Совершенствование методов оценки работоспособности газопроводных труб с коррозионными повреждениями : На примере ООО "Севергазпром"

• Автор: Бирилло, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 176 с. : ил.

1. Анализ существующих способов прогнозирования и поддержания остаточного ресурса труб
1.1. Теория коррозионного разрушения стали
1.2. Существующие методы оценки работоспособности
дефектосодержащих газопроводных труб
1.2.1. Оценка работоспособности газопроводных труб на основе
• их диагностического контроля
1.2.2. Расчетные методы оценки прочности дефектосодержащих
труб
1.2.3. Методы гидростатических испытаний
1.3. Исследование механизма зарождения и развития коррозионных
дефектов
1.4. Методы оценки динамики исчерпания ресурса в процессе
эксплуатации труб
1.5. Методы прогнозирования и поддержания остаточного ресурса
1.6. Существующие способы поддержания остаточного ресурса
% газопроводных труб
1.7. Цель и задачи исследования
2. Комплекс методик для исследования коррозионных дефектов и их влияния на прочность газопроводных труб
2.1. Методика гидравлических испытаний газопроводных труб
2.2. Методика определения вероятностных значений механических
характеристик трубных сталей
2.3. Методика получения эмпирической зависимости для определения потерь металла в осевом сечении коррозионно-поврежденной
трубы
• 2.4. Методика оценки влияния геометрических параметров дефекта
(ширины и глубины) на коэффициент концентрации напряжений
3. Экспериментальные исследования прочности газопроводных труб и параметров коррозионных дефектов
3.1. Результаты стендовых испытаний бездефектных труб
3.2. Результаты стендовых испытаний газопроводных труб с
коррозионными дефектами
3.3. Результаты освидетельствования коррозионных дефектов и
исследования их геометрических параметров
* з
г 3.4. Исследование влияния ширины дефекта на уровень напряжений,
возникающих в дефектной зоне
3.4.1. Расчетная схема
3.4.2. Реализованные варианты расчетов
3.4.3. Результаты расчетов и их анализ
4. Оценка качества трубных сталей после их длительной эксплуатации
4.1. Основные сведения о трубных сталях 17ГС, 17Г1С, 17Г2СФ,
14Г2САФ
4.2. Результаты металлографических исследований трубных сталей

4.3. Анализ первоначальных механических свойств трубных сталей
4.4. Результаты механических испытаний исследуемых трубных сталей
4.5. Обобщенные выводы по результатам проведенных исследований
5. Разработка методики прогнозирования и поддержания остаточного
ресурса газопроводных труб с коррозионными повреждениями
5.1. Оценка текущей работоспособности газопроводных труб с дефектами
5.1.1. Определение несущей способности газопроводных труб
при наличии одиночных дефектов
• 5.1.2. Определение несущей способности газопроводных труб
при наличии нескольких дефектов
5.1.3. Критерии для оценки текущей работоспособности газопроводных труб с дефектами
5.2. Определение времени достижения предельных размеров дефекта
5.3. Методика прогнозирования остаточного ресурса газопроводных
труб с коррозионными повреждениями
5.4. Методы ремонта коррозионно-поврежденных труб
5.5. Пример практического применения методики прогнозирования остаточного ресурса газопроводных труб с коррозионными повреждениями

6. Практическая и экономическая ценность работы
Заключение
Список литературы

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
- кольцевые напряжения при разрушении дефектного трубопровода;
- кольцевые напряжения в стенке бездефектного трубопровода;
- кольцевые напряжения в стенке трубопровода с дефектом;
- напряжение пластического течения, при котором становится возможным разрушение бездефектной трубы;
- продольные напряжения в трубопроводе;
- радиальные напряжения в трубопроводе;
- интенсивность напряжений;
- нормативное значение предела текучести трубной стали по техническим условиям;
- нормативное значение предела прочности трубной стали по техническим условиям;
- фактический предел текучести трубной стали;
- фактический предел прочности трубной стали;
- первоначальная площадь осевого сечения стенки трубы;
- первоначальная площадь осевого сечения стенки трубы высотой
Птах.
- площадь потерь металла в продольном (осевом) сечении;
- коэффициент Фолиаса;
- протяженность дефекта в осевом направлении;
- протяженность дефекта в окружном направлении;
- расстояние между смежными дефектами в осевом направлении; расстояние между смежными дефектами в кольцевом направлении;
- протяженность дефектной зоны в осевом направлении (при наличии нескольких дефектов);
- безразмерная протяженность дефекта в окружном направлении;
- расстояние до точки контроля от начала дефекта;
- наружный диаметр трубы;
- внутренний диаметр трубы;
- толщина стенки трубы;
- остаточная толщина стенки трубы в дефектной зоне;
- максимальная глубина дефекта;
- относительная глубина дефекта;

2.1.6. Проведение испытаний
1. Осуществляют подъем давления в режиме ступенчатого или (и) циклического
нагружения.
Шаг ступенчатого нагружения принимается равным 1,0 МПа с выдержкой давления в течение выполнения контрольных измерений.
Предельное давление, при ступенчатом нагружении, устанавливают не выше рабочего давления для испытываемых труб.
Параметры циклического нагружения (амплитуда цикла, среднее давление цикла, частота нагружения, количество циклов нагружения) назначают для каждого объекта индивидуально, исходя из продолжительности и режимов эксплуатации труб до вырезки.
2. Осуществляют подъем давления до достижения металлом предельного
состояния одного из двух видов - установившейся текучести или разрушения трубы.
3. Фиксируют местоположение линии разрыва и ее характерные особенности.
2.1.7. Обработка результатов испытаний
По результатам испытаний определяют реальный коэффициент запаса прочности дефектной трубы:
где Рраз - предельное давление для трубы (давление разрушения);
Рр- проектное давление.
2.1.8. Анализ результатов испытаний
1. Определяют проектный коэффициент запаса прочности бездефектной трубы:
Кд-Рраз/РР,
(2.1)
I/- _ п • К, - К„ "Р т
(2.2)

где п - коэффициент надежности по нагрузке - внутреннему рабочему давлению в трубопроводе;
К, - коэффициент надежности по материалу;