Тороп Василь Михайлович. Оцінка граничного стану трубопроводів, резервуарів і посудин тиску на основі розробленої експертної системи : дис... д-ра техн. наук: 05.02.09 / НАН України; Інститут проблем міцності ім. Г.С.Писаренка. — К., 2006. — 360арк. : рис., табл. — Бібліогр.: арк. 314-341.
Анотація до роботи:
Тороп В.М. Оцінка граничного стану трубопроводів, резервуарів і посудин тиску на основі розробленої експертної системи. - Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка і міцність машин. - Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України, Київ, 2006.
Дисертація присвячена вирішенню проблеми забезпечення надійної експлуатації дефектомістких конструктивних елементів трубопроводів, резервуарів і посудин тиску за допомогою експертної системи (ЕС). В роботі описані алгоритми створення і технологія впровадження ЕС "Міцність", що базуються на двокритеріальному підході до оцінки конструкційної міцності та прогнозуванні залишкового ресурсу елементів конструкції з тріщиноподібними дефектами, суттєвими особливостями якого є наявність критичних температур крихкості та використання у явному виді коефіцієнтів запасу міцності на діаграмі оцінки руйнування та її розгортках. Це дозволило встановити взаємозв’язок критичних температур крихкості з механічними властивостями та характеристиками тріщиностійкості сталей, запропонувати спосіб та отримати аналітичні вирази для визначення критичних температур крихкості для зразків та елементів конструкцій.
Діаграма оцінки руйнування та її розгортки апробовані на експериментальних даних по руйнуванню різних типів і розмірів зразків, а також труб і посудин тиску з різними дефектами, що випробувались в широкому діапазоні температур та були виготовлені з різного матеріалу.
Виконаний комплекс матеріалознавчих досліджень поверхонь руйнування у поєднанні з оцінкою напруженого стану, конструкційної міцності та залишкового ресурсу відповідальних конструкцій дозволив встановити механізми руйнування, вплив тривалої експлуатації на можливість деградації механічних властивостей, характеристик тріщиностійкості та зсув критичних температур крихкості для сталей та їх зварних з’єднань.
Створено нову експериментальну установку, теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено методики коректного визначення характеристик тріщиностійкості матеріалів на стадії старту і зупинки тріщини з використанням модифікованих ДКБ-зразків у широкому температурному діапазоні, а також отримано нові експериментальні дані характеристик тріщиностійкості сталей і зварних з'єднань трубопроводів, резервуарів і посудин тиску, що занесені до бази даних “Властивості” ЕС “Міцність”.
Розрахунок параметрів напружено-здеформованого стану, коефіцієнтів інтенсивності напружень, граничного навантаження в’язкого руйнування та імовірнисний аналіз руйнування трубопроводів, резервуарів та посудин тиску виконується відповідними програмно-методичними комплексами, що взаємодіють з базами даних “Об’єкти”, “Дефекти”, “Навантаження”, “Властивості” системи управління базами даних “Інформаційна модель об’єкта діагностики” та вирішують сформульовані технологічні задачі.
Практичне використання ЕС “Міцність” демонструється на прикладах оцінки конструкційної міцності і прогнозуванні залишкового ресурсу газостату, корпусу нагнітача природного газу, резервуару для збереження нафтопродуктів, магістральних нафто- та продуктопроводів, розгалужених трубопровідних систем атомних електростанцій.
Публікації автора:
Красовский А.Я., Орыняк И.В., Тороп В.М. К вопросу определение J-интеграла на ДКБ-образцах // Физ.-хим. механика материалов. – 1987. – № 2. – С. 47-51
Красовский А.Я., Орыняк И.В., Тороп В.М. О переходе к нестабильному росту трещины в двухконсольном образце // Пробл. прочности. – 1987. – № 8. – C. 13-17
Оценка предельной несущей способности тела с трещиной и определение температур хрупко-вязкого перехода в металлах / А.Я. Красовский, В.Н. Красико, В.М. Тороп, И.В. Орыняк // Пробл. прочности. –1987. – № 12. – C. 8-13.
Кашталян Ю.А., Каспрук Е.Н., Тороп М.В. Определение критической температуры перехода от вязкого разрушения к хрупкому при испытании сталей на трещиностойкость // Пробл. прочности. – 1988. – № 1. – C. 7 - 11.
Кашталян Ю.А., Орыняк И.В., Тороп В.М. Определение KI на ДКБ-образцах при нагружении клином и винтом // Пробл. прочности. – 1988. – № 7. – C. 112-114.
Орыняк И.В., Тороп В.М. Взаимосвязь критических температур хрупкости с механическими свойствами и трещиностойкостью сталей // Пробл. прочности . – 1989. – № 3. – С. 35-40.
Применение двухкритериальных диаграмм разрушения для оценки несущей способности конструктивных элементов с трещиной / А.Я. Красовский, В.А. Вайншток, В.М. Тороп, И.В. Орыняк // Зав. лаборатория. –1989. – №4. – C. 89-92.
Орыняк И.В., Тороп В.М. Двухкритериальная оценка предельного состояния при несимметричном нагружении тела с трещиной // Пробл. прочности. – 1991. – № 11. – C. 32-38.
О двукритериальном подходе к оценке предельной несущей способности тела с трещиной / Красовский А.Я., Махутов Н.А., Орыняк И.В., Тороп В.М. // Пробл. машиностроения и автоматизации. – 1992. – № 4-5. – C. 92-100.
Тороп В.М. Обоснование двукритериальной диаграммы оценки разрушения сосудов давления и трубопроводов с аксиальными сквозными трещины // Пробл. прочности – 1992. – №11. – C.34-45.
Torop V.M., Orynyak I.V. The evaluation of structural strength of pipes and pressure vessels with axial cracks // Intern. J. of Pressure Vessels and Piping. – 1993. – v. 53. – P. 159- 179.
Орыняк И.В., Бородий М.В., Тороп В.М. Построение весовой функции для эллиптической трещины нормального отрыва в бесконечном теле // Пробл. прочности. – 1993.– № 5.– C.60-69.
Krasowsky A.Y., Orynyak I.V., Torop V.M. The assessment of the limit state and the transition tempetatures in hollow cylinders with axial cracks// Intern. J. Fracture. – 1993. – v.61. – R55-59.
Orynyak I.V., Borodii M.V., Torop V.M. Appoximate construction of a weight function for quarter-elliptical, semi-elliptical and elliptical cracks subjected to normal stresses //Eng. Frac. Mech.–1994.–v.49, №1.–P.143-151.
Orynyak I. V., Torop V. M. Phenomenological modeling of a brittle-to-ductile transition for bodies with cracks// Eng. Frac. Mech. – 1995. – v.52, №2. – Р. 255-263.
Torop V.M. Software Complex "STRENGTH" of the Decision Support System for Lifetime Management of Structures Safe Operation // Problems of Strength, Sp. Publ.: 1996. – P. 15-21.
Применение модели вязкого разрушение труб с осевыми дефектами для анализа результатов натурных экспериментов / И.В. Орыняк, С.В. Ляшенко, В.М. Тороп, В.Н. Горицкий // Пробл. прочности. – 1996. – №6. – С.5-15.
Orynyak I. V., Torop V. M., Borodii M.V. Ductile fracture of a pipe with a part-through slot // Int. J. Pres. Ves. & Piping.–1996.–v.65, №2.–P. 171-180.
Orynyak I.V., Torop V.M. Modeling of the limit state of thin-walled pipes with multiple axial coplanar defects // Intern. J. of Pressure Vessels and Piping. – 1997. –v.70. – P. 111-115.
Орыняк И.В., Тороп В.М. Расчёт давления вязкого разрушения для тонкостенного патрубка с осевой трещиной // Пробл. машиноведения и надёжности машин. – 1997. – №1. – C. 84-95.
Тороп В.M., Бородій M.В., Oриняк I.В., Панченко В.В. Програмний комплекс ‘‘Міцність резервуарів’’// Нафтова і газова промисловість. – 1997. –№2. – C.33-35.
Тороп В.М. Экспериментальная установка для определения характеристик трещиностойкости материалов// Пробл. прочности. – 1997. – №1. – С. 139 - 144.
Работоспособность, несущая способность и долговечность газостатической установки на 600МПа / О.В. Бирюков, В.П. Канцедал, В.М. Тороп, И.В. Орыняк // Вопросы атомной науки и техники. – 1998. – вып.1 и 2 . – С.88-90.
Выставкин И.А., Тороп В.М., Бирюков О.В. К вопросу оценки состояния металла трубопроводов АЭС после 100 тыс. часов эксплуатации // Пробл. прочности. – 1998. – №2. – С.56-65.
Тороп В.М. Прочностное сопровождение безаварийной эксплуатации оборудования АЭС. Сообщение 1. Методологические основы и реализация // Пробл. прочности –1998. – №2.– С.7-15.
Орыняк И.В., Тороп В.М., Ромащенко В.А. Жураховский В. Н. Расчет пространственного разветвленного трубопровода в программном комплексе оценки прочности оборудования АЭС // Пробл. прочности . – 1998. – № 2. –С. 87-100.
Ориняк І.В., Тороп В.М., Вислобіцький П.А. Методологія оцінки залишкової міцності магістральних трубопроводів з тріщинами // Нафтова і газова промисловість.-1998.- №1.-С.31-37.
Torop V.M. Software complex “Strength” of the decision support system for strength accompaniment of structures safe operation// Nuclear Eng. аnd Design. – 2000. – №197. – Р. 225-232.
Комплексный подход в техническом освидетельствовании трубопроводов при автоматизированном УЗК стыковых сварных швов / Найда В.А., Мозжухин А.А., Гетьман В.В., Пышный В.М., Тороп В.М. // Авт. Сварка. – 2001. – №4 – С.54-58.
Влияние длительной эксплуатации на вязкость трубной стали 17ГС// С.А. Котречко, А.Я. Красовский, Ю.Я. Мешков, Г.С. Меттус, Ю.А. Полушкин, В.М.Тороп / Пробл. прочности – 2002. – №6. – С.21-30.
Ресурс, довговічність і надійність трубопроводів. Огляд сучасних підходів і проблеми нормативного забезпечення в Україні/ І.В. Ориняк, В.В. Розгонюк, В.М. Тороп, О.Ф. Білик // Нафтова і газова промисловість. – 2003. –№4. – С. 54-57.
Effect of long-term service on the tensile properties and capability of pipeline steel 17GS to resist cleavage fracture / S.O. Kotrechko, A.Ya. Krasowsky, Yu.Ya. Meshkov, V.M. Torop // Intern. J. of Pressure Vessels and Piping. – 2004. –v.81. – P.337-344.
Тороп В.М. Імовірнісний ризик-аналіз експлуатації трубопровідних систем, резервуарів та посудин тиску. Повідомлення 1. Алгоритм побудови імовірнісної моделі // Пробл. прочности.–2005.–№ 2.–C.85-91.
Тороп В.М. Імовірнісний ризик-аналіз експлуатації трубопровідних систем, резервуарів та посудин тиску. Повідомлення 2. Метод оцінки функціональної придатності елемента конструкції за обмеженими статистичними даними// Пробл. прочности. – 2005. – № 3. – C. 96-103.
Кашталян Ю.А., Тороп В.М. Влияние температуры на трещиностойкость стали 15Х2НМФА на стадии старта и остановки трещины // Прочность металлов, работающих в условиях низких температур. – М.: «Металлургия», 1987. – С.111-115.
Кашталян Ю.А., Тороп В.М., Каспрук Е.Н. Особенности определения характеристик трещиностойкости на ДКБ-образцах // Прочность сталей, работающих в условиях низких температур. – М.: «Металлургия», 1988. – С.111-115.
Влияние низких температур на трещиностойкость стали 15Х2НМФАА с аустенитной наплавкой / Ю.А. Кашталян, Е.Н. Каспрук, Г.Н. Меринов, В.М. Тороп // Прочность при низких температурах. – К.: Наук. думка, 1990. – С.48-53.
Нащубский В.А., Потапов В.И., Тороп В.М. Программно-технический комплекс “Оценка прочности” автоматизированной экспертно-технической системы диагностики трубопроводов и сосудов давления // Автоматизированная экспертно-техническая система диагностики магистральных трубопроводов . – Гомель, 1993. – С.36-47
Assessment of strength and life of pipes and pressure vessels by an expert system / A.Ya. Krasowsky, I.V. Orynyak , S.V. Romanov, V.M. Torop // Materials Science Problems by Production and Operation of NPP Facilities. Trans. of 2-nd Intern. Conf.- St-Petersburg, Russia, 1992.–v.1.– P.255-262.
Torop V. M. Decision support systems for strength accompaniment of the safe operation of NPP Equipment// Proc. Third Int. Conf. on Material Science Problems in NPP Equipment Production and Operation (ST. Peterburg, 17-22 June 1994) – 1994. – v. 3. – P. 740-750
Orynyak I.V., Torop V.M.. Specifying the requirements to a plane specimen with a crack in order to realize brittle fracture // Structural Integrity: Experiments - Models - Applications. Proceedings of ECF - 10. – Berlin, 1994. – v.1. – P. 401-406.
Torop V.M. Static and Dynamic Fracture Toughness of WWR Steels // Proc. Of AMES TG1C Workshop on Property-Property Correlation. – JRC/IAM Petten, Netherland. – 1,2 Oktober 1996. – P.2/1-2/21.
Borodii M.V., Orynyak I.V., Torop V.M. Software «Strength of a storage tank» as a practical realization of the structure integrity assessment // Proc. of the Intern. Conference on fatigue of welded components and structures SF2M. – Senlis, France, 12-14 June 1996. – P.253-259.
Krasowsky A.Y., Orynyak I.V., Torop V.M. New method for calculation of the SIFs for cracks emanating from notches under inhomogeneous stress // 1st Workshop on Proc. COPERNICUS No. CIPA CT94 0194 Influence of Local Stress and Strain Concentrators on the Reliability and Safety of Structures. Miscolc-Tapolca, Hungary 10-12 April, 1995. – P.17-25.
Torop V.M., Orynyak I.V., Kutovoy O.L. The "Leak - Before - Break" applicability in decision support system "Strength" // Proc. Seminar on LEAK BEFORE BREAK in Reactor Piping and Vessels. – Lyon France, 9-11 Oct. 1995. – NUREG/CP - 0155, U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, D.C., April 1997. – P.717-724.
Экспертиза причин коррозионного растрескивания под напряжением трубопроводов 1-го контура АЭС/ А. Я. Красовский, И. А. Маковецкая, В. М. Тороп, В. А. Чугунов // В кн.: Труды конференции “Оценка и обоснование продления ресурса элементов конструкций”, Киев, 6-9 июня 2000 г, ИПП НАНУ. – т.1 – C. 27-34.
Опыт оценки ресурса магистральных трубопроводов, претерпевших длительные эксплуатационные воздействия / А.А. Долгий, А.Я. Красовский, И.А. Маковецкая, В.М. Тороп // Оценка и обоснование продления ресурса элементов конструкций: Труды Международной конференции, Киев, 6-9 июня 2000 г. – К. : ИПП НАН Украины, 2000. – т.2. – С. 711-718.
Тороп В.М. Диагностика магистральных трубопроводов, претерпевших длительные эксплуатационные воздействия // Труды 10-й Юбилейной Международной деловой встречи «Диагностика 2000». – Апрель 2000, Кипр – т. 1. – М.: ИРЦ Газпром, 2000. – C.86-94.
Krasowsky A.Ya., Dolgiy A.A., Torop V.M. Charpy testing to estimate pipeline steel degradation after 30 years of operation. In “Charpy centenary conference” Poitiers, France, 2-5 October 2001. – v.1. – P.489-495
Тороп В.М. Компьютерная система «Прочность резервуаров» // Материалы Международной практической конференции «Проектирование, строительство и ремонт резервуаров для нефти и нефтепродуктов». – Алматы, 3-4 октября 2001. – Алматы: Изд. ЗАО «Казгипронефтетранс», 2002. – C.46-51.
Тороп В.М., Дубицкий Д.А. Комплексная диагностика аммиакопровода "Тольятти - Одесса" (территория Украины) // Труды 12-й Международной деловой встречи «Диагностика 2002». –Апрель 2002, Турция –т. 3, часть 2. – М.: ИРЦ Газпром, 2002. – C.8-16.
Тороп В.М., Орыняк И.В., Тороп О.В. Система управления целостностностью магистральных трубопроводов. Опыт разработки и внедрения // Труды 13-й Международной деловой встречи «Диагностика - 2003». – Апрель 2003, Мальта. – т. 3, часть 1. – М.: ИРЦ Газпром, 2003. – C.42-48.
Тороп В.М., Тороп О.В., Калинин Н.А. Оценка технического состояния корпуса нагнетателя природного газа Н-520 с целью продления ресурса его дальнейшей эксплуатации // Труды 14-й Международной деловой встречи «Диагностика - 2004». – Апрель 2004, Египет. – т. 3. – М.: ИРЦ Газпром, 2004. – C. 26-36.
Тороп В.М., Тороп О.В. Реализация риск-анализа в системе обеспечения целостности магистральных трубопроводов // Труды 14-й Международной деловой встречи «Диагностика - 2004». – Апрель 2004, Египет. – т. 2, часть 2. – М.: ИРЦ Газпром, 2004. – C. 81-85.
Красовский А.Я., Тороп В.М., Орыняк И.В. Двухкритериальная диаграмма оценки предельного состояния тела с трещиной // АН УССР. Ин-т пробл. прочности. – Препр. – Киев, 1989.– 48c.
Тороп В.М., Потапов В.И., Красовский А.Я. Методологические основы прочностного сопровождения безаварийной эксплуатации трещиносодержащих конструктивных элементов //АН УССР. Ин-т пробл. прочности. – Препр. – Киев, 1993. – 23 c.
Methodological Background for Strength Accompaniment of Cracked Structures Safe Operation / V.M. Torop, A.Ja. Krasovsky, S.V. Romanov, I.V. Orynyak // Preprint, Institute for Problems of Strength, Kiev, Ukraine.– 1993. – 16 p.
ДСТУ 2442-94. Розрахунки та випробування на міцність. Механіка руйнування. Терміни та визначення / Красовський А.Я., Ориняк І.В., Тороп В.М.–Київ: Держстандарт України, 1994.–24с.
ВБН В.3.1-320.20077720.02-2001 Табель технічного оснащення ремонтно-будівельної колони з капітального ремонту магістральних нафтопроводів діаметром 219-1220мм / В.М. Тороп, В.А. Кастнер, Г.М. Кузьменко та інші – К.: НАК “Нафтогаз України”, 2001. – 47с.
Способ определения характеристик трещиностойкости материалов на стадии остановки трещины: A.c. №1478080 СССР, МКИGO1N3/00/ Ю.А. Кашталян, В.М. Тороп, И.В. Орыняк – Опубл.8.01.89, Пр.№239-А. – 2с.
Способ определения трещиностойкости материалов при динамическом нагружении: А.с. №1547507 СССР, МКИ GO1 N3/00/ В.В. Калайда, И.В. Орыняк, А.Я. Красовский, А.В.Наумов, В.Н. Красико, В.М. Тороп (СССР). – №4450688; Заявлено 29.06.88; Опубл. 01.11.89. – 2с.
Патент на винахід №32436. Україна, G01N3/00, G01N3/30 Спосіб випробування матеріалів на тріщиностійкість / Тороп В.М., Виставкін І.О., Ориняк І.В. – Пріорітет від 06.07.1995р. Опубл. 30.04.1998 Бюл. №2 та 15.12.2000 Бюл. №7. – 2с.
