Анализ напряженного состояния отводов входного (выходного) коллектора компрессорной станции магистрального газопровода

1.

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический
университет»
Кафедра «Гидрогазодинамика трубопроводных систем и гидромашины»
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОТВОДОВ ВХОДНОГО
(ВЫХОДНОГО) КОЛЛЕКТОРА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ
МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
Выполнил: студент группы МГТ43д-23-01
М.В. Игнатов
Руководитель: доц., канд. техн. наук
Р.Г. Рыскулов
Уфа 2025

2.

Актуальность
По причине старения системы транспортировки газа ПАО «Газпром» необходимо
обеспечить её надёжную эксплуатацию. Для этого важно разработать эффективные
методы диагностики магистральных газопроводов.
Магнитный контроль напряжённого состояния (НДС) металла важен для
диагностики корпусного оборудования и крупных металлоконструкций. Однако
существующие методы имеют ограничения по надёжности и применимости из-за
недостаточной локальности контроля и других факторов.
Поэтому актуальной задачей является исследование и разработка метода
локального магнитного контроля НДС металла для корпусного оборудования и
металлоконструкций.
2

3.

Цель: Исследование и разработка метода локального магнитного контроля напряженно-деформированного
состояния металлических элементов магистрального газопровода методом остаточной намагниченности
металла.
Задачи:
1.
Провести контроль НДС металла отводов входного коллектора компрессорной станции
магистрального газопровода с использованием остаточной намагниченности металла
2.
Построить численную модель отвода стального газопровода в программном приложении ANSYS
3.
Сопоставить результаты магнитного контроля НДС отводов компрессорной станции МГ по
остаточной намагниченности металла с численной моделью НДС металла отвода.
4

4.

Практическая часть
1. Построение численной модели отвода стального газопровода в программном комплексе ANSYS
Задаем марку стали отвода – 09Г2С, диаметр отвода – 530 мм, толщину стенки – 14 мм. Из
модуля CFX задается воздействующее на металл отвода внутреннее давление. Добавляем
расчетный изгибающий момент Mизг= 41 кН/м, обусловленный просадкой грунта коллектора на 15
мм. Полученное эквивалентное напряжение выглядит следующим образом:
5

5.

Практическая часть
Максимальное эквивалентное напряжение в металле отвода 165 МПа. На входе и выходе
напряжение распределилось от 30 до 110 МПа. Данные напряжения не является опасными.
Областью максимального напряжения является зона, соединяющая перегибы трубы.
Точка замера
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
sэфф(расч),
МПа
74
99
153
141
64
52
165 108
68
73
6

6.

Практическая часть
2. Контроль НДС металла
В качестве оборудования для измерения поля остаточной намагниченности отводов стальной трубы в
работе применялся индикатор механических напряжений металла ИН-01м сканирующего типа.
1 – намагничивающее устройство; 2 – электронный блок; 3 –
преобразователь
7

7.

Практическая часть
Контроль НДС металла отводов А1…. А6 осуществлялся в пошаговом режиме. Точки измерения НДС
на отводах находились на верхней и нижнейобразующих (напротив друг друга), в зонах
непосредственного доступа
8

8.

Выводы
Сопоставляя данные результатов магнитного контроля напряженного состояния с численной моделью НДС
металла отвода, обнаруживаются расхождения результатов контроля. Что обуславливается несовершенством
существующих классических методов численного моделирования НДС металла.
В свою очередь, метод магнитного контроля по остаточной намагниченности обладает следующими
преимуществами:
- обладает высокой чувствительностью к поверхностным и подповерхностным дефектам, таким как
трещины, поры и др.
- может применяться к различным формам и размерам объектов, в то время как численные методы могут
требовать создания специфических моделей для каждой геометрии.
9

9.

Спасибо за внимание!
9