Minimisation of metal cost for pipelines subject to general corrosion

Abstract

Данная работа посвящена оптимальному проектированию линейных элементов трубопровода, заданной пропускной способности, эксплуатируемого в условиях механохимической коррозии под действием внутреннего и внешнего давления. Рассмотрены две задачи: поиск оптимальной толщины стенки трубы, которая бы обеспечила минимальные металлозатраты (с учетом и без учета стоимости изготовления и установки) при ограниченном и при неограниченном сроке эксплуатации трубопровода. На основе модели коррозионной кинетики Долинского получены решения для одностороннего и двустороннего анодного растворения материала трубы с учетом возможного затухания коррозионного процесса. Исследовано влияние защитных покрытий и других начальных параметров задачи на выбор оптимальной начальной толщины. Дополнительно рассмотрен эффект снижения прочности материала в процессе эксплуатации сосуда и его влияние на выбор оптимальной начальной толщины оптимальных размеров.

This work is devoted to the optimal design of linear elements of a pipeline, with a given capacity, subjected to mechanochemical corrosion under internal and external pressure. Two problems are considered: the search for the optimal pipe wall thickness, which would ensure minimal material consumption (with and without taking into account the costs of manufacturing and installation) with a limited and unlimited pipeline life. Based on the Dolinsky corrosion kinetics model, solutions have been obtained for one-sided and two-sided anodic dissolution of pipe material, taking into account the possible inhibition of the corrosion process. The influence of protective coatings and other initial parameters of the problem on the choice of the optimal initial thickness is investigated. In addition, the effect of reducing the strength of the material during the vessel operation and its influence on the choice of the optimal initial thickness of optimal sizes are considered.