Open AccessThe Calculation of Operating Stresses in the Main Oil Pipeline Taking into Account Residual Welding Stresses
Author(s) -
М. Покровский,
С. Авагимов,
И. Дубовицкий
Publication year - 2016
Publication title -
nauka i obrazovanie
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
ISSN - 1994-0408
DOI - 10.7463/0916.0846629
Subject(s) - residual stress , welding , pipeline (software) , residual , materials science , stress (linguistics) , petroleum engineering , structural engineering , mechanical engineering , metallurgy , engineering , computer science , algorithm , linguistics , philosophy
В настоящей работе создана математическая модель, способная описать напряженно- деформированное состояние в магистральном нефтепроводе в зоне стыкового сварного соединения при эксплуатации. Для вычисления остаточных сварочных напряжений использован авторский конечно-элементный программный комплекс, разработанный в среде Fortran Visual. В основу расчета сварочных напряжений положены задачи: нелинейной нестационарной теплопроводности, моделирования структурообразования и термоупругопластичности. Для описания теплообмена использованы граничные условия третьего рода. Моделирование превращения аустенита в перлит в изотермических условиях проведено на основе уравнения Авраами. Переход от изотермической кинетики распада аустенита к неизотермическим условиям осуществлен согласно теории изокинетических реакций. Моделирование формирования остаточных напряжений проведено посредством решения задачи термоупругопластичности для материала с нестационарной структурой. Моделирование НДС в нефтепроводе при эксплуатации проведено в конечно-элементной среде ANSYS. Представлены результаты расчета сварочных и суммарных напряжений в трубопроводе. Разработанные программные средства могут быть полезны при оценке живучести нефтепровода при эксплуатации