Розроблення методу та засобу визначення фізико-механічних характеристик матеріалу металоконструкцій довготривалої експлуатації - Автореферат

Національний університет „Львівська політехніка”Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана на кафедрі „Методи та прилади контролю якості і сертифікації продукції” в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти і науки України Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри „Методи та прилади контролю якості і сертифікації продукції” Національний університет „Львівська політехніка”, професор кафедри електричних машин і апаратів доктор фізико-математичних наук, професор Захист відбудеться __4_ липня 2006 р. о _14_ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.04 при Національному університеті „Львівська політехніка” за адресою: 79013, Львів-13, вул.Таким чином, питання розроблення нових методів та засобів визначення ФМХ матеріалу металоконструкцій неруйнівними методами є актуальним і набуває особливо важливого значення як інструмент, який сприятиме створенню банку даних про фізико-механічні властивості конструкційних матеріалів та їх деградацію під час тривалої експлуатації (завдання Державної науково-технічної програми „Ресурс”). Дисертаційна робота виконувалась у рамках із Державною науково-технічною програмою „Ресурс” (затверджено постановою КМУ від 8.10.2004, № 1331) та галузевою науково-технічною програмою НАК “Нафтогаз України” на 2002 - 2007 рр. "Створення, освоєння випуску та впровадження у виробництво комплексу технічних засобів і технологій неруйнівного контролю та технічної діагностики трубних колон, бурового та нафтогазопромислового обладнання й інструменту в процесі розроблення нафтогазових родовищ. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: проаналізувати сучасні існуючі неруйнівні методи визначення фізико-механічних характеристик сталей та стан їх реалізації в технічних засобах; розробити, виготовити та здійснити дослідну перевірку експериментального зразка інформаційно-вимірювальної системи для контролю фізико-механічних характеристик сталей та методики його застосування в практиці. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що: - вперше використано як первинний параметр для визначення міцнісних характеристик сталей регламентовану в нормативних документах теплопровідність, що дало змогу розробити новий метод контролю фізико-механічних характеристик і створило передумови для дослідження структурного стану сталей металоконструкцій довготривалої експлуатації та визначення інших механічних характеристик матеріалів;Розкрито суть та стан науково-технічної проблеми визначення фізико-механічних характеристик матеріалу металоконструкцій тривалої експлуатації. Висвітлено наукову новизну і практичне значення одержаних результатів, подано відомості про особистий внесок здобувача та апробацію роботи. У першому розділі проведено аналіз сортаменту та типів сталей, що використовуються у вітчизняній нафтогазовій галузі для спорудження металоконструкцій довготривалої експлуатації, а також умов їх експлуатації, основних причин та видів відмов і пошкоджень. Дослідження щодо визначення фізико-механічних характеристик сталей неруйнівними методами проводили багато зарубіжних та вітчизняних вчених - Міхеєв М.Н., Горкунов Э.С., Шарко А.В., Дробот Ю.Б., Дорофеев А.Л., Химченко Н.В., Яцун М.А., Тетерко А.Я., Безлюдько Г.Я., Молодецький І.А., Учанін В.М., Кісіль І.С., Денель А.К., Kroning M., Z.Зокрема, досліджувались наявність та характер взаємозвязку між основними фізичними параметрами (твердості, густини, теплопровідності, коефіцієнту теплового розширення, теплоємності і питомого електричного опору) та механічними характеристиками (межею текучості), що слугує одним із основних параметрів, який характеризує технічний стан металоконструкцій тривалої експлуатації та використовується в розрахунках технічного (у т.ч. залишкового) ресурсу. Графоаналітичні дослідження показали, що найбільш виражену залежність від межі текучості мають такі параметри, як твердість, питомий електричний опір, теплопровідність та коефіцієнт теплового розширення. Статистичний аналіз виконаний із застосуванням штучних нейронних мереж (табл.1) дав змогу підтвердити результати графоаналітичних та кореляційних досліджень: для досягнення найменшої похибки визначення межі текучості доцільно враховувати комплекс параметрів: твердість, теплопровідність та питомий електричний опір. Тестування отриманих нейронних мереж було виконано для перевірки правильності визначення ними межі текучості за умови подачі на їх входи значень відповідних параметрів для двох сталей, що не використовувались під час тренування, а отже були невідомими для мереж.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ