Восстановление дефектных элементов и деталей трубопроводных систем методом железнения

• Автор: Новицкий, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 117 с. : ил.

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ
МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

1Л. Анализ возрастной структуры магистральных трубопроводов
1.2. Классификация отказов магистральных трубопроводов и анализ причин их возникновения
1.3. Классификация локальных дефектов стенки трубопровода
1.4. Анализ видов ремонта локальных дефектов стенки трубопровода
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЭЛЕКТРОЛИТНОПЛАЗМЕННОЙ ОЧИСТКИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА
2.1. Анализ и классификация существующих способов очистки участков магистрального трубопровода
' - 2.2. Разработка электролитно-плазменного метода очистки поверхности
магистрального трубопровода
2.2.1. Основные закономерности электролитно-плазменного разряда
2.2.2. Очистка поверхности трубопроводов электролитно-плазменной обработкой
2.3. Вольт-амперные характеристики процесса
2.3.1. Вольт-температурные характеристики процесса
2.3.2. Модификация поверхности металла
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ II
кД*
ф РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РЕМОНТА ДЕФЕКТОВ
* ‘ ЭЛЕМЕНТОВ И ДЕТАЛЙ ТРУБОПРОВОДА
3.1. Принципиальная схема компоновки оборудования для очистки и ремонта стеки трубопровода
3.2. Технологический процесс выполнения работ по ремонту локального дефекта стенки магистрального трубопровода

3.3. Восстановление поверхности элементов трубопровода методом железнения
3.4. Экспериментальные исследования
3.5. Выбор параметров режима восстановления работоспособности трубопровода методом электролитного железнения
3.6. Адгезионные свойства осаждаемого покрытия
3.7. Механические свойства восстановленного дефекта
ВЫВОДЫ РАЗДЕЛУ III
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Расчет экономической эффективности ремонта трубопровода
разработанным методом
Оценка экологической безопасности ремонта стенки трубопровода
Воздействие на атмосферный воздух при ремонте методом замены
катушки
Воздействие на атмосферный воздух при ремонте композитномуфтовой технологией
Воздействие на-атмосферный воздух при ремонте
электролитическим методом

Актуальность темы. Трубопроводный транспорт является одним из наиболее развитых видов транспорта жидких и газообразных углеводородов. Существующая система магистральных трубопроводов обеспечивает транспорт нефти и газа потребителям России, странам СНГ и Западной Европы. Безопасная эксплуатация трубопроводных систем зависит от множества факторов, основным из которых является своевременное и качественное проведение различного вида ремонтов. Трубопроводные системы стареют, и задачу обеспечения высоконадежного и безопасного транспорта углеводородов в условиях дефицита финансовых и материальных ресурсов может быть эффективно достигнута только за счет перехода на выборочные методы ремонта.
Существующие технологии выборочного ремонта локальных участков трубопровода предусматривают проведения большого объема работ, что значительно увеличивает сроки выполнения и их стоимость. Техникоэкономические показатели проведения выборочного ремонта трубопровода ещё более ухудшаются в зимний период, особенно в условиях Западной Сибири.
Таким образом, разработка современного метода выборочного ремонта, для увеличения срока службы элементов и деталей трубопроводов путем восстановления прочности металла, является актуальной задачей.
Состояние изученности вопросов темы. Вопросами изучения физических характеристик электролитно-плазменного разряда при очистке, сварке и упрочнении металлов занимались ученые В.Н. Дураджи, Б.Р. Лазаренко, В.Д. Сапрыкин, Д.И. Словецкий, С.Д. Терентьев, В.Г. Плеханов, И.З. Ясногорский. Электролитическим осаждением железа в электролитах для ремонта деталей занимались ученые В.А. Бабенко, И.М. Ковенский, A.A. Милушкин, М.П. Мелков, М.П. Панкратов, Ю.Н. Петров, С.Н. Стойков, В.А. Шадричев, на результаты работ которых основывался автор в своих исследованиях.

ной для ионизации газа и обеспечения его проводимости[126], что в свою очередь подтверждено теоретическими расчетами при построении физической модели разряда.
2.3.2. Модификация поверхности металла
Изменение микроконфигурации поверхностных слоев металла присуща многим видам обработки, но при механической шероховатость цилиндрической и сложнопрофильной поверхности неравномерная из-за разных углов атаки воздействующего материала (песка, дроби), при химическом и электрохимическом из-за неравномерности стравливания и недостаточной рассеивающей способности электролитов.
Изученные закономерности воздействия разряда на поверхность обрабатываемого металла позволили разработать способ модификации поверхности для нанесения металлических покрытий с повышенными адгезионными свойствами по сравнению с известными, т.е. проведение одновременной очистки и увеличение «истинной» площади поверхности за счет образования микрократеров при определенной мощности разряда = 0,12-г 1,5 кВт/см2 в электролите с электропроводностью р = 0,05 + 0,2 Ом''см'1 в течение 0,1-5 мин.
При р <10 Ом'1 см'1 наблюдаются большие потери мощности в объеме электролита при прохождении электрического тока, ас р-<0,2 Ом"'см'1 нерационально из-за перегрева образца с образованием окалины и повышенного расхода соли [131].
Минимальная удельная мощность необходимая для развития и стабилизации горения разряда N =0,12 кВт/см2, при Nр = 1,5 кВт/см2 наблюдалось
образование окалины на поверхность металла вследствие перегрева образца, что вызывает ухудшение прочности связи основания с покрытием.
С увеличение времени обработки более 5 минут шероховатость поверхности образца возрастает незначительно.