Оценка напряженно-деформированного состояния участка газопровода с местной потерей устойчивости

Abstract

Рассмотрены причины повреждения трубы газопровода, которое сопровождалось значительными деформациями и связано с местной потерей устойчивости на коротком отрезке трубы. Установлены некоторые, характерные признаки повреждения, а именно: повреждение находится в непосредственной близости от кольцевого сварного шва и формируется на трубе с более низкой прочностью. Комплекс физико-механических исследований не выявил снижения служебных свойств металла, что позволяет искать причину повреждения трубы в особенностях напряженно-деформированного состояния трубопровода при его эксплуатации. Показано, что температурные деформации в трубопроводе, при самых неблагоприятных условиях, вызывают незначительные напряжения, которые не могут привести к местной потере устойчивости трубы. Анализ трассы прокладки трубопровода показал, что она проходит в зоне горных разработок и на напряженно-деформированное состояние трубопровода оказывает влияние деформация земной поверхности. Величина перемещений и уровни напряжений в трубе, вызываемые деформацией земной поверхности в районе горных разработок, позволяет считать их причиной повреждения газопровода.

Causes for damaging of a gas pipeline pipe, which was accompanied by significant deformations and involves local loss of stability in a short pipe section, are considered. Certain characteristic indices of damage are established, namely damage is located in direct vicinity of the circumferential weld and develops on a lower strength pipe. A set of physico-mechanical studies did not reveal any lowering of metal performance that allows looking for the cause for pipe damage in the features of pipeline stress-strain state in service. It is shown that temperature deformations in the pipeline under the most unfavourable conditions induce insignificant stresses, which cannot lead to any local loss of pipe stability. Analysis of pipeline laying route showed that it passes through mining area and the pipeline stress-strain state is influenced by earth surface deformation. Magnitude of displacements and stress levels in the pipe, caused by earth surface deformation in the mining area, allow regarding them to be the cause for gas pipeline damage.