Обеспечение ресурса безопасной эксплуатации монтажных стыков высокопрочных труб нефтепроводов

• Автор: Кравченко, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1.1 Основные направления обеспечения безопасности эксплуатации нефтепроводов с повышенной пропускной способностью

1.2 Взаимосвязь характеристик безопасности и испытательного давления нефтепроводов

Выводы по разделу

2 Оценка оста точной дефектности и напряженности монтажных швов высокопрочных труб после их испытаний.
2.1 Разработка методов определения критических параметров трещиноподобных повреждений в области кольцевых швов участка нефтепровода после проведения гидравлических испытаний
2.2 Снижение остаточной напряженности монтажных швов высокопрочных швов нефтепроводов.

Выводы по разделу

3 Исследование статической и циклической прочности монтажных стыков высокопрочных труб
3.1 Совершенствование методов расчета несущей способности монтажных стыков высокопрочных труб, выполненных мягкими электродами.

3.2 Расчетная оценка пределов прочности и усталости монтажных

стыков нефтепроводов, выполненных мягкими электродами.

Выводы по разделу.
4 Определение ресурса монтажных стыков высокопрочных труб в условиях циклического нагружения
4.1 Совершенствование методов ресурса оценки конструктивных элементов нефтепроводов в условиях циклического нагружения
4.2 Инженерная оценка полных диаграмм циклической повреждаемости монтажных стыков высокопрочных труб нефтепроводов.
Выводы по разделу
Основные выводы по работе.
Библиографический список использованной литературы
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


Безопасность сварных элементов с твердыми прослойками зависит от размеров и свойств последних 4, 9. Технологические приемы по ограничению размеров твердых прослоек способствует повышению работоспособности сварных соединений. В металле твердых прослоек при нагружении реализуется более мягкое напряженное состояние, чем в основном металле, вследствие чего отмечается рост деформационной способности сварных элементов . Наиболее радикальным способом повышения работоспособности сварных элементов из закаливающихся сталей является подогрев при сварке и последующая термическая обработка , , 4. Выбор параметров разделки кромок, сварочных материалов и режимов сварки обычно производится исходя лишь из технологических и экономических соображений. При этом прочностные требования считаются удовлетворенными, если свойства различных участков соединения, определенные путем испытания вырезанных из них образцов, не ниже свойств основного металла. Если же такое требование удовлетворить нельзя, то прочность соединения ошибочно отождествляют с прочностью металла наиболее слабого участка, определенной па вырезанных из этого участка образцах. При этом не учитывается эффект механического контактного упрочнения , . В большинстве случаев является желательным достижение механической однородности или минимальной неоднородности в сварном стыковом соединении. Тем не менее, не всегда состоятельным является чребование, чтобы металл шва был равнопрочен основному металлу. Стремление во что бы то ни стало удовлетворить эго требование приводит к тому, что иногда, когда равнопрочность и так фактически обеспечена за счет контактного упрочнения и усиления шва. Необходимо внедрять в практику конструктивнотехнологического проектирования новые методы расчета, учитывающие фактор механической неоднородности и поэтому дающие возможность более правильно оценить действительный уровень прочности сварных элементов, а также в ряде случаев их пластичность и энергоемкость , , 8, 9. В частности, следует иметь в виду не малую вероятность того, что металл шва в конструкции будет иметь пониженный против основного металла предел текучести. По данным Г. Если различие в свойствах основного металла и металла шва невелико, то целесообразно применять более узкие швы, швы с щелевой разделкой. Выполненные таким образом соединения будут иметь удовлетворительные запасы пластичности и энергоемкости за счет участия в пластической деформации основного металла при условии реализации эффекта контактного упрочнения. Если же различие свойств металла шва и основного металла велико, то ширина шва может оказаться настолько малой, что разделка окажется не технологичной слишком узкой. Кроме того, при низком значении сопротивления отрыву металла шва узкая разделка может оказаться опасной с точки зрения хрупкого разрушения. В таких случаях лучше, наоборот, повышать пластичность и энергоемкость соединения за счет некоторого расширения разделки увеличения углов скоса кромок и зазоров в корне шва, добиваясь в необходимых случаях должного уровня прочности за счет увеличения в разумных пределах рабочего сечения шва. При растяжении соединений со швами, имеющими пониженный предел текучести, наиболее напряженным участком оказывается корень шва, где имеет место и наибольшая концентрация деформаций и наиболее жесткое напряженное состояние. Гакое же положение возникает и в случае, если корень шва находится в растянутой части изгибаемого сечения. К этому надо добавить, что в корневой части металл шва за счет большого перемещения с основным металлом может иметь пониженные вязкость и пластичность. Здесь же и наиболее вероятно образование дефектов непровары, холодные трещины. Все это может спровоцировать хрупкое разрушение в корневой части шва, которое возможно приведет к хрупкому разрушению всего сечения. Для повышения надежности кольцевых стыков труб можно рекомендовать использование композитных швов , у которых корень заварен более пластичным, но менее прочным материалом. При этом равнопрочность соединения может быть обеспечена за счет механического упрочнения.