Влияние постоянного магнитного поля на безопасность эксплуатации магистральных нефтепроводов после проведения магнитной дефектоскопии

• Автор: Алтынова, Регина Ринатовна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

1.1 Малоцикловая коррозионная усталость металла труб

1.1.1 Особенности развития усталостных трещин

1.1.2 Связь скорости роста трещин с коэффициентом интенсивности напряжений

1.2 Внутритрубная диагностика магистральных нефтепроводов

1.3 Поведение сталей в магнитном поле

1.3.1 Характеристики механических свойств углеродистой стали

после изотермического распада аустенита в магнитном поле

1.3.2 Структура и свойства конструкционных низколегированных сталей после изотермической обработки в магнитном поле
1.3.3 Особенности трещиностойкости низколегированных сталей после термической обработки в магнитном поле
1.3.4 Влияние магнитного поля на малоцикловую усталость
1.3.5 Коррозионная стойкость стали ХН в растворе хлорида
натрия, обработанного магнитным полем
2 ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПЛАСТИЧНОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ СТАЛИ Г1С
2.1 Объект исследования
2.2 Методика и результаты испытаний стали Г1С на растяжение в постоянном магнитном поле
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ ИЗ СТАЛИ Г1С В УСЛОВИЯХ МАЛОЦИКЛОВОЙ КОРРОЗИОННОЙ УСТАЛОСТИ
В ПОСТОЯННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
3.1 Методика проведения испытаний на малоцикловую коррозионную усталость
3.2 Методика проведения микроструктурного анализа
3.3 Результаты испытаний стали Г1С на циклическую трещиностойкость при воздействии постоянным магнитным полем
3.4 Расчет ресурса безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов
3.5 Влияние формы концентраторов напряжений на усталостную долговечность стали Г1С
3.6 Влияние направления прокатки на усталостную долговечность стали Г1С
4 ИСЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОНОЙ СТОЙКОСТИ СТАЛИ Г1С ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ И ПОСЛЕ ТЕРМОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ
4.1 Методика проведения термомагнитной обработки и гравиметрических коррозионных испытаний
4.2 Результаты гравиметрических коррозионных испытаний стали Г1С
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В связи с этим проблема влияния постоянного магнитного поля на безопасность эксплуатации магистральных нефтепроводов является актуальной []. Целью работы является: установить влияние постоянного магнитного поля на безопасность эксплуатации магистральных нефтепроводов после проведения внутритрубной магнитной дефектоскопии. Исследовать влияние постоянного магнитного поля на прочность и пластичность стали Г1С. Изучить влияние постоянного магнитного поля и термомагнитной обработки на скорость коррозии стали Г1С. Определить параметры циклической трещиностойкости стали Г1С при одновременном воздействии постоянного магнитного поля и 3 % №С1. Определить ресурс безопасной эксплуатации магистрального нефтепровода из стали Г1С после проведения магнитной дефектоскопии. Результаты исследований влияния постоянного магнитного поля на безопасность эксплуатации магистральных нефтепроводов из стали Г1С при растяжении, малоцикловых усталостных и коррозионных гравиметрических испытаниях. Установлено повышение ресурса безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов, работающих в условиях действия циклических нагрузок и коррозионных сред, из стали Г1С после воздействия на нее постоянным магнитным полем при проведении внутритрубной магнитной дефектоскопии. Выявлено повышение усталостной долговечности стали Г1С на воздухе и в 3 % ЫаС1 при воздействии постоянным магнитным полем. Установлено снижение скорости коррозии стали Г1С в 0,9 н. Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на Международной научно-технической конференции «Прикладная синергетика - II» (г. Уфа, октябрь г. Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках VI Конгресса нефтегазопромышленников России (г. Уфа, май г. УГНТУ (г. Уфа, апрель, , , гг. Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - » (г. Уфа, г. VI научно-технической конференции молодежи ОАО «Северные магистральные нефтепроводы» акционерной компании по транспорту нефти «Транснефть» (г. Ухта, декабрь г. VII специализированной выставке-конференции «ПРОМЭКСПО -» (г. Уфа, февраль г. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 научных работ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и трех приложений, изложена на 5 страницах машинописного текста, содержит таблиц, рисунков, библиографический список из 4 наименований. В настоящее время средняя продолжительность работы магистральных нефтепроводов нашей страны приближается к годам. К сожалению, последующая их эксплуатация будет сопровождаться повышением износа []. Многолетние данные об эксплуатации магистральных нефтепроводов подтверждают предположение о стохастическом характере аварий, однако гипотезы о равномерном распределении аварийности по длине трубопровода этими данными опровергаются [, ]. Кроме того, на аварийность конкретного участка нефтепровода (с присущими ему особенностями и условиями) могут влиять различная коррозионность грунтов, климатическая зона пролегания магистрали, марка стали труб, ударные волны давления при отключении НПС, прохождение трассы трубопровода по местностям с большим перепадом высотных отметок (ущелья, овраги, крупные возвышенности, горные перевалы и т. Число циклических изменений давления в основном зависит от запланированных поставок партий нефти от продавца к покупателю, а также от числа переключений насосных агрегатов на нефтеперекачивающих станциях по различным причинам. Наиболее опасными с точки зрения малоцикловых нагрузок являются начальные участки транспортных перегонов, где амплитуда пульсаций напора наибольшая [9, ]. При длительной эксплуатации магистральных нефтепроводов процесс старения металла труб значительно изменяет его структуру, ухудшает механические свойства и приводит к хрупкому разрушению. Интенсивность процесса зависит от количества углерода в стали, внутренней нагрузки на стенку трубопровода и наличия в теле трубы дефектов, являющихся концентраторами напряжений []. Механические повреждения (риски, трещины, надрезы, вмятины и др. Рисунок 1.