Совершенствование методов прогнозирования безопасности эксплуатации газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением

• Автор: Тимошкин, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 7 1.1. Проявление КРН на магистральных газопроводах России и СНГ 9 Глава 2

Глава 3

3.1. Множества Жюлиа

3.2. Орбиты в множествах Жюлиа

3.3. Множество Мандельброта

3.4. Основы метода конечных элементов

3.5. Уравнения равновесия

3.6. Матрица жесткости

3.7. Основные задачи и уравнения расчета конструкций

3.8. Коррозионная усталость газопроводов
Глава 4
Основные выводы
Литература


Следует ожидать снижения надежности трубопроводных систем в процессе эксплуатации в связи с накоплением внутренних и внешних повреждений, усиливающимся при одновременном взаимосо-пряженном воздействии на металл механических напряжений и коррозионных сред и проявляющимся на действующих объектах в виде коррозионномеханических разрушений (КМР), естественным старением трубопроводных коммуникаций, воздействием внешних сил. Наиболее опасными видами КМР для линейной части трубопроводных систем, обеспечивающих магистральную транспортировку углеводородов, являются коррозионное растрескивание (КРН) металла, зарождающееся на внешней, катоднозащищенной поверхности труб, коррозионная усталость и общая коррозия, усиленная воздействием механических напряжений (механохимиче-ская коррозия). Причем, первый вид коррозионно-механических разрушений характерен для магистральных газопроводов, второй - магистральных нефте-продуктопроводов. Проявление третьего вида разрушений наблюдается при контакте напряженного металла с агрессивной средой, в частности, в системах сбора, транспортирующих сырые неподготовленные углеводороды. В последние годы одной из основных проблем в магистральном транспорте газа стала проблема КРН металла труб. Поэтому в монографии большое внимание уделено рассмотрению вопросов идентификации, прогнозирования и диагностики этого вида разрушения трубопроводов, которое проявляется в виде повреждения металла, подверженного одновременному воздействию растягивающих механических напряжений и коррозионных сред, путем зарождения и развития коррозионно-механических трещин. В монографии на основании обобщения отечественного и зарубежного опыта борьбы с проявлением КМР, теоретических и экспериментальных исследований, включая изучение очаговых зон разрушения магистральных нефте- газопроводов, разработаны методы прогнозирования наиболее характерных для трубопроводного транспорта видов коррозионно-механических разрушений. Рассматриваются также основные внешние проявления КРН магистральных газопроводов, места локализации растрескивания, особенности развития трещин в очаговой зоне разрушения, влияние металлургического качества стали. Анализируются достоинства и недостатки ранее известных моделей прогнозирования долговечности магистральных газопроводов в условиях КРН, на основании результатов исследований металла очаговых зон и статистики отказов предлагается новая модель оценки времени наработки до отказа магистральных газопроводов при таком виде разрушения. Приводятся современные представления о механизме КРН, методы лабораторного моделирования этого явления, описаны процессы, протекающие под отслоившейся изоляцией при катодной защите магистральных трубопроводов, освещены вопросы влияния среды и прочности стали на протекание КРН. При этом проведена систематизация имеющихся методов контроля КРН и дан анализ их эффективности. Рассмотрены новые эффективные методы диагностики участков магистральных газопроводов, подверженных КРН. Приводятся методы прогнозирования разрушений магистральных трубопроводов, подверженных коррозионной усталости и общей механохимической коррозии. КМР, на примере коррозионной усталости гибких трубчатых облочек (ГТО) и гибких металлорука-вов (ГМР). Приводится новый метод прогнозирования коррозионной усталости конструкционных материалов трубчатых систем на основе анализа изменения их тонкой структуры. Как показал проведенный анализ отказов линейной части магистральных газопроводов, одной из главных причин их разрушения в ряде регионов России и СНГ является коррозионное растрескивание металла труб со стороны внешней катоднозащищенной поверхности. По данным Газнадзора России за восьмидесятые годы произошло около отказов по этой причине. Актуальность данной проблемы в девяностых годах была подтверждена на заседаниях секций Научно-технического совета РАО “Газпром” по проблеме безопасности магистральных газопроводов (, гг. Впервые, в начале восьмидесятых годов, КРН было идентифицировано на газопроводах, проложенных в пустынных и полупустынных районах Средней Азии и Казахстана (газопроводные системы “Бухара-Урал”, “Средняя Азия -Центр”) //. По данным ПО “Югтрансгаз”, на долю которого приходилось . СССР, причиной четвертой части разрушений являлось КРН /, 0/.