АНАЛИЗ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОСТАТОЧНОГО СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ С УЧЕТОМ СКОРОСТИ СПЛОШНОЙ КОРРОЗИИ ОКОЛОШОВНЫХ ЗОН СВАРНЫХ СТЫКОВ

Д. О. Буклешев, Н. Г. Яговкин

Аннотация


Газотранспортная система России вступила в стадию интенсификации отказов в связи с усилением коррозии, преимущественно коррозии под напряжением и деградационными процессами в металле труб, снижающими сопротивляемость хрупкому разрушению. Анализ аварий и инцидентов на газопроводах показывает, что основными факторами, приводящими к разрушению, являются дефекты, такие как очаговая коррозия, трещины по механизму коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), а также деформации от монтажной сборки стыков. Установлено, что на участках околошовной зоны кольцевых соединений МГ, выполненных ручной дуговой сваркой плавлением, под действием конструктивно-технологических и монтажных факторов могут возникнуть зоны с аномально высокой концентрацией рабочих напряжений. Дополнительное воздействие на околошовную зону остаточных сварочных напряжений и внутреннего рабочего давления снижает сопротивляемость сварного соединения хрупкому механическому разрушению и коррозионному растрескиванию под напряжением. Концентрация напряжений в околошовных зонах сварных стыков, возникающая при температурных воздействиях, приводит к возникновению неоднородности металла и снижению коррозионной стойкости. В статье приводится обоснование необходимости расчета величины напряжений в околошовной зоне (ОШЗ) газопровода, а также анализ существующей методики расчета величины напряжений в ОШЗ трубопроводов. Как известно, существующие в настоящее время методики расчета величины напряженно-деформированного состояния в околошовной зоне сварных стыков, обычно предполагают независимость процессов коррозии, усталости и ползучести, но в реальных условиях они протекают одновременно и в различных сочетаниях. Показано, что в реальных условиях эксплуатации газопроводов расчет остаточных напряжений лишь по наличию фронтальной коррозии не может дать достоверных сведений о действительном состоянии ОШЗ трубы. При расчётах необходимо учитывать множество независимых факторов, которые будут влиять на общую величину напряжений, а также наличие «мягких прослоек» в ОШЗ - зона, где металл обладает пониженным пределом текучести. Наиболее точным методом является определение напряжений в ОШЗ инструментально, например, метод магнитной памяти металла.

Ключевые слова


газопровод;напряженно-деформированное состояние;околошовная зона;кольцевые напряжения;фронтальная коррозия;метод магнитной памяти металла;gas pipeline;the stress-strain state;weld zone;hoop stresses;front corrosion;the method of metal magnetic memory;

Литература


Пашков Ю. И., Иванов М. А., Губайдулин Р. Г. Остаточные сварочные напряжения и пути снижения сресс-коррозионных разрушений магистральных газопроводов // Вестник ЮУрГУ. 2012. № 15. С. 28-30.

Пояркова Е. В. Эволюция структурно-механической неоднородности материалов сварных элементов конструкций в рамках концепции иерархического согласования: дис…. канд. техн. наук. Уфа, 2015. С.106-107.

РД 12-411-01 Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов «Нормативные документы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в газовом хозяйстве» М.: ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора РФ», 2001. Сер. 12, вып.3. С. 2(75).

Остаточные сварочные напряжения в зоне кольцевых сварных стыков трубопроводов из аустенитной стали / В. И. Махненко, Е. А. Великоиваненко, В. М. Шекер [и др.] // Автоматическая сварка. 1998. № 11. С. 32-39.

Burkov P. V., Burkova S. P., Timofeev V. Y. Analysis of stress concentrators arising during MKY.2SH-26/53 support unit testing. //Applied Mechanic sand Materials: 682 (2014) 216-223.

Анализ напряженно-деформированного состояния трубопровода в условиях вечной мерзлоты/ П. В. Бурков, С. П. Буркова, В. Ю. Тимофеев, А. А. Ащеулова, О. В. Клюс // Вестник Кузбасского гос. техн. ун-та. 2013. №. 6. С. 77-79.

Bogoyavlensky V. Prospects and problems of the arctic shield oil and gas fields development//Oil and Gas Research Institute of the Russian Academy of Sciences, 2012. URL: http://burneft.ru/archive/issues/2012-11/1, (дата обращения: 19.02.2016).

Красовский А. Я., Лохман И. В., Орыняк И. В. Стресс-коррозионные разрушения магистральных трубопроводов // Проблемы прочности. 2012. № 2. С. 23-43.

РД 102-008-2002 Инструкция по диагностике технического состояния трубопроводов бесконтактным магнитометрическим методом. М.: МИНЭНЕРГО РФ, 2002.

Буклешев Д. О. Современные методы определения наличия напряжений в околошовной зоне трубопроводов// Трубопроводный транспорт. Теория и практика. М.: ВНИИСТ, 2016. №1 (53). С.26-30.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2016 Д. О. Буклешев, Н. Г. Яговкин

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017