ЮУрГУ представил инновационное решение для защиты газотранспортных систем
Специалисты Южно-Уральского государственного университета разработали первое в стране устройство, предназначенное для защиты магистральных газопроводов от ветровых нагрузок. Об этом сообщила пресс-служба учебного заведения.
Технические особенности проблемы
Руководитель проекта, профессор кафедры «Строительное производство и теория сооружений» А. Потапов объяснил, что основную опасность представляют аэродинамические колебания, возникающие при определенных скоростях ветра.
Механизм повреждений включает:
- Формирование вихревых потоков поочередно с верхней и нижней поверхности трубы
- Возникновение резонансных явлений при совпадении частоты вихрей с собственной частотой конструкции
- Развитие усталостных напряжений в материале трубопровода
Последствия таких колебаний могут варьироваться от появления микротрещин до полного разрушения опорных узлов и схода трубы с опорных конструкций.
Конструктивные решения
Разработанная система защиты включает:
- Стационарные бетонные блоки, устанавливаемые вдоль трассы
- Систему высокопрочных тросовых соединений
- Специальные узлы крепления к трубопроводу
Принцип работы основан на преобразовании аэродинамической задачи в нелинейную конструктивную систему, что обеспечивает гашение колебаний на каждом цикле воздействия.
Методология проектирования
Для каждого конкретного случая специалисты проводят:
- Компьютерное моделирование ветровых нагрузок
- Расчет резонансных характеристик конструкции
- Определение оптимальных точек установки демпфирующих устройств
Средние показатели для труб диаметром 100-250 мм составляют 5-7 защитных модулей на километр трассы.
Научно-образовательный контекст
Данная разработка соответствует стратегическим направлениям развития ЮУрГУ, который в рамках программы «Приоритет-2030» реализует комплексные проекты в области:
- Цифровых промышленных технологий
- Перспективных материалов
- Экологической безопасности
Университет выполняет координирующую роль в качестве регионального проектного офиса Уральского научно-образовательного центра мирового уровня.
Полученный патент подтверждает новизну и практическую значимость разработки для газотранспортной отрасли страны.
