автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Обеспечение безопасности эксплуатации нефтегазохимического оборудования и трубопроводов с технологическими, конструктивными и эксплуатационными несплошностями

/

УДК 622 692 4 004 58 681 5

На правах рукописи

Абдуллин Ленар Рафильевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И

ТРУБОПРОВОДОВ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ, КОНСТРУКТИВНЫМИ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ НЕСПЛОШНОСТЯМИ

Специальность 05 26 03 - Пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовый комплекс)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

□□3445241

Уфа 2008

003445241

Работа выполнена в Муниципальном унитарном предприятии «Научно-технический центр «Безопасность эксплуатации сложных технических систем» (МУП «НТЦ «БЭСТС») и Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»)

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Гумеров Асгат Галимьянович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Стеклов Олег Иванович

- доктор технических наук, профессор Нугаев Раис Янфурович

- доктор технических наук Ризванов Риф Гарифович

Ведущее предприятие - Открытое акционерное общество

«Уралтранснефтепродукт»

Защита диссертации состоится 21 августа 2008 г в 15°° часов на заседании диссертационного совета Д 222 002 01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу 450055, г Уфа, пр Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР» Автореферат разослан 18 июля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук ^ Л П Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

Вопросы обеспечения безопасности потенциально опасных объектов магистрального транспорта в настоящее время стали чрезвычайно острыми и актуальными При этом наиболее реальным направлением решения указанных вопросов было и остается установление технического состояния нефтегазового оборудования на основе применения современных методов неразрушающего контроля и оценки остаточного ресурса с регламентацией срока его последующей безопасной эксплуатации

В связи с этим разработка научно-методических основ для оценки остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования, гарантирующего безопасность его эксплуатации, является чрезвычайно актуальной Следует иметь в виду, что большинство объектов нефтегазохимического комплекса работают за пределами проектного ресурса

Крупнейшие природные и техногенные аварии последних лет выявили необходимость углубления исследований в области теории безопасности и катастроф, а также прикладных разработок по обеспечению промышленной и экологической безопасности

В последнее время в целях реализации основ национальной политики в области обеспечения безопасности был принят ряд государственных научно-технических программ и постановлений по обеспечению безопасности населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных аварий и катастроф В этих материалах декларируется принципиально новый подход, заключающийся в необходимости реального обеспечения безопасности потенциально опасных объектов, в частности на базе новых критериев оценки их остаточного ресурса и др

Важным фактором, существенно влияющим на безопасность эксплуатации оборудования, является механохимическая коррозия конструктивных элементов с несплошностями

Объектом настоящего исследования являются технологические (металлургические), конструктивные (полости между поверхностями конструктивных элементов и накладными элементами) и эксплуатационные несплошности

Особую роль в обеспечении безопасности и работоспособности конструктив-

ных элементов с различными несплошностями при их эксплуатации играет своевременный ремонт с оценкой остаточного ресурса

Наиболее сложные проблемы при оценке остаточного ресурса создают различные комбинации несплошностей в конструктивных элементах

Работа выполнялась в соответствии с координационными планами Минхим-маша по проблеме «Технологическое обеспечение качества изготовления нефтега-зохимической аппаратуры» (1989-1990 гг), с Государственной научно-технической программой Академии наук Республики Башкортостан «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологий» по направлению 6 2 «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе», а также в ходе решения комплексной научно-технической программы Минвуза РСФСР «Нефть и газ Западной Сибири» и в рамках реализации подпрограммы Федеральной целевой научно-технической программы «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф» - ФЦНТП ПП «Безопасность» (2000-2007 гг)

Цель работы - обеспечение безопасности эксплуатации конструктивных элементов нефтегазового оборудования (сосудов, аппаратов и трубопроводов) с несплошностями различного происхождения и их комбинациями на базе расчетного определения его остаточного ресурса и применения ряда конструкторско-технологических решений по совершенствованию технологий ремонта

Основные задачи работы:

- исследование и разработка методов оценки остаточного ресурса конструктивных элементов с металлургическими несплошностями,

- оценка напряженного и предельного состояний и остаточного ресурса конструктивных элементов с конструктивными несплошностями,

- прогнозирование безопасного срока эксплуатации конструктивных элементов с эксплуатационными несплошностями различных конфигураций и комбинаций,

- разработка технологии ремонта оборудования с несплошностями, находящегося под избыточным давлением,

- усовершенствование технологии аварийного ремонта технологических трубопроводов с применением усилительных накладок,

- повышение ресурса усилительных накладок, применяемых для ремонта оборудования,

- натурные испытания и внедрение основных предложенных научно-технических решений по обеспечению безопасности оборудования с несплощностя-ми различного происхождения

Методы решения поставленных задач

Основные характеристики безопасности оборудования и трубопроводов, в том числе и остаточный ресурс, определялись с использованием апробированных подходов механики разрушения, теории пластичности и упругости, сопротивления материалов, надежности и безопасности сложных технических систем

Разработанные методы повышения характеристик безопасности элементов оборудования базировались на современных достижениях в области технологий ремонта, сварки, металловедения

Научная новизна

1 Базируясь на основных положениях теории упругости и пластичности и механики разрушения, установлены и описаны основные закономерности влияния технологических, конструктивных и эксплуатационных несплошностей и их сочетаний на остаточный ресурс элементов оборудования при длительном статическом и циклическом нагружениях с учетом механохимической коррозии и деформационного старения металла

2 Разработаны и научно обоснованы методы прогнозирования безопасного срока эксплуатации конструктивных элементов оборудования с несплошностями различного происхождения и их комбинациями

3 Разработаны и апробированы новые конструкции образцов для оценки несущей способности конструктивных элементов оборудования с несплошностями различного происхождения, для которых дана теоретическая оценка коэффициентов интенсивности напряжений (КИН)

4 Научно обоснована целесообразность применения накладных элементов с отбортованными (закругленными) патрубками и усилительными торцевыми участками

5 На основе результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены новые технические решения по повышению остаточного

ресурса элементов оборудования с несплошностями различного происхождения

На защиту выносятся:

1 Методы оценки и повышения остаточного ресурса оборудования с несплошностями различного происхождения

2 Закономерности и аналитические зависимости для определения напряженного и предельного состояний оборудования с несплошностями

3 Новые конструкции образцов для оценки несущей способности оборудования с несплошностями

4 Накладные элементы повышенной работоспособности

5. Нормативные материалы по оценке и обеспечению остаточного ресурса оборудования с несплошностями

Практическая ценность результатов работы

1 Разработанные методы определения и повышения остаточного ресурса неф-тегазохимического оборудования с несплошностями позволяют обеспечивать и продлевать безопасные сроки его эксплуатации

2 Предложенные конструкции образцов более адекватно отвечают условиям работы элементов оборудования с несплошностями различного происхождения

3 Для изготовления накладных элементов с отбортованными (закругленными) патрубками разработаны рабочие чертежи и изготовлена штамповая оснастка Штамповая оснастка успешно прошла промышленные испытания в ОАО «Салават-нефтемаш»

4 Основные результаты работы использованы при разработке стандартов предприятия, инструкций и методических рекомендаций по оценке и повышению остаточного ресурса конструктивных элементов с несплошностями Часть из указанных нормативных материалов согласована компетентными надзорными органами

Апробация работы

Основные результаты исследований, представленные в работе, докладывались на

- научных семинарах «Работоспособность и технологичность нефтепромыслового оборудования и трубопроводов» (г Салават, апрель 2005,2006 и 2007 гг),

- научно-техническом семинаре «Механика механохимического разрушения» (г Уфа, ГУП «ИПТЭР», 2007 г),

- на научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках VII Конгресса нефтегазопромышленников России (г Уфа, май 2007 г)

Диссертационная работа заслушана и рекомендована к защите на расширенном научно-методическом совете отдела № 27 ГУП «ИПТЭР» (14 февраля 2008 г)

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 49 научных трудах, в том числе в 6 монографиях и 10 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, библиографического списка использованной литературы, включающего 244 наименования, и 12 приложений Работа изложена на 271 странице машинописного текста, содержит 129 рисунков, 9 таблиц Достоверность результатов

Достоверность результатов подтверждена качественным и количественным соответствиями результатов теоретических исследований экспериментальным данным, полученным автором на разработанных экспериментальных стендах с использованием современной измерительной аппаратуры Большинство предлагаемых автором технических решений подтверждены результатами натурных испытаний

Некоторые результаты, полученные автором, согласуются с данными, полученными другими авторами

Большинство нормативных материалов согласовано органами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору Личный вклад автора

Постановка и решение задач данного исследования, формулировка и разработка всех положений, определяющих научную новизну и практическую значимость работы, руководство всеми этапами экспериментальных исследований, участие в их проведении и внедрении полученных результатов

Промышленные испытания проведены в ОАО «Салаватнефтемаш» при непосредственном участии автора

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, показаны научная новизна, практическая ценность и личный вклад автора в получение основных результатов

В первой главе рассмотрены основные причины нарушения безопасной эксплуатации нефтегазохимического оборудования

Сформулированы общие принципы и направления обеспечения безопасности эксплуатации нефтегазохимического оборудования на всех стадиях его жизненного цикла Дана классификация основных видов несплошностей, обнаруживаемых при диагностике конструктивных элементов оборудования

Несплошности условно разделены на технологические, конструктивные и эксплуатационные К технологическим несплошностям отнесены, в основном, расслоения, обусловленные особенностями технологии производства заготовок для изготовления конструктивных элементов Показано, что технологические несплошности часто возникают в биметаллических конструктивных элементах

Конструктивные несплошности образуются между поверхностью усиливаемого элемента (обечайки, трубы и т д) и поверхностью привариваемого усилительного накладного элемента

Эксплуатационные трещины могут возникать в конструктивных элементах в зонах с высокой степенью концентрации напряжений

В литературе достаточно полно рассмотрены вопросы оценки ресурса конструктивных элементов с эксплуатационными несплошностями (Е М Морозов, Н А Махутов, Р С Зайнуллин, Г П Карзов и др.) Применительно к нефтегазовому оборудованию, в особенности с технологическими и конструктивными несплошностями, таких работ сравнительно мало

В ряде случаев применение подходов механики разрушения для оценки ресурса оборудования, работающего под давлением, дает противоречивые данные

Недостаточно сведений по оценке степени опасности и обеспечению остаточного ресурса оборудования с конструктивными несимметричными несплошностями То же самое можно сказать о конструктивных элементах из биметаллов, соединениях сильфонных компенсаторов и др

Вторая глава посвящена исследованиям механизма образования несплошно-стей Разработаны теоретические основы оценки напряженного и предельного состояний конструктивных элементов оборудования с несплошностями

Определены коэффициенты интенсивности напряжений для предложенных новых базовых моделей для оценки характеристики безопасности оборудования

На основании теории тонких оболочек определены краевые силы и моменты, возникающие на концевых участках несллошностей Базируясь на подходах теории пластичности, определены значения предельных давлений и напряжений в конструктивных элементах с несплошностями

В ряде случаев величину КИН невозможно определять прямыми методами, применяемыми в механике разрушения Кроме того, часто прямые аналитические методы базируются на достаточно жестких исходных допущениях

Нами для оценки КИН в сложных моделях использован экспериментально-аналитический метод, который заключается в следующем Для исследуемой модели подбирается соответствующая базовая модель, для которой известны величина КИН и соответствующая ей поправочная функция Уг Установлено, что в предельном состоянии для двух подобных моделей с несплошностями отношение их предельных нагрузок 9С = С>[/<Зс6(С!с и 0СЙ - предельные нагрузки исследуемой и базовой моделей) равно обратному отношению их поправочных функций У5 /У Тогда У = У6/<рс Заметим, что параметр срс является важной характеристикой безопасности оборудования с конструктивными элементами, имеющими различные несплошности В дальнейшем величину срс будем называть коэффициентом несущей способности Очевидно, что <?с = У5 / У Испытания моделей с несплошностями легко реализуются на низкопрочных хрупких материалах (органическом стекле)

В работе предложены несколько новых базовых моделей, для которых величины КИН определяются прямыми аналитическими методами механики разрушения Сущность этих методов заключается в следующем Как известно, поток энергии в вершину несплошности в связан с КИН простыми уравнениями СЗ = (1 - р.) К2/Е- для плоской деформации и 0 = К2/Е- для плоского напряженного состояния Здесь Е- модуль упругости, ц- коэффициент Пуассона В предельном

состоянии 0 = 0С и К = Кс, где в, и Кс- критические значения потока энергии и КИН Для оценки потока энергии воспользуемся методом податливости Дж Ирвина, согласно которому 0 = 0,5<32 йХ/йЕ, где Х- податливость модели при заданной длине несплошности I При этом Х = Д/СЬ где Д- смещение точки приложения силы С! для модели с заданной длиной несплошности Величина Д определяется известными методами сопротивления материалов

В общем виде величину КИН для основных базовых моделей с несплошно-стями можно представить как

К, = (}>/й У5, (1)

где (2- относительная нагрузка, МПа, Н- параметр рабочего сечения модели, м, У8- поправочная функция (безразмерная). В предельном состоянии К,=КС(КС-критический коэффициент интенсивности напряжений) С учетом этого условия находим предельную относительную нагрузку (2С

дс=кс/7н У6 (2)

К примеру, для базовой модели в виде двухконсольной балки (ДКБ-образца) () = <3 /в Бя, Н = Э,,, У5 = 2-Уз /т5(; т5, = 5„ ! (. Здесь полагалось, что 8„ = 8,, в - толщина модели Геометрические параметры Д КБ-образца видны из рисунка 1 (позиция 2) У*

20

10

_С (

Б Я.

5,

* 2 <3 1

в» = 8.

Рисунок 1 - Зависимость поправочной функции У 8 от параметра т!( (1) для ДКБ-образца (2)

0,2 0,4 0,6 0,8 Рост отношения 8„ II приводит к интенсивному снижению У5 и К, и тем самым

к увеличению несущей способности модели с несплошностью Модель, показанная на рисунке 2, а более адекватно отражает работу элементов оборудования с технологическими и конструктивными несплошностями В дальнейшем эту модель будем называть разнотолщинной балкой с замкнутой несплошностъю, или РБЗН-образцом

В этом случае при параметры, входящие в формулу (1), равны

(2 = (5/в8„, Н = 8„, У5 га5( = 8н/£ Легко показать, что для БЗН-образца ве-

личина КИН меньше, чем для ДКБ-образца, почти в три раза

С, е 1 С, 5»

Б,

а) ? О

Рисунок 2 - Разнотолщинная балка с замкнутой несплошностью (а) и зависимость У5(т5() (б)

51

0,2

0,4

0,6

0,8 т.,

Более подробнее рассмотрим случай, когда 8„ * в. Податливость X определяется по формуле

83+83.

в Е (2 Б! Б3. Дифференцируя (3) по £, получаем

<& 612( 83 +8

<!( в Е 1,2 Э3 в3 Подставляя (4) в формулу для оценки потока энергии й, имеем

2в а вЕ 12 Б3 83,

(3)

(4)

(5)

Так как К, =^|Ш, то с учетом (5) получаем К, = ^ ^ У8, где (2 = С}/в в,, Н = 8„, кр/тй, т5, =8, И, кр = ^/0,5(1 + тш) - коэффициент разнотолщинно-

сти, тв =8, / Э„ При 8„ =8, из этих формул вытекают соответствующие выражения для балки с замкнутой несплошностью Коэффициент разнотолщинности изменяется в пределах от 0,7 до 1,0 (рисунок 3, а)

Несущая способность РБЗН-образцов в большей степени зависит от рабочего сечения нижней составляющей балки (при 8, < ) При 8, > Б, несущая способность РБЗН-образцов предопределяется степенью уменьшения рабочего сечения верхней составляющей балки

Аналогичным образом получаем значения параметров формул (1) и (2) для разнотолщинной двухконсольной балки (РДКБ-образца) р = О/в Б,, Н = 8„;

У8=2>/з кр/тй, кр =л/0,5(1 + твн), т„н=8в/8н, т„=8,/* При этом величина КИН для РБЗН-образцов (к; ) К, =0,35К',.

|\,1Т 0

-0,5

0,1 0,2 0,3 0,4 т

I

Рисунок 3 - Зависимости кр(т,„) и У5(т5,) для РБЗН-образцов

В работе рассмотрены особенности напряженного и предельного состояний в окрестности вершины несплошностей Показано, что несущая способность РБЗН-образцов при плоской деформации может быть в 1,65 раза больше, чем дают расчеты на основании формулы (2) Величина 0 (рисунки 1, 2, а) определяется произведением давления р в несплошности на площадь ее поверхности.

Необходимо рассмотреть нагружение отдельных частей модели распределенной нагрузкой q (я = Рв, где Р - внутреннее давление в несплошности) в соответствии со схемами, приведенными на рисунке 4

| | | | I ' '4 ^ ^ у | I П I I I Рисунок 4 - Схемы нагружения

±-1-1-ил-!< п и составляющих базовых моделей

и

распределенной нагрузкой q

а) б)

Рассмотрим особенности определения КИН для РДКБ-образцов при нагруже-нии их распределенной силой q Опуская промежуточные преобразования и подстановки, получаем К, = гДе <3 = ЗяШв 8, Поправочная функция У5 определяется так же, как и в случае нагружения РДКБ-образцов сосредоточенной силой О Показано, что в случае действия на РДКБ-образцы распределенной нагрузки величина КИН почти в 2,7 раза меньше по сравнению с величиной КИН при нагру-жении их сосредоточенной силой

В случае проникновения в полость несплошности внутреннего давления Р (через сквозное повреждение, рисунок 5) нижняя часть РБЗН-образца оказывается в ненапряженном состоянии

В ряде случаев корпуса оборудования изготовляют из двухслойных обечаек

При этом двухслойные обечайки (рисунок 6) могут изготовляться из сталей, имеющих различные модули упругости Ен * Ев При этом они иногда изготавливаются без натяга с точной подгонкой двух обечаек (рисунок 7) В дальнейшем обечайки свариваются между собой по существующей технологии сварки Необходимо отметить, что количество обечаек может быть и больше двух

Т

5

Рисунок 5 - Схема модели с несплошностью со сквозным повреждением

В этом случае К, = С> ДГ У5, (} = -2-, У5 = -Д?/т!() т,, = Б,, И

в

(6)

Вначале рассмотрим модель с замкнутой несплошностью, образованной двумя балками (рисунок 6).

Е„ 8»|

Е,

с 1 ■0 1 с

3 1 с 1 3 ^ 1 / 4

Рисунок 6 - Разномодульная балка с замкнутой несплошностью

1 и 2 - верхняя и нижняя обечайки, 3 - кольцевые швы, 4 - корпус, 5 - несплошность

Рисунок 7 - Схема двухслойного сосуда

Для простоты анализа будем полагать, что в,, = 8, В качестве модели примем балку с замкнутой несплошностью (рисунок 7)

Здесь полагается, что верхняя и нижняя части с толщинами 5Н и 8В имеют различные модули упругости При этом величина параметра С такова, что эта модель соответствует известной модели двухконсольной балки при Ен = Ев, для которой КИН определяется по формуле (2) Как и ранее, верхнюю и нижнюю части балки рассматриваем как жестко защемленные по торцам (рисунок 8) <3

Рисунок 8 - Схема нагружения верхней части модели толщиной Б« и с модулем упругости Ен

Перемещение А в точке приложения силы 0 по аналогии с предыдущими

решениями будет равным Д = /12 ЕнУ, А, /12ЕаУ, где Ен и Е, - модули

упругости верхней и нижней частей модели, У - момент инерции Податливость разномодульной модели будет равна

* = + (7)

В8ЦЕ„ Е.; к'

Дифференцируя уравнение (7) по £ и подставляя полученное выражение в формулу потока энергии, имеем

зо2 е (Е +Е ) > ЕЛ <«>

Поскольку практический интерес представляет случай, когда имеется полость (несплошность) между обечайками, следует принимать А2 =0. Тогда поток энергии будет равен 0 = 3<32<?2/2в2 Е„ 83„ (9)

В этом случае КИН К, = -Д5 (}е/в (10)

Отсюда следует, что несущая способность рассматриваемой модели определяется свойствами верхней обечайки, как и для однородных моделей

В дальнейшем методами теории тонких оболочек определены краевые напряжения и моменты в окрестности концевых участков несплошностей Показано, что краевые напряжения могут превышать мембранные примерно в 4 раза

Кроме этого, на базе теории пластичности установлены предельные нагрузки на концевых участках несплошностей Несущая способность концевых участков цилиндрических элементов с несплошностями составляет около 80 % от несущей способности такого же элемента без несплошности Такой результат может реализовы-ваться при определенных параметрах соединения концевых участков

В третьей главе приведены результаты исследования по оценке и повышению характеристик безопасности конструктивных элементов оборудования с технологическими несплошностями

Установлено, что в трубах из низколегированных сталей технологические (металлургические) несплошности (расслоения) возникают в ликвационной зоне, совпадающей со срединной поверхностью В ряде случаев в окрестности несплошностей (или их очагов) отмечаются зоны с повышенной (в 1,5 раза) твердостью в срав-

нении с основным металлом Доля твердого металла составляет около 35 % от толщины стенок труб На рисунке 9 показана расчетная схема для оценки несущей способности трубы с несплошностью и твердой прослойкой.

Необходимо отметить, что твердые участки, как правило, имеют пониженные пластические характеристики, в частности относительное удлинение 5Т <8" Поэтому несущая способность такой трубы будет имитироваться деформационной способностью твердой прослойки Между тем, бытует мнение о том, что несплошности не оказывают влияния на несущую способность труб Этот факт не вызывает сомнения, если в окрестности несплошности отсутствуют твердые (хрупкие) прослойки

СТ. 0,55 СТ,

_V.

ТГм

3

0,5Э

^ \ Рисунок 9 - Расчетная схема трубы

\расположение С НеСПЛОШНОСТЬЮ И Твердой ПРОСЛОЙКОЙ (Т)

Здесь М - основной металл

несплошности или ее очага

Более ярко выраженной механической неоднородностью отличаются цилиндрические биметаллические обечайки (рисунок 10)

ОМ - основной металл, ОП - обезуглероженная прослойка, ом | НП - науглероженная прослойка,

ПМ - плакирующий металл

г

ОП

/

. несплошность кдн ее очаг

Рисунок 10 - Механическая неоднородность биметаллического конструктивного элемента

Свойства всех характерных зон отличаются К примеру, металл обезуглерожен-ной прослойки может быть более мягким, чем основной металл Науглероженный металл должен иметь наибольшую твердость Чисто плакирующий металл может иметь более высокую прочность в сравнении с основным металлом (и, очевидно, по сравнению с обезуглероженной прослойкой) Ясно, что обезуглероженная прослойка образуется в основном металле, а науглероженная - в плакирующем металле

Выявлены основные закономерности формирования различных структур в сварных соединениях колонных аппаратов, изготовленных из биметалла (17ГС +08X13)

В работе на основе анализа неустойчивости пластических деформаций и использования закона аддитивности получена аналитическая зависимость для расчет-

ной оценки несущей способности цилиндрических конструктивных элементов с не-сплошностями и твердыми прослойками Показано, что в ряде случаев наличие твердых прослоек может снижать несущую способность до 30 % и более

На следующем этапе настоящего исследования проведены статические испытания РДКБ- и РБЗН-образцов с различными геометрическими параметрами mC|S = С, /S и mNI = S„ /S, Образцы изготовлялись из низкомодульного хрупкого материала (органического стекла)

Установлено, что с ростом параметров ш„в и mCiS разрушающая нагрузка (момент) Мс= Q (/в (здесь I - толщина образцов) возрастает (рисунок 11)

При достижении некоторой критической величины mCiS =mC|S. предельный параметр Мс сохраняет постоянное значение (мс = const) В проведенных опытах критическое значение mcs. практически не зависит от величины тнв Величина mc s. « 5/3, как и в случае, когда тнв =1,0

В области т^ mcs. относительная прочность РДКБ-образцов описывается следующей формулой Мс = Мс/Мс. = 2[mBImCiJ /(ти + mmmCij|) \ (11)

где Мс - разрушающий параметр нагрузки при данном значении тС!, а значение Мс« соответствуетРДКБ-образцам при mCiS> тС5,(см главу 2) В работе описаны особенности разрушений образцов

мс,

л

1 1 л—*.

г < к

1 Г-Г ■—

W

t,.jn

1 вд

1 - т„ =1,0,2- т„=0,75, 3 - т„ = 0,5,4 - т. = 0,25

Рисунок 11 - Зависимость Мс = (3 £/в от параметра шсЬ = С/Б,, при различных значениях параметра т„. /Б.

05 10 15 20 25 30

Подобные испытания проводились на РБЗН-образцах (рисунок 12) Здесь также введены аналогичные параметры Мс= Qc Иь,а= Mc/Mt,, шнв= SH/SB, m = Cj/S, mcs = i/S, mc* - параметр Mc, соответствующий mcs>mc,. для РДКБ-образцов Величины в и mcs в РДКБ-образцах и РБЗН-образцах были одинаковыми (mcs = 5)

В РБЗН-образцах отмечаются те же закономерности, что и в РДКБ-образцах Однако значения параметра нагрузки Мс. для СДКБ-образцов были заметно выше, чем для ДКБ-образцов (см рисунок 12) При этом характер разрушения образцов обоих типов примерно одинаковый Критические значения mCiS. для РДКБ- и РБЗН-образцов практически одинаковые (т™?Б = т™и »5/3) Если значение Мс разделить на Мс» для РБЗН-образцов, то зависимости а(ш„,.) для рассмотренных типов образцов практически совпадают и описываются одной и той же формулой (11)

В ряде случаев в элементах оборудования могут встречаться расслоения с перемычками (рисунок 13) При этом не исключена возможность появления в конструктивных элементах расслоений, не совпадающих с их срединной поверхностью (рисунок 13, б) В этих случаях S„ Ф SB Очевидно, что при с = 0 получается элемент с расслоением без перемычки В литературе не обнаружено данных по несущей способности цилиндрических элементов с перемычками как при с = 0, так при СО Кроме этого, рассматривается наиболее общий случай, когда SH * SE

Эксперименты проводились на моделях, изготовляемых из органического

стекла (см рисунок 13) В образцах варьировали относительные параметры mcs (mcs = C/S„ или mcs = C/SB) и m„B (mHB = SH / SB) В ряде образцов изменяли величину mcs (mcs = ^ /S„ или mcs = ^ /SB) С целью сравнительной оценки производили испытания образцов без перемычек (с = 0)

05S " i 1

:; г

_ с' . L < 'о С Q 1 _ С,

- - , - . . , .

i_2_

sH j .....i....... i

s. î T î

с, l T Q с Q ' 1 c,

L '

Рисунок 13 - Схемы образцов с перемычками между несплошностями

Для испытаний образцов с расслоениями и перемычками было изготовлено специальное шарнирное захватное устройство

Для сравнительной оценки производили испытание базовых образцов типа ДКБ- и БЗН-образцов

Подтверждено, что с увеличением параметра 2С]/8 (шС5 = 2С, /Б) несущая способность базовых образцов возрастает, и при определенных (критических) значениях тс! = тс!, прочность этих образцов достигает предельных значений. Дальнейший рост тс,. не оказывает влияния на их прочность При этом значение те !. составляет около 1,7

Заметим, что в образцах с расслоением и перемычкой величина шС 5 сохранялась постоянной (тс! = 2,0 > тС]Д а варьировалось значение относительной протяженности перемычки то = С/8„ Установлено, что при одинаковых значениях Сь Б и ( несущая способность образцов с расслоениями и перемычкой примерно в четыре раза больше несущей способности РБЗН-образцов (без перемычки) Это условие обеспечивается при критических значениях тС1, > тс 5. (тС 5. « 0,35) (рисунок 14)

Здесь фс = рс/0с>, Ос - предельная нагрузка данного образца с фиксированным значением тс5, а С?с* - предельная нагрузка ДКБ-образца при т^ > т^,

БЗН-образцов На основании анализа, проведенного в данной работе, для ориентировочных расчетов коэффициента интенсивности напряжений в образцах с расслоениями и перемычкой в области значений mcs > 1,7 и mcs > 1,5 предложена следующая

формула К, =VÏ5(i-^-h2)Q^'/2ba/s[ (12)

В области значений mcs > mcs, и mcs < mcs. для оценки относительной прочности образцов с расслоениями и перемычкой получена следующая формула

cpc=3,75k(m£s+mc,s)|5 (12')

В дальнейшем проводились эксперименты по исследованию влияния местоположения расслоений по толщине образцов, т е при различных отношениях S„/SB = mHa Установлено, что параметр <рс в интервале 0,5 < шна <1,0 можно рассчитывать по формуле (12') с корректировкой параметров mc s и mcs

Таким образом, получены расчетные зависимости для определения напряженного и предельного состояний элементов с расслоениями, соединенными перемычкой

Как уже отмечалось ранее, в элементах нефтегазового оборудования встречаются перемычки, соединяющие несплошности (рисунок 15)

_рн_

ГгпV s Wv'l

Рисунок 15 - Элемент (1) с несплошностями (2) с перемычкой (4) и сквозными повреждениями (3)

Имеющееся теоретическое решение оценки для ДКБ-образцов (рисунок 1) имеет достаточно жесткие ограничения В частности, формулы для определения КИН справедливы для сравнительно больших значений параметра С

Нами для оценки прочности перемычек предложена новая конструкция модели -четырехконсольная балка (ЧКБ-образец) Схема ЧКБ-образца показана на рисунке 16

s. Isj

S. ] «1

t с e

Рисунок 16 - Четырехконсольный образец (балка) Для ДКБ-образца при S„ = SB величина КИН определяется по известной формуле К, = 2V3Q£/055TVÔ3S Как видно, в это выражение не входит параметр С

Для оценки влияния параметра С на прочность ДБК-образцов проведены специальные эксперименты на образцах, изготовленных из хрупкого материала (органического стекла) На каждую серию экспериментов изготовили не менее 3-5 образцов

Результаты экспериментов показаны на рисунке 17 На этом рисунке по оси ординат отложены значения относительной прочности образцов фс = Qc/Qc., а по оси абсцисс - mcs (mcs = C/2S) Здесь Qc - предельное (разрушающее) усилие (момент или напряжение) образца с текущим значением параметра mcs = C/2S Величина Qc. соответствует ДКБ-образцу при С » 1 Параметр Qc. может определяться на основании формулы (1) Показано, что в данных условиях опытов значение mcs. при S„ = S„ составляет около 5/3 (mcs. = 5/3)

» =Q. IQo __n-

1 1

1 1 1

a 1 1 1 1 1 _. 1

I

' J

о USJ H,s = 5

05 10 16

(м.) ».

Рисунок 17 - Зависимость «pc от mcs

В ряде случаев SH Ф SB В этом случае mcs = S„ / S Критические значения mcs. такие же, как и при S„ = SB (mcs « 5/3) Отличие состоит в том, что, например, при S„ < SB происходит увеличение I/S„

Аналогичные изменения фс в зависимости от mcs наблюдаются и для четырех-консольных образцов (рисунок 18) Однако, в этом случае величина mcs. « 0,75, что примерно вдвое меньше Это говорит о том, что при одинаковых значениях mcs прочность ЧКБ-образцов заметно выше, чем ДКБ-образцов Этот феномен на данном этапе можно объяснить следующим Во-первых, в ЧКБ-образцах с незначительными значениями mcs область действия сжимающих напряжений охватывает большую часть металла перемычки Во-вторых, при сближении вершин несплошностей происходит самокомпенсация сингулярных напряжений По-видимому, эти факты обуславливают экстремальный характер зависимости <рс (mcs) (рисунок 19)

Необходимо отметить, что в результате исследований получена следующая единая формула для определения относительной прочности ДКБ- и ЧКБ-образцов

Фс=к[тн. mcs /(m,s +mM mj]0^ ^

где mHB = SH/SB, mis = US„ (или //Sa), k - эмпирический коэффициент При S„ = SB получается следующая формула

<pc=k[mci/(mís+mj]0i > О4)

где, как и ранее, mcs = C/2S, m,s = ¿/S

Установлено что для ДКБ- и ЧКБ-образцов величина к составляет соответственно около 1,75 и 0,75

На основании формулы (13) можно получить расчетные критические значения racs, при которых фс = 1 m =mís/mH>(k2 -l). (15)

Рисунок 18 - Зависимость фс от mcs Рисунок 19 - Зависимость фс от mcs

для четырехконсольных балок, нагружаемых с двух торцов

Здесь гаш= S„/SB При тН1= 1,0 из формулы (15) вытекает следующая формула.

п!и=тг5/(к2-1) (16)

Критическое значение шС5кр возрастает прямо пропорционально с ростом параметра тсз При фиксированных значениях т„ и к величина шс5кр зависит обратно пропорционально от параметра тн, (т„в = 8„/8в)

Таким образом, предложена новая конструкция образцов (ЧКБ-образцы) для оценки прочности перемычек между несплошностями Установлены и описаны закономерности несущей способности ДКБ- и ЧКБ-образцов в зависимости от их геометрических параметров

Базируясь на основных результатах исследований, приведенных в предыдущих главах, разработана усовершенствованная технология ремонта конструктивных элементов оборудования с обнаруженными при диагностике протяженными металлургическими несплошностями Особенностью разработанной технологии ремонта является то, что в ней даны научно обоснованные рекомендации по безопасному сроку эксплуатации конструктивных элементов оборудования после выполнения ремонтно-сварочных работ без остановки перекачки

С целью снижения трудоемкости ремонтных работ предлагается обваривать конструктивный элемент (цилиндр или трубу) с расслоением двумя или более кольцевыми швами так, чтобы обеспечивалось проплавление поверхности расслоения При этом два крайних сварных шва могут явиться барьерами в случае распространения расслоения в продольном направлении Для того чтобы обеспечивать достаточную несущую способность элемента с протяженным расслоением, необходимо накладывать несколько дополнительных кольцевых швов в зависимости от протяженности расслоения Степень упрочнения трубы с несплошностью после наложения дополнительных швов оценивается отношением расстояния между швами В к диаметру трубы Д (швд = В/О)

В ряде случаев в зависимости от протяженности несплошностей можно использовать несколько коротких ремонтных муфт, устанавливаемых, например, по торцам дефекта и по его середине

Анализ полученных ранее результатов показал возможность применения для ремонта металлургических несплошностей муфт с пониженной металлоемкостью (или то же самое, что меньшей толщины) Установлено, что степень сниже-

ния толщины стенок ремонтных муфт (К$ = Бм/Б, где и Б - соответственно толщины стенок муфты и ремонтируемой трубы) прямо пропорционально падает с уменьшением параметра швд К примеру, четырехкратное снижение швд приводит к уменьшению металлоемкости муфты в четыре раза С целью достижения такого эффекта необходимо усиливать концевые участки муфт Для этого в работе обоснован ряд технических решений, которые регламентированы методическими рекомендациями МР ОБТ-8-ОЗ

Четвертая глава посвящена разработке методов расчета и повышения характеристик безопасности эксплуатации оборудования с конструктивными несплошно-стями

Конструктивные несплошности, в основном, образуются между поверхностями двух цилиндрических (или сферических) элементов, привариваемых друг к другу угловыми (или специальными) швами При этом один из элементов преимущественно играет роль укрепления (повышения несущей способности) другого (основного) элемента

Конструктивные несплошности создаются преднамеренно с целью укрепления отверстий и повышения несущей способности тонкостенного оборудования путем изготовления его в двухслойном или многослойном исполнении Конструктивные несплошности возникают также в соединениях типа охватываемых и охватывающих базовых элементов, в частности в соединениях корпусов вертикальных аппаратов с опорными обечайками В горизонтальных аппаратах и сосудах несплошности возникают между поверхностями их корпусов и приварных накладок, устанавливаемых на опорных участках, а также на участках временного приложения сосредоточенных сил, и др

Предложенные в работе рекомендации использованы при изготовлении нефтегазового оборудования в ОАО «Салаватнефтемаш».

К конструктивным несплошностям можно отнести те, которые образуются при ремонте сквозных повреждений на трубопроводах с помощью ремонтных хомутов

В работе описан основной принцип укрепления ослабленных (отверстиями, повреждениями и др ) элементов оборудования и трубопроводов Получена формула для оценки коэффициента концентрации напряжений а„ для усиленных и неуси-

ленных сквозных повреждений (отверстий)

В плане несущей способности цилиндрических элементов с накладными элементами значительную роль играют сварные угловые швы Работоспособность угловых швов можно повышать рациональным выбором их свойств и размеров

Первое направление - сварка угловых швов с повышенными значениями коэффициента трещиностойкости Кс Второе направление связано с выбором оптимальных геометрических параметров накладных элементов

Повышения Кс можно достичь выбором соответствующих сварочных электродов, оптимальных режимов сварки, термической обработки в процессе сварки или после выполнения сварки и др Второе направление, в основном, может быть реализовано соответствующим выбором параметров геометрии угловых швов

В ряде случаев не исключена возможность попадания внутреннего давления в полость между обечайкой (трубой) и накладным элементом (рисунок 20). В этом случае указанные проблемы значительно обостряются

В связи с этим возникает ряд нерешенных проблем по оценке и повышению работоспособности элементов оборудования с несплошностями в экстремальных условиях

Во многих случаях конструктивные элементы оборудования с повреждениями ремонтируются с применением накладок различных форм В результате этого в оборудовании появляются конструктивные несплошности (рисунок 20) При этом не исключена возможность попадания в полость между ремонтируемым конструктивным элементом и накладками внутреннего давления, например в связи с образованием сквозного повреждения либо в накладке (рисунок 20, б), либо в ремонтируемом цилиндрическом (сферическом) элементе (рисунок 20, а)

1 2 3

а) б)

1 - ремонтируемый элемент (обечайка, сфера, труба и др ),

2 - накладка, 3 - сквозное повреждение

Рисунок 20 - Схемы цилиндров (труб) с конструктивными несплошностями

В этих случаях давление конструктивной несплошности вызывает расклинивающее действие, и в области сварных угловых швов возникают значительные краевые моменты М0 Для оценки величины М0 воспользуемся решением задачи о напряженном состоянии цилиндрического элемента с жестко защемленными торцами (см. главу 2)

Введем следующие обозначения I - длина муфты, Д = 2R - диаметр цилиндрического элемента, SH и S - толщины соответственно накладки и цилиндрического элемента Заметим, что напряжения от поперечных сил значительно меньше таковых от действия краевых моментов Поэтому влиянием поперечных краевых сил в расчетах будем пренебрегать

Установлено, что коэффициент концентрации напряжений от изгибающего момента (а0) для сравнительно длинных ремонтных цилиндрических накладок (муфт) при £/Д > 0,2 составляет около 12ц , где ц - коэффициент Пуассона С уменьшением Í /Д величина аа заметно снижается (практически прямо пропорционально параметру ¿/Д) а„ = 2£м/ДЛ/8м/Д Заметим, что тензометрирование сосудов с кольцевыми угловыми швами при i /Д и 2,4 и SM = S показало, что ап и 4,0, что несколько больше найденного теоретического значения Отметим, что величина аа определялась по отношению осевых (продольных) напряжений в трубе g2 (az = P/Í/4S) Любопытно, что найденное значение а0 (аст = 4,0) совпадает со значением аа для сварного соединения со смещением кромок иа - 1 + Зс/S, где с - смещение кромок Для нахлесточного соединения с = S, следовательно, а„ = 4,0 Для случая, когда S„ Ф S, можно получить аст = l+l,5(l+ms), где ms = S„/S Если S„ = S, то а0 = 4

Из теории пластичности известно, что предельный изгибающий момент (Мс) можно определять по следующей формуле Мс = ств Ws, где ств - временное сопротивление металла накладки, a Ws - пластический момент сопротивления сечения накладки С учетом величины Мс и формулы для оценки М0 (М0 = (iPRSM) получаем следующее выражение для определения предельного давления цилиндрического накладного элемента Рс = SMoB/2)j. Д Предельное давление обечайки (трубы) без повреждения и накладки равно Pc.«¡ 2S сгв/Д Поделив значение Рс на Рс., получим зна-

чение коэффициента несущей способности фс фс = Бм/4(х 8. При 8М = Б и ц = 0,3 (для сталей) фс и 0,8

Полученные данные не учитывают наличие ослабляющего действия сварных

швов

В ряде случаев укрепляющие элементы могут иметь меньшую толщину стенок в сравнении с толщиной ремонтируемой цилиндрической обечайки (трубы) корпуса оболочковой конструкции (сосуда, аппарата и др). Такой вариант целесообразен, поскольку основной принцип укрепления повреждений должен исходить из равенства площадей укрепляющего элемента и повреждения Тем не менее, например, в трубопроводном транспорте применяют укрепляющие элементы, имеющие толщину стенок (БД равную толщине стенок (Б) ремонтируемого участка трубопровода, и др независимо от размеров повреждения

На наш взгляд, в литературе недостаточно сведений по данному вопросу В связи с этим в настоящей работе была поставлена цель исследование влияния на предельное состояние укрепляющих цилиндрических элементов при 8„< Б

На рисунке 21, а приведена схема цилиндра с приварными укрепляющими элементами и образцов (рисунок 21, б и в) для оценки их прочности

С целью упрощения изготовления сварных образцов для испытаний (рисунок 21, б и в) целесообразно проводить исследование на образцах из хрупкого и малопрочного материала - органического стекла Это позволяет, с одной стороны, получить четкие геометрические параметры, а, с другой, моделировать работу сварных угловых швов в охрупченном состоянии, например после деформационного старения (или при работе конструктивного элемента в условиях действия низких температур и др) Кроме того, применение хрупкого материала позволяет экспериментально определять коэффициенты интенсивности напряжений Предельная прочность таких образцов соответствует базовым моделям (РДКБ- и РБЗН-образцам)

Нами доказано, что для обеих базовых моделей их предельная прочность достигается при отношении С/Бм> 5/3. При этом, для базовых моделей (при С/8М> 5/3) коэффициенты интенсивности напряжений определяются по следующим формулам кГда=Тб(1-ц-2НХ/ГГ<а е/в^, (17)

+ (18) где т.,; = Бн/Б, ц - коэффициент Пуассона, О - приложенная нагрузка, К^ - величина КИН для РДКБ-образцов, К,рюн - то же для РБЗН-образцов Остальные параметры видны из рисунков 21 и 22

При одинаковых геометрических параметрах и нагрузке 0 РДКБ-образцов и РБЗН-образцов отношение КИН для них составляет- К}"ДКЕ / К,™3" = л/8

Как известно, в предельном состоянии К) = К]С, где К)с - предельное значение КИН в условиях реализации плоской деформации Тогда с учетом (17) и (18) получаем /д™11 = 1/^/8 Таким образом, предельная нагрузка СДКБ-образцов почти в три раза больше, чем для ДКБ-образцов Это указывает на то, что использование ДКБ-образцов для оценки прочности накладных элементов неправомерно

Очевидно, что в накладных элементах наиболее слабыми с позиции прочности являются их кольцевые угловые швы Поэтому представляет практический интерес оценка прочности накладных элементов с учетом наличия сварных швов при 8„ < Б (рисунок 21) Теоретических оценок КИН для таких моделей в литературе не обнаружено Поэтому в работе использовался метод определения КИН по экспериментально найденным значениям предельных нагрузок Сущность этого метода вытекает из основных положений механики разрушения и заключается в следующем

Как известно из механики разрушения, в общем виде К) = а-Уь У, где о - номинальное напряжение, Ь - глубина (длина) трещины, У - поправочная функция Аналогично для базовой модели, для которой известна величина КИН К) = а6л/ь Уб Одинаковая степень напряженности рассматриваемых моделей при Ь = Ьб и К, = К^ (К, = Кс) обеспечивается при условии ас/стсб = Уб/У, где ас и асй -предельные номинальные напряжения соответственно для рассматриваемой и базовой моделей Если 8Н = 8„б и в„ = внб (здесь в„ и внб - ширина рассматриваемой и базовой моделей), то 0с/С?сВ = Ус/У, где <3С и <Зсб - предельные усилия для рассматриваемой и базовой моделей, У и Уб - соответствующие поправочные функции Таким образом, У = У6 (0Сб/ Ос)

Необходимо отметить, что формулы (17) и (18) тем точнее, чем больше отношение длины трещины к толщине накладного элемента 8„ Поэтому при изготовле-

нии образцов стремились учитывать это условие В частности, в образцах сохранялось постоянное значение £/8„ = 5 При этом варьировали отношения Кг/К) (рисунок 23)

сквозное повреждение

Л А 1

ч ч {

к, 1 1

6) -у

Рисунок 21 - Схема участка ремонтируемого элемента (а) и образцы для оценки его прочности (б и в)

-4—

ь

Рисунок 22 - Схемы образцов из хрупкого материала

Рисунок 23 - Схема повышения основания углового шва

Отношение Кг/К] можно достаточно просто увеличивать наложением на стандартный угловой шов (К) = К2) дополнительных сварных валиков или путем разделки кромок накладного элемента (рисунок 23) Необходимо отметить, что при углах разделки а < 60° целесообразно применять электроды меньшего диаметра или полуавтоматическую сварку в среде защитных газов

Результаты проведенных испытаний отражены на рисунке 24, где приведена зависимость относительной прочности срс = ОД^« от параметров и Здесь Ос - разрушающее усилие образца с фиксированным параметром шс = С/8„, Ос» - то же для РДКБ-образцов с т£> и = С, /в,, а т"' = с2 /Б.) (рисунок 23) Как видно,

разделка кромок накладного элемента (под углом а) более эффективнее, чем увеличение основания углового шва

При ос = 45° или ю™ =1 прочность образцов с угловым швом достигает пре-

дельной нагрузки (момента) РДКБ-образца

Кривые зависимости фс(тС5), изображенные на рисунке 24, удовлетворительно описываются следующими функциями (при SH= S) (pf =[(c,/s)°!+2]/3, (19)

Ф®КБ =l--j[l/(l + c, /S)]'5 (20)

Формула (19) соответствует случаю применения разделки накладного элемента, а формула (20) - наложения дополнительных сварных валиков с целью увеличения основания углового шва

Необходимо отметить, что экспериментально наблюдаемые отношения предельных нагрузок РБЗН- и ДКБ-образцов заметно отличаются от таковых, найденных теоретическим путем

Установлено, что для РБЗН-образцов с угловыми швами (рисунок 22, б) отмечаются те же закономерности влияния параметров Ci/S„ и C2/S„ Значения ф сРЕЗН можно рассчитывать по формулам (19) и (20), если в качестве базовой модели брать БЗН-образцы

Для случая, когда S„ < S, необходимо учитывать коэффициент разнотолщин-ности mHS (mHS = SH/S)

Тогда формулы (19) и (20) приобретают следующий вид

Ф?КБ=[М^вГ+2]/3, (21)

фГ=1-1[1/(1 + с, m„s/S„r (22)

Г m'2 m j cs у

/ / >

Рисунок 24 - Зависимость (рс от m,

На основании формул (21) и (22) получаем УДКБ = 3/[(с2т,,с)°5 + 2], (23)

Уда = 1/{Ц[1/(1+с,тш/8н)Ь (24)

Для оценки КИН с учетом разнотолщинности накладного и ремонтируемого элементов и наличия угловых швов на основании формул (17), (18), (23) и (24) получаем следующие формулы

г?жь _ Зл/60 - ц ■- 2^1 + ш3ю д <

= г (25)

[(С2 тнс/8„)05+2в>4

ту-рдкб уб(1-и-2ц)у1 + т3и 0 i

К, =-7—-- --(/0)

|1-^[1/(1 + с, тК5/8„)],5|БлК;

Аналогично для СДКБ-образцов со сварными швами, выполненными с разделкой кромок и дополнительными сварочными валиками, соответственно

[(С, т„5/5н)05 + 2]ву< „рвзн Уо^5(1-Ц-2ц)У1 + т3и (3 I

1 ~т—1-1 .— ^

|1-|[1/(1 + с, гпм/8„)]15|вК; При К] = Кс по формулам (25) - (28) можно найти соответствующие предельные нагрузки Ос

Особенности разрушений образцов различных типов рассмотрим в пояснительной записке к диссертации

Установлено, что в пределах 1,0 < ш„5 < 0,5 полученные формулы достаточно адекватно отвечают экспериментальным данным

Таким образом, получены формулы для определения напряженного и предельного состояний элементов оборудования с конструктивными несплошностями

Полученные результаты были использованы при приварке накладных элементов партии сосудов и аппаратов, изготовляемых в ОАО «Салаватнефтемаш» (Акт № 1, Приложение А)

В работе проведены исследования по повышению несущей способности и снижению металлоемкости ремонтных накладок

Как известно, толщина стенки ремонтной накладки (муфты) принимается рав-

ной толщине стенки ремонтируемой трубы На наш взгляд, такой подход не всегда оправдан, в особенности при ремонте труб с расслоениями Толщина стенки ремонтной муфты должна выбираться из условия компенсации степени ослабления рабочего сечения конструктивного элемента, в частности трубы В большинстве случаев металлургические несплошности располагаются по середине толщины трубы Отсюда следует, что толщина стенки ремонтной муфты может быть, по крайней мере, в два раза меньше толщины трубы Таким образом достигается снижение металлоемкости ремонтных муфт

Применение муфт с меньшими толщинами стенок позволяет точно подогнать муфту по дефектному участку, потому что тонкий лист металла точнее огибает неровность на поверхности трубопровода

В ряде случаев не исключается возможность попадания в полость металлургической несплошности внутреннего давления В этом случае с целью повышения несущей способности ремонтных муфт предлагается после наложения угловых швов произвести наплавку дополнительных кольцевых швов Дополнительные сварные швы выполняют со сквозным проплавлением накладного элемента и частичным проплавлением стенки трубопровода

С целью проверки предлагаемого технического решения выполнен следующий эксперимент

К двум трубам, заглушённым сферическими заглушками, и со сквозными отверстиями в стенках приваривали по одному накладному элементу

Параметры труб длина 2,5 м, внешний диаметр 325 мм, толщина стенки 5,5 мм, материал - сталь 17ГС (ав = 520 МПа, 63 =20 %)

Параметры накладных элементов, ширина листа 350 мм, длина 1,0 м, толщина 2,5 мм, материал - сталь 17ГС

Расстояние между швами на трубе 1 - 330 мм (2 шва), на трубе 2 - 140 мм (3

шва)

Сквозные отверстия на трубах оставались под накладными элементами После заполнения труб водой плунжерным насосом типа НД создавалось внутреннее давление

Накладной элемент, приваренный к трубе 1, выдержал максимальное давление

8,1 МПа, накладной элемент, приваренный к трубе 2, выдержал давление 16,5 МПа

Трещина на накладном элементе, приваренном к трубе 2, имела ориентацию поперек оси трубы

Применение данного способа позволяет повысить надежность ремонта и снизить его трудоемкость и металлоемкость

Установлено, что несущая способность ремонтной муфты обратно пропорционально зависит от расстояния между швами В Рс = 28мо, /В (29) Эта формула справедлива при В/О < 1 При В/О > 1,0 разрушающее давление практически не изменяется и становится равным разрушающему давлению длинной (ВЮ > 2,0) трубы (накладок), которое обозначим через Рс. На рисунке 25 показана зависимость Рс / Рс. от гав.

р

1—

0,9 ВЛЭ = ш,

о - муфты с толщиной стенки 2,5 мм, • -8М= 5 мм

Рисунок 25 - Зависимость относительного разрушающего давления муфт Рс/ Рс« от их относительной ширины В/О

Светлая точка на этом графике отвечает данным, полученным в результате испытаний натурной муфты, реконструированной из ремонтного хомута, с целью повышения работоспособности Как видно, формула (29) адекватно описывает экспериментальные результаты

Необходимо отметить, что с уменьшением параметра шв существенно изменяется характер разрушения При т„ < 0,5 разрушения накладок происходят вдоль оси трубы, а при шэ > 0,5 - перпендикулярно оси Любопытно, что в муфтах с В/О да 1,0 отмечается наиболее сильное их выпучивание в месте разрушения, что достаточно убедительно продемонстрировано испытаниями натурных накладных элементов, результаты которых приведены в диссертации

Формула (29) справедлива в том случае, если обеспечивается достаточная прочность сварного соединения муфты с трубой С целью повышения прочности угловых швов необходимо предусматривать специальные мероприятия

Однако, при применении специальной технологии сварки комбинированными швами (когда корень шва заваривается более пластичными электродами

УОНИ 13/45, а последующие - более прочными электродами УОНИ 13/55) удается получить разрушение натурных накладок по основному металлу с достаточно развитой выпучиной

Таким образом, при качественной сварке продольных швов накладок обеспечиваются их предельная прочность и разрушение по основному металлу

В работе доказана возможность повышения работоспособности ремонтных муфт пониженной металлоемкости за счет увеличения катета угловых швов Для этого торцевые участки ремонтных муфт исполняются утолщенными, Базируясь на основных положениях линейной теории оболочек, острых вырезов и механики разрушения, в работе даны научно обоснованные рекомендации по определению степени утолщения и протяженности утолщенных участков муфт Установлены закономерности уменьшения степени напряженного состояния с увеличением угла перехода разнотолщинных участков ремонтных муфт Произведена оценка несущей способности и ресурса ремонтных муфт в зависимости от угла перехода и других геометрических параметров

Ниже приводятся результаты исследования по повышению несущей способности концевых участков ремонтных накладок

Известен способ повышения несущей способности концевых участков цилиндрических муфт с применением специальных технологических колец (рисунок 26) Однако не решен вопрос о ширине проплавления (С)

1 - труба, 2 - технологические кольца, 3 - сварные швы, 4 - муфта, 5 - сквозное повреждение

Рисунок 26 - Схема трубы с приварной муфтой и технологическими кольцами

На наш взгляд, прочность муфты во многом зависит от ширины проплавления Поэтому в работе проведены исследования влияния ширины проплавления на несущую способность труб с приварными цилиндрическими муфтами

Исследования проводили на хрупких (оргстекло) и вязких (17ГС) материалах

На первом этапе для исследования была выбрана модель типа четырехкон-сольной балки (ЧКБ-образца) (рисунок 27), нагружаемой с одной стороны В образцах варьировали параметр С при сохранении постоянных значений Б, I и

Образцы изготовлялись с четким выдерживанием геометрических параметров Вырезы изготовлялись тонкими острозаточенными дисковыми фрезами В каждой серии изготовлялось не менее 3-5 образцов а

>Я5£

105S

о l С ( Л

Рисунок 27 - Четырехконсольный образец, нагружаемый с одной стороны

Одним из преимуществ изготовления моделей из органического стекла является реализация хрупкого разрушения Окончательная проверка результатов завершалась натурными испытаниями образцов из широко распространенной низколегированной стали 17ГС (от» 365 МПа, ствя 520 МПа, 8Ш « 32 %) Для сравнения были изготовлены и испытаны известные ДКБ-образцы

Результаты испытаний образцов представлены на рисунке 28, где по оси ординат отложены значения относительной прочности фд = (¿¡/Ос*, ((¿с - разрушающее усилие при текущем значении тС5 = С/Б, а значение СЬ- представляет собой предельное разрушающее усилие для ДКБ-образцов при т„ 2 тк, )

/ 1 ( I

1 1 1

А г* г 1 ' 1 1 1

/ 1 1 1 1

г 1 1 m г ««'Ni

1 - ЧКБ-образцы, 2 - ДКБ-образцы Рисунок 28 - Зависимость фс от шс.

0 25 0 5 Л1» 10 1 25 15 пад

Как видно, наблюдается монотонное увеличение относительной прочности фс в зависимости от параметра mcs Отличие состоит в том, что в образцах отмечается различие критических величин mcs» При этом, кривая зависимости фс (mcs) для ЧКБ-образцов проходит выше кривой зависимости для ДКБ-образцов

Кривые фс(шС5) для обоих типов образцов описываются одной и той же зависимостью фс = k[mcs / (m, s + mcs)], (30)

где к - постоянная, mc! = ¿/S

Установлено, что в условиях проведенных экспериментов для ЧКБ-образцов (рисунок 28) значение mcs» меньше, чем для ДКБ-образцов для ЧКБ-образцов mcs = 0,75, а для ДКБ-образцов mcs. » 5/3 При этом, величина к в формуле (30) для ЧКБ-образцов и ДКБ-образцов соответственно равна 2,75 и 2,0

При срс = 1 из формулы (30) легко найти величину mcs. mcs. = m,s/(k! 1) (31) Таким образом, получены формулы для расчета несущей способности наиболее слабых концевых участков ремонтных муфт На основании полученных результатов становится возможным устанавливать оптимальные параметры швов технологических колец, обеспечивающие безопасную их работу

Установлена целесообразность выполнения сварных швов (рисунок 26) технологических колец двойными угловыми швами (рисунок 29)

Несущую способность элементов с двойными угловыми швами определяли на специальных образцах (рисунок 29) Для сравнения испытывали образцы со стандартными швами. Установлено, что образцы с двойными угловыми швами почти в 2,5 раза прочнее образцов со стандартными швами

С целью оценки влияния кольцевых угловых швов ремонтных муфт на несущую способность проведены статические испытания труб (из стали 17ГС) до разрушения Опытные трубы-сосуды изготовлялись по общепринятой технологии изготовления нефтехимического оборудования из углеродистых и низколегированных сталей Для обеспечения предельной прочности углового шва одну из свариваемых обечаек вальцевали на меньший диаметр Толщина обечаек составляла 4 мм, а диаметр Д = 630 мм Длина цилиндрической части принималась равной четырем диаметрам сосуда (( = 4д) Кольцевые нахлесточные швы сваривали ручной электродуговой сваркой электродами УОНИ 13/55 К трубе в виде цилиндрической обечайки приваривали два эллиптических днища Были изготовлены три трубы с кольцевыми угловыми (нахлесточными) швами

Заметим, что для углового кольцевого шва коэффициент концентрации напряжений составляет (по теории оболочек) около 4 (а„ = 12 у., где |_i = 0,3 — коэффициент Пуассона) При этом осевые напряжения становятся больше, чем окружные на-

пряжения, тогда как для труб без нахлесточных швов окружные напряжения в два.

*

1 - нижняя пластина; 2 - технологическая вставка; 3 - верхняя пластина; 4 - первый угловой шов; 5 - второй угловой шов; 6 - захваты; 7 - угловые швы захватов; 8 - отверстия захватов

Рисунок 29 - Образец с двойными угловыми швами

Опытные сосуды испытывались на специально разработанной установке, позволяющей проводить статические и циклические испытания.

Максимальное разрушающее давление Рс сосудов при статическом нагруже-нии составило 6,7...7,0 МПа. При этом разрушающие окружные напряжения находились на уровне временного сопротивления основного металла. Большинство сосудов разрушились вдали от углового шва (рисунок 30).

На последнем этапе исследований проводились циклические испытания при отнулевом пульсирующем цикле изменения рабочего давления, которое составляло около 0,5 <тв. В условиях проведенных опытов трубы не удалось разрушить при достижении N = 5000 циклов.

а - разрушения по основному металлу; б и в - разрушения по сварному шву днищ

Рисунок 30 - Сосуды после испытаний

а - до испытания; б - после гидростатического разрушения внутренним давлением (разрушающее давление 10,5 МПа при рабочем давлении 1 МПа)

Рисунок 31 - Фотографии трехволнового сильфонного компенсатора

Таким образом, кольцевые угловые швы не снижают статическую и циклическую прочность труб при условии их качественного выполнения

Предложенное техническое решение также подтвердилось при испытаниях компенсаторов, привариваемых нахлесточными швами к трубе (рисунок 31)

Разрушение испытываемых натурных элементов с конструктивными не-сплошностями произошло по телу компенсатора

Таким образом, при использовании предложенных решений элементы оборудования с конструктивными несплошностями имеют достаточно высокую несущую способность

В дальнейшем в работе произведена оценка характеристик безопасности ремонтных хомутов

Наиболее простым и распространенным способом устранения аварийных ситуаций на действующих трубопроводах является применение различного рода накладных элементов (ремонтных муфт, хомутов, заплат и др ) и стальных пробок (чо-пиков)

Необходимо отметить, что накладные элементы снижают ресурс безопасной эксплуатации трубопроводов, а некоторые из них применяются как временно действующие (ремонтные муфты) или исключаются вовсе (ремонтные хомуты и заплаты) На наш взгляд, такие технические решения вопросов обеспечения безопасности трубопроводов являются научно необоснованными и часто приводят к значительному увеличению себестоимости ремонтно-восстановительных работ В ряде случаев ремонтные хомуты и заплаты квалифицируются как дефекты, обнаруживаемые при диагностировании трубопроводов

В последнее время участились случаи несанкционированных врезок не только на нефтепродуктопроводах, но и на нефтепроводах Этот факт повышает вероятность аварийных ситуаций на действующих трубопроводах В этих условиях особо значимыми и актуальными являются разработки, связанные с оперативным и качественным устранением повреждений на действующих трубопроводах

Нами предложена и внедрена усовершенствованная технология устранения сквозных повреждений трубопроводов ремонтными хомутами

Доказана целесообразность применения комбинированных угловых швов,

обеспечивающих высокую технологическую и эксплуатационную прочность.

В настоящей работе разработана новая конструкция накладного элемента с отбортованными патрубками (рисунок 32). Произведена оценка коэффициентов концентрации напряжений и несущей способности труб с патрубками.

Рисунок 32 - Схемы пристыкованного патрубка (а) и патрубка с плавным переходом (б)

Для оценки коэффициента несущей способности <рс(фс = стпр/ов, где стпр и ов -предельные окружные напряжения трубы с патрубком и без него) получена следующая формула: срс = 1 — Кус т°д35. (32)

Для равнопроходных тройниковых соединений Кус для сварных пристыкованных патрубков равен 0,6; для штампованных и штампосварных патрубков - 0,7; для сварного патрубка с усиленными накладками - 0,85.

Сконструирован, изготовлен и апробирован в ОАО «Салаватнефтемаш» специальный штамп для изготовления натурных накладных элементов с патрубками. Штампованный накладной элемент показан на рисунке 33.

Установлено, что разработанные накладные элементы с патрубками обладают достаточно высокой статической и малоцикловой прочностью (рисунок 34).

Рисунок 33 - Накладной штампованный элемент с закругленными патрубками

N, II

1 - усиленные по СНиП 2 05 06-85*,

2 - по схеме рисунка 32, б

Рисунок 34 - Зависимость долговечности при малоцикловом нагружении труб с патрубками при рабочем напряжении <тр = 0,5 ст.

В пятой главе освещены вопросы расчетной оценки предельного состояния конструктивных элементов оборудования с эксплуатационными несплошностями, возникающими в результате действия циклических нагрузок и коррозионных сред

В работе за критерий разрушения элементов с трещинами при статическом нагружении принят относительный предел трещиностойкости атр а^ = 1С/1С., где 1с и 1С. - предел трещиностойкости базовой модели (образца с краевой трещиной) и его предельное значение, соответствующее случаю, когда в нетто-сечении образца разрушающие напряжения (ан) достигают величины временного сопротивления металла (ст„) Этот критерий впервые предложен проф PC Зайнуллиным (1976 г) При этом, для образцов с краевой трещиной а^ < 1,0 Величина 1с определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 25 506-85 Установлено,что схтр = l-4h(l-h)(l-a(°5)), где h = h/S, h - глубина краевой трещины, S - толщина образца (цилиндра или трубы), а" - относительный предел трещиностойкости при h = 0,5 При а„ = а^ =1,0 металл не чувствителен к несплошности (трещине) Уменьшение а^ означает, что

Поскольку наибольшую опасность для цилиндрических конструктивных элементов представляют трещины, то здесь, в основном, рассматривались модели, представленные на рисунке 35

Разрушающие окружные напряжения а,с можно представить в следующем виде а1с=к„ к, к„ к, ст., (33)

где kh - коэффициент, учитывающий степень ослабления рабочего сечения элемента (kh S 1,0), к, - коэффициент, поддерживающий эффект коротких трещин (kt > 1,0),

кф - коэффициент, учитывающий наклон трещин к продольной оси трубопровода (кф > 0), ку - коэффициент, учитывающий наклон трещин к радиальному направлению (кг > 0) В работе даны соответствующие формулы для оценки коэффициентов, входящих в формулу (33)

Особую опасность для конструктивных элементов оборудования представляют различные комбинации несплошностей Этот вопрос в литературе изучен недостаточно полно

В связи с этим нами проведены исследования влияния различных комбинаций несплошностей на несущую способность конструктивных элементов оборудования

Рисунок 35 - Схемы цилиндрического элемента с эксплуатационными несплошностями (трещинами)

В частности, проведены испытания на растяжение образцов из органического стекла (рисунок 36) с несплошностями и сварными швами с дефектами (подрезами)

Рисунок 36 - Образцы с несплошностями и швом (а) и швом с подрезом (б)

Любопытно, что образцы с несплошностями и без них разрушались примерно при одинаковой нагрузке « 290 кг Наличие сварных швов с усилением q (q = 5 мм) заметно снижает несущую способность образцов Это объясняется тем, что в моделях специально создавали острый переход от металла шва к основному

металлу Как известно, острые углы можно приводить к эквивалентным трещинам (РД 39-0147103-387-87) Для этого усиление шва q необходимо умножить на коэффициент эквивалентности кэ к3, где Ь, - глубина эквивалентной трещины (рисунок 37)

Установлено, что величину кэ в зависимости от угла 3 можно определять по формуле к3 =1-(р/я)2

В дальнейшем прочность модели рассчитывается в соответствии с РД 39-0147103-387-87

Показано, что расчетные значения (Зс для образца по рисунку 36, а составляют около 281 кгс, что близко к экспериментально полученному значению 0Ы = 290 кгс Аналогичные результаты получаются для образцов с несплошностью и подрезом (рисунок 36, б) В работе установлены закономерности изменения несущей способности моделей с пересекающимися несплошностями и трещинами различных размеров, когда вершина несплошности может оказаться в окрестности патрубков и др

В литературе имеется достаточно много публикаций, в которых дается аналитическая зависимость для оценки предельных нагрузок для моделей с несплошностями в условиях вязкого разрушения (Л М Качанов и др) Однако эти формулы можно применять для оценки несущей способности элементов с протяженными трещиноподобными дефектами

В работе произведена оценка несущей способности элементов с несплошностями различных конфигураций и размеров с учетом их протяженностей

Показано, что уменьшение протяженности способствует уменьшению номинальных напряжений, а следовательно, несущей способности элементов Этот эффект назван поддерживающим эффектом

Шестая глава посвящена оценке ресурса безопасной эксплуатации оборудования с несплошностями в конструктивных элементах

б)

Рисунок 37 - Модели со схематизированным усилением шва (а) и эквивалентной трещиной (б)

Безопасность эксплуатации конструктивных элементов оборудования определяется соотношением параметров несущей способности R(t) и нагрузки Q(t) Отношение этих параметров до начала эксплуатации представляет собой коэффициент запаса прочности п0 п0 = Ri/Qo Пересечение кривых R(t) и Q(t) дает величину долговечности tp (времени до разрушения) конструктивного элемента При этом безопасный срок эксплуатации [/] определяется по долговечности tp с учетом коэффициента запаса долговечности «,• [/] = tpln, Значение п, устанавливается по справочным материалам или экспертным путем Очевидно, что если n0= const (или Q0 = R0 = const), то оборудование будет иметь неограниченную долговечность tp - !p[ V) = со Если По * const, то конструктивный элемент будет иметь ограниченную долговечность, зависящую от интенсивности изменения параметров Q(t) и R(t) Наименьшей долговечности соответствует случай, когда происходят одновременно снижение несущей способности R и увеличение параметра нагрузки Q Максимальная долговечность конструктивного элемента отмечается при Q = const и Ro * const

Повышение безопасности оборудования при проектировании возможно путем уменьшения параметра нагрузки Q и повышения несущей способности R В процессе эксплуатации долговечность участка трубопровода можно повышать путем увеличения R проведением ремонта Аналогичного эффекта можно достичь путем переиспытаний оборудования повышенным давлением, приводящим к снижению уровня остаточной дефектности, и др В ряде случаев повышение безопасного срока эксплуатации возможно за счет реконструкции, в результате которой происходит уменьшение параметра нагрузки Q

Кинетика изменения параметра несущей способности R преимущественно определяется сложными процессами водородного и деформационного охрупчивания и деформационного старения металла конструктивных элементов Рост параметра Q при эксплуатации оборудования, в основном, обусловлен циклической и механохи-мической повреждаемостью конструктивных элементов оборудования Установлено, что долговечность (в годах) конструктивных элементов оборудования, работающего под действием циклических нагрузок, описывается степенным законом в зави-

симости от отношения R0 /Q0

tp = A^Ro /Q0 У г где А и m - константы, tp = tp /tp., tp< - константа (1 год)

Ц. 20

15 10

/

/

/

/

Рисунок 38 - Зависимость tp от п0 при циклическом нагружении

1,0 1,2

1,4

1,6

Ro/Q0~n0

Установлено, что А = 0,0275, ш = 12,5 Эта зависимость отражена на рисунке 38 Вместо Ro в формулу (34) можно подставить предельное давление (напряжение) элемента с дефектами или без них (Рпр), максимальное давление при гидравлических испытаниях (Ри), предельное давление элементов после ремонта (Ррем) или реконструкции (Ррек). вместо Q0 - величину рабочего давления (Р) Зависимость tp(nQ) показана на рисунке 39 t„

Рисунок 39 - Зависимость tp от п0 в условиях механохимической повреждаемости

Очевидно, что отношение Я0/(20 представляет собой начальное (до эксплуатации) значение коэффициента запаса прочности п0(п„ = Ко/<30)

В условиях механохимической повреждаемости взаимосвязь 1Р и п0 описыва-

ется следующей аналитической зависимостью

где во - толщина стенки конструктивного элемента, и - скорость коррозии ненапряженного металла, Кмхп - коэффициент механохимической повреждаемости (Кмхп > 1,0) Зависимость 1р(1р = и0 /Э0) от п0 показана на рисунке 39 В ряде случаев неучет МХП может привести к заметному завышению ресурса безопасности эксплуатации оборудования

В общем случае скорость коррозии зависит от большого количества факторов, которые можно объединить в четыре основные группы связанные с металлом (М), рабочей средой (РС), напряженно-деформированным состоянием (НДС) и временем I о = ((М, РС, НДС) В некоторых случаях для оценки влияния механического фактора (НДС) на коррозионное повреждение металла величину и удобно представлять в следующем виде и = и0 ((НДС), где ио - скорость коррозии металла без учета НДС Причем и0 = ф(М, РС) Таким образом, учитываются все факторы коррозионного воздействия на металл

В настоящей работе, базируясь на основных положениях механохимии металла и механики разрушения (Э М Гутман, Р С Зайнуллин), предложено следующее уравнение для описания диаграммы длительной статической коррозионной трещи-ностойкости в координатах «скорость роста коррозионной трещины ёНк / ск = о -коэффициент интенсивности напряжений К)»

(36)

М*.

сИ

1 + к (1-2ц) К,(О

где (а. - коэффициент Пуассона (ц = 0,3), г - полярная координата Коэффициент интенсивности напряжений определяется по формулам, приведенным в главах 2-5

В общем случае долговечность (время до полного разрушения) конструктивного элемента определяется интегрированием уравнения (36) в пределах от 0 до и от К10 до Кск (Кск - величина КИН в данной коррозионной среде)

, =К'( а(Р(к'> (37)

) (1 - 2ц)К,(0 V*

где <р(К() = Нк Заметим, что это выражение справедливо при Кю > К^сс, где К^сс - пороговое значение КИН Как известно, при К) < К^сс трещина не распространяется

В работе получена соответствующая аналитическая зависимость для определения 1Р> не прибегая к численным расчетам, а также значений КМхп

Основные выводы по работе

1 Базируясь на основных положениях и достижениях механики разрушения, теории оболочек и пластичности, получены аналитические зависимости для определения напряженного и предельного состояний предложенных новых базовых моделей для оценки характеристик безопасной эксплуатации нефтегазохимического оборудования и трубопроводов с несплошностями различного происхождения Получены формулы для расчетов коэффициентов интенсивности напряжений, краевых сил и моментов, предельных нагрузок для базовых моделей с несплошностями.

2 Раскрыт механизм образования технологических несплошностей в конструктивных элементах оборудования из низколегированных сталей и биметаллов Показано, что большинство конструктивных элементов с несплошностями обладают значительной механической неоднородностью, заключающейся в наличии в них мягких и твердых участков (прослоек)

На основе анализа неустойчивости пластических деформаций и закона аддитивности получены формулы для расчета несущей способности цилиндрических (сферических) конструктивных элементов оборудования с несплошностями с учетом механической неоднородности Показано, что в ряде случаев возможно заметное снижение несущей способности цилиндрических конструктивных элементов с замкнутыми несплошностями и твердыми (хрупкими) прослойками

3 На основе предложенного экспериментально-аналитического метода оценки КИН по предельным нагрузкам получена аналитическая зависимость для расчетов несущей способности конструктивных элементов оборудования с технологическими несплошностями с учетом коррозионного повреждения, наличия перемычек между ними, несимметричности их расположения

Предложена новая конструкция образца (ЧКБ-образец) для оценки несущей способности перемычек между несплошностями Установлен аномальный факт повышения прочности перемычек с уменьшением их ширины Получены формулы для оценки КИН в ЧКБ-образцах

Полученные основные результаты легли в основу методов повышения характеристик безопасности оборудования с технологическими протяженными несплош-ностями путем создания усовершенствованной технологии ремонта конструктивных элементов

4 Проведена оценка напряженного и предельного состояний оборудования с конструктивными несплошностями, возникающими в результате приварки на него укрепляющих накладных элементов различных конструкций Даны научно обоснованные рекомендации по повышению ресурса накладных элементов, которые использованы в нормативно-технических документах, согласованных с компетентными органами

На основе полученных результатов исследования предложен и экспериментально подтвержден метод повышения эффективности усилительных накладок, базирующийся на рациональном выборе размеров, в частности ширины В ряде случаев реализация в производстве разработанного метода может значительно снизить металлоемкость и трудоемкость сборочно-сварочных работ при установке накладных усилительных элементов Проведенные натурные испытания подтвердили правомерность предложенного технического решения

5 Разработаны методы повышения прочности концевых участков элементов с конструктивными несплошностями, основанные на применении двойных угловых швов, позволяющие в 2,5 раза повысить их несущую способность Проведенный комплекс лабораторных и натурных испытаний подтвердил целесообразность применения двойных угловых швов Предложенное техническое решение использовано в ОАО «Салаватнефтемаш» при производстве сосудов, аппаратов и сильфонных компенсаторов

Предложен и реализован ряд научно-технических решений по оценке и повышению ресурса ремонтных хомутов путем их соответствующей реконструкции Результаты исследования положены в основу нормативного документа, согласованного с компетентными органами

Предложена и обоснована новая конструкция накладного элемента с закругленным патрубком, позволяющая повышать характеристики работоспособности оборудования

В ОАО «Салаватнефтемаш» изготовлена партия накладных элементов с патрубками

Определены основные параметры безопасного ведения ремонтных работ при приварке накладных элементов на напряженные конструктивные элементы Проведен анализ снятия сварочных напряжений при выполнении ремонтных работ при приварке накладных элементов на действующем оборудовании. Показано, что при ведении ремонтно-сварочных работ на напряженных элементах происходит самопроизвольное снятие остаточных напряжений

6 Проведена оценка коэффициентов несущей способности конструктивных элементов оборудования с эксплуатационными несплошностями

Получена аналитическая зависимость для оценки поддерживающего эффекта в конструктивных элементах с различными несплошностями

Разработана методика расчета КИН и несущей способности конструктивных элементов с комбинированными несплошностями

7 Предложены методы оценки ресурса конструктивных элементов с несплошностями с учетом модифицированного кинетического уравнения механохимической повреждаемости

Разработана методика расчетов ресурса безопасной эксплуатации элементов с несплошностями по критериям циклической трещиностойкости

Предложен и обоснован инженерный метод определения ресурса конструктивных элементов оборудования с несплошностями в условиях циклического (пульсирующего) изменения внутреннего давления

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:

Монографии

1 Особенности термодеформационных процессов ремонтно-сварочных работ на напряженных трубах I Р С Зайнуллин, В А Воробьев, Л Р Абдуллин, Н А Васильев - Уфа РИО РУМНЦ МО РБ, 2005 - 136 с

2 Абдуллин Л Р , Мухаметшин Р Р Оценка степени опасности и повышения ресурса трубопроводов с протяженными расслоениями / Под ред Р С Зайнуллина - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - 94 с

3 Абдуллин Л Р , Мухаметшин Р Р Повышение и оценка ресурса трубопроводов с накладными элементами / Под ред Р С Зайнуллина - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - 114 с

4 Мельникова Н А , Абдуллин Л Р Совершенствование технологии ремонта действующих трубопроводов со сквозными повреждениями - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - 57 с

5 Обеспечение безопасности транспортировки нефтегазопродуктов / А Г Гумеров, К Б Пуликовский, Р С Зайнуллин, В А Воробьев, Л Р Абдуллин - Уфа Изд-во «Безопасность эксплуатации сложных технических систем», 2007 - 211 с

6 Ресурс оборудования с несплошностями / ЕМ Морозов, А Г Гумеров, Р С Зайнуллин, Л Р Абдуллин - Уфа Изд-во «Безопасность эксплуатации сложных технических систем», 2008 - 215 с

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ

1. Зайнуллин Р С, Воробьев В А , Исмагилов М А , Абдуллин Л Р Ремонт трубопроводов с коррозионными дефектами//Башкирский химический журнал -2005 -Т 12 -№4 -С 102-105

2 Гумеров А Г, Зайнуллин Р С, Воробьев В А , Исмагилов М А, Абдуллин Л Р Реконструкция ремонтных хомутов трубопроводов для повышения надежности их работы // Нефтяное хозяйство -2006 -№ 2 - С 96-97

3 Абдуллин Л Р , Мельникова Н А, Мухаметшин Р Р , Худякова Л П Расчетная оценка остаточного ресурса труб со сквозными трещиноподобными повреждениями // Башкирский химический журнал -2006 -№5 -С 91-92

4 Гумеров А Г, Абдуллин Л Р Повышение эффективности ремонтных накладок // Нефтяное хозяйство -2007 -№12 - С 96-97

5 Абдуллин Л Р , Халимов А А Оценка предельного состояния элементов нефтепромыслового оборудования (сосудов, аппаратов, трубопроводов) с металлургическими несплошностями и их очагами У/Нефтепромысловое дело -2007 -№10 - С 42-44

6 Гумеров А Г , Зайнуллин Р С , Абдуллин Л Р Оценка напряженного и предельного состояний элементов оборудования с эксплуатационными несплошностями // Нефтяное хозяйство -2008 -№ 1 -С 102-103

7 Абдуллин Л Р Расчет прочности элементов оборудования с несимметрично расположенными технологическими расслоениями // Нефтепромысловое дело - 2008 - № 1 - С 32-34

8 Гумеров А Г, Абдуллин Л Р Накладные элементы с отбортовочными патрубками // Нефтяное хозяйство -2008 -№2 - С 89-90

9 Абдуллин Л Р Оценка напряженного и предельного состояния элементов оборудования с конструктивными несплошностями//Нефтепромысловое дело -2008 -№2 - С 50-51

10 Абдуллин Л Р Исследование влияния деформационного старения на остаточный ресурс нефтепромыслового оборудования и трубопроводов // Нефтепромысловое дело - 2008 -№3 -С 23-28

Нормативно-технические материалы

1 Повышение остаточного ресурса трубопроводов с накладными элементами Руководящий документ -Салават Салаватская городская типография МП РБ, 2000 -20 с

2 МР ОБТ 2-03 «Оценка качества труб по механическим свойствам» Методические рекомендации -Уфа МНТЦ«БЭСТС», 2003 - 16 с

3 МР ОБТ 4-03 «Оценка степени опасности дефектов и приоритетности ремонта трубопроводов» Методические рекомендации -Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2003 -39 с

4 МР ОБТ 8-03 «Технология ремонта действующих трубопроводов накладными элементами» Методические рекомендации -Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2003.-65 с

5 МР ОБТ 10-03 «Технология сварочных работ на трубопроводах под избыточным давлением» Методические рекомендации - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2003 - 10 с

6 Временная инструкция по применению нестандартных накладных элементов для ремонта внутрипромысловых трубопроводов со сквозными коррозионными дефектами для предприятий бизнес-единицы «Самотлор» -Уфа, 2006 - 16 с

7 СТП 2-07 «Оценка степени деформационного старения металла нефтегазового оборудования при производстве» Стандарт предприятия / Л Р Абдуллин, Р Р Мухаметшин, Р А Еникеев - Уфа Салаватнефтемаш, 2007 - 8 с

8 Технология сварочных работ на магистральной части магистральных нефтепродукго-проводов под избыточным давлением Регламент - Уфа РИО РУМНЦ МО РБ, 2005, - 74 с

Прочие публикации

1 Абдуллин Л Р, Абдуллин Р С Снижение металлоемкости и повышение ресурса сварных швов накладных усилительных элементов нефтепроводов и сосудов давления // Обеспечение работоспособности нефтепроводов и сосудов давления -Уфа МНТЦ «БЭСТС», 1999 -С 61-70

2 Зайнуллин Р С , Абдуллин Л Р Формирование сварочных напряжений при выполнении ремонтных работ на действующих сосудах и трубопроводах // Химическое и нефтегазовое машиностроение -2000 -№3 - С 37-38

3 Зайнуллин Р С, Абдуллин Л Р , Абдуллин Р С Повышение и оценка ресурса накладных усилительных элементов // Материалы Конгресса нефтегазопромышленников России -Уфа, 2000 - С 29-44

4 Абдуллин Л Р Повышение и оценка ресурса нефтехимического оборудования с накладными элементами Автореф канд техн наук - Уфа, 2000 - 24 с

5 Абдуллин Л Р , Абдуллин Р С Накладные элементы повышенного качества -Салават Салаватская городская типография МП РБ, 2000 — 44 с

6 Морозов Е М, Абдуллин Л Р Напряженное и предельное состояния конструктивных элементов оборудования с технологическими несплошностями - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2002 -18с

7 Абдуллин Л Р Оценка остаточного ресурса конструктивных элементов оборудования (сосудов, аппаратов и трубопроводов) с технологическими несплошностями - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2004 - 20 с

8 Мирсаев Р Н , Абдуллин Л Р , Ешмагамбетов Б С Натурные испытания труб с кольцевыми нахлесточными швами // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем - Уфа, 2005 -Ха4 -С 5-6

9 Особенности применения нестандартных ремонтных накладных элементов для трубопроводов / Р С Зайнуллин, В А Воробьев, М А Исмагилов, Л Р Абдуллин, под ред акад АН РБ А Г Гумерова -Уфа, 2005 - 18 с

10 Абдуллин Л Р , Мухаметшин Р Р , Васильев Н А Проблемы проведения ремонтно-сварочных работ на трубопроводах, находящихся под давлением // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем -Уфа, 2005 -№3 - С 10-12

11 Мухаметшин Р Р , Абдуллин Л Р , Габбасов Д Ф Исследование термодеформационных процессов при выполнении ремонтно-сварочных работ на напряженных трубах // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем -Уфа, 2005 -№3 -С 13-17

12 Мухаметшин Р Р , Ешмагамбетов Б С , Абдуллин Л Р Повышение несущей способности и снижение металлоемкости ремонтных муфт // Прикладная механика механохимиче-ского разрушения -Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2005 -№2 - С 18-20

13 Мухаметшин Р Р, Абдуллин Л Р, Герасимов А В Совершенствование технологии ремонта действующих промысловых оборудования и трубопроводов накладными элементами // Работоспособность и технологичность нефтепромыслового оборудования и трубопроводов Матер научн -техн семинара / Под ред проф Р С Зайнуллина и Р С Абдуллина - Салават ОАО «Сала-ватнефтемаш»,2006 -С 12-17

14 Мухаметшин Р Р , Мирсаев Р Н , Абдуллин Л Р Оценка ресурса оборудования и трубопроводов по пределу трещиностойкости // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем Сб научн тр - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - С 75-81

15 Мухаметшин Р Р , Абдуллин Л Р Определение долговечности конструктивных элементов по коэффициенту запаса прочности при испытаниях // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем Сб научн тр -Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - С 104-109

16 Абдуллин Л Р, Габбасов Д Ф Основной подход к оценке ресурса // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем Сб научн тр - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - С 28-30

17 Зайнуллин Р С, Абдуллин Л Р, Абдуллин Р С Проблемы ремонтно-сварочных работ на действующих трубопроводах // Проблемы качества и безопасности в нефтегазохимическом комплексе Сб научн ст -Салават Салаватнефтемаш, 2006 - С 5-7

18 Зайнуллин Р С, Абдуллин Л Р Оценка параметров термодеформационных процессов при сварке оборудования и трубопроводов под давлением // Проблемы качества и безопасности в нефтегазохимическом комплексе Сб научн ст - Салават Салаватнефтемаш, 2006 - С 8-14

19 Зайнуллин Р С, Абдуллин Л Р Оценка и повышение ресурса трубопроводов после ремонта // Проблемы качества и безопасности в нефтегазохимическом комплексе Сб научн ст - Салават Салаватнефтемаш, 2006 - С 15-18

20 Абдуллин Л Р Расслоения в конструктивных элементах нефтегазового оборудования и трубопроводах - Уфа, 2006 - 31 с

21 Мирсаев Р Н, Абдуллин Л Р Особенности расчетов предельного состояния элементов сложной формы // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем Сб научн тр - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - С 60-74

22. Зайнуллин Р С, Абдуллин Л Р Реконструкция ремонтных хомутов в приварные муфты // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем Сб научн тр - Уфа МНТЦ «БЭСТС», 2006 - С 89-103

23 Абдуллин Л Р Определение скорости развития несплошностей в конструктивных элементах в условиях механохимической повреждаемости // Диагностика и ресурс нефтегазового оборудования Матер научн -практ семинара, посвященного празднованию 450-летия добровольного вхождения Башкирии в состав России (июль 2007 г ) -Уфа, 2007 - С 55

24 Абдуллин Л Р Основные направления укрепления отверстий нефтегазохимического оборудования // Остаточный ресурс нефтегазового оборудования Матер семинара в рамках Международн научн -практ конф «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (Уфа, 13-14 февраля 2008 г) -Уфа, 2008 -С 45-47

25 Халимов А А, Абдуллин Л Р Опыт диагностики оборудования из биметаллов // Остаточный ресурс нефтегазового оборудования Матер семинара в рамках Международн научн -практ конф «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (Уфа, 13-14 февраля 2008 г) -Уфа, 2008 - С 92-104

Фонд содействия развитию научных исследований Подписано к печати 01 07 2008 г Бумага писчая Заказ № 305 Тираж 100 экз Ротапринт ГУП «ИПТЭР» 450055, г Уфа,пр Октября, 144/3

Стр.

Введение.

Глава 1 Проблемы обеспечения безопасности эксплуатации нефтегазохимического оборудования.

1.1 Основные факторы снижения характеристик безопасности нефтегазохимического оборудования и трубопроводов.

1.2 Влияние технологического передела при производстве оборудования на характеристики безопасности.

1.3 Структура работ по оценке и повышению безопасности эксплуатации оборудования.

1.4 Объект исследования.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Разработка элементов теории расчета предельного состояния элементов оборудования с несплошностями.

2.1 Сущность предлагаемого метода расчетного определения напряженного и предельного состояний элементов оборудования с несплошностями.

2.2 Новые базовые модели для оценки несущей способности конструктивных элементов с несплошностями по критериям трещиностойкости.

2.3 Определение краевых моментов и сил в окрестности вершин несплошностей методами теории тонких оболочек.

2.4 Оценка предельных давлений в несплошности.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Оценка и повышение несущей способности конструктивных элементов оборудования с технологическими несплошностями.

3.1 Механизм образования технологических несплошностей.

3:2 Расчетное определение предельного состояния цилиндрических элементов оборудования с расслоениями и с их очагами.

3.3 Напряженное и предельное состояния элементов оборудования с несимметрично расположенными несплошностями с учётом коррозионного повреждения.

3.4 Оценка КИН и несущей способности элементов оборудования с расслоениями', имеющими перемычки.

3.5 Усовершенствованная технология ремонта конструктивных • элементов оборудования с металлургическими несплошностями.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Разработка методов расчета и повышение характеристик безопасности эксплуатации оборудования с конструктивными несплошностями.

4.1 Основной принцип укрепления ослабленных (отверстиями, повреждениями и др.) элементов оборудования и трубопроводов.

4.2 Оценка напряженного и предельного состояний элементов оборудования с конструктивными несплошностями.

4.3 Оценка и.повышение характеристик безопасности специальных накладных элементов.

Выводы по главе 4.

Глава 5 Расчеты несущей способности конструктивных элементов с эксплуатационными несплошностями.

5.1 Оценка характеристик трещиностойкости сталей.

5.2 Расчетная оценка предельного состояния элементов оборудования с эксплуатационными несплошностями.

5.3 Оценка поддерживающего эффекта ослабленных участков конструктивных элементов с технологическими несплошностями.

5.4 Влияние различных комбинаций несплошностей на напряженное и предельное состояния конструктивных элементов.

5.5 Оценка характеристик трещиностойкости аварийной катушки трубопровода.

Выводы по главе 5.

Глава 6 Разработка методов расчетной оценки безопасных сроков эксплуатации конструктивных элементов оборудования с несплошностями.

6.1 Определение скорости развития несплошностей в конструктивных элементах в условиях механохимической повреждаемости.

6.2 Расчеты ресурса безопасной эксплуатации оборудования с несплошностями по критериям циклической трещиностойкости.

6.3 Инженерная оценка расчета ресурса безопасной эксплуатации оборудования с несплошностями в условиях циклического нагружения.

6.4 Опыт диагностики и оценки остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования.

Выводы по главе 6.

Вопросы обеспечения безопасности потенциально опасных объектов магистрального транспорта в настоящее время стали чрезвычайно острыми и актуальными. При этом наиболее реальным направлением решения указанных вопросов было и остается установление технического состояния нефте-газохимического оборудования (НГХО) на основе применения современных методов неразрушающего контроля и оценки остаточного ресурса с регламентацией срока его последующей безопасной эксплуатации.

В связи с этим разработка научно-методических основ для оценки остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования, гарантирующего безопасность его эксплуатации, является чрезвычайно актуальной. Следует иметь в виду, что большинство объектов нефтегазового комплекса работают за пределами проектного ресурса.

Крупнейшие природные и техногенные аварии последних лет выявили необходимость углубления исследований в области теории безопасности и катастроф, а также прикладных разработок по обеспечению промышленной и экологической безопасности.

В последнее время в целях реализации основ национальной политики в области обеспечения безопасности был принят ряд государственных научно-технических программ и постановлений по обеспечению населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных аварий и катастроф. В этих материалах декларируется принципиально новый подход, заключающийся в необходимости реального обеспечения безопасности потенциально опасных объектов и окружающей среды на базе решения следующих проблем:

- разработки фундаментальных основ теории техногенных и природных аварий и катастроф, технических, технологических решений для обеспечения защиты и безопасности;

- создания единой национальной, региональной, международной нормативно-законодательной базы по техническому, правовому и экономическому регулированию вопросов безопасности;

- перехода к проектированию, созданию и эксплуатации потенциально опасных производств и объектов на базе новых критериев, методов и средств обеспечения безопасности;

- создания методов и средств оповещения, защиты и спасения людей, а также ведение восстановительных работ в зонах возникновения и развития катастроф.

Первые три направления в той или иной степени связаны с разработкой новых нормативных документов (НД) по оценке остаточного ресурса и нормированию безопасности нефтегазохимического оборудования.

Существующие в настоящее время нормативные материалы по обеспечению безопасности в ряде случаев позволяют решать вопросы прогнозирования работоспособности (остаточного ресурса) нефтегазохимического оборудования с дефектами различного происхождения, размеров и конфигурации. Однако при этом требуется достаточно большой объем достоверной информации по характеристикам металла и напряженного состояния в зоне дефектов на момент расчета и др. Получение такой информации представляет сложную проблему, а в большинстве случаев и невозможность.

В настоящее время для решения подобных проблем широкое применение находят подходы механики разрушения, базирующиеся на критериях трещиностойкости. В ряде случаев применение подходов механики разрушения позволяет упрощать расчетные модели и решать сложные проблемы, связанные с оценкой остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования на основе диагностической информации.

Одними из распространенных и опасных дефектов в конструктивных элементах нефтегазохимического оборудования являются дефекты типа «несплошность». Опасность несплошностей в конструктивных элементах обусловлена тем, что в вершине полости создается высокая степень концентрации напряжений. Некоторые металлургические несплошности могут выходить на поверхность цилиндрических конструктивных элементов.

Важным фактором, существенно влияющим на безопасность эксплуатации оборудования, является механохимическая коррозия конструктивных элементов с несплошностями.

Объектом настоящего исследования являются технологические (металлургические), конструктивные (полости между поверхностями конструктивных элементов и накладными элементами) и эксплуатационные несплошности.

Особую роль в обеспечении безопасности и работоспособности конструктивных элементов с различными несплошностями при их эксплуатации играют своевременный ремонт с оценкой остаточного ресурса.

Наиболее сложные проблемы при оценке остаточного ресурса создают различные комбинации несплошностей в конструктивных элементах.

Цель работы - обеспечение безопасности эксплуатации конструктивных элементов нефтегазохимического оборудования (сосуды, аппараты и трубопроводы) с несплошностями различного происхождения и их комбинациями на базе расчетного определения его остаточного ресурса и применения ряда конструкторско-технологических решений по совершенствованию технологий ремонта.

Для решения поставленной задачи были сформулированы следующие основные задачи:

- исследование и разработка методов оценки остаточного ресурса конструктивных элементов с металлургическими несплошностями;

- оценка напряженного и предельного состояний и остаточного ресурса конструктивных элементов с конструктивными несплошностями;

- прогнозирование безопасного срока эксплуатации конструктивных элементов с эксплуатационными несплошностями различных конфигураций и комбинаций;

- разработка технологии ремонта оборудования с несплошностями, находящегося под избыточным давлением;

- усовершенствование технологии аварийного ремонта технологических трубопроводов с применением усилительных накладок;

- повышение ресурса усилительных накладок, применяемых для ремонта оборудования;

- натурные испытания и внедрение основных предложенных научно-технических решений по обеспечению безопасности оборудования с не-сплошностями различного происхождения.

Методы решения поставленных задач

Основные характеристики безопасности оборудования и трубопроводов, в том числе и остаточный ресурс, определялись с использованием апробированных подходов механики разрушения, теории пластичности и упругости, сопротивления материалов, надежности и безопасности сложных технических систем.

Разработанные методы повышения характеристик безопасности элементов оборудования базировались на современных достижениях в области технологий ремонта, сварки, металловедения.

Научная новизна

1. Базируясь на основных положениях теории упругости и пластичности и механики разрушения, установлены и описаны основные закономерности влияния технологических, конструктивных и эксплуатационных не-сплошностей и их сочетаний на остаточный ресурс элементов оборудования при длительном статическом и циклическом нагружениях с учетом механо-химической коррозии и деформационного старения металла.

2. Разработаны и научно обоснованы методы прогнозирования безопасного срока эксплуатации конструктивных элементов оборудования с не-сплошностями различного происхождения и их комбинациями.

3. Разработаны и апробированы новые конструкции образцов для оценки несущей способности конструктивных элементов оборудования с неоплошностями различного происхождения, для которых дана теоретическая оценка коэффициентов интенсивности напряжений (КИН).

4. Научно обоснована целесообразность применения накладных элементов с отбортованными (закругленными) патрубками и усилительными торцевыми участками.

5. На основе результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены новые технические решения по повышению остаточного ресурса элементов оборудования с несплошностями различного происхождения.

На защиту выносятся:

1. методы оценки и повышения остаточного ресурса оборудования с несплошностями различного происхождения;

2. закономерности и аналитические зависимости для определения напряженного и предельного состояний оборудования с несплошностями; ?

3. новые конструкции образцов для оценки несущей способности оборудования с несплошностями;

4. накладные элементы повышенной работоспособности;

5. нормативные материалы по оценке и обеспечению остаточного ресурса оборудования с несплошностями.

Практическая ценность результатов работы

1. Разработанные методы определения и повышения остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования с несплошностями позволяют обеспечивать и продлевать безопасные сроки его эксплуатации.

2. Предложенные конструкции образцов более адекватно отвечают условиям работы элементов оборудования с несплошностями различного происхождения.

3. Для изготовления накладных элементов с отбортованными (закругленными) патрубками разработаны рабочие чертежи и изготовлена штамповая оснастка. Штамповая оснастка успешно прошла промышленные испытания в ОАО «Салаватнефтемаш».

4. Основные результаты работы использованы при разработке стандартов предприятия, инструкций и методических рекомендаций по оценке и повышению остаточного ресурса конструктивных элементов с несплошностя-ми. Часть из указанных нормативных материалов согласована компетентными надзорными органами.

Достоверность результатов

Достоверность результатов подтверждена качественным и количественным соответствиями результатов теоретических исследований экспериментальным данным, полученным автором на разработанных экспериментальных стендах с использованием современной измерительной аппаратуры. Большинство предлагаемых автором технических решений подтверждены результатами натурных испытаний.

Некоторые результаты, полученные автором, согласуются с данными, полученными другими авторами.

Большинство нормативных материалов согласовано органами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Личный вклад автора

Постановка и решение задач данного исследования, формулировка и разработка всех положений, определяющих научную новизну и практическую значимость работы, руководство всеми этапами экспериментальных исследований, участие в их проведении и внедрении полученных результатов.

Промышленные испытания проведены в ОАО «Салаватнефтемаш» при непосредственном участии автора.

Основные выводы

1. Базируясь на основных положениях и достижениях механики разрушения, теории оболочек и пластичности, получены аналитические зависимости для определения напряженного и предельного состояний предложенных новых базовых моделей для оценки характеристик безопасной эксплуатации нефтегазохимического оборудования и трубопроводов с несплошностями различного происхождения. Получены формулы для расчетов коэффициентов интенсивности напряжений, краевых сил и моментов, предельных нагрузок для базовых моделей с несплошностями.

2. Раскрыт механизм образования технологических несплошностей в конструктивных элементах оборудования из низколегированных сталей и биметаллов. Показано, что большинство конструктивных элементов с несплошностями обладают значительной механической неоднородностью, заключающейся в наличии в них мягких и твердых участков (прослоек).

На основе анализа неустойчивости пластических деформаций, и закона аддитивности получены формулы для расчета несущей способности цилиндрических (сферических) конструктивных элементов оборудования с несплошностями с учетом механической неоднородности. Показано, что в ряде случаев возможно заметное снижение несущей способности цилиндрических конструктивных элементов с замкнутыми несплошностями и твердыми (хрупкими) прослойками.

3. На основе предложенного экспериментально-аналитического метода оценки КИН по предельным нагрузкам получена аналитическая зависимость для расчетов несущей способности конструктивных элементов оборудования с технологическими несплошностями с учетом коррозионного повреждения, наличия перемычек между ними, несимметричностью их расположения.

Предложена новая конструкция образца (ЧКБ-образец) для оценки несущей способности перемычек между несплошностями. Установлен аномальный факт повышения прочности перемычек с уменьшением их ширины. Получены формулы для оценки КИН в ЧКБ-образцах.

Полученные основные результаты легли в основу методов повышения характеристик безопасности оборудования с технологическими протяженными несплошностями путем создания усовершенствованной технологии ремонта конструктивных элементов.

4. Проведена оценка напряженного и предельного состояний оборудования с конструктивными несплошностями, возникающими в результате приварки на него укрепляющих накладных элементов различных конструкций. Даны научно обоснованные рекомендации по повышению ресурса накладных элементов, которые использованы в нормативно-технических документах, согласованных с органами Госгортехнадзора РФ.

На основе полученных результатов исследования предложен и экспериментально подтвержден метод повышения эффективности усилительных накладок, базирующийся на рациональном выборе размеров, в частности ширины. В ряде случаев реализация в производстве разработанного метода может значительно снизить металлоемкость и трудоемкость сборочно-сварочных работ при установке накладных усилительных элементов. Проведенные натурные испытания подтвердили правомерность предложенного технического решения.

5. Разработаны методы повышения прочности концевых участков элементов с конструктивными несплошностями, основанные на применении двойных угловых швов, позволяющих в 2,5 раза повысить их несущую способность. Проведенный комплекс лабораторных и натурных испытаний подтвердил целесообразность применения двойных угловых швов. Предложенное техническое решение использовано в ОАО «Салаватнефтемаш» при производстве сосудов, аппаратов и сильфонных компенсаторов.

Предложен и реализован ряд научно-технических решений по повышению и оценке ресурса ремонтных хомутов путем их соответствующей реконструкции. Результаты исследования положены в основу нормативного документа, согласованного с компетентными органами.

Предложена и обоснована новая конструкция накладного элемента с закругленным патрубком, позволяющая повышать характеристики работоспособности оборудования.

В ОАО «Салаватнефтемаш» изготовлена партия накладных элементов с патрубками.

Определены основные параметры безопасного ведения ремонтных работ при приварке накладных элементов на напряженные конструктивные элементы. Проведен анализ снятия сварочных напряжений при выполнении ремонтных работ при приварке накладных элементов на действующем оборудовании. Показано, что при ведении ремонтно-сварочных работ на напряженных элементах происходит самопроизвольное снятие остаточных напряжений.

6. Проведена оценка коэффициентов несущей способности конструктивных элементов оборудования с эксплуатационными несплошностями.

Получена аналитическая зависимость для оценки поддерживающего эффекта в конструктивных элементах с различными несплошностями.

Разработана методика расчета КИН и несущей способности конструктивных элементов с комбинированными несплошностями.

7. Предложены методы оценки ресурса конструктивных элементов с несплошностями с учетом модифицированного кинетического уравнения ме-ханохимической повреждаемости.

Разработана методика расчетов ресурса безопасной эксплуатации элементов с несплошностями по критериям циклической трещиностойкости.

Предложен и обоснован инженерный метод определения ресурса конструктивных элементов оборудования с несплошностями в условиях циклического (пульсирующего) изменения внутреннего давления.

1. A.c. 1469720 СССР, МКИ В 23 К 20/00. Способ сварки технологических элементов к трубопроводу / Г.А. Иващенко, B.C. Бут, Д.А. Дудко (СССР). -№ 4286741; Заявлено 20.07.87; Опубл. 01.12.88, Бюл. 4. С. 3-7.

2. Абдуллин JI.P. Повышение и оценка ресурса нефтехимического оборудования накладными элементами: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа, 2000.-24 с.

3. Абдуллин P.C., Абдуллин JI.P. Трещиностойкость накладных элементов при отрицательных температурах / Под ред. И.Р. Кузеева. Уфа: УГНТУ, 2000. - 25 с.

4. Абдуллин P.C., Абдуллин JI.P. Повышение ресурса оборудования приваркой накладных элементов / Под ред. И.Р. Кузеева. Уфа: УГНТУ, 2000.-33 с.

5. Абдуллин JI.P. Расслоения в конструктивных элементах нефтегазового оборудования и трубопроводах. Уфа, 2006. - 31 с.

6. Абдуллин Л.Р., Мухаметшин P.P., Еникеев P.A. Оценка степени деформационного старения металла нефтегазового оборудования при производстве: Стандарт предприятия СТП 2-07. Уфа: ОАО «Салаватнефтемаш», 2007. - 8 с.

7. Абдуллин Л.Р. Оценка остаточного ресурса конструктивных элементов оборудования (сосуды, аппараты и трубопроводы) с технологическими несплошностями. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. - 20 с.

8. Абдуллин Л.Р., Габбасов Д.Ф. Основной подход к оценке ресурса // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем. Сб. научн. тр. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - С. 28-30.

9. Абдуллин Л.Р., Мухаметшин P.P. Оценка степени опасности и повышения ресурса трубопроводов с протяженными расслоениями / Под ред. P.C. Зайнуллина. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - 94 с.

10. Абдуллин JI.Р., Мухаметшин P.P. Повышение и оценка ресурса трубопроводов накладными элементами / Под ред. P.C. Зайнуллина. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - 114 с.

11. Абдуллин Л.Р., Мухаметшин P.P., Васильев H.A. Проблемы проведения ремонтно-сварочных работ на трубопроводах, находящихся под давлением // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. Уфа, 2005. -№3.- С. 10-12.

12. Абдуллин Л.Р., Абдуллин P.C. Повышение остаточного ресурса трубопроводов с накладными элементами: Методика. Салават: ГП «Сала-ватская городская типография МП РБ», 2000. - 20 с.

13. Абдуллин Л.Р., Абдуллин P.C. Накладные элементы повышенного качества. — Салават: ГП «Салаватская городская типография МП РБ»,2000. 44 с.

14. Абдуллин P.C., Абдуллин Л.Р. Определение ресурса накладных элементов сосудов и трубопроводов // Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры и трубопроводов. Салават: ГП «Салаватская городская типография МП РБ», 1999. - С. 73-77.

15. Адиев Р.К. Повышение и оценка несущей способности цилиндрических ремонтных муфт нефтепроводов: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа,2001.-23 с.

16. Абдуллин Л.Р., Мельникова H.A. Реконструкция ремонтных хомутов в приварные муфты // Прикладная механика механохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. - № 2. - С. 33-44.

17. Абдуллин P.C. Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления элементов нефтехимической аппаратуры типа охватывающих и охватываемых цилиндров: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа, 1991. -24 с.

18. Бурак Я.Н., Галюк В.Х., Джарджиманов A.C. и др. Разработка режимов заварки каверн магистральных нефтепроводов под давлением // РНТС. Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». М.: ВНИИОЭНГ, 1981.-Вып. 1.-83 с.

19. Бабин J1.A. и др. Типовые расчеты по сооружению трубопроводов / Л.А. Бабин, Л.И. Быков, В .Я. Волохов. М.: Недра, 1979. - 176 с.

20. Березин В.Л. Выбор технологии заплавки каверн на магистральных нефтепроводах при капитальном ремонте // Изв. вузов. 1964. - № 11. - С. 71-75.

21. Березин В.Л., Постников В.В., Ясин Э.М. Испытание магистральных нефтепроводов как метод повышения надежности. М.: ВНИИОЭНГ, 1972.-47 с.

22. Байкова И.В. Влияние внешней растягивающей нагрузки на сварочные напряжения и деформации // Сварочное производство. 1969. - № 6. - С. 3-5.

23. Бакши O.A., Зайнуллин P.C. О снятии сварочных напряжений в соединениях с механической неоднородностью приложением внешней нагрузки // Сварочное производство. 1973. - № 7. - С. 5-7.

24. Бабич В.К. и др. Деформационное старение / В.К. Бабич, Ю.П. Гуль, И.Е. Долженков. -М.: Металлургия, 1972. 241 с.

25. Брукс Л.Э. Гидростатические методы испытаний трубопроводов // Инженер-нефтяник. 1967. - № 10. - С. 74-78.

26. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. - 608 с.

27. Зайнуллин P.C., Гумеров K.M. Напряженное состояние в окрестности острых концентраторов напряжений конструктивных элементов газонефтехимического оборудования // Нефть и газ. Баку, 1998. - № 8. -С. 85-88.

28. Бакиев A.B. Технология аппаратостроения: Учебное пособие.

29. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. 297 с.

30. Биргер И.А. и др. Расчет на прочность деталей машин / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.

31. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990.-448с.

32. Бельченко Г.И., Губенко С.И. Неметаллические включения и качество стали. Киев: Техника, 1980. - 168 с.

33. Бакши O.A., Шрон Р.З. Прочность при статическом растяжении сварных соединений с мягкой прослойкой // Сварочное производство. 1962. — № 5. — С. 6-10.

34. Башки O.A. О напряженном состоянии мягких прослоек в сварных соединениях при растяжении (сжатии) // Сб. научн. тр. / Челяб. политех, ин-т.- Челябинск, 1965. Вып. 33. - С. 5-26.

35. Воробьев В.А., Гумеров P.P. Оценка трещиностойкости сварных элементов оборудования газопроводов после ремонта. -Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003.-28 с.

36. Воробьев В.А. Определение ресурса оборудования, работающего под пульсирующим давлением коррозионных сред // Башкирский химический журнал. Уфа: Реактив, 2005. - С. 52-53.

37. Васильев H.A. и др. Основы технологии ремонта действующих трубопроводов с применением сварки и накладных элементов / H.A. Васильев, JI.P. Абдуллин, Б.С. Ешмагамбетов. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. -22 с.

38. Васильченко Г.С., Морозов Е.М. Расчет допускаемых длин трещин // Вопросы атомной науки и техники. Сер. «Физика и техника ядерных реакторов». 1985. - Вып. 6. - С. 58-65.

39. Васильченко Г.С., Морозов Е.М. Расчет на прочность массивных конструкций, содержащих дефекты // Вестник машиностроения. 1977. -№ 3. - С. 72-74.

40. Воробьев В.А., Мельникова H.A., Гумеров P.P. Технология исправления повреждений в элементах оборудования и трубопроводов, находящихся под избыточным давлением // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводов. Уфа: Монография, 2005. - С. 35-36.

41. Временные правила производства работ при капитальном ремонте линейной части магистральных нефтепроводов диаметрами 219-529 мм без остановки перекачки. М.: Миннефтепром, 1987. - 112 с.

42. Волский М.И., Аистов A.C., Гусенков А.П., Гуменный Л.К. Прочность труб магистральных нефте- и продуктопроводов при статическом и малоцикловом нагружениях // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. — М.: ВНИИОЭНГ, 1979. 50 с.

43. ГОСТ 25-506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойко-сти (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 61 с.

44. ГОСТ 9905-82 (CT СЭВ 3283-81). Методы коррозионных испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 15 с.

45. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М.:1. Металлургия, 1981.-271 с.

46. Гутман Э.М., Зайнуллин P.C. Определение прибавки к толщине стенок сосудов и трубопроводов на коррозионный износ // Химическое и нефтяное машиностроение. 1983. - № 11. - С. 38-40.

47. Гидравлические испытания действующих трубопроводов // P.C. Зайнуллин, А.Г. Гумеров, Е.М. Морозов, В.Х. Галюк. М.: Недра, 1990. - 224 с.

48. Гумеров А.Г. и др. Аварийно-восстановительный ремонт магистральных нефтепроводов / А.Г. Гумеров, Х.А. Азметов, P.C. Гумеров, М.Г. Векштейн. М.: Недра, 1998.-271 с.

49. Гумеров А.Г. и др. Капитальный ремонт подземных нефтепроводов / А.Г. Гумеров, А.Г. Зубаиров, М.Г. Векштейн, P.C. Гумеров, Х.А. Азметов. -М.: Недра, 1999.-525 с.

50. Гутман Э.М. и др. Прочность газопромысловых труб в условиях коррозионного износа / Э.М. Гутман, P.C. Зайнуллин, А.Г. Шаталов, P.A. Зарипов. М.: Недра, 1984. - 75 с.

51. Гумеров А.Г. и др. Старение труб нефтепроводов / А.Г. Гумеров, P.C. Зайнуллин, K.M. Ямалеев, A.B. Росляков. М.: Недра, 1995. - 222 с.

52. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C. Безопасность нефтепроводов. М.: Недра-Бизнесцентр, 2000. - 310 с.

53. Гумеров А.Г. и др. Восстановление работоспособности труб нефтепроводов / А.Г. Гумеров, P.C. Зайнуллин, P.C. Гумеров, Н.Х. Гаскаров. — Уфа: Башк. кн. изд-во, 1992. 240 с.

54. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Воробьев В.А., Исмагилов М.А., Аб-дуллин JI.P. Ремонт трубопроводов с коррозионными дефектами // Башкирский химический журнал. 2005. - Т. 12. - № 4.

55. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Воробьев В.А., Исмагилов М.А., Абдуллин JI.P. Реконструкция ремонтных хомутов трубопроводов для повышения надежности их работы // Нефтяное хозяйство. 2006. - № 2. -С. 96-97.

56. Георгиев М.Н., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости и расчет на прочность в пластическом состоянии // Проблемы прочности. 1979. -№7.-С. 45-48.

57. Гольцев В.Ю., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости и несущая способность листовых материалов с трещинами // Физика и механика деформации и разрушения конструкционных материалов. М.: Атомиздат, 1978. -Вып. 5.-С. 18-29.

58. Георгиев М.Н. Оценка трещиностойкости низколегированных сталей // Заводская лаборатория. 1997. - № 12. - С. 97-102.

59. Гетман А.Ф., Козин Ю.Н. Неразрушающий контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления. М.: Энергоатомиздат, 1997.-288 с.

60. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продуктопроводов под давлением: РД 39-0147103-360-89. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989. - 49 с.

61. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C. Безопасность нефтепроводов. -М.: Недра, 2000. 308 с.

62. Гумеров А.Г. и др. Повышение работоспособности ремонтных муфт нефтепроводов / А.Г. Гумеров, P.C. Зайнуллин, Р.К. Адиев. Уфа, 2000. -144 с.

63. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Гумеров P.C. Прогнозирование долговечности нефтепроводов на основе диагностической информации // Нефтяноехозяйство. 1991. — № 10.-С. 33-36.

64. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. М.: Машиностроение, 1979. - 567 с.

65. Ешмагамбетов Б.С. Ремонт труб с несплошностями // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. Уфа, 2005. - № 4. - С. 3-4.

66. Ешмагамбетов Б.С. Определение характеристик геометрических параметров муфт повышенной работоспособности // Прикладная механика механохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. — № 3. — С. 3-6.

67. Зайнуллин P.C. и др. Технологическое обеспечение безопасности нефтегазохимического оборудования / P.C. Зайнуллин, А.Г. Халимов, А.Г. Вахитов. Уфа, 2005. - 343 с.

68. Зайнуллин P.C., Тулумгузин М.С., Постников В.В. Определение параметров гидравлических испытаний // Строительство трубопроводов. — 1981.-№9.-С. 23-25.

69. Зайнуллин P.C. Влияние давления испытания на долговечность труб, работающих в коррозионных средах // Нефтяное хозяйство. 1987. -№ 1. - С. 54-56.

70. Зайнуллин P.C., Халимов A.A. Ремонт сваркой элементов оборудования из стали 15Х5М без опорожнения от продукта // Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры. Уфа: БашНИИстрой, 1999. -С. 43-56.

71. Зайнуллин P.C. и др. Повышение прочности и долговечности сварных элементов нефтехимической аппаратуры / P.C. Зайнуллин, P.C. Абдуллин, И.А. Осипчук. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1990. - 63 с.

72. Зайнуллин P.C. и др. Ресурс нефтехимического оборудования с механический неоднородностью / P.C. Зайнуллин, O.A. Бакши, P.C. Абдуллин. -М.: Недра, 1989.-268 с.

73. Зайнуллин P.C. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости. Уфа: ИПК Госсобрания РБ, 1997.-426 с.

74. Зайнуллин P.C. Ресурс элементов трубопроводных систем. — Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. 836 с.

75. Зайнуллин P.C. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1997. - 426 с.

76. Зайнуллин P.C., Мустафин У.М., Воробьев В.А. Комплексная система оценки свойств металла, опасности дефектов и остаточного ресурса трубопроводов. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. - 132 с.

77. Зайнуллин P.C. Несущая способность сварных сосудов с острыми поверхностными дефектами // Сварочное производство. 1981. - № 3. -С. 5-7.

78. Зайнуллин P.C., Постников В.В. Несущая способность сварных сосудов с острыми поверхностными дефектами при малоцикловом нагружении

79. Сварочное производство. 1982. - С. 94-100.

80. Зайнуллин P.C., Махов А.Ф., Набережнев A.B. и др. Определение остаточного ресурса сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих заводов. — М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991. 55 с.

81. Зайнуллин P.C., Олешко В.Д. Ресурс труб с расслоениями // Под ред. А.Г. Гумерова. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1999.-143 с.

82. Зайнуллин P.C. и др. Критерии безопасного разрушения элементов трубопроводных систем с трещинами / P.C. Зайнуллин, Е.М. Морозов,

83. A.A. Александров. М.: Наука, 2005. - 316 с.

84. Зайнуллин P.C., Морозов Е.М. Безопасное развитие трещин в элементах оболочечных конструкций. СПб.: Недра, 2005. - 168 с.

85. Зайнуллин P.C., Абдуллин JT.P. Формирование сварочных напряжений при выполнении ремонтных работ на действующих сосудах и трубопроводах // Химическое и нефтяное машиностроение. 2000. - № 3. — С. 37-38.

86. Зайнуллин P.C., Абдуллин JI.P. Прогнозирование и обеспечение безопасности трубопроводов при ремонте. Салават: ГП «Салаватская городская типография МП РБ», 2006. - 217 с.

87. Зайнуллин P.C., Абдуллин JI.P., Абдуллин P.C. Повышение и оценка ресурса накладных усилительных элементов // Материалы Конгресса неф-тегазопромышленников России. Уфа, 2000. - С. 29-44.

88. Зайнуллин P.C. и др. Особенности термодеформационных процессов ремонтно-сварочных работ на напряженных трубах / P.C. Зайнуллин,

89. B.А. Воробьев, JI.P. Абдуллин, H.A. Васильев. Уфа: РИО РУНМЦ Министерства образования РБ, 2005. - 136 с.

90. Зайнуллин P.C. и др. Особенности применения нестандартных ремонтных накладных элементов для трубопроводов / P.C. Зайнуллин, В.А. Воробьев, М.А. Исмагилов, JI.P. Абдуллин; под ред. А.Г. Гумерова. -Уфа, 2005.- 18 с.

91. Зайнуллин P.C., Абдуллин JI.P., Абдуллин P.C. Проблемы ремонт-но-сварочных работ на действующих трубопроводах // Проблемы качества и безопасности в нефтегазохимическом комплексе. Сб. научн. ст. Салават: ОАО «Салаватнефтемаш», 2006. - С. 5-7.

92. Зайнуллин P.C., Абдуллин Л.Р. Оценка и повышение ресурса трубопроводов после ремонта // Проблемы качества и безопасности в нефтегазо-' химическом комплексе. Сб. научн. ст. Салават: ОАО «Салаватнефтемаш», 2006.-С. 15-18.

93. Зайнуллин P.C., Абдуллин Л.Р. Реконструкция ремонтных хомутов в приварные муфты // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем. Сб. научн. тр. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - С. 89-103.

94. Зайнуллин P.C. и др. Критерии безопасного разрушения элементов трубопроводных систем с трещинами / P.C. Зайнуллин, Е.М. Морозов, A.A. Александров. М.: Наука, 2005.-316 с.

95. Зайнуллин P.C. и др. Технология ремонта действующих трубопроводов со сквозными повреждениями / P.C. Зайнуллин, Б.С. Ешмагамбетов, A.B. Герасимов, Л.Р. Абдуллин. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - 63 с.

96. Зайнуллин P.C., Морозов Е.М., Ешмагамбетов Б.С. Напряженное состояние труб с металлургическими несплошностями и перемычками // Работоспособность и технологичность нефтепромыслового оборудования.

97. Сб. научн. тр. Салават: ОАО «Салаватнефтемаш», 2006. - С. 30-36.

98. Зайнуллин P.C., Александров A.A., Галлямов A.M., Воробьев

99. Зайнуллин P.C. и др. Повышение безопасности нефтепродукто-про-водов ремонтными муфтами / P.C. Зайнуллин, В.А. Воробьев, A.A. Александров; под ред. проф. P.C. Зайнуллина. Уфа: РИО РУНМЦ Министерства образования РБ, 2005. - 119 с.

100. Ивлев Д.Д. О теории трещин квазихрупкого разрушения // ПМТФ. 1967.-№6.-С. 88-128.

101. Инструкция по отбраковке труб при капитальном ремонте нефтепроводов: РД 39-0147103-334-86. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - 10 с.

102. Ингленд А.Г. Трещина между двумя разными средами // Прикладная механика. Сер. Е. 1965. - Т. 2. - № 2. - С. 165-168.

103. Исламов Ф.И., Азметов Х.А., Гумеров P.C., Галеев М.Н. Аварийный ремонт промысловых трубопроводов // Обзорн. информ. Сер. «Нефтепромысловое дело». М.: ВНИИОЭНГ, 1989. - Вып. 13.-49 с.

104. Иванова B.C. и др. Роль дислокаций в упрочнении и разрушении металлов / B.C. Иванова, JI.K. Гордиенко, В.Н. Геминов и др. М.: Наука, 1965.- 180 с.

105. Ирмяков Р.З. и др. Вопросы испытаний на надежность объектов магистральных нефтепроводов. М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - 36 с.

106. Иванцов О.М., Харитонов В.И. Надежность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1987. - 165 с.

107. Ирвин Дж. Испытания на вязкость трещин материалов, чувствительных к скорости деформации // Энергетические машины и установки. Сер.

108. А. 1964. - Т. 86. - № 4. - С. 71-80.

109. Иванова B.C. Разрушение металлов. М.: Металлургия, 1979.168 с.

110. Методы и средства оценки трещиностойкости конструкционных материалов. Киев: Наукова думка, 1981.-314 с.

111. Иоффе А.Ф., Кирпичева М.В., Левитская М.А. Деформация и прочность кристаллов // Журнал русского физико-химического общества. Часть физическая. 1924. - Вып. 56. - С. 489-503.

112. Карзов Г.П. и др. Сварные сосуды высокого давления / Г.П. Кар-зов, В.П. Леонов, Б.Г. Тимофеев. Л.: Машиностроение, 1982. - 287 с.

113. Когут Н.С. и др. Несущая способность сварных соединений / Н.С. Когут, М.В. Шахматов, В.В. Ерофеев. Львов: Свит, 1991. - 184 с.

114. Касаткин О.Г. Расчетная оценка сопротивляемости металла шва развитию усталостных трещин // Автоматическая сварка. 1985. - № 12. -С. 1-4.

115. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1976.-456 с.

116. Когаев В.П. и др. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник / В.П. Когаев, H.A. Махутов, А.П. Гусен-ков. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

117. Куркин С.А. Прочность сварных тонкостенных сосудов, работающих под давлением. — М.: Машиностроение, 1976. — 184 с.

118. Каптюг И.С., Голубев А.Я. Шиферный излом и расслоения в стали. М.: Металлургия, 1982. - 88 с.

119. Канторович З.Б. Основы расчета химических машин и аппаратов.1. М.: Машгиз, 1960.-743 с.

120. Лобанов Л.М. и др. Основы проектирования конструкций / Л.М. Лобанов, В.И. Махненко, В.И. Труфяков. Киев: Наукова думка, 1993. -Т. 1.-416 с.

121. Муфтахов М.Х. Повышение безопасности эксплуатации магистральных трубопроводов с дефектом типа ликвационной полосы: Дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2006. - 92 с.

122. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. - 272 с.

123. Мельникова H.A., Абдуллин Л.Р. Совершенствование технологии ремонта действующих трубопроводов со сквозными повреждениями / Под ред. проф. P.C. Зайнуллина. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - 57 с.

124. Морозов Е.М., Абдуллин Л.Р. Напряженное и предельное состояние конструктивных элементов оборудования с технологическими несплошностями. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2002. - 18 с.

125. Мирсаев Р.Н., Абдуллин Л.Р., Ешмагамбетов Б.С. Натурные испытания труб с кольцевыми нахлесточными швами // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. Уфа, 2005. - № 4 - С. 5-6.

126. Мирсаев Р.Н., Абдуллин Л.Р. Особенности расчетов предельногосостояния элементов сложной формы // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем. Сб. научн. тр. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - С. 60-74.

127. Мухаметшин P.P., Ешмагамбетов Б.С., Абдуллин Л.Р. Повышение несущей способности и снижение металлоемкости ремонтных муфт // Прикладная механика механохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005.-№2.-С. 18-20.

128. Мухаметшин P.P., Мирсаев Р.Н., Абдуллин Л.Р. Оценка ресурса оборудования и трубопроводов по пределу трещиностойкости // Ресурс и: безопасность оборудования и трубопроводных систем: Сб. научн. тр. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - С. 75-81.

129. Мухаметшин P.P., Абдуллин Л.Р. Определение долговечности конструктивных элементов по коэффициенту запаса прочности при испытаниях // Ресурс и безопасность оборудования и трубопроводных систем: Сб. научн. тр. Уфа: МНТЦ «БЭСТС». - 2006. - С. 104-109.

130. Мухаметшин P.P., Абдуллин Л.Р., Габбасов Д.Ф. Исследование термодеформационных процессов при выполнении ремонтно-сварочных работ на напряженных трубах // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. Уфа, 2005. - № 3. - С. 13-17.

131. Методика определения трещиностойкости материала труб нефтепроводов: РД 39-0147103-387-87. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987. - 36 с.

132. Магистральные нефтепроводы: СНиП 2.05.06-85*. М: Стройиз-дат, 1985.-52 с.

133. Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов: РД 153-39.4-067-04*. 2004. - 128 с.

134. Методика оценки работоспособности труб линейной части нефтепроводов на основе диагностической информации: РД 39-00147105-001-91. -1990.- 179 с.

135. Морозов Е.М., Фридман Я.Б. Анализ трещин как метод оценки характеристик разрушения // Заводская лаборатория. 1966. - № 8. - С. 977-984.

136. Морозов Е.М., Партон В.З. Применение вариационного принципа в задачах теории трещин // Инженерный журнал «Механика твердого тела». — 1968.-№2.-С. 173-177.

137. Морозов Е.М. Энергетическое условие роста трещины в упруго-пластических телах // Доклады АН СССР. 1969. - Т. 187. - № 1. - С. 57-60.

138. Морозов Е.М. Метод расчета на прочность при наличии трещин // Проблемы прочности. 1971. - № 1. - С. 35-40.

139. Морозов Е.М. Расчет на прочность сосудов давления при наличиитрещин // Проблемы прочности. 1971. - № 1. - С. 7-11.

140. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Морозова и Б.М. Струнина. М.: Мир, 1970. - 443 с.

141. Методика по выбору параметров труб и поверочного расчета линейной части магистральных нефтепроводов: РД 39-0147103-361-86. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987. - 38 с.

142. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1997.-429 с.

143. Методика оценки ресурса остаточной работоспособности технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. Волгоград: ВНИКТИнефтехимоборудования, 1991.-44 с.

144. Методика контроля и оценки пригодности труб, бывших в эксплуатации. М.: Металлургия, 1996. - 12 с.

145. Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие. Киев: Наукова думка, 1988. - Т. 2. - 619 с.

146. Методика оценки ресурса оборудования по параметрам испытаний и эксплуатации / Под ред. Р. С. Зайнуллина. М.: Металлургия, 1996. - 10 с.

147. Морозов Е.М. и др. Оценка трещиностойкости газонефтепровод-ных труб / Е.М. Морозов, P.C. Зайнуллин, Ю.И. Пашков, P.C. Гумеров, С.Н. Мокроусов, Н.Р. Ямуров. М.: МИБ СТС, 1997. - 75 с.

148. Николаев Г.А. и др. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций / Г.А. Николаев, С.А. Куркин, В.А. Винокуров. -М.: Высшая школа, 1982. 272 с.

149. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: ГИТЛ, 1974. - 204 с.

150. Навроцкий Д.И. Расчет сварных соединений с учетом концентрации напряжений. Л.: Машиностроение, 1968. - 170 с.

151. Обеспечение работоспособности нефтепроводов и сосудов давления / Под ред. проф. P.C. Зайнуллина. Уфа, 1999. - 112 с.

152. Обеспечение работоспособности сосудов и трубопроводов / Под ред. проф. P.C. Зайнуллина. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991. - 44 с.

153. Окерблом Н.О. и др. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций / Н.О. Окерблом, В.П. Демянцевич, И.П. Бажова. Л.: Судпромгиз, 1963. - 602 с.

154. Олешко В.Д. Разработка методов расчетного определения остаточного ресурса нефтепроводов с расслоениями в стенках труб: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа, 2001. - 24 с.

155. Пирогов А.Г. Определение запаса по коррозионной долговечности нефтепроводов, обеспечиваемого гидравлическими испытаниями // Ресурс сосудов и трубопроводов. Уфа, 2000. - С. 4-10.

156. Пирогов А.Г. Выбор параметров режима испытаний элементов оборудования // Ресурс сосудов и трубопроводов. Уфа, 2000. - С. 79-81.

157. Пирогов А.Г. Расчеты ресурса элементов оборудования по критериям малоцикловой трещиностойкости // Ресурс сосудов и трубопроводов. -Уфа, 2000.-С. 106-107.

158. Пимштейн П.Г. и др. Расчет предварительной перегрузки сварных сосудов давления. Конструирование, исследование и расчеты аппаратов и трубопроводов высокого давления // Труды ин-та / НИИХИММАШ. 1997. -№ 76. - С. 45-49.

159. Поведение стали при циклических нагрузках / Под ред. проф. В. Даля. М.: Металлургия, 1983. - 568 с.

160. Порядок разработки декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации. М.: Госгортехнадзор РФ, 1996. - 22 с.

161. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. В. И. Труфякова. Киев: Наукова думка, 1990. - 255 с.

162. Прочность, устойчивость, колебания: Справочник: В 3 т. / Под ред. И.А. Биргераи Я.Г. Панова. -М: Машиностроение, 1968. Т. 1.-831 с.

163. ПБ 08-624-03. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. 2003. - 91 с.

164. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука, 1985. - 503 с.

165. Прикладные вопросы вязкости разрушения: Пер. с англ. М.: Мир, 1968.-552 с.

166. РД 39-0147103-360-89. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продуктопроводов под давлением. — Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989. 59 с.

167. РД 39-015-90Р. Инструкция по восстановлению несущей способности нефтепроводов 0 237-820 мм с применением высокопрочных стеклопластиков. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1990. - 125 с.

168. РД 39-110-91. Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах. Уфа, 1992. - 147 с.

169. РД 39-22-272-79. Инструкция по составлению планов ликвидации возможных отказов (аварий) на магистральных нефтепроводах. Баку: ВНИ-ИТБ, 1979.-29 с.

170. Рекомендации по определению объемов и сроков ремонтных работ на магистральных нефтепроводах по данным диагностирования технического состояния. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1991. - 47с.

171. РД 112.041-92. Инструкция на технологический процесс приварки отводного патрубка к нефтепродуктопроводам под давлением до 5,0 МПа. -Уфа, 1992.-37 с.

172. РД-39-132-94. Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов. Уфа, 1994. - 12 с.

173. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении: РД 50-345-82. М.: Изд-во стандартов, 1986.-95 с.

174. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении: ГОСТ 25.506-85. М.: Изд-во стандартов, 1985.-61 с.

175. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости: ГОСТ 25.504-82. М.: Изд-во стандартов, 1982.-80 с.

176. РД 112.041-92. Инструкция на технологический процесс приварки отводного патрубка к нефтепродуктопроводам под давлением до 5,0 МПа. -Уфа: ВНИИСПТнефть, 1992. 37 с.

177. РД 39-0147103-327-88. Инструкция по заварке коррозионных язв металла труб нефтепроводов под давлением до 3,5 МПа. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1988.-46 с.

178. РД 39-0147103-334-86. Инструкция по приварке заплат и муфт на стенки труб нефтепроводов под давлением перекачиваемой нефти до,' 2,0 МПа. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - 49 с.

179. РД 39-0147103-354-86. Технологическая инструкция. Бандажиро-вание магистральных нефтепроводов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. — 60 с.

180. РД 39-0147103-360-89. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продуктопроводов под давлением. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989. - 59 с.

181. РД 50-345-82. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1983.-94 с.

182. Романов О.Н., Никифорчин Н.И. Механика коррозионного разрушения конструкционных сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 294 с.

183. СНиП Ш-42-80. Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы. -М.: Стройиздат, 1981.

184. СТП 1-06. Стандарт предприятия. Технология ремонтносварочных работ с применением комбинированных швов / P.C. Зайнуллин, Л.Р. Абдуллин, Б.С. Ешмагамбетов. Салават: ОАО «Салаватнефтемаш», 2006. - 7 с.

185. Собачкин A.C. Особенности технологии сварочных работ при ремонте нефтепроводов: Автореф. . канд. техн. наук. Челябинск, 1991. — 20 с.

186. Столяров Р.Н. и др. Вопросы организации аварийно-восстановительной службы на магистральных нефтепроводах / Р.Н. Столяров, К.Е. Ращепкин, А.Г. Гумеров. -М.: ВНИИОЭНГ, 1979. 67 с.

187. СНиП III-42-80. Строительные нормы и правила. Часть III. M.: Стройиздат, 1981. - 80 с.

188. Стеклов О.И. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. М.: Машиностроение, 1990. - 384 с.

189. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев: Техника, 1978.-768 с.

190. Структура и коррозия металлов и' ,сплавов / Под ред. Е.А. Ульянина. М.: Металлургия, 1989. - 400 с.

191. Прочность при малоцикловом нагружении / C.B. Серенсен, P.M. Шнейдерович, А.П. Гусенков и др. М.: Недра, 1975. - 392 с.

192. Суханов В. Д. Определение свойств металла по измерениям твердости // Проблемы механики сплошных сред в системах добычи и транспорта нефти и газа. Тез. докл. Конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа, 1998.-С. 83-84.

193. Сергеева Т.К. Стресс-коррозионное разрушение магистральных газопроводов России // Безопасность трубопроводов. Матер, междунар. на-учн.-практ. конф.-М., 1995.-С. 139-164.

194. Соединение сварных стальных трубопроводов: ГОСТ 16037-80. -М.: Изд-во стандартов, 1983. 46 с.

195. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2 т. / Под ред. Ю. Мураками. М.: Мир, 1990. - 1060 с.

196. Суханов В.Д. Оценка качества труб демонтированных нефтепроводов: Автореф. канд. техн. наук. Уфа, 1999. - 22 с.

197. Тимошенко С.П. Курс теории упругости. Киев: Наукова думка, 1972.-501 с.

198. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. -М.: Физматгиз, 1963. 526 с.

199. Трубы сварные стальные для магистральных газонефтепроводов: ГОСТ 20295-85. -М.: Изд-во стандартов, 1986. 12 с.

200. Школьник JI.M. Скорость роста трещин и живучесть металла. -М.: Металлургия, 1973.-216 с.

201. Шахматов М.В., Ерофеев В.В. К вопросу о нормировании допустимости дефектов сварки типа непровара по критериям механики разрушения // Сварочное производство. 1983. - № 1. - С. 10-14.

202. Халимов А.Г. и др. Техническая диагностика и оценка ресурса аппаратов / А.Г. Халимов, P.C. Зайнуллин, A.A. Халимов. Уфа: УГНТУ, 2001'. -408 с.

203. Худяков М.А., Муфтахов М.Х. К вопросу о расслоении,металлам труб // Мировое сообщество и пути решения: Сб. научн. ст. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - № 16. - С. 36-39.

204. Халимов A.A. Технология ремонта конструктивных элементов оборудования из стали 15Х5М: Автореф. канд. техн. наук. Уфа, 1999. -19 с.

205. Хрупкие разрушения сварных конструкций: Пер. с англ. / Под. Ред. М.Б. Гутермана. Машиностроение, 1974. - 320 с.

206. Хажинский Г.М. Оценка несущей способности тройников, нагружаемых внутренним давлением // Технология монтажа резервуаров и трубопроводов. -М.: ВНИИмонтажспецстрой, 1985. С. 48-59.

207. Хипп Р. Математическая теория пластичности. М.: Физматгиз, 1965.-493 с.

208. Хажинский Г.М., Ташкинов A.B. Определение характеристик усталостного роста трещин в сварных стыковых соединениях труб // Монтаж и сварка резервуаров и технологических трубопроводов. М.: ВНИИмонтажспецстрой, 1983. - С. 48-58.

209. Хажинский Г.М., Вомпе Г.А. Сопротивление усталости сварных тройников при пульсирующем давлении // Проблемы прочности. 1993. -№3.-С. 85-88.

210. Хажинский Г.М., Сухарев H.H. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений для угловых сварных швов фланцевых соединений трубопроводов // Монтаж и сварка резервуаров и технологических трубопроводов. -М., 1983.-С. 58-70.

211. Черепанов Т.П. Механика хрупкого разрушения. М., 1974. - 640 с.

212. Ямалеев K.M., Гумеров Р. С. О классификации дефектов труб с позиции диагностики магистральных нефтепроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ИПТЭР. Уфа, 1995.-С. 55-59.

213. Ямалеев K.M., Гумеров P.C. Особенности разрушения металла труб магистральных нефтепроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ИПТЭР. Уфа, 1995. - С. 60-65.

214. Ямалеев K.M., Гумеров P.C. Замедление роста трещин в металле длительно эксплуатируемых нефтепроводов после гидроиспытания // Сбор, подготовка и транспорт нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ВНИИС-ПТнефть. Уфа, 1991. - С. 217-224.

215. Ямалеев K.M., Гумеров P.C. Термический способ восстановления ресурсов пластичности металла труб нефтепроводов // Диагностика, надежность, техническое обслуживание и ремонт нефтепроводов: Сб. научн. тр. / ВНИИСПТнефть. Уфа, 1990. - С. 27-33.

216. Duffy A.R., Maxey W.A. Study of Hydrostatic Test Levels and Defect Behavior // Symposium on Pipe Line Research. Dallas, 1965. - P. 35-38.

217. Epperlein H. Wiss Schriffen Technic // Wbernachungsver Bayern, 1976.-Vol. 22.-P. 110-117.

218. Fleg W. Schweibenund und An bohern an in Betreib befindlichen // Fernwärmeleitungen, 1986. 25. - No. 6. - P. 326-330.

219. Gonsales I.I. Reparation con coldadura del gasoducto Vie. Amuay en funcionationto // Petrd. Int. 1982. - 40. - No. 4. - P. 26, 29-30.

220. Griffith A.A. The Phenomena of Rupture and Flow in Solids // Philosophical Transactions of the Royal Society. 1920. - Vol. 221. - P. 163.

221. Habn F.P. Teeside Procedures for Assessing Safety of a Hot Tapping Operation // American Institute of Chemical Engineers. 76th Annual Meeting. — Houston, Texas, 1975. P. 35-42.

222. Harder O.F., Voldrich C.B. Review on the Weldability of Carbon-Marganese Steels // Weld I. 1994. - 28. - P. 325-336.

223. Hicks D.I. Guideline for Welding on Pressurized Pipe // Pipeline and Gas Journal. 1983. - Vol. 210. - No. 3. - P. 32-38.

224. Howden D.C. Welding of Hot Tap Connections to High Pressure Gas Pipelines // J.W. Jones. Memorial Lecture. Pipeline Industries Guild. 1974. P. 46-53.

225. Howden D.C. Welding on Pressurized Pipeline // American Institute of Chemical Engineers. 1981.-Vol. 9.-P. 8-10.

226. Irwin G.R. Fracture Mechanics. Structural Mechanics // Pergamon Press. 1955.-P. 560-574.

227. Kleifner I.F. Criteria Set for Pipeline Repair // Oil and Gas Journal. -1978.-Aug., 7.-P. 104-114.

228. Morozov E.M., Parton V.Z. Mechanics of Elastic-Plastic Fracture. -2nd Ed. N.Y., Hemisphere, 1989. - 522 p.

229. Morozov E.M. An Ultimate Crack Resistance Concert // Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures. 1999. - No. 11. - P. 997-1002.

230. Wasserman B.A. An Assessement of Design Criteria for Piping Tees under Internal Pressure Loading // Proc. Inst. Mech. Eng. and Oper. (London, 2123 Febr., 1989).-P. 1-11.

231. Xie D.-S., Lu Y.G. Prediction of Stress Concentration Factors for Cylindrical Pressure Vessels with Nozzles // Int. J. Press. Vess. and Piping. 1985. -21.-P. 1-20.