Crack propagation in a pipe steel subjected to cyclic loading after long-term operation

2006 ◽  
Vol 2006 (4) ◽  
pp. 329-336
Author(s):  
L. R. Botvina ◽  
V. G. Budueva ◽  
I. B. Oparina ◽  
B. R. Pavlovskiĭ ◽  
V. N. Tikhomirov ◽  
...  
2015 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
Author(s):  
Pavlo Maruschak ◽  
Sergey Panin ◽  
Iryna Danyliuk ◽  
Lyubomyr Poberezhnyi ◽  
Taras Pyrig ◽  
...  

AbstractThe study has established the main regularities of a fatigue failure of offshore gas steel pipes installed using S-lay and J-lay methods.We have numerically analyzed the influence of preliminary deformation on the fatigue life of 09Mn2Si steel at different amplitudes of cyclic loading. The results have revealed the regularities of formation and development of a fatigue crack in 17Mn1Si steel after 40 years of underground operation. The quantitative analysis describes the regularities of occurrence and growth of fatigue cracks in the presence of a stress concentration.


2011 ◽  
Vol 111 (3) ◽  
pp. 281-293 ◽  
Author(s):  
V. M. Schastlivtsev ◽  
T. I. Tabatchnikova ◽  
N. A. Tereshchenko ◽  
I. L. Yakovleva

2017 ◽  
Author(s):  
S. V. Panin ◽  
P. O. Marushchak ◽  
I. V. Vlasov ◽  
A. V. Eremin ◽  
A. V. Byakov ◽  
...  

2017 ◽  
Vol 5 ◽  
pp. 401-408
Author(s):  
S.V. Panin ◽  
I.V. Vlasov ◽  
P.O. Marushchak ◽  
A.V. Eremin ◽  
A.V. Byakov ◽  
...  

2021 ◽  
Vol 24 (1) ◽  
pp. 38
Author(s):  
A. A. Khlybov ◽  
Yu. G. Kabaldin ◽  
M. S. Anosov ◽  
D. A. Ryabov

Проведено исследование влияния длительности эксплуатации магистрального газопровода на изменение физико-механических характеристик показателей хладостойкости трубной стали 10Г2.Установлено, что в процессе длительной эксплуатации стали 10Г2 в составе магистрального газопровода наблюдается изменение структуры металла, при этом происходит перераспределение перлитной составляющей и укрупнение зерен. Получены значения микротвердости исследуемой стали до и после эксплуатации (10, 25, 40 лет). Длительная эксплуатация (40 лет) материала труб приводит к росту значений микротвердости с 1518 до 2786 HV. Выявлено двукратное снижение значений ударной вязкости стали 10Г2 после старения и эксплуатации в течение 25 лет. Также наблюдается значительное повышение температуры вязко­хрупкого перехода, что снижает надежность магистральных трубопроводов. В результате испытаний стали 10Г2 в широком диапазоне температур после 25 лет эксплуатации наблюдается снижение пластичности металла (относительное удлинение уменьшается примерно в 1,6 раза), повышение предела прочности и снижение предела текучести (до 9 %).Предложена методика неразрушающего контроля деградации механических свойств стали 10Г2 в процессе эксплуатации изделий. Установлена зависимость акустического параметра D, рассчитанного на основе скорости распространения продольных и поперечных упругих волн в металле от срока эксплуатации газовых магистральных труб и температуры вязкохрупкого перехода для стали 10Г2. Показано, что предложенный акустический параметр может выступать в качестве характеристического параметра хладостойкости материала магистральных газопроводов и использоваться при технической диагностике для оценки их остаточного ресурса.Исследование выполнено по гранту РНФ № 19-19-00332 «Разработка научно обоснованных подходов и аппаратно-программных средств мониторинга поврежденности конструкционных материалов на основе подходов искусственного интеллекта для обеспечения безопасной эксплуатации технических объектов в арктических условиях».


2016 ◽  
Vol 2016 (3) ◽  
pp. 33-37
Author(s):  
G.M. Nikiforchin ◽  
◽  
O.T. Tsiryulnik ◽  
O.I. Zvirko ◽  
V.A. Voloshin ◽  
...  
Keyword(s):  

Author(s):  
Zefeng Zhou ◽  
David J. White ◽  
Conleth D. O’Loughlin

Steel catenary risers (SCRs) are subjected to fatigue in the touchdown zone (TDZ) where the pipe interacts with the seabed. In this zone the seabed is subjected to intermittent episodes of cyclic loading and reconsolidation during long-term operation. Cyclic loading, reconsolidation and maintained load can cause variations in the soil strength and stiffness, which has a significant influence on the fatigue life of the riser in the TDZ. The weakening effect of cyclic loading on soil strength is well recognized throughout design practice, and methodologies for determining the cyclic ‘fatigue’ of clay during undrained cyclic loading are well established (e.g. Andersen et al. 1988; Andersen 2015). However, traditional undrained assessments neglect the effects of drainage and consolidation that inevitably occur in pipe-seabed interaction during long-term operational stages, and can lead to changes in stiffness by a factor of up to 5 or 10. This overlooked effect of consolidation on soil resistance and stiffness can be very important for SCR fatigue analysis. In this paper, a new analytical framework considering these effects has been used to analyze vertical pipe-seabed interaction. This framework is developed using a critical-state concept with effective stresses, and by discretizing the soil domain as a one-dimensional column of soil elements. The model can accurately capture the changing soil resistance and stiffness to account for the effects of remoulding, reconsolidation and maintained load. The framework is used to back-analysis the pipe-soil interaction response during small and large amplitude vertical cycles. The simulation prediction compares well with the measured results from the laboratory (Aubeny et al., 2008), and can accurately capture the observed changes in stiffness of up to a factor of 5.


2021 ◽  
Vol 24 (4) ◽  
pp. 475-485
Author(s):  
L. R. Botvina ◽  
V. M. Kushnarenko ◽  
M. R. Tyutin ◽  
V. P. Levin ◽  
A. E. Morozov ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document