Анализ технического состояния магистральных трубопроводов методами ультразвуковой оценки развития стресс-коррозии металла

• Автор: Алборов, Алан Дзамболатович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Содержание
Введение
1 АНАЛИЗ ПРИЧИН ПОВРЕЖДЕНИЙ И АВАРИЙ
НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
1.1 Основные факторы, влияющие на эксплуатационную надежность
нефтегазопроводов
1.2 Повреждения и аварий на магистральных и линейных
нефтегазопроводах
1.3 Оценка повреждений на магистральных и линейных
нефтегазопроводах
1.4 Цели и задачи исследований
2 ПОВРЕЖДЕНИЕ МЕТАЛЛА ТРУБ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИИ В КОРРОЗИОННЫХ СРЕДАХ
2.1 Испытание на стойкость к сероводородной коррозии
2.2 Конструктивная надежность и безопасность магистральных
трубопроводов
2.3 Проблема снижения безопасности вследствие стресс-коррозионного
растрескивания трубных сталей и методы ее решения
2.4 Факторы, влияющие на стресс-коррозионное повреждение металла труб
Выводы
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ К СТРЕСС-КОРРОЗИОННОМУ РАЗРУШЕНИЮ
3.1 Разработка методики и образца для испытания труб большого диаметра
3.2 Испытание трубных сталей на склонность к стресс-коррозионному
разрушению
3.3 Циклическая трещиностойкость трубных сталей
3.4 Влияние величины микропластических деформации на процесс за
рождения трещин в коррозионных средах
Выводы
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

4.1 Исследование развития поверхностных трещин
Выводы
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Список литературы
Приложение

Введение
Актуальность проблемы
Трубопроводный транспорт углеводородов - сложная техническая система с мощным энергетическим потенциалом. Он обеспечивает подачи углеводородами на 35 % территории страны, где проживает более 60 % населения. Протяженность магистральных нефтегазопроводов в России в настоящее время составляет 231,2 тыс. км, в том числе газопроводов - 161 тыс. км, нефтепроводов -50,6 тыс. км, нефтепродуктопроводов - 19,6 тыс. км.
Несмотря на то, что системы трубопроводного транспорта в настоящее время выполняют свои функции по бесперебойному снабжению потребителей нефтью, газом, нефтепродуктами, на нефтегазопроводных магистралях имеют место отказы и аварии. Как и все оборудование, основные фонды трубопроводного транспорта подвержены процессу старению, причем износ трубопроводов идет по нарастающей. Сроки эксплуатации трубопроводного транспорта в РФ газопроводов 35 % и нефтепроводов 75 % более 20 лет, газопроводов 15 % и нефтепроводов 37 % более 30 лет. Особую опасность представляет разрушение конструкций по причине коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), так как более половины отказов магистральных газопроводов происходит именно по этой причине, а на газопроводах диаметром 1220 мм, 1420 мм около 75 % от общего числа отказов. Выход из строя такой конструкции во время ее эксплуатации неизбежно приводит к большому материальному ущербу, разрушению оборудования и загрязнению окружающей среды, а нередко и к человеческим жертвам, так как зона распространения негативного воздействия может простираться на расстояния до десятков километров. Своевременная диагностика повреждений трубопроводов может значительно сократить риск возникновения аварийных и опасных ситуаций, поэтому оценка технического состояния магистральных газо-

ствии трещиноподобных дефектов [8].
Впрочем при расчетах не учитываются временные факторы при долгой эксплуатации трубопроводов и возможности изменения исходных свойств металла и сварного соединения труб. Помимо того, отсутствуют обоснованные расчетные и экспериментальные методики прогнозирования изменения свойств труб в зависимости от времени их эксплуатации [9].
2.3 Проблема снижения безопасности вследствие стресс-коррозионного растрескивания трубных сталей и методы ее решения
Впервые упоминание о КРН возникло в начале 60-х годов, это явление на газопроводах высокого давления зарегистрировано во многих странах: США, Австралии, Канаде и др. Поводом аварий подземных газопроводов явились коррозионные трещины, образовавшиеся под воздействием кислых, щелочных и карбонатных растворов [10]. В последнее время участились случаи коррозионного растрескивания материала труб под напряжением. По этой причине изучению механизма коррозионного разрушения трубопроводов уделяется большое внимание по всему миру.
В последние годы в России самые существенные по масштабам и в количественном отношении аварии на газопроводах огромных диаметров происходили именно из-за стресс-коррозии. В России с1986 по 1997 г. в итоге КРН на магистральных трубопроводах произошло 60 таких разрушений, в том числе на трубах диаметром: 1420 мм — 25; 1220 мм — 19; 1020 мм — 11; 820 мм — 1. До 1986 г. такие аварии не регистрировались [27]. И сегодня коррозия под напряжением, стресс-коррозия остается доминирующей причиной аварий на действующих газопроводах России (рисунок 2.4).