Вплив підготовки кромок на напружено-деформований стан паяних з'єднань оцинкованих труб польових магістральних трубопроводів

Анотація

Основною проблемою з’єднання труб із цинковим покриттям методом дугового зварювання є забезпечення корозійної стійкості шва та збереження захисного покриття на прилягаючих до шва ділянках. Дана проблема може бути вирішена шляхом застосування технології дугового паяння, яка дозволяє на 30% зменшити температурний вплив та забезпечити достатньо високу міцність з’єднань – практично на рівні з основним металом.
Напружено-деформований стан трубопроводу визначається характеристиками внутрішніх та зовнішніх навантажень, основним серед яких є внутрішній тиск. В даній роботі напружено-деформований стан дуго-паяних з’єднань оцинкованих труб досліджується імітаційним моделюванням, методом кінцевих елементів.
Досліджувались паяні з’єднань труб діаметром 150мм із низьколегованої сталі 16ГС та швами з матеріалів CuAl8 та CuSi3, які навантажувались внутрішнім тиском 9МПа. Результати досліджень показали,  що при використанні стандартної V-подібної форми кромок найбільша концентрація колових напружень виникає на зовнішній стінці труб між швом та основним металом. Для зменшення колових напружень та зміни їх концентрації було проведено оптимізацію форми кромок. Запропонована оптимізована форма кромок дозволила зменшити величину колових напружень та змінити їх розподіл, а саме: колові напруження концентруються та рівномірно розподіляються по нижній кромці труб, що підвищить їх міцність та тривалість експлуатації.