Лабораторные исследования свойств металла околошовных зон для оценки безопасности эксплуатации магистральных газопроводов


Аннотация:

В статье представлены результаты исследования механизма зарождения и роста на трубах магистральных газопроводов коррозионных трещин под напряжением. Выявлено, что к элементам коррозионного растрескивания, наиболее подверженным дефектообразованию и имеющим высокий уровень внутренних напряжений, относятся околошовные зоны сварных стыков магистральных газопроводов. Проведено лабораторное исследование фрагментов околошовных зон сварных стыков магистрального газопровода, предварительно нагруженных внутренним давлением 60, 75, 94 и 130 кгс/см2. Описан характер разрушения металла, проведена оценка состояния трещиноподобных дефектов металла трубопровода с помощью оптических и магнитных измерений.

По результатам визуального контроля границ излома околошовной зоны магистрального газопровода выявлено, что дефекты представляют собой непрерывные цепочки трещин, имеющие следы взаимодействия и объединения, размеры которых при соответствующем давлении могли стать критическими, а сами трещины — образовать очаг разрушения. В лабораторных исследованиях сымитирована внутренняя критическая нагрузка на стенку трубы (экспериментальный фрагмент), при которой происходят рост и объединение коррозионных трещин. Проведенное исследование позволило определить уровень критической нагрузки, при которой происходит разрушение элементов сварного соединения. Результаты исследования позволят повысить достоверность диагностического обследования процесса дефектообразования и прогнозировать поведение трещиноподобных дефектов металла труб. Это приведет к значительному снижению вероятности возникновения аварий магистральных трубопроводов и, значит, к повышению безопасности перекачки газа. Методику лабораторного исследования, описанного в данной статье, а также его результаты можно использовать при определении причин разрушения магистральных трубопроводов, что позволит значительно снизить их аварийность в дальнейшем.


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. Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. — Сер. 08. — Вып. 20. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2014. — 40 с.
  2. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: федер. закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ. URL: http://www.mchs.gov.ru/law/Federalnie_zakoni/item/5378600 (дата обращения: 17.01.2019).
  3. Энергоэффективность как индикатор научно-технического и экономического потенциала общества/ Ф.Х. Аубакирова, Д.О. Буклешев, В.И. Велькин и др. URL: http://scipro.ru/conf/monographenergetics.pdf (дата обращения: 24.01.2019).
  4. Мониторинг дефектности и прогноз состояния магистральных газопроводов России/ Д.П. Варламов, В.А. Канайкин, А.Ф. Матвиенко, О.И. Стеклов. — Екатеринбург: Уральский центр академического обслуживания, 2012. — 250 с.
  5. Peterfalvi F. Modernizing the leak-detection system for mol’s oil-products pipelines — Part 1// Pipeline Science and Technology. — 2017. — Vol. 1. — № 2. — P. 153–160.
  6. Сурков Ю.П., Хороших А.В., Рыбалко В.Г. Изучение случаев коррозионного растрескивания действующих газопроводов// Коррозионное растрескивание трубных сталей: cеминар по проблемам коррозионного растрескивания. — Ухта, 1996. — С. 57–62.
  7. Оценка поведения стресс-коррозионных трещин при нагружении трубы внутренним давлением/ И.А. Долгов, В.А. Горчаков, С.В. Пахтусов и др.// Дефектоскопия. — 2002. — № 2. — С. 83–89.
  8. Развитие трещин коррозионного растрескивания в магистральных газопроводах/ Ю.П. Сурков, В.Г. Рыбалко, М.Ю. Павлов, Т.С. Сычева// Физика металлов и металловедение. — 1995. — № 80. — Вып. 5. — С. 141–147.
  9. Chettouh S., Hamzi R. Algerian Oil Refining Industry: Analysis of Past Industrial Accidents of the Period 2002–2013// World Applied Sciences Journal. — 2014. — Vol. 29. — № 7. — P. 933–939.
  10. Буклешев Д.О. Влияние наличия и величины напряжений в околошовной зоне сварных стыков на прочностные характеристики и срок эксплуатации трубопроводов// Территория Нефтегаз. Коррозия. — 2016. — № 2 (34). — С. 30–35.
  11. Романенко С.В. Анализ причин разрушения магистрального газопровода в поперечном направлении// Газовая промышленность. — 2008. — № 1. — С. 55–57.
  12. Промышленная безопасность и надежность магистральных трубопроводов/ под ред. А.И. Владимирова, В.Я. Кершенбаума. — М.: Национальный институт нефти и газа, 2009. — 696 с.

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: 10.24000/0409-2961-2019-3-22-27
Год: 2019
Номер журнала: Март
Ключевые слова : коррозионное растрескивание магистральный газопровод околошовная зона стресс-коррозионная трещина механизм зарождения трещин топография излома
Авторы:
  • Буклешев Д.О.
    Буклешев Д.О.
    аспирант, bukleshev_dima@mail.ru ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия
  • Сумарченкова И.А.
    Сумарченкова И.А.
    канд. хим. наук, доцент ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия
  • Яговкин Н.Г.
    Яговкин Н.Г.
    д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия