Обеспечение безопасности эксплуатации нефтегазохимического оборудования и трубопроводов с технологическими, конструктивными и эксплуатационными несплошностями

• Автор: Абдуллин, Ленар Рафильевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 271 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1 Проблемы обеспечения безопасности эксплуатации

нефтегазохимического оборудования

1.1 Основные факторы снижения характеристик безопасности

нефтегазохимического оборудования и трубопроводов

1.2 Влияние технологического передела при производстве

оборудования на характеристики безопасности

1.3 Структура работ по оценке и повышению безопасности

эксплуатации оборудования

1.4 Объект исследования.

Выводы по главе 1.
Глава 2 Разработка элементов теории расчета предельного
состояния элементов оборудования с нссплошностями
2.1 Сущность предлагаемого метода расчетного определения
напряженного и предельного состояний элементов оборудования с несштошностями.
2.2 Новые базовые модели для оценки несущей способности конструктивных элементов с нссплошностями но критериям трещиностойкости
2.3 Определение краевых моментов и сил в окрестности вершин
песплошностей.методами теории тонких оболочек.
2.4 Оценка предельных давлений в несплошности.
Выводы но главе 2. .
Глава 3 Оценка и повышение несущей способности конструктивных элементов оборудования с технологическими нссплошностями
3.1 Механизм образования технологических несплошностей
3.2 Расчетное определение предельного состояния цилиндрических элементов оборудования с расслоениями и с их очагами.
3.3 Напряженное и предельное состояния элементов оборудования
с несимметрично расположенными несплошностями с учтом коррозионного повреждения
3.4 Оценка КИН и несущей способности элементов оборудования
с расслоениями, имеющими перемычки
3.5 Усовершенствованная технология ремонта конструктивных .
элементов оборудования с металлургическими
нес1 шошностями
Выводы по главе 3.
Глава 4 Разработка методов расчета и повышение характеристик безопасности эксплуатации оборудования с конструктивными несплошностнми
4.1 Основной принцип укрепления ослабленных отверстиями,
повреждениями и др. элементов оборудования и трубопроводов
4.2 Оценка напряженного и предельного состояний элементов
оборудования с конструктивными несплошностями
4.3 Оценка и повышение характеристик безопасности специальных
накладных элементов
Выводы но главе 4
Глава 5 Расчеты несущей способности конструктивных
элементов с эксплуатационными нссллошпостями
5.1 Оценка характеристик трещиностойкости сталей
5.2 Расчетная оценка предельного состояния элементов
оборудования с эксплуатационными несплошностями.
5.3 Оценка поддерживающего эффекта ослабленных участков
конструктивных элементов с технологическими несплошностями.
5.4 Влияние различных комбинаций несплошностей
на напряженное и предельное состояния конструктивных элементов.
5.5 Оценка характеристик трещиностойкости аварийной катушки
трубопровода.
Выводы по главе 5
Глава 6 Разработка методов расчетной оценки безопасных сроков эксплуатации конструктивных элементов оборудования с несплошностями.
6.1 Определение скорости развития несплошностей
в конструктивных элементах в условиях механохимичсской повреждаемости
6.2 Расчеты ресурса безопасной эксплуатации оборудования с несплошностями по критериям циклической
трещиностойкости.
6.3 Инженерная оценка расчета ресурса безопасной эксплуатации
оборудования с несплошностями в условиях циклического нагружения.
6.4 Опыт диагностики и оценки остаточного ресурса
цефтегазохимического оборудования.
Выводы но главе 6
Основные выводы
Библиографический список использованной литературы
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


Они могут возникать при неблагоприятном сочетании факторов, связанных с понижением деформационной способности металла шва вследствие наличия в структуре легкоплавких эвтсктик, дефектов кристаллического строения, выделения хрупких фаз, а также под действием внутренних и внешних напряжений. Методы повышения стойкости против горячих трещин обычно сводятся к уменьшению содержания элементов, способствующих их возникновению, снижению содержания неметаллических включений, уменьшению химической неоднородности, формированию благоприятной первичной структуры и т. Другой причиной разрушения подобных стыков является чрезмерное перемешивание корневого слоя. Наличие дефектов в корневом слое, в виде непроваров, усугубляет трещинообразование, и они могут иметь закалочный характер. Обобщение сведений о повреждениях конструктивных элементов нефтехимического оборудования с разнородными сварными стыками из хромомолибденовых сталей показывает, что наличие в околошовных зонах хрупких, с пониженной трегциностойкостыо участков металлов с неравновесной мартенситной структурой связано с вероятностью их отказов. Данные по отказам за лет эксплуатации по более стыков технологических линий на различных установках ПО Салаватнефтеоргсинтез 6 были сгруппированы по их конструктивному исполнению кольцевых стыков соединений труб на прямых участках, переходах, отводах и фланцевых соединений, а также угловых неповоротных сварных стыков, ответвлений, в виде приварки штуцеров, тройников или непосредственного соединений труб. Х5М, сваренных аустенитным электродами, по ряду нефтехимических предприятий 6. Анализ этих статистических данных показывает, что стимулирующую, а в отдельных случаях самостоятельную роль в обеспечении их работоспособности может играть ярко выраженная структурномеханическая неоднородность. Усиливается эффект перенапряжения металла в локальных областях с неравновесными закалочными структурами, имеющими максимальные скопления несовершенств кристаллического строения, особенно работающими в условиях сложного напряженного состояния, присущего эксплуатации нефтехимического оборудования. Анализ разрушений показывает, что повреждения, как правило, инициируются в перенапряженных областях конструктивных элементов. Одной из основных причин преждевременных хрупких разрушений конструкций из сталей типа Х5М является наличие развитых закаленных участков твердых прослоек сварных соединений с образованием трещин несплошностей. Необходимо отметить, что твердые хрупкие прослойки отмечаются не только в сварных соединениях, но и в обычных низколегированных сталях, применяемых в аппаратостроении и строительстве трубопроводов различного назначения 6. Безопасность эксплуатации оборудования во многом определяется явлениями технологического передела при производстве технологической наследственности. Поэтому рассмотрим некоторые факторы повреждений, возникающих в процессе изготовления элементов оборудования. Взаимосвязь и взаимозависимость свойств, создаваемых при предшествующих и последующих операциях, объединяют понятием технологическая наследственность. Вопросы технологической наследственности с позиции формирования геометрических погрешностей рассмотрены в работах проф. Бакиева, Р. Г. Лбдеева, Р. Г. Ризванова и др. Ниже рассматриваются физикомеханические закономерности процессов обработки заготовок при производстве волнистых компенсаторов. Прочностные расчеты обычно производятся по исходным свойствам проката. Между тем, в результате прохождения заготовки через весь производственный цикл металл приобретает заметно отличающиеся механические свойства в сравнении с таковыми в исходном состоянии. Причем в большей степени изменяются не те свойства, которые непосредственно используются в расчетах на прочность, а те, которые не являются расчетными, но определяющими надежность в эксплуатации пластичность, вязкость, трещиностойкость и др Кроме того, в процессе изготовления оборудования металл приобретает более выраженную электрохимическую гетерогенность в связи с образованием пластических деформаций, остаточных напряжений и др.