4. Скальський В.Р. Оцінка накопичення обʼємної пошкодженості твердих тіл за сигна­лами акустичної емісії. Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2003. № 4. С. 29—36.
5. Zelenin I.P., Voynalovych O.B. «Методичний підхід до визначення характеристик пошкодженості циклічно навантажених металевих зразків». Матеріали Міжнародної конференції «In-Service Damage of Materials…», Тернопіль, 2019. C. 28—37.
6. Zelenin I.P. “Ультразвукові та металографічні методи виявлення пошкодженості матеріалів.” Тези IV Міжнародної н.-т. конф. «Метали», Тернопіль, 2015, 266 с. ISBN 978-966-305-073-7.
7. Pisarenko G.S., Voinalovych O.B., Mailo A.M. “Stochastic regularities in the non-contact determination of damage characteristics in the surface layer of steel 45 under high-cycle loading.” Strength of Materials, 2024, Vol. 56(6), pp. 1108—1116. DOI:10.1007/s11223-025-00721-4.
8. Petriv O.M., Moroz O.M. “Оцінка пошкодженості зварних стиків методом акустичної емісії.” Вісник ДНУЗТ. 2018. № 16. C. 65—72.
9. Lemaitre J. “A Continuous Damage Mechanics Model for Ductile Fracture.” Journal of Engineering Materials and Technology, 1985, vol. 107, pp. 83—89.
10. Chaboche J.L., Lemaitre J. “A Continuous Damage Model for Ductile Materials.” International Journal of Damage Mechanics, 1992, vol. 1(2), pp. 81—111.
11. Ju J.W. “General Continuum Theory for Static and Cyclic Damage Evolution.” Archive of Applied Mechanics, 2008, vol. 77, pp. 121—139.
12. Kachanov L.M. “On the Time to Rupture Process under Creep Conditions.” Proceedings of the USSR Academy of Sciences, 1958, 24(3): 132—135.
13. Murakami Y. “Metal Fatigue: Effects of Small Defects and Nonmetallic Inclusions.” Butterworth-Heinemann, 2002. Розділ 3: Damage Evaluation and Tolerance.
14. ГОСТ 25.601-79 (ДСТУ ГОС 25.601-79) “Методы испытаний металлов на усталость. Определение степени поврежденности.”
15. ДСТУ ISO TR 15608:2015 “Метали і сплави. Керівні вказівки щодо оцінювання пошкодженості конструкцій.”
16. ISO 23254:2015 “General principles for determination of residual lifetime of structures.”
17. ISO 13822:2010 “Bases for design of structures — Assessment of existing structures.”
18. EN 1993-1-9:2005 (Eurocode 3) “Design of steel structures — Part 1-9: Fatigue.”
19. API 579-1/ASME FFS-1 (2016) “Fitness-for-Service.” Comprehensive standard for damage assessment for metal structures.
20. DIN 50113:2009 “Testing of metallic materials — Evaluation of damage.”
21. ASTM E1823-20 “Standard Terminology Relating to Fatigue and Fracture Testing.”
22. ДСТУ 2860-94 «Надійність техніки. Терміни. Залишковий ресурс»
23. ДСТУ 8646:2016 «Надійність техніки. Оцінювання та прогнозування залишкового ресурсу (строків служби) технічних систем»
24. SO 23254:2015 «General principles for determination of residual lifetime of structures»
25. API 579-1/ASME FFS-1:2016 «Fitness-for-Service»
26. Лебедев А.А., Музыка Н.Р., Волчек Н.Л., Недосека С.А. Контроль текущего сос­тояния металла труб действующих газопроводов. Метод исследования и результаты. Проблемы прочности. 2003. № 2, с. 29—36.
27. Недосека С.А., Недосека А.Я. Комплексная оценка поврежденности и остаточного ресурса металлов с эксплуатационной наработкой // Технічна діагностика та не­руйнівний контроль, 2010. №1, с. 9—16.
28. Недосека А.Я., Недосека С.А. Основы расчета и диагностики сварных конструкций: учебное пособие. 5-те изд., перераб. и доп. / под ред. Б.Е. Патона. Киев: Индпром, 2020. 886 с.
29. Недосека А.Я., Недосека С.А. Основы расчета и диагностики сварных конструкций: учебное пособие. 5-те изд., перераб. и доп. / под ред. Б.Е. Патона. Глава 7. Киев: Индпром, 2021. 94 с.
30. Недосека А.Я, Недосека С.А., Яременко М.А. Непрерывный мониторинг магистраль­ных газопроводов и газокомпрессорных станций методом акустической эмиссии. Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2011. № 4, с. 3—13.
31. Лобанов Л.М., Недосєка А.Я., Недосєка С.А. та ін. ДСТУ 4223-2003. Котли, посудини під тиском і трубопроводи. Технічне діагностування. Загальні вимоги. Національний стандарт України. Держспоживстандарт України. 2003.
32. Лобанов Л.М., Недосєка А.Я., Недосєка С.А. та ін. ДСТУ 4227-2003. Настанови щодо проведення акустико-емісійного діагностування обʼєктів підвищеної небезпеки. Національний стандарт України. Держспоживстандарт України. 2003.
33. Недосека А.Я., Недосека С.А., Яременко М.А. О контроле оборудования и трубопро­водов компрессорных станций методом акустической эмиссии // Международная научно-техническая конференция «Остаточный ресурс и проблемы модернизации систем магистральных и промышленных трубопроводов». 12—13 апреля 2011. Киев. С. 31—40.
34. Недосєка С.А., Недосєка А.Я., Яременко М.А., Овсієнко М.А. Савченко О. К., Епов С.Г. Інтегрування методу АЕ в технологію ремонту і продовження ресурсу металоконст­рукцій. Технічна діагностика та неруйнівний контроль. 2021. № 1. С 11—16.

Повний текст: PDF