Разработка методов расчета сроков безопасной эксплуатации магистральных газопроводов, подверженных стресс-коррозии

• Автор: Королев, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 05.15.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ СТРЕСС-КОРРОЗИИ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Проявление коррозионного растрескивания
магистральных трубопроводов под напряжением
1.2. Испытание и переиспытание трубопроводов
1.3. Обследование газопроводов, подверженных стресс-коррозии
1.4. О механизме коррозионного растрескивания
под напряжением магистральных газопроводов России
1.5. Расчет характеристик долговечности трубопроводов
1.6. Выводы
1.7. Цель и задачи исследований
2. ОСТАТОЧНАЯ ПРОЧНОСТЬ ТРУБ
СО СТРЕСС-КОРРОЗИОННЫМИ ДЕФЕКТАМИ
2.1. Экспериментальные исследования при определении
параметров основного уравнения поверхностных дефектов

2.2. Процедура аппроксимации дефектной области
2.3. Выражение для расчета коэффициента Фолиаса
2.4. Определение минимального значения напряжения течения
2.5. Определение минимального давления
разрушения дефектной трубы
2.6. Оценка минимального значения давления разрушения
дефектных труб
2.7. Выводы
3. ВРЕМЯ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБ С ДЕФЕКТАМИ
3.1. Две постановки задачи определения времени
безопасной эксплуатации дефектных труб
3.2. Модель развития стресс-коррозионных дефектов
3.3. Классификация стресс-коррозионных дефектов по степени
их опасности
3.4. Оценка опасности стресс-коррозионных дефектов
3.5. Определение параметров распределения времени перехода дефектных труб, с заданным
разрушающим давлением, в опасное состояние
3.6. Выводы

4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТРЕСС-КОРРОЗИОННЫХ
ДЕФЕКТОВ В ГАЗОПРОВОДАХ
4.1. Оценка параметров, определяющих число
дефектов в газопроводах
4.2. Методика расчета вероятности нахождения дефектов, критических при различных давлениях,
в пределах расчетных участков
4.3. Распределение стресс-коррозионных дефектов в шестиниточной системе газопроводов
Краснотурьинского ЛПУМГ
4.4. Выводы
5. ПАРАМЕТРЫ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПЕРЕИСПЫТАНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ ГАЗОПРОВОДОВ
5.1. Параметры переиспытания газопроводов
5.2. Срок безопасной эксплуатации участка газопровода
5.3. Результаты расчетов сроков безопасной эксплуатации
газопроводов на участке от Краснотурьинской КС до реки Каква
5.4. Планирование повторных переиспытаний
и оценка их результатов
5.5. Выводы

М - коэффициент Фолиаса (Folias Factor).
Уравнение (2.1) получено на основе полуэмпирической методики, разра-ботанной Бателем, по результатам 47 разрушающих испытаний полноразмерных труб с искусственными дефектами. Данное уравнение вошло в стандарты ряда стран - ANSI/ASME B31G, CAN/CSA-Z184 и др. [158-161].
Многолетний опыт использования уравнения (2.1) для расчета остаточной прочности дефектных труб подтвердил его обоснованность, и это уравнение до сих пор применяется в его первоначальном виде. Тем не менее, значения величин, входящих в это уравнение, и способ их определения зависят от типов дефектов и труб и определяются экспериментально. Экспериментальные исследования, как правило, заключаются в проведении серии разрушающих испытаний исследуемого типа труб с характерными искусственными или естественными дефектами. Объем известных из литературы серий испытаний составлял 30-50 труб.
В настоящей работе использованы результаты экспериментальных исследований, выполненных автором (с участием сотрудников ВНИИГАЗа Карпова С.В. и Митрохина М.Ю) при расследовании 32 разрывов труб диаметром 1420 мм, происшедших при эксплуатации и переиспытании газопроводов, а также при проведении исследований на гидростендах из полноразмерных труб. Глубину очаговых стресс-коррозионных дефектов измеряли на изломах разорвавшихся труб штангенциркулем класса точности 0,05 мм, как правило, с шагом