Исследования дефектов сварных швов резервуаров вертикальных стальных


Аннотация:

Основное назначение вертикальных стальных резервуаров — хранение нефти и нефтепродуктов, транспортируемых по магистральным трубопроводам. Надежная и безаварийная работа резервуаров определяет промышленную безопасность опасного производственного объекта, а также экологическую безопасность прилегающей к нему территории.

Полистовую сборку резервуаров выполняют с применением механизированных сварочных технологий или ручной электродуговой сварки плавящимся электродом. Однако в сварных соединениях могут возникать дефекты. Для выявления причин их образования и оценки способности воспринимать действующие рабочие нагрузки требуется проведение всесторонних исследований механических и металлургических свойств как основного металла, так и материала в зонах сварных соединений, расположенных вблизи дефектов.

В статье изложены результаты анализа, основанного на научных исследованиях и касающегося дефектов горизонтальных сварных швов стенок вертикального стального резервуара из стали марки 09Г2С. Изучены химические составы металлов листового проката и сварных швов, макро- и микроструктура различных зон сварных соединений, проведен анализ механических свойств металла вблизи выявленных дефектов. Выполнены теоретические расчеты и экспериментальные исследования способности сварных соединений резервуаров с дефектами сопротивляться воздействию циклических нагрузок на металлоконструкцию в процессе эксплуатации. По результатам исследований сделаны выводы о техническом состоянии горизонтальных сварных соединений и листового проката резервуара, а также о причинах образования различных дефектов (трещины, непровары, несплавления, шлаковые включения). Оценена фактическая способность сварных соединений воспринимать нагрузки, действующие при эксплуатации резервуара.


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
  1. Chang J.I., Cheng-Chung L. A study of storage tank accidents// Journal of Loss Prevention in the Process Industries. — 2006. — Vol. 19. — Iss. 1. — P. 51–59. DOI: 10.1016/j.jlp.2005.05.015
  2. Shan Shan Fang, Li Jing Zhang, Gang Tao. Mechanical Properties and Fracture Analysis of a Plant Oil Storage Tank Accident// Advanced Materials Research. — 2015. — Vol. 1120–1121. — P. 1413–1418. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1120-1121.1413
  3. Николаев Н.В., Иванов В.А., Новоселов В.В. Стальные вертикальные резервуары низкого давления для нефти и нефтепродуктов: учеб. пособие для вузов. — М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2007. — 492 с.
  4. Горицкий В.М. Диагностика металлов. — М.: Металлургиздат, 2004. — 402 с.
  5. Одесский П.Д., Ведяков И.И. Сталь в строительных металлических конструкциях. — М.: Металлургиздат, 2018. — 906 с.
  6. API 650 Welded Tanks for Oil Storage. URL: http://bookfi.net/dl/609365/d986b6 (дата обращения: 11.02.2019).
  7. Arc welding of vertical oil tanks working at low temperatures/ N.E. Kryukov, I.N. Kovalskii, N.A. Kozyrev, V.F. Igushev// Welding International. —  2013. — Vol. 27. — Iss. 7. — P. 534–536. DOI: 10.1080/09507116.2012.715944
  8. Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. — М.: Машиностроение, 1989. — 336 с.
  9. Кутьин Н.Г. Сварка — взгляд в будущее// Безопасность труда в промышленности. — 2009. — № 6. — С. 3–4.
  10. ГОСТ 19281—2014. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200113779 (дата обращения: 11.02.2019).
  11. ГОСТ 18895—97. Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-18895-97 (дата обращения: 11.02.2019).
  12. ГОСТ 1497—84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-1497-84 (дата обращения: 11.02.2019).
  13. ГОСТ 6996—66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200003544 (дата обращения: 11.02.2019).
  14. ГОСТ 9454—78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200005045 (дата обращения: 11.02.2019).
  15. Одесский П.Д., Смирнов Л.А., Кулик Д.В. Микролегированные стали для северных и уникальных металлических конструкций. — М.: Интермет Инжиниринг, 2006. — 176 с.
  16. Effects of heat-affected zone microstructure on fracture toughness of two X70 pipe girth welds/ D.-Y. Park, B.S. Amirkhiz, J.-P. Gravel et al.// Metallurgical and Materials Transactions A. Physical Metallurgy and Materials Science. — 2017. — Vol. 48. — Iss. 7. — P. 3248–3260. DOI: 10.1007/s11661-017-4100-3
  17. Effect of weld metal toughness on fracture behavior under ultra-low cycle fatigue loading (earthquake)/ M. Kermajani, F.M. Ghaini, R. Miresmaeili et al.// Materials Science and Engineering A. Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing. — 2016. — Vol. 668. — P. 30–37. DOI: 10.1016/j.msea.2016.03.086
  18. ГОСТ 14019—2003 (ИСО 7438:1985). Материалы металлические. Метод испытания на изгиб. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200035324 (дата обращения: 11.02.2019).
  19. ГОСТ 8233—56. Сталь. Эталоны микроструктуры. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200004654 (дата обращения: 11.02.2019).
  20. ГОСТ 5639—82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200005473 (дата обращения: 11.02.2019).
  21. ГОСТ 5640—68. Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-5640-68 (дата обращения: 11.02.2019).
  22. Использование порошковых проволок в трубопроводном строительстве/ Н.Г. Гончаров, Д.А. Неганов, О.И. Колесников и др.// Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2016. — № 6. — С. 79–83.
  23. Гончаров Н.Г., Нестеров Г.В., Юшин А.А. Технология сварки кольцевых стыков магистральных трубопроводов из труб класса прочности К56 при низких температурах окружающей среды// Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 8. — С. 44–47. DOI: 10.24000/0409-2961-2018-8-42-47
  24. API 579-1/ASME FFS-1. Fitness-For-Service. — Washington: American Petroleum Institute, The American Society of Mechanical Engineers, 2016. — 1320 p.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2019-3-69-74
Год: 2019
Номер журнала: Март
Ключевые слова : резервуар вертикальный стальной остаточный ресурс горизонтальные сварные швы дефекты сварных швов механические свойства металла конструкций резервуара микроструктура металла
Авторы:
  • Гончаров Н.Г.
    Гончаров Н.Г.
    канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник ООО «НИИ Транснефть», Москва, Россия
  • Нестеров Г.В.
    Нестеров Г.В.
    канд. техн. наук, начальник отдела, NesterovGV@niitnn.transneft.ru ООО «НИИ Транснефть», Москва, Россия
  • Юшин А.А.
    Юшин А.А.
    канд. техн. наук, зав.лабораторией ООО «НИИ Транснефть», Москва, Россия