Повышение безопасности эксплуатации магистральных трубопроводов с дефектом типа ликвационной полосы

• Автор: Муфтахов, Миннасыр Хайдарович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Производство и условия эксплуатации металла труб магист 7 ральных трубопроводов

1.1 Основные способы получения стальных слитков

1.2 Виды металлургических дефектов слитков

1.2.1 Подусадочная ликвация

1.2.2 Межкристаллитные трещины, прослойки и сколы

1.2.3 Осевая пористость и осевая ликвация

1.2.4 Загрязнения

1.2.5 Неметаллические включения в стали

1.3 Влияние неметаллических включений на механические свойства сталей

1.4 Образование ликвационной полосы в слитке при непрерывной разливке стали
1.5 Методы повышения качества слитков
1.5.1 Вакуумно дуговой переплав
1.5.2 Электрошлаковый переплав
1.5.3 Вибрационный метод литья
1.5.4 Перемешивание расплава при литье слитков
1.5.5 Поточное рафинирование стали
1.6 Характер разрушения труб магистральных
нефтегазопроводов
2 Исследования микроструктуры и химической неоднородно сти металла трубы в зоне ликвационной полосы
2.1 Объект исследований
2.2 Исследование макро и микроструктуры металла труб в зо не ликвационной полосы
2.3 Микрорентгеноспектральный химический анализ металла трубы и ликвационной полосы
3 Влияние ликвационной полосы на механические свойства стали Г1С
3.1 Распределение микротвердости в основном металле и ликвационной полосе
3.2 Определение механических свойств стали Г1С с ликвационной полосой на растяжение
3.3 Исследования стали Г1С с ликвационной полосой на малоцикловую усталость
3.4 Испытания образцов стали Г1С с ликвационной полосой на срез
3.5 Расчет допускаемого значения внутреннего давления при начале расслоения стенки трубы
4 Расчет напряженно деформированного состояния труб с ликвационной полосой методом конечных элементов
4.1 Оценка напряжннодеформированного состояния
трубопровода и основные этапы построения геометрической модели исследуемого объекта
Выводы
Список использованных источников


II межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогуманитарного образования специалистов топливно-энергетического комплекса» (Уфа, г. VI Конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, г. V Российском энергетическом форуме «Энергоэффективность. Проблемы и решения» (Уфа, г. Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - ». Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту кафедры «Материаловедение и защита от коррозии» УГНТУ Худякову Михаилу Александровичу за помощь в проведении исследований. Качество готовых изделий, их надежность и долговечность в эксплуатации в основном определяются качеством слитка, из которых эти изделия изготовлены (путем прокатки, ковки, механической обработки), т. Характерной чертой обычных методов сталеплавильного производства является двухстадийность получение слитка. Первая стадия - получение жидкого металла требуемого химического состава, т. В зависимости от вида полученных слитков изложницы могут иметь квадратное, круглое, прямоугольное или другое сечение. Высота изложниц должна быть в 5 - 6 раз больше их поперечного размера. Для облегчения выемки слитков стенки изложницы имеют конусность. В сталеплавильных цехах отливают слитки массой от 0 кг до 0 т. Наиболее широко используют слитки массой 5 - 8 т, направляемые в прокатные цехи /4 - 7/. Применяют три способа разливки стали: в изложницы сверху (обычно при отливке крупных слитков), сифоном (при отливке мелких и средних слитков) и непрерывную разливку. При разливке стали сверху каждую изложницу заполняют сталью отдельно. При сифонной разливке сталь из ковша поступает в центральный стояк и отводится от него в несколько изложниц по литниковым каналам, расположенным в поддоне. Выбор способа связан с местными условиями и назначением стали. При затвердевании стали в изложнице происходит усадка металла. В первую очередь затвердевают слои металла, прилегающие к стенкам изложницы. Внутренняя часть слитка некоторое время после заполнения остается жидкой. Там, где металл дольше находится в жидком состоянии, образуется усадочная раковина (обычно по оси слитка, ближе к его головной части). Усадочную раковину в слитке можно несколько уменьшить, если замедлить охлаждение стали в верхней части изложницы. Структура слитка зависит от температуры, скорости разливки, свойств металла. Сталь разливают в слитки массой до т. При затвердевании сталь уменьшается в объеме на 5,3 %, образуя усадочную раковину и осевую усадочную рыхлость. Эти явления, а также повышенная загрязненность ухудшают качество головной части слитка, которую приходится отрезать, теряя до % металла. Борьба с усадочными явлениями осуществляется путем создания таких условий кристаллизации, при которых усадочная раковина имела бы выгодную форму /8/. Слитки для сортового проката имеют квадратное или прямоугольное сечение, слитки для проката на лист - плоское. Непрерывная разливка стали увеличивает выход металла (может достигать . На рисунке 1. МНЛЗ). Большая часть установки расположена ниже пола цеха и углублена в землю на м. Благодаря этому она занимает меньшую площадь, чем разливочный пролет сталеплавильного цеха /9 - /. Разливку металла из сталеразливочного ковша производят через промежуточный ковш. Внутренне сечение кристаллизатора формирует заготовку различных форм и размеров: квадрат от x мм и больше, прямоугольник до 0x мм, круг и другие, более сложные формы. Интенсивное охлаждение кристаллизатора обеспечивает быстрое формирование прочных стенок заготовки. Заготовка выходит из кристаллизатора жидкой в середине и интенсивно охлаждается вторично брызгалами, в результате чего полностью затвердевает. Тянущие валки вытягивают непрерывный слиток с заданной скоростью и выправляют возможные коробления и искривления. Рисунок 1Л - Принципиальная схема непрерывного литья заготовок Окончательно затвердевшая заготовка режется газовой или кислородной автоматической установкой на заготовки для проката.