Разработка методики безобразцовой экспресс-диагностики поврежденности металла эксплуатируемых магистральных нефтепроводов на основе метода акустической эмиссии

• Автор: Галкин, Денис Игоревич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Г лава 1. Состояние проблемы безопасности магистральных нефтепроводов и постановка задачи исследования
1.1. Магистральные нефтепроводы, сварка и дефекты
1.2. Аварийность и повреждаемость магистральных нефтепроводов
1.3. Обзор существующих методов контроля и оценки поврежденное
1.4. Постановка задач исследований
Выводы к главе 1
Глава 2. Применение метода акустической эмиссии для оценки поврежденности металла
2.1. Физическая природа акустической эмиссии при оценке поврежденности металла
2.2. Механизм излучения АЭ на уровне изменений микроструктуры
2.3. Акустическая эмиссия при пластической деформации металлов
Выводы к главе 2
Глава 3. Экспериментальные исследования поврежденности металла
3.1. Влияние степени пластической деформации на параметры акустической эмиссии
3.2. Исследование влияния параметров испытаний на спектральные
образы сигналов акустической эмиссии
3.3. Изменение спектральных образов с увеличением поврежденности
3.3.1. Для основного металла 8
3.3.2. Для сварных соединений
Выводы к главе 3
Глава 4. Разработка методики безобразцовой экспресс-диагностики поврежденности металла эксплуатируемых нефтепроводов,
сочетающей методы индентирования и акустической эмиссии

4.1. Экспресс-диагностика поврежденности металла эксплуатируемых нефтепроводов, на основе методов индентирования и акустической эмиссии
4.2. Определение характеристик механических свойств металла трубопроводов по результатам испытаний на твердость
4.2.1. Методика определения характеристик механических свойств металла трубопроводов с использованием корреляционных соотношений между значениями твердости и искомыми механическими свойствами
4.2.2. Методика определения характеристик механических свойств
металла трубопроводов по диаграмме вдавливания шарового индентора
4.3. Методика оценки дефектов на основе акустико-эмиссионного
контроля
4.4. Методика определения спектральных характеристик сигналов АЭ
при различных стадиях повреждения трубопроводов
Выводы к главе 4
Выводы к работе
Литература

Глава 1. Состояние проблемы безопасности магистральных нефтепроводов и постановка задачи исследования
Системы магистральных нефтепроводов (МН) являются одним из важнейших элементов экономики страны, обеспечивающим практически все отрасли промышленности, а также сельского хозяйства сырьем, топливом, энергией. В то же время они является источником опасности для тех регионов, где проходят трубопроводы. Аварии на этих трубопроводах приводят к тяжелым последствиям, в том числе и для окружающей среды и населения. Особенностью МН России является несоответствие между нормативно-проектными требованиями, предусматривающими срок эксплуатации 30-35 лет, и фактическим возрастным составом, когда уже более 40 % трубопроводов превысил этот срок и существует реальная перспектива и потребность увеличения срока эксплуатации. Это связано с тем, что система МН страны складывалась на протяжении длительного времени. Поэтому и безопасность системы МН во многом определяется и объясняется историей развития нефтяной промышленности. Некоторые объекты (резервуары, трубопроводы) построены много лет назад и до сих пор находятся в эксплуатации. Распределение количества нефтепроводов по отношению к общему числу по годам ввода в эксплуатацию показано в табл. 1 [1], из которой видно, что значительная часть трубопроводов достигла амортизационного срока 33-35 лет.

*< 1 ЁГ
В А

?* Ч Су
Рис. 1.7. Примеры конструкций с У-образным концентратором
напряжений
Рис. 1.8. Концентрация напряжений в районе сварного шва ремонтной муфты, установленной на трубу (картина получена методом фотоупругости)
2. Структурно неоднородная зона термического влияния заводских и монтажных соединений труб.
На рис. 1.9 приведены данные по строению и характеру изменения ударной вязкости металла труб в зоне сварного соединения [13].