Моделювання процесу протягування труби через трубопровід більшого діаметра

Abstract

Построена численная модель для расчета усилий протягивания и определения контактных усилий взаимодействия опорных колец на внутреннем трубопроводе с трубопроводом большего диаметра. Модель учитывает сложный геометрический профиль внешней трубы, возможность неконтакта колец, вес внутреннего трубопровода и действие выталкивающей силы, продольную и поперечную (от провиса) силы от троса, податливость системы труба-кольцо и т.п.. Результаты расчета использовались при определении интервала расстановки колец и выборе их размеров (высоты). Отмечена возможность возникновения эффекта натянутой струны, если увеличение коэффициента трения приводит к нелинейно нарастающему увеличению усилия протягивания.

The numerical modeling of the broaching process of the less diameter pipe section through the pipeline of the bigger inner diameter. It consists in the calculation of the required outer pulling force applied to inner pipe section and the distributed contact forces of the support rings with the wall of bigger pipe. The model takes into account the complex vertical profile of the outer pipeline, the possibility of loss of contact in the rings, the weight of inner pipe, the upward buoyancy force when part of outer pipe is filled with water, the mutual compliances between the rings and outer pipe wall and so on. The results of calculation were used for the decision making about the interval between the rings, about their height and construction of head part of the inner pipe. Some geometrically nonlinear effects were investigated and their role in nonlinear increasing of broaching force with increase of friction coefficient was demonstrated.