Специалистами ВНИИСТ в рамках научно-исследовательской работы выполнено определение и сравнение критичности дефектов трубопроводов с помощью конечно-элементного анализа

В рамках проведенных расчетов был выполнен комплекс задач, включающих в себя моделирование с помощью систем автоматизированного проектирования с последующим расчетом воздействия напряжения на зону с дефектом и проведение соответствующих расчетов для труб с рассматриваемыми видами дефектов с учетом их различных типоразмеров.

В процессе моделирования с помощью конечно-элементного анализа были построены расчетные модели труб с дефектами следующих типов: утонение, задиры, вмятины, язвы и непровары. При этом рассматривалось воздействие различных величин внутреннего гидравлического давления на дефект.

Расчетные модели для дефектов была построены в модуле объемного 3D-проектирования, основанного на ядре математического представления трехмерной формы изделия.

В расчетном модуле была построена подробная конечно-элементная сетка для каждого вида дефекта, представленная на рисунках 1, 2.

В рамках конечно-элементного анализа при воздействии различных давлений были рассчитаны напряжения по Мизесу, продольные и кольцевые напряжения.

Параллельно с моделированием дефектов были проведены аналитические расчеты трубы с дефектом под воздействием внутреннего давления.

В результате проведенных расчетов специалистами ВНИИСТ было рассмотрено воздействие различных величин давлений на дефекты стальных труб, отражающее их раскрытие. Также была выявлена корреляция результатов моделирования и аналитических расчетов, а именно были определены параметры, при которых дефекты выбранных параметров являются критическими.