Page 4 - Дисертаця Венгринюк

4

два порядки від стандартної (від 0,5 до 0,005 мм/хв.) суттєво підвищило

чутливість показників тріщиностійкості сталі до дії водню. Сталь у вихідному

стані виявила найвищу чутливість до водневого окрихчення за показником β

(нахил J-R кривих), тоді як експлуатована – за показником J 0 (J-інтеграл за

старту тріщини).

Обґрунтовано критерій досягнення граничного стану сталі

магістрального газопроводу за параметром тріщиностійкості в умовах його

перепрофілювання на транспортування ним водню на основі встановлених

закономірностей впливу водню та швидкості механічного навантаження на

характеристики тріщиностійкості сталі, а також розрахунку коефіцієнтів

інтенсивності напружень у вершинах можливих, але невиявлених під час

технічного діагностування тріщиноподібних дефектів у стінці труби, залежно

від їх геометрії та тиску водню. На цій основі розроблено розрахунково-

експериментальний метод оцінювання деградації сталі експлуатованого

магістрального газопроводу за дії водню. Продемонстровано, що у типовому

діапазоні робочого тиску 3,5–7,5 МПа зниження тріщиностійкості сталі після 38

років експлуатації на трубопроводі не виходить за допустимі межі.
На основі аналітичного огляду методів машинного навчання (нейронних

мереж) визначено їх оптимальну архітектуру та розроблено обчислювальну
модель для прогнозування розподілу концентрації водню у металі стінки труби

у часі з використанням фізико-інформованих нейронних мереж, яка забезпечує
високу точність прогнозування. З її застосуванням оцінено зміну розподілу

концентрації водню у металі стінки труби з часом.

Розроблено нові математичні моделі прогнозування тріщиностійкості

сталей магістральних газопроводів, які враховують концентрацію в них водню

і їх експлуатаційну деградацію. Для обох станів сталі 17Г1С (вихідного та

тривало експлуатованого) запропоновано відповідну функціональну

залежність, отриману на основі експериментальних даних та їх обробки

методом найменших квадратів. У розроблені моделі інтегрований розв’язок

рівнянь дифузії водню за реальних параметрів експлуатації трубопроводу, що