Цель работы: состоит в теоретическом обосновании и построении методологии магнитного коэрцитиметрического метода контроля сварных соединений на разных стадиях эксплуатации конструкций для прогнозирования индивидуального остаточного ресурса. Для достижения поставленной цели необходимо решить такие задачи: 1) в соответствии с результатами анализа существующих методов неразрушающего контроля и диагностики сварных конструкций обосновать выбор магнитного коэрцитиметрического метода для оценки технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса сварных соединений; 2) на основе анализа физических свойств сварного соединения предложить и исследовать физическую модель сварного соединения для изучения влияния геометрических и магнитных параметров сварного шва, зоны термического влияния (ЗТВ) и основного металла на величину коэрцитивной силы сварного соединения; 3) на основе результатов анализа закономерностей процесса магнитного контроля сварного соединения построить математическую модель зависимости коэрцитивной силы сварного соединения от геометрических и магнитных параметров сварного шва, зоны термического влияния и основного металла для определения локальных особенностей распределения коэрцитивной силы в сварном соединении; 4) на основе анализа физических закономерностей исследовать влияние циклического и статического нагружения на информативный параметр магнитного метода - коэрцитивную силу сварного соединения; определить пороговые значения коэрцитивной силы, соответствующие состоянию предразрушения; 5) исследовать влияние структурных изменений металла сварных соединений на его магнитные свойства и определить причины изменения величины коэрцитивной силы; 6) разработать методику оценки технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса сварных соединений трубопроводов с использованием коэрцитиметрического метода контроля; 7) исследовать влияние реальных условий эксплуатации газопровода на изменение величины коэрцитивной силы в сварных соединениях. СОДЕРЖАНИЕ Стр. Введение 4 1. Анализ методов неразрушающего контроля качества и Диагностики сварных конструкций 12 1.1. Обзор современных методов неразрушающего контроля качества и диагностики сварных конструкций 12 1.2. Анализ магнитных методов контроля 31 /Цель и задачи исследования 46 2. Обоснование принципов и разработка методики исследования технического состояния сварных соединений магнитным коэрцитиметрическнм методом 48 2.1. Обоснование выбора магнитного коэрцитиметрического метода и аппаратуры для определения состояния сварных соединений 49 2.2. Разработка физической и математической моделей для выявления локальных особенностей распределения коэрцитивной силы в сварном соединении 58 Выводы по разделу 2 76 3. Исследование влияния деформаций на величины коэрцитивных сил основного металла и сварных соединений 78 3.1. Исследование влияния остаточных пластических деформаций на величину коэрцитивной силы основного металла и сварных соединений при статическом нагружении образцов 78 3.2. Исследование влияния циклических нагрузок на величину и характер изменения коэрцитивной силы в основном металле и сварных соединениях 97 3.3. Исследование влияния структурных повреждений металла сварных соединений на величину коэрцитивной силы 110 3.4. Исследование влияния двухосного напряженного состояния образцов конструкции на величину коэрцитивных сил в сварном соединении 127 Выводы по разделу 3 139 4. Оценка остаточного ресурса сварных соединений трубопроводов магнитным коэрцитиметрическим методом 141 4.1 Разработка методики оценки и прогнозирования остаточного ресурса сварных соединений трубопроводов с применением магнитного коэрцитиметрического метода 142 4.2. Сравнительный анализ и исследование изменения технического состояния сварных соединений по величине коэрцитивной силы при эксплуатации газопровода 154 Выводы по разделу 4 166 Общие выводы 167 Список использованных источников 169 Приложения 186