Повышение долговечности изделий с гибкими металлическими оболочками из хромоникелевых сталей типа 18-10

• Автор: Чурилова, Татьяна Валерьевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Применение гибких металлических трубопроводов из сталей типа 18-10 в нефтегазовом комплексе
1.2 Коррозионное поведение и особенности применения сталей типа 18-10 и их сварных соединений в средах нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и химической промышленности

1.3 Ингибирование коррозии и коррозионно-механического разрушения сталей типа 18

2.МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ, ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Электрохимические поляризационные исследования

2.2 Методика малоцикловых коррозионно-усталостных испытаний

2.3 Металлографические, микро- и макроскопические исследования

2.4 Исследования микротвердости

2.5 Определение остаточной индукции

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, КОРРОЗИОННОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО И КОРРОЗИОННОУСТАЛОСТНОГО ПОВЕДЕНИЯ СТАЛЕЙ 12Х18Н10И 12Х18Н10Т
3.1 Исследование физико-механических свойств стали 12Х18Н10
3.2 Исследование коррозионно-электрохимического и коррозионно-усталостного поведения стали 12Х18Н10
3.3 Влияние сортамента и состояния поставки на малоцикловую
долговечность сталей 12Х18Н10и 12Х18Н10Т
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО ПОВЕДЕНИЯ И
МИКРОСТРУКТУРЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛИ
12Х18Н10Т
4Л Исследование коррозионно-усталостного и электрохимического поведения, физико-механических свойств сварных соединений стали 12Х18Н10Т
4.2 Расчетно-графический метод определения ресурса сильфон-ных компенсаторов тепловых перемещений теплопроводов
Выводы
5. ПРИМЕНЕНИЕ КУБОВОГО ОСТАТКА ПРОИЗВОДСТВА СЖК В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА МАЛОЦИКЛОВОГО КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ
12Х18Н10 В УСЛОВИЯХ АНОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ
В последние годы в связи с конверсией оборонной промышленности существенно возросло использование ее изделий в народном хозяйстве России. Одним из основных конструкционных материалов для их изготовления являются хромоникелевые нержавеющие стали. Высвобождение этого вида конструкционных материалов позволило разработать и наладить выпуск новых изделий для различных отраслей промышленности. Типичным примером может служить использование конструкций с гибкими металлическими оболочками (ГМО) в нефтегазовой отрасли в качестве: сильфонов; шлангов для разлива и транспортировки нефти, нефтепродуктов и агрессивных сред; гибких трубопроводов при шельфовой добыче для подачи нефти или газа на загрузочные терминалы и для соединения подводного устьевого оборудования с контрольными линиями; гибких узлов в системах водоспуска плавающих крыш резервуаров, а также в виде гибких напорных нефтегазовых трубопроводных систем. Изделия с ГМО применяют также в схожих условиях эксплуатации и в других отраслях промышленности, например в теплоэнергетике, в качестве компенсаторов тепловых и монтажных перемещений теплопроводов.
В ходе эксплуатации в металле наиболее нагруженных участков гофрированных оболочек изделий с ГМО (выступы и впадины гофра) возникают упругопластические деформации, которые, вследствие изменения внешних и внутренних факторов, носят переменный характер. Анализ отказов этих изделий свидетельствует о коррозионно-механической природе разрушения, механизм которого включает зарождение и развитие усталостной трещины по периметру гофра и дальнейшую потерю герметичности.
Таким образом, долговечность и надежность нефтегазовых систем во многом определяются коррозионными, коррозионно-механическими и коррозионно-усталостными свойствами сталей типа 18-10.
При указанных значениях с! глубина отпечатка изменяется от 0,5 до
мкм.
Часто значение Н определяют по таблицам, составленным по формуле (2.19).
2.4.3 Измерение микротвердости стали и ее сварных соединений.
Для измерения микротвердости, нагрузку на индентор выбирали согласно формулам (2.20) и (2.21). Подсчеты показали, для нагружения индентора для измерения микротвердости испытуемого объекта шириной 0,4 мм нагрузка равна 100 г, при ширине 0,15-0,20 мм - 50 г.
Время опускания пирамиды или поворот рукоятки арретира проводили в течение 10 сек. Время выдержки под нагрузкой также равно 10 сек.
Для измерения диагоналей отпечатка использовали второй способ Для того чтобы уменьшить случайные погрешности измерения и отбросить грубые ошибки каждую диагональ отпечатка измеряли три раза. По средней длине диагонали в микронах определяли микротвердость по таблицам для нагрузок 100 и 50 г.
2.5 Определение остаточной индукции
Определение остаточной индукции в стали проводили на ферротестере ТК-9801/А производства ВНР, принципиальная схема которого приведена на рис. 2.4. В соленоиде (Б), длина которого значительно больше диаметра, размещены три обмотки, из которых две соединены последовательно навстречу друг другу. При возбуждении соленоида переменным током напряжение в третьей обмотке пропорционально первой производной по времени от напряжения (Н) магнитного поля внутри соленоида. Напряжение, снимаемое с двух последовательно включенных обмоток, при наличии в них одинакового количества витков равно нулю. Вставляя в одну из этих измерительных об-