INVESTIGATION OF THE PROCESS OF RESTORATION OF DAMAGED PIPELINE SURFACES BY THE METHOD OF SURFACE RIVETING
Authors: Уразов О.В. , Данилов А.Д. 
Published: November 2021

Представлены результаты экспериментальных исследований процесса восстановления поврежденных поверхностей трубопроводов различных диаметров методом поверхностного наклепа, реализующего явление поверхностного пластического деформирования, приводящее к изменению распределения напряжений по толщине, выполнено обоснование оптимальных режимов его проведения . При этом было осуществлено численное моделирование процесса накатки, определены оптимальные значения следующих параметров: глубины и силы ППД, скорости ППД, подачи ролика, формы рабочей поверхности используемого ролика. При анализе были учтены следующие физико-механические характеристики: глубина наклепа, величина остаточных напряжений, глубина распределения остаточных напряжений, время обкатки, нагрузка на ролик. Доказано очевидное преимущество роликов большего радиуса профиля - они позволяют обеспечить необходимое изменение шероховатости обрабатываемой поверхности при обкатке с большей подачей, что приводит к снижению времени технологического процесса. При этом в принятом диапазоне параметров режимов обкатки (нагрузка 2500÷3000Н, глубина вдавливания 0.04÷0.06мм) величины компонентов остаточных напряжений оказались практически идентичными для исследованных режимов всех рассмотренных роликов. Полученные результаты были положены в основу технологии восстановительного ремонта трубопроводов различного диаметра без остановки производственного процесса на Нововоронежской АЭС и создана промышленная установка с числовым программным управлением для реализации данной технологии

Here we present the results of experimental studies of the process of restoration of damaged surfaces of pipelines of various diameters by the method of surface work hardening, which implements the phenomenon of surface plastic deformation, leading to a change in the distribution of stresses along the thickness. At the same time, we carried out a numerical simulation of the knurling process, we determined the optimal values of the following parameters: the depth and strength of the SPD, the speed of the SPD, the feed of the roller, the shape of the working surface of the roller used. The analysis took into account the following physical and mechanical characteristics: work hardening depth, residual stress value, residual stress distribution depth, running time, roller load. We proved the obvious advantage of rollers with a larger profile radius - they allow one to provide the necessary change in the roughness of the machined surface during rolling with a higher feed, which leads to a decrease in the time of the technological process. In this case, in the accepted range of parameters of the running modes (load 2500-3000N, indentation depth 0.04-0.06 mm), the values of the residual stress components turned out to be almost identical for the considered modes for all the considered rollers. We used the results as the basis for the technology of restorative repair of pipelines of various diameters without stopping the production process at the Novovoronezh NPP and an industrial unit with numerical control was created to implement this technology