Реєстраційний номер
0826U003593, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
25-08-2026
Статус
Запланована
Чому дисертація має статус "Запланована"?
Назва роботи
Розвиток розрахунково-експериментальних методів оцінювання деградації сталей магістральних газопроводів за транспортування ними водню
Здобувач
Венгринюк Олег Ігорович, аспірант
Керівник Звірко Ольга Іванівна
Опонент Кулик Володимир Володимирович
Опонент Дорошенко Ярослав Васильович
Рецензент Сапужак Ярослав Ігорович
Рецензент Чепіль Ольга Ярославівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка Національної академії наук України
Опис
У дисертаційній роботі розроблені математичні моделі та розрахунково-експериментальні методи оцінювання деградації сталей магістральних газопроводів за їх тріщиностійкістю під час транспортування ними водню. Проаналізовано чутливість механічних властивостей сталі 17Г1С магістрального газопроводу у вихідному та експлуатованому 38 років на магістральному газопроводі станах до наводнювання з різною інтенсивністю. Виявлено значно вищу схильність експлуатованої сталі до водневого окрихчення за стандартних випробувань на розтяг електролітично наводнених зразків, ніж сталі у вихідному стані, яка чутлива до дії водню лише за випробування зразків поперечної до осі труби орієнтації та високої інтенсивності наводнювання. На основі встановлених закономірностей впливу інтенсивності наводнювання та швидкості механічного навантаження на характеристики тріщиностійкості сталі, визначених методом J-інтеграла, обґрунтовано доцільність використання низької швидкості навантаження для оцінювання в’язкості руйнування металу за дії водню, щоб забезпечити умови для його дифузії у зону передруйнування. Зниження швидкості навантаження на два порядки від стандартної суттєво підвищило чутливість показників тріщиностійкості сталі до дії водню. Обґрунтовано критерій досягнення граничного стану сталі магістрального газопроводу за параметром тріщиностійкості в умовах його перепрофілювання на транспортування 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. 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. Розроблено нові математичні моделі прогнозування тріщиностійкості сталей магістральних газопроводів, які враховують концентрацію в них водню і їх експлуатаційну деградацію. У розроблені моделі інтегрований розв’язок рівнянь дифузії водню для реальних параметрів трубопроводу, що дає змогу прогнозувати, як змінюватиметься статична тріщиностійкість сталей магістральних газопроводів залежно від концентрації в них водню з урахуванням їх деградації під час експлуатації. Отримані у дисертації результати є основою для оцінювання роботоздатності сталей магістральних газопроводів за умов транспортування водню, а також для розроблення критеріїв їх безпечної експлуатації з урахуванням деградації сталей та впливу водню.
Дата реєстрації
2026-07-14
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-14 / 2026-07-14
