Мета роботи полягає у вирішенні актуального науково-практичного завдання в галузі підвищення якості технічного діагностування в процесі експлуатації посудин, що працюють під тиском, шляхом розроблення нових підходів і технологій контролю і визначення рівня напруженого стану посудин, що працюють під тиском, через урахування комплексу інформативних параметрів, чутливих до зміни фізико-механічних характеристик металевих матеріалів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання: - проаналізувати сучасний стан розвитку способів, методів і засобів шзначення напруженого стану (HC) металевих конструкцій технологічного збладнання компресорних і насосних станцій з метою підбору технологій контролю і визначення рівня HC, основним результатом якого буде встановлення достатньої кількості фізичних інформативних параметрів, чутливих до зміни напружень, для подальшого комплексного їх застосування в ході оцінювання ФТС обладнання; - провести математичне моделювання напружено-деформованого стану ППТ і процесу деформування посудини під час її тривалої експлуатації під дією внутрішнього тиску з метою встановлення аналітичної залежності зміни HC від чинників силового впливу на конструкцію; теоретично дослідити характер взаємозв'язків між зміною фізичних параметрів і HC під впливом навантаження та розробити підхід до аналітичного опису взаємозв'язку між цими чинниками впливу та напруженнями, що дасть можливість одержати кількісні характеристики несиметричних напружень, що виникають у ППТ; - провести експериментальні дослідження для визначення достатньої кількості інформативних параметрів, необхідних для контролю зміни напруженого стану, що відбувається у металі досліджуваного експериментального зразка; експериментально встановити наявність і характер аналітичного зв'язку між обраними фізичними інформативними параметрами та HC ППТ; підвищити точність визначення HC за рахунок використання алгоритмів штучних нейронних мереж для апроксимації функції зв'язку між обраними параметрами; - розробити нову методологію визначення HC металу навантажених елементів ППТ, що передбачає використання комплексу інформативних параметрів, і провести її промислову апробацію. ЗМІСТ ВСТУП 20 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНОГО СТАНУ МЕТАЛУ СТІНОК ПОСУДИН АГНКС, ЩО ПРАЦЮЮТЬ ПІД ТИСКОМ 28 1.1 Особливості конструкцій, умови та режими експлуатування посудин АГНКС, що працюють під тиском 28 1.2 Аналіз факторів впливу на експлуатаційні характеристики металу посудин АГНКС, що працюють під тиском 32 1.3 Аналіз методів і засобів визначення напруженого стану металу посудин, що працюють під тиском 35 1.3.1 Руйнівні та малоруйнівні методи визначення рівня напружень 37 1.3.2 Неруйнівні методи визначення рівня напружень 38 1.3.3 Аналітичні методи визначення рівня напружень 50 1.3.4 Положення нормативних документів 51 1.4 Вибір інформативних параметрів, які характеризують напружений стан посудин АГНКС, що працюють під тиском 52 1.5 Вибір та обґрунтування напрямку і задач подальших досліджень 52 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРУ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКІВ МІЖ КОМПЛЕКСОМ ФІЗИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК TA НАПРУЖЕНИМ СТАНОМ МЕТАЛУ ПІД ВПЛИВОМ НАВАНТАЖЕННЯ 55 2.1 Математичне моделювання напруженого стану тривало експлуатованих конструкцій під високим тиском середовища 55 2.2 Математичне моделювання НДС посудин під тиском за інформацією про зміну її просторової конфігурації в процесі експлуатації 59 2.3 Розроблення математичного апарату для визначення факторів, що впливають на напружено-деформований стан посудин під тиском 68 Висновки до розділу 2 73 РОЗДІЛ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ДЛЯ ВСТАНОВЛЕННЯ ЗВ'ЯЗКУ МІЖ КОМПЛЕКСОМ ФІЗИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ TA НАПРУЖЕНИМ СТАНОМ МЕТАЛУ ПОСУДИН АГНКС, ЩО ПРАЦЮЮТЬ ПІД ТИСКОМ 74 3.1 Експериментальні дослідження щодо вибору кількості інформативних параметрів напруженого стану конструкції 75 3.2 Експериментальні дослідження для встановлення зв'язку між фізичними інформативними параметрами та рівнем напружень металу посудин, що працюють під тиском 82 3.2.1 Розроблення конструкції експериментальних зразків посудин, що працюють під тиском для досліджень 82 3.2.2 Вимірювання фізичних інформативних параметрів НДС металу експериментальних зразків посудин, навантажених внутрішнім тиском ..92 3.3 Отримання формул залежностей між комплексом фізичних параметрів металу та рівнем напружень посудин, що працюють під тиском 106 Висновки до розділу 3 118 РОЗДІЛ 4 РОЗРОБЛЕННЯ МЕТОДОЛОГІЇ ВИЯВЛЕННЯ TA ВИЗНАЧЕННЯ РІВНЯ НАПРУЖЕНЬ У СТІНКАХ ПОСУДИН АГНКС, ЩО ПРАЦЮЮТЬ ПІД ТИСКОМ 120 4.1 Розроблення методології виявлення та визначення величини напружень металу посудин, що працюють під тиском удосконаленим комплексним методом 121 4.2 Промислова апробація розробленої методології на посудинах, що працюють під тиском об'єктів АГНКС 128 4.3 Розроблення проекту нормативного документу, що реалізує методологію визначення напружень у стінках посудин комплексним методом 134 Висновки до розділу 4 137 ВИСНОВКИ 138 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 140 .ДОДАТКИ 156