Повышение ресурса безопасной эксплуатации сварных соединений нефтегазопроводов

• Автор: Би Вэнцзюнь
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННОМЕХАНИЧЕСКИХ РАЗРУ 9 ШЕНИЙ СВАРНЫХ ШВОВ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ

1.1 Причины и виды разрушений нефтепроводов

1.2 Факторы приводящия к охрупчиванию трубных сталей

1.2.1 Сварные соединение трубопроводов

1.3 Малоцикловая коррозионная усталость

1.4 Скорость роста трещины

1.4.1. Методы выявления усталостных трещин и наблюдения за

их развитием.

1.4.2 Использование механики разрушения при изучении роста усталостных трещин и способы выражения результатов исследования
1.4.3 Связь скорости роста усталостных трещин с параметром интенсивности напряжений
1.5 Особенности коррозии сварных соединений
1.5.1 Структура зоны термического влияния
1.5.2 Распределение электродных потенциалов в сварных соединениях
1.5.3 Методы повышения коррозионной стойкости
и коррозионномеханической прочности сварных соединений
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Макро и микроструктурный анализ
2.2 Исследования механических свойств сварных соединений
2.2.1 Испытание на микротвердость и твердость
2.2.2 Испытание на растяжение
2.2.3 Испытание на сплющивание
сварных соединений
2.3 Методики электрохимических исследований
2.4. Методика проведения механохимических исследований
сварных соединений
2.5. Методика проведения малоцикловой коррозионной усталости
3. РЕЗУЛЬТАТЫ КОРРОЗИОННОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Объекты исследований
3.2 Результаты макро и микроструктурного анализа
сварных соединений
3.3. Результаты исследований механических свойств
сварных соединений
3.3.1 Результаты измерения макро и микротвердости
3.3.2 Результаты испытания на растяжение
3.3.3 Результаты испытаний на сплющивание
3.4 Электрохимические исследование
4. РЕЗУЛЬТАТЫ МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
4.1. Испытания сварных швов на растяжение
в коррозионной среде
4.2. Испытания на малоцикловую усталость сварных швов
труб из стали Х
4.3. Расчет остаточного ресурса объектов нефтегазовой отрасли, эксплуатируемых в условиях воздействия циклических нагрузок ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В связи с этим обеспечение промышленной безопасности линейной части трубопроводов нефтегазовой отрасли, продление срока их службы во многом определяется проблемой повышения коррозионно-механической прочности сварных соединений и находится в центре внимания эксплуатирующих организаций. Повышение ресурса безопасной эксплуатации сварных соединений нефтегазопроводов за счет рационального выбора сварочных материалов производства России и Китая. Исследование микроструктуры, определение твердости, микротвердости сварных соединений из сталей , и Г1С. Исследование коррозионной стойкости зон сварных соединений в 3 % растворе №С1, выполненных электродами с рутиловым и основным видами покрытий производства России и КНР. Изучение механохимической коррозии сварных швов при статическом растяжении. Исследование циклической трещиностойкости и остаточного ресурса металла продольного сварного шва трубы, изготовленной из стали группы прочности Х. Поставленные задачи решались путем проведения экспериментальных исследований физико-механических и электрохимических характеристик металла и определения малоцикловой коррозионно-усталостной долговечности сварных соединений. На защиту выносятся результаты исследований механохимических свойств сварных соединений из стали , выполненных ручной электроду го-вой сваркой электродами производства России и Китая, а также характеристики циклической трещиностойкости сварного шва труб из стали Х. Исследованы особенности механохимического поведения металла сварных швов, выполненных электродами с рутиловым и основным покрытием производства России и КНР, позволяющие определять их скорость коррозии и ресурс в реальных условиях эксплуатации трубопроводов. Получена аналитическая зависимость скорости роста усталостной трещины в металле сварного шва от коэффициента интенсивности напряжений, объединяющая стадии ее замедленного и стабильного роста, позволяющая рассчитывать с большей точностью остаточный ресурс оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой коррозионной усталости. Результаты исследований позволяют повысить стойкость сварных соединений нефтегагопроводов в условиях механохимической коррозии и, соответственно, безопасность их эксплуатации. Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на: III конфессе нефтегазопромышленников России (Уфа, г. VI международной научно-технической конференции (Уфа, г. Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов «Трубопроводный транспорт нефти и газа» (Уфа, г. УГНТУ (Уфа, г. УГНТУ (Уфа, г. Уфа, г. IV конгрессе нефтегазопромыш-ленников России (Уфа, г. П Международной научно технической конференции (Уфа, г. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов и рекомендаций, содержит 3 страниц машинописного текста, таблиц, рисунков, библиографический список использованной литературы из 4 наименований. В первой главе на основе работ И. Г. Абдуллина, Э. М. Гутмана, А. Г. Гумерова, А. Г. Гареева, P. C. Зайнуллина, О. М. Иванцова, О. И. Стеклова, М. Ф. Фокина и др. Во второй главе приведены стандартные и оригинальные методики проведения исследований. К ним относятся методы определения основных механических свойств металлов при испытаниях на растяжение и ударный изгиб; твердости и микротвердости; исследования малоцикловой коррозионной усталости; макро- и микроструктурного анализа; электрохимические и механохимические исследования. В третьей главе приведены результаты исследований макро- и микроструктуры, механических свойств, макро- и микротвердости сварных соединений, а также определены значения скорости коррозии сварных соединений, выполненных электродами марок УОНИ /(Б), МР-З(Р), Е, Е. Б), МР-З(Р), Е, Е; малоцикловой коррозионной усталости металла сварного шва стали Х; трещиностойкости данного сварного шва и расчета его остаточного ресурса для безопасной эксплуатации нефтегазопроводов. Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту Худякову Михаилу Александровичу как научному консультанту.