Разработка методов повышения безопасности эксплуатации сварных трубопроводов и отводов

• Автор: Ерофеев, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
. 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РАБОТОСПОСОБНОСТИ СВАРНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.

1.1. Классификация и типы нефтегазового оборудования

и частные случаи их нагружения

1.2. Основные представления о работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Методы оценки их несущей способности и требования к конструктивнотехнологическому проектированию
1.3. Существующие методы оценки остаточного ресурса нефтегазового оборудования оболочкового типа

Выводы по первому разделу

2. ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СВАРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПОСРЕДСТВОМ ЛОКАЛЬНОЙ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛТМО

2.1. Анализ микроструктуры сварных соединений труб после ЛТМО

2.2. Влияние температурновременных режимов ЛТМО на прочность и ударную вязкость сварных соединений труб из стали Г1НФБПЛ
2.3. Исследование стойкости к общей коррозии металла труб после ЛТМО
2.4. Оценка трещиностойкости основного металла и сварных соединений труб с применением ЛТМО
Выводы по второму разделу
5. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБ ЮСТИ И РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ НАЛИЧИИ КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ, ВОССТАНОВЛЕННЫХ НАПЛАВКОЙ.
5.1. Выбор и обоснование расчетных схем и алгоритмов
5.2. Разработка технологии наплавки труб и результаты
испытаний.
Выводы по пятому разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Кроме того, эксплуатация нефтегазового оборудования, как правило, сопровождается общими и локальными коррозионными разрушениями [, ,,1,4,6]. В результате коррозионных процессов, протекающих преимущественно в зонах повышенной концентрации напряжений, наблюдаются существенные повреждения стенки оболочковых конструкций. В процессе эксплуатации конструкций в результате их повторного статического нагружения, сопровождающегося накоплением повреждаемости материала оболочек и их сварных соединений, также происходит деформационное старение металла. В связи с этим, для обеспечения; требуемого уровня эксплуатационной надежности оболочковых конструкций и снижения риска аварий необходимы, объективные критерии оценки их технического состояния, учитывающие реальные механические свойства материалов, степень поражения стенки конструкций и позволяющие определить их эксплуатационный ресурс. В ряде организаций, в качестве основного эффективного инструмента, позволяющего исключить негативное влияние процесса сварки на служебные свойства основного металла в зоне термического влияния и сварных соединений, используют локальную термомеханическую обработку (ЛТМО). Решение перечисленных проблем невозможно без создания расчетных основ и методов экспресс-контроля технического состояния рассматриваемых оболочковых конструкций, которые позволили бы установить взаимосвязь остаточного эксплуатационного ресурса с реальным состоянием конструкций в их наиболее нагруженных и ослабленных участках. Основой исследований и разработок автора послужили работы, проведенные в данном направлении О. Л. Бакши, Л. О.И. Стендовым, P. C. Зайнуллиным, А. Г. Халимовым, А. B.В. Ерофеевым, И. Р. Байковым, P. F. Шарафиевым, А. C.М. Султанмагомедовым, В. Ф. Лукьяновым, С. А. Куркиным и др. Безопасность» - «Новые методы и критерии обеспечения безопасности рабочих процессов, технологий, конструкций, сложных технических систем, людей и окружающей среды в случае возникновения техногенных аварий и катастроф». Целью работы1 является разработка расчетно-экспериментальных и технологических методов повышения безопасности эксплуатаций. Предложен метод повышения безопасности эксплуатации оболочковых конструкций на базе оценки их напряженного состояния и несущей способности, выполненной методом линий скольжения, модернизированным для класса задач двухосного нагружения, учитывающий механическую неоднородность сварных соединений (Кв=а? Ь/1;, <рге), геометрические параметры оболочковых конструкций (Ч/Я, Я,/Я 2) и характер их нагружения (п^аг/сТ]). Разработана методика повышения безопасности эксплуатации электросварных труб большого диаметра за счет улучшения их служебных свойств посредством локальной термомеханической обработки их сварных соединений, включающая исследование микроструктуры сварных соединений, оценку влияния температурно-временных режимов ЛТМО на их прочность и ударную вязкость, оценку трещиностойкости и- коррозионной стойкости металла труб и их сварных соединений. Разработаны расчетно-графические методы, прогнозирования остаточного ресурса трубопроводов, предупреждающие возникновение аварий: на базе оценки, запаса пластичности металла конструкций по сертификационным данным и на основе данных технической диагностики, учитывающие эффект старения металла, степень коррозионного повреждения; стенки, характер нагружения и предполагаемого разрушения. Разработан метод определения несущей способности восстановленных участков нефтепроводов, позволяющий оценить предельно^ допустимые размеры коррозионных каверн, подлежащих восстановлению наплавкой, и выбрать конструктивно-технологические параметры наплавляемых слоев, обеспечивающие требуемый. Г • Разработанные- методы* повышения . ОАО «Салаватнсфтемаш» на стадии- конструктивно-технологического проектирования и изготовления отводов. Предложенная методика определения остаточного ресурса оболочковых конструкций на базе оценки запаса пластичности, металла по сертификационным данным материала, исключающая испытания вырезаемых образцов используется ОАО «Газ-Сервис», ООО «Азат-2» при проведении диагностических мероприятий нефтегазовых объектов.