№12 Новых конструктивных форм сварных сооружений и конструкций

Зав. отделом

к.т.н. Юхимец Петр Сергеевич

Основные направления деятельности отдела

• определение остаточного ресурса сварных конструкций на основе результатов их техническом диагностирования;
• исследования статической и циклической прочности труб и сосудов давления при наличии эксплуатационных повреждений;
• исследование и разработка методов расчета на прочность сварных узловых соединений и решетчатых конструкций из труб при статическом и циклическом нагружении;
• определение требований к ударной вязкости конструкционных материалов и их сварных соединений на стадии проектирования и изготовления конструкций различного назначения;
• металловедение и анализ разрушения сварных стальных конструкций;

Общая информация

История отдела

Отдел № 12 был организован в 1963г на базе лаборатории листовых конструкций,  которую с момента основания возглавлял лауреат Ленинской премии д.т.н. Г.В.Раевский.
За прошедшие 45 лет в отделе выполнены следующие наиболее значительные проекты:

Кадровый состав:

Научные работники - 6 (д.т.н. - 2,  к.т.н.  -  2);
Инженерно-технический персонал - 10

Научно-лабораторная база и техническое оснащение

Испытательная лаборатория UA 6.001.Т.

Аттестована Национальным Органом по аккредитации, представляет собой гидравлический комплекс, внесенный в Госреестр Украины и предназначенный  для оценки прочности сварных конструкций, работающих под давлением, в процессе их разработки, изготовления и эксплуатации.

В состав лаборатории входят:

Для проведения испытаний лаборатория оборудована специальным помещением, имеющим размеры HWD: 3x3x14 м. Ограничения по параметрам испытания (давление х объем) составляют 150 МПа·м³.

Стенд  для испытания крупногабаритных натурных образцов (длиной до 4 м) при нагружении осевой силой (статической или циклической):

• осевая сила - до 2000 kN;

ограничение по параметрам испытания:

• (давление х объем) - 1,2 MPa·m³;
• температура T ? 150 C°.

Стенд для испытаний  стальных изделий (опоры, трубчатые соединения, строительные конструкции) под действием статической или циклической сжимающей силы.

• сжимающая сила: до 1000 кн;
• частота: до 200 за минуту;
• габаритные размеры позволяют производить испытания образцов длиной до 6м и диаметром до 1м.

Нагружение может осуществляться  несколькими гидравлическими цилиндрами, действующими  одновременно в разные стороны.

При испытании регистрируются параметры давления в гидравлических цилиндрах, число циклов и частота нагрузки. Давление может задаваться по программе.

Приборы для проведения технического диагностирования сварных конструкций методами неразрушающего контроля, включая визуальный контроль, ультразвуковую толщинометрию и дефектоскопию, твердометрию, коэрцитиметрию, электротензометрию.

Методы исследований

Экспериментальные и численные методы исследований статической и циклической прочности сварных конструкций, работающих под воздействием внутреннего давления, с учетом образования дефектов и изменений свойств конструкционного материала в процессе длительной эксплуатации.

Основные публикации:

Области практического применения. Примеры успешных проектов.

Участие в проекте "Розробка методів визначення впливу воднево-шаруватих та інших характерних експлуатаційних дефектів на міцність і працездатність зварних конструкцій у нафтохімічній та енергетичній галузях промисловості."

Методика оценки остаточного ресурса сварных конструкций, работающих в условиях статического и динамического нагружения.

1. Краткое описание:

На основе теоретического и экспериментального анализа напряженно-деформированного состояния поврежденных зон конструкции разработаны методы расчета на статическую прочность и малоцикловую усталость трубопроводов и сосудов с объемными коррозионно-эрозионными дефектами. Вычисления, выполняемые по данным методикам, составляют основу для оценки допускаемых стадий развития дефектов и соответственно оптимизации восстановительных работ.

2. Назначение и области применения:

Оценка остаточного ресурса сварных соединений трубопроводов и их элементов в системах ТЭЦ и АЭС, которые подвержены интенсивному локальному коррозионно-эррозионному износу, а также к объектам нефтехимической промышленности, включая змеевики печей, технологические трубопроводы, теплообменники, реакторы и др. конструкции, испытывающие воздействие водородсодержащих сред.

Расчетные методы определения остаточного ресурса сварных конструкций с учетом их действительного напряженно-деформированного состояния и деградации механических свойств материала и сварных соединений.

1. Краткое описание:

Разработаны методы определения остаточного ресурса сварных конструкций с учетом их действительного напряженно-деформационного состояния и деградации механических свойств материала после длительной эксплуатации (20-25 лет). Они включают данные практической диагностики о характерных эксплуатационных дефектах, структурных изменениях конструкционных материалов и деградации их служебных свойств в процессе длительной эксплуатации, а также теоретические и экспериментальные результаты оценки прочности, трещиностойкости и остаточного ресурса конструкций с эксплуатационными повреждениями. Результаты подкреплены металлографическими исследованиями и прочностными испытаниями и составляют основу рекомендаций по продлению остаточного ресурса и повышения надежности ответственных сварных конструкций в условиях статического и циклического нагружения, воздействия повышенных температур и агрессивных водородосодержащих сред.

2. Назначение и области применения:

Оценка остаточного ресурса сварных конструкций на предприятиях энергетической и нефтехимической отраслей промышленности.

Метод определения предельных значений ударной вязкости  на основе развития физических и корреляционных связей между критериями трещиностойкости и прочностными механическими характеристиками.

1.    Краткое описание:

Основное внимание уделяется нейтрализации последствий термомеханического цикла сварки, представляющего определенную опасность для  работоспособности конструкций. Обобщены и развиты представления о связях между критериями трещиностойкости и  значениями ударной вязкости конструкционных материалов с учетом влияния деформационного старения металла в зонах концентрации термопластических деформаций и остаточной напряженности.

2. Назначение и области применения:

Повышение надежности безопасной эксплуатации сварных конструкций различного назначения на стадии их проектирования и изготовления. Повышение расчетного срока службы сварных конструкций при их техническом диагностировании.

Коэрциметрический метод диагностики конструкций длительной эксплуатации

1. Краткое описание:

В ИЭС им.Е.О.Патона совместно с НПФ В"Специальные научные разработкиВ" (г. Харьков) разработан метод экспертной оценки состояния металлических конструкций, работающих под давлением. Метод позволяет обнаруживать участки металла с концентрацией деформаций, опасной для эксплуатации конструкции. Он основан на измерении коэрцитивной силы чувствительной к измерению напряженно-деформированного состояния и накоплению повреждений в металле. При наличии базовых данных контроль за состоянием металла осуществляется в результате одного измерении коэрцитивной силы. Метод пригоден для диагностики конструкций на любой стадии их эксплуатации.

2. Назначение и области применения:

Метод предназначен для диагностики состояния конструкций из ферромагнитных металлов и должен найти применение при освидетельствовании сосудов, баллонов, аппаратов химических и нефтехимических производств.

Система мониторинга технического состояния трубопроводов на основе  программно-аппаратных средств ГИС.

1.    Краткое описание:

Система мониторинга включает базу данных о состоянии отдельных участков трубопровода и аналитический блок для принятия соответствующих решений.
Ядром аналитического блока является модель оценки относительного риска, учитывающая последствия вероятной аварии на конкретном участке трубопровода.  Данная модель использует информацию базы данных и позволяет устанавливать приемлемый уровень риска для эксплуатирующей организации в условиях ограничения технических и финансовых ресурсов.

2. Назначение и области применения:

На основе постоянного сбора, накопления, обработки и анализа информации относительно действительного состояния трубопровода система позволяет определять возможность дальнейшей эксплуатации как отдельных участков, так и  трубопровода в целом, своевременно предпринимать соответствующие предупредительные и корректирующие действия. В результате за счет оперативного получения наглядной справочной информации и экспертных оценок, базирующихся на методике оценки остаточного ресурса и проблемно-ориентированном программном обеспечении, существенно возрастает уровень безопасного функционирования реальных трубопроводов.

Реквизиты отдела:

Телефон: 8(044) 271-21-44

Факс 8(044) 289-13-60

E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it