Технология сварки кольцевых стыков магистральных трубопроводов из труб класса прочности К56 при низких температурах окружающей среды


Аннотация:

Ключевым звеном в формировании надежности и безопасности магистральных трубопроводов является качество выполнения стыковых сварных соединений.
При сварке в условиях отрицательных температур в результате повышения скорости охлаждения сварочной ванны металл теряет свои пластические и вязкостные свойства и становится склонным к образованию горячих и холодных трещин. При сварке из расплавленного металла затрудняется выход газов и оксидов, что увеличивает содержание в металле шва водорода, кислорода, азота неметаллических включений и может приводить к образованию непроваров, пор, горячих трещин. Возможность образования горячих трещин дополнительно усиливается с возрастанием скорости упругопластической деформации в критическом интервале температур, когда нагретый металл уже находится в хрупком состоянии. После сварки велика вероятность образования холодных трещин. Для придания металлу сварных соединений свойств, соответствующих нормативным требованиям, необходимо проведение дополнительных технологических мероприятий, обеспечивающих оптимальное тепловложение в металл, при производстве сварочных работ.
Подбор оптимального термического цикла сварки определяет характер протекания металлургических процессов в сварном соединении при кристаллизации, механические свойства металла сварного шва и околошовной зоны, а также качество сварного соединения в целом.
Комплекс проведенных исследований позволил определить наиболее рациональные параметры термических циклов сварки при выполнении работ при низких температурах для труб из стали класса прочности К56 применительно к технологии ручной дуговой сварки и комбинированной технологии со сваркой корневого слоя методом STT и заполняющих и облицовочных слоев автоматической сваркой с помощью сварочных головок М-300С. Металл сварных соединений обладал удовлетворительным комплексом механических свойств и стойкостью к образованию холодных трещин. Это позволило рекомендовать параметры термического цикла при выполнении стыковых сварных соединений из труб класса прочности К56 в Арктической зоне Российской Федерации при температурах до –40 °С.

Н.Г. Гончаров, канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник Г.В. Нестеров, канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник, NesterovGV@niitnn.transneft.ru А.А. Юшин, канд. техн. наук, зав. лабораторией ООО «НИИ Транснефть», Москва, Россия


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. Колесников О.И., Гончаров Н.Г. Сварка трубопроводов при низких температурах// Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2011. — № 2. — С. 14–16.
2. Гончаров Н.Г., Колесников О.И., Братусь А.А. Повышение стойкости сварных соединений труб против образования холодных трещин// Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2014. — № 3. — С. 63–65.
3. Полузьян Ж.А., Мазель А.Г. Сварка магистральных трубопроводов при низких температурах воздуха. Строительство магистральных трубопроводов и обустройство газонефтепромыслов// Труды ВНИИСТ. — 1974. — Вып. 30. — Ч. 1. — С. 262–331.
4. Goncharov N.G., Kolesnikov O.I., Yushin A.A. A study of the impact of low ambient temperatures on weld technology and the properties of welded joints in trunk pipelines// Pipeline Science and Technology. — 2017. — Vol. 1. — № 1. — P. 57–63.
5. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. — М.: Машиностроение, 1981. — 246 с.
6. Повышение прочности сварных конструкций для Севера/ О.И. Слепцов, В.Е. Михайлов, В.Г. Петушков и др. — Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1989. — 223 с.
7. Сварка. Резка. Контроль: cправ. В 2 т. Т. 1/ под общ. ред. Н.П. Алешина, Г.Г. Чернышова. — М.: Машиностроение, 2004. — 624 с.
8. AWS API-M:2017 Study Guide for API Standard 1104 Welding of Pipelines and Related Facilities. URL: https://www.browntechnical.org/products/api-m-2017-study-guide-for-api-standard-1104-welding-of-pipelines-and-related-facilities.html (дата обращения: 01.06.2018).
9. PWE:2000 Practical Welding Engineer, AWS. URL: https://weldperfect.com/products/pwe2000-practical-welding-engineer-aws (дата обращения: 01.06.2018).
10. ГОСТ Р 56403—2015. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Трубы стальные сварные. Технические условия. URL: https://standartgost.ru/g/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2_%D0%A0_56403-2015 (дата обращения: 01.06.2018).
11. Felber S. Welding of the High Grade Pipeline-Steel X80 and Description of Different Pipeline-Projects// Welding in the World. — 2008. — Vol. 52. — Iss. 5–6. — P. 19–41.
12. Younas M. Contrasting Welding Techniques Used on Pipelines and Refinery Piping: Uphill Versus Downhill// Pipeline & Gas Journal. — 2012. — Vol. 239. — № 1.

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: 10.24000/0409-2961-2018-8-42-47
Год: 2018
Номер журнала: Август
Ключевые слова : магистральный трубопровод сварка сварное соединение зона термического влияния низкие температуры Арктическая зона Российской Федерации предварительный подогрев термический цикл сварки механические свойства деформационная способность
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

Купить журнал