автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Оценка остаточного ресурса оборудования и предельного состояния конструкционных материалов при усталостном нагружении по результатам электромагнитных измерений

005015607

БИКБУЛАТОВ ТИМУР РИНАТОВИЧ

ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ОБОРУДОВАНИЯ И ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УСТАЛОСТНОМ НАГРУЖЕНИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2011

005015607

Работа выполнена на кафедре «Технологические машины и оборудование» Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кузеев Искандер Рустемович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Баширов Мусса Гумерович; доктор технических наук Загидулин Ринат Васикович.

Ведущая организация: ЗАО «Центр диагностики трубопроводов

«Интроско» корпорации «Обнинск».

Защита состоится 23 декабря 2011 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан ноября 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Р.Г. Ризванов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Оборудование опасных производственных объектов нефтегазовой отрасли работает в условиях механических нагрузок, высоких температур и коррозионно-активных рабочих сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Данные факторы воздействуют на материал оборудования одновременно, что приводит к затруднению прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации. В связи с этим увеличивается вероятность возникновения аварийной ситуации, а характер отказов и повреждений, механизмов разрушения и, как следствие, развитие чрезвычайной ситуации могут иметь различный сценарий.

Одним из методов повышения безопасности эксплуатации оборудования является оценка ресурса, которая позволяет предотвратить аварийные ситуации. Нормативно-техническая документация трактует прогнозирование ресурса безопасной эксплуатации оборудования, основываясь в основном на вероятностных подходах без учета фактических данных о режимах работы и действующих напряжениях, деформациях, температурах, не учитывая структурные и поверхностные изменения, происходящие в металле. Поэтому работа, направленная на разработку методов оценки остаточного ресурса оборудования с учетом изменения свойств материала и вида нагружения, представляется актуальной. Это отражено и в паспорте специальности 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность», одним из приоритетных направлений которой является разработка методов оценки и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации технических устройств сложных технических систем опасных производственных объектов.

В настоящее время одним из способов получения достоверной информации о техническом состоянии объекта является использование

* - Консультантами по отдельным разделам диссертации были к.т.н. Наумкин Е.А. и к.т.н. Кузеев М.И.

методов неразрушающего контроля, основной целью которых является выявление дефектов в материале оборудования и зон концентрации напряжений, наиболее предрасположенных к разрушению. Однако использование данного подхода, как правило, позволяет выявлять только развитые дефекты. При этом не рассматривается возможность количественной оценки накопленных повреждений и приближения к предельному состоянию. Поэтому при исследовании закономерностей накопления повреждений в материале оборудования необходимо использовать структурочувствительный метод.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является использование подхода с применением электромагнитного метода контроля, основанного на анализе переходного процесса отклика системы «электромагнитный преобразователь - металл» и позволяющего оценивать накопленные повреждения и приближение к предельному состоянию.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Разработка метода оценки остаточного ресурса оборудования нефтегазоперерабатывающей промышленности, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, на основе установления связи между параметрами электромагнитного сигнала и степенью накопления усталостных повреждений в материале с учетом его предельного состояния.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Разработка накладного преобразователя трансформаторного типа с неконцентрическим расположением обмоток и оптимизация его параметров для оценки отклика электромагнитного сигнала.

2. Определение фактического уровня поврежденности металла оборудования по изменению его электромагнитных характеристик на примере стали 09Г2С.

3. Оценка предельного состояния металла оборудования, эксплуатируемого в условиях усталостного нагружения, по параметрам отклика электромагнитного сигнала.

4. Разработка метода определения ресурса безопасной эксплуатации оборудования, работающего в условиях циклического режима нагружения, с учетом результатов электромагнитных измерений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Установлена зависимость изменения электромагнитных свойств стали 09Г2С от степени накопления усталостных повреждений в упруго-пластической области деформирования, которая показывает, что среднее и действующее значения напряжения отклика электромагнитного сигнала имеют общую тенденцию снижения, а при достижении N/N^=0,8 (Щ/Ыр -отношение количества циклов нагружения на момент измерения к количеству циклов до разрушения) наблюдается экстремум, соответствующий предельному состоянию материала.

2. Выявлена связь между степенью затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала и уровнем накопления усталостных повреждений в области упругопластической деформации стали 09Г2С. Установлено, что относительное значение степени затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала с повышением числа циклов нагружения в малоцикловой области увеличивается по линейному закону \|/ = 0,0827'МУМр. Полученная закономерность позволяет оценивать фактическую степень поврежденности металла оборудования.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

1. Предложенный метод оценки остаточного ресурса оборудования и предельного состояния материала с применением электромагнитного метода контроля используется в учебном процессе при изучении дисциплины «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» при подготовке магистрантов по направлению 150400 Технологические машины и оборудование.

2. Разработан и утвержден стандарт предприятия ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет СТО УГНТУ 003-2011 «Оценка долговечности оборудования,

эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, с учетом результатов электромагнитных измерений».

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (Уфа, УГНТУ, БАЭ, 2008 г.), 60-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2009 г.), I Всероссийской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, УГНТУ, 2009 г.), 61-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2010 г.), IV научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (Уфа, УШТУ, БАЭ, 2010 г.) ПУБЛИКАЦИИ

По материалам диссертации опубликовано десять работ, в том числе три статьи опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 137 наименований, содержит 109 страниц машинописного текста, включая 21 рисунок, 6 таблиц и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение раскрывает актуальность выбранной темы диссертационной работы, в нем сформулированы цель и основные задачи исследований, а также отражены научная новизна полученных результатов и их практическая ценность.

В первой главе проанализированы работы, посвященные аварийности на объектах нефтегазовой отрасли и рассмотрены теоретические основы и существующие методы оценки предельного состояния и ресурса

безопасной эксплуатации оборудования.

Показано, что одной из причин отказов оборудования является их разрушение вследствие малоцикловой усталости металла, особенно в местах, где возникают изгибиые напряжения. Подобные разрушения характеризуются медленным, вялотекущим, скрытым подрастанием усталостных трещин и объединением их в магистральную макротрещину, раскрытие которой может произойти внезапно и привести к аварийной ситуации.

Произведен анализ механизмов разрушения, который показал, что зарождение очага разрушения может происходить как на поверхности, так и в объеме. Рассмотрены механизмы разрушения и роль в этом поверхностных слоев металла, которые освещены в работах Алехина В.П., Терентьева В.Ф., Шанявского A.A. и др., поэтому поверхность можно рассматривать как обособленную структуру, а по ее изменению определять состояние. Наряду с поверхностными изменениями при накоплении повреждений в материале происходят и объемные изменения. В работах Дубова A.A., Власова В.Т. и др. отмечено, что в процессе разрушения в материале происходят процессы разрыхления, порообразования, которые можно контролировать приборами.

В связи с тем что для оценки ресурса безопасной эксплуатации оборудования необходима информация об уровне накопленных усталостных повреждений и о моменте наступления предельного состояния, то для его определения следует использовать структурочувствительный метод, который фиксирует изменения в материале, возникающие при накоплении усталостных повреждений. В качестве метода неразрушающего контроля в работе был выбран электромагнитный метод контроля, который позволяет определять одновременно как степень поврежденности металла оборудования, так и предельное состояние.

Представлен обзор исследовательских работ по оценке фактического состояния металла оборудования на основе анализа изменения электромагнитных свойств материала, которые направлены на повышение

надежности и безопасности эксплуатации оборудования. Данному направлению посвящены работы Горкунова Э.С., Мужицкого В.Ф., ДубоваА.А., Власова В.Т., Агинея Р.В., Абакумова A.A., Абакумова A.A. (мл.), Баширова М.Г., Загидуллина Р.В., Султанова М.Х., Безлюдько Г .Я., Вильданова Р.Г., Наумкина Е.А., Кондрашовой О.Г., Башировой Э.М., Шарипкуловой А.Т. и др.

В работах предыдущих исследователей показано, что по изменению электромагнитных параметров можно отслеживать динамику накопления повреждений в материале оборудования, подверженного нагружению, и оценить переход от механизма вязкого разрушения к механизму хрупкого разрушения, что фактически и характеризует предельное состояние. Все это позволяет говорить, что использование электромагнитных методов может быть положено в основу методов оценки остаточного ресурса.

Из приведенного анализа в первой главе сделаны выводы о целесообразности и актуальности выбранной темы диссертационной работы.

Во второй главе работы представлены результаты оптимизации параметров преобразователя, методики проведения и обработки результатов экспериментов, объект исследований, описано используемое оборудование.

Исследования проводились в два этапа. На первом этапе с целью получения достоверных результатов о состоянии материала оборудования при измерении электрофизических характеристик исследуемого объекта были установлены оптимальные параметры преобразователя, а также определены зона действия датчика и влияние воздушного зазора. Вызвано это тем, что плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров датчика и объекта, от взаимного расположения измерительного преобразователя и объекта, а также входных параметров сигнала, поступающих на генерирующую обмотку.

На втором этапе были проведены испытания образцов при циклическом нагружении (по схеме чистого симметричного изгиба) со снятием электромагнитных параметров.

Анализ по частоте использования сталей на нефтеперерабатывающих предприятиях г. Уфы показал, что для изготовления нефтегазового оборудования широкое использование получила низколегированная сталь 09Г2С. В связи с этим в качестве испытуемого материала была выбрана данная сталь, из которой были изготовлены образцы двух типов:

- для проведения исследований на первом этапе использовали образцы, представляющие собой набор пластин толщиной 2 мм размерами от 10x10 мм до 100x100 мм с шагом увеличения 5 мм;

- для усталостных испытаний были изготовлены металлические образцы плоского типа толщиной 4 мм и рабочей зоной 120 мм согласно ГОСТ 25.502-79.

Измерения выполнялись с использованием измерительного комплекса, включающего в себя накладной вихретоковый преобразователь трансформаторного типа с сердечником с неконцентрическим расположением обмоток; внешнее измерительное устройство Tie Pie SCOPE HS801, представляющее собой 2-х канальный 8-разрядный прибор, функционирующий в режимах осциллоскопа, вольтметра, анализатора спектра, самописца и функционального генератора; персональный компьютер. Принципиальная схема измерения приведена на рисунке 1.

Гаирщ-ам шшряжяш

- ístinei О.Ш1

■х."

ВтетокоЫ

X

Enmut/ шкершаш/

ттлтяш

Откш малуаианш»««» «щит

Т

Рисунок 1 - Принципиальная схема измерения отклика электромагнитного сигнала

С помощью генератора внешнего измерительного устройства Tie Pie Scope HS801 создаются электрические колебания заданной формы и амплитуды, которые, воздействуют на возбуждающую обмотку накладного вихретокового преобразователя, создавая электромагнитное поле, наводя в объекте контроля (образце) вихревые токи, а в измерительной обмотке электродвижущую силу. Для отображения сигнала был использован осциллограф, функционирующий на базе внешнего измерительного устройства Tie Pie Scope HS801 с возможностью передачи данных на персональный компьютер.

В данной работе для оценки влияния входных параметров (амплитуда и частота) на выходной сигнал вихретокового преобразователя был использован параметр «чувствительность». Под чувствительностью измерительного преобразователя понимают отношение изменения сигнала на выходе измерительного преобразователя к вызвавшему его изменению входного сигнала, в данном случае - это отношение амплитудных значений напряжения на входе/выходе вихретокового преобразователя.

Результаты исследований сигнала посредством варьирования входных параметров (частоты, амплитуды) приведены на рисунке 2. Амплитуда напряжения UBX изменялась от 0,105 В до 7,0 В, а частота w от 30 до 1500 Гц.

Из приведенных на рисунке 2, а зависимостей видно, что при входных напряжениях UBX1=0,105-7,0 В, начиная с напряжения 1 В, происходит плавное снижение чувствительности, а до достижения 1 В зафиксирован экстремум, когда чувствительность датчика минимальна. Зависимость чувствительности от частоты, приведенная на рисунке 2, б, характеризуется прямолинейным участком до достижения w = 250 Гц с последующим снижением. При выборе оптимальной частоты необходимо учитывать, что с ее увеличением глубина проникновения вихревых токов уменьшается.

[-»-30 --50

2 3 4 5

Входное напряжение ивы, В

>-150 -»-250 -»-500 —1000 —1500}

■д 2,2

2,15

я

— 5 2,1

о Т а 2,05

я П 2

о в

э из Я 1,УЭ

У £ 1,9

аз

ь а 1,85

1,8

N.

О 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Частота Гц б

Рисунок 2 - Зависимость среднего значения чувствительности (ивии)тах/ив; от и„и при разной частоте IV (а) и от частоты м> при 11^=0,105-7,0 В (б)

В связи с этим в работе дальнейшие исследования проводились по аналогичному сценарию с установленными оптимальными параметрами преобразователя: частота, задаваемая генератором, 75 Гц, напряжение 1В, которые были использованы при измерении отклика электромагнитного сигнала при исследовании материала, подверженного усталостным испытаниям.

Было рассмотрено влияние воздушного зазора к на выходной сигнал вихретокового преобразователя и определена зона действия датчика с использованием металлических пластин. Воздушный зазор создавался путем подкладывания диэлектрических прокладок без экранирования датчика.

2 3

Величина зазора Ь, мм а

2000 4000 6000 8000 10000

Площадь металла в, мм2 б

Рисунок 3 - Зависимость среднего выходного напряжения иср вьк от зазора (а) и от площади 5 металлического образца (б)

Из результатов, приведенных на рисунке 3, а, следует, что с увеличением воздушного зазора между образцом и преобразователем происходит ослабление сигнала. При достижении величины зазора И=4 мм и

выше измерение сигнала не целесообразно, потому что невозможно будет зафиксировать изменения в материале. С увеличением площади металла в зоне контроля происходит рост сигнала до достижения стабильного состояния (рисунок 3, б). Полученная зависимость позволяет установить максимальную площадь контроля, регистрируемую преобразователем, которая составляет 1600 мм2.

Для проведения исследований при циклическом нагружении была использована установка, разработанная на кафедре «Технологические машины и оборудование» УГНТУ, которая позволяет нагружать металлические образцы плоского типа, выполненные согласно ГОСТ 25.502-79. Частота нагружения исключала возможность их саморазогрева, влияющего на результаты исследования, и составляла 10 циклов в минуту.

На установке для испытаний на усталость образцы подвергались малоцикловому нагружению по схеме чистого симметричного изгиба с заданным уровнем деформации. Значение отклика электромагнитного сигнала измерялось через каждые 500 циклов от исходного состояния до разрушения по всей поверхности рабочей зоны образца вихретоковым преобразователем.

В третьей главе приведены результаты исследований изменения электромагнитных параметров при накоплении усталостных повреждений в металле.

В процессе исследования на вход системы «вихретоковый преобразователь - металл» подавалось ступенчатое воздействие по алгоритму измерения, приведенному выше. Реакцией системы на входное воздействие был переходный процесс: переход системы от одного установившегося режима к другому при заданных входных воздействиях.

Анализ выходного сигнала системы позволяет выделить параметры, которые характеризуют динамические свойства системы и переменного электрического сигнала (рисунок 4).

Рисунок 4 - Выходной сигнал системы «электромагнитный преобразователь - металл»; 1 - область, характеризующая динамические свойства системы; 2 - область, определяющая переменный электрический сигнал

В работе для оценки предельного состояния при циклических испытаниях по отклику электромагнитного сигнала в качестве измеряемого параметра был использован переменный электрический сигнал, который независимо от формы характеризуется амплитудным (максимальным), средним и действующим (эффективным) значением напряжения.

Под амплитудным значением переменного напряжения подразумевается наибольшее мгновенное значение

ишах{м(()}.

Данный параметр оказался не чувствителен к предельному состоянию, поэтому дальнейшее его рассмотрение в данной работе не производилось.

Действующее переменное напряжение характеризуется среднеквадратичным значением за период и вычисляется по формуле

где Т - период сигнала, и(0 - напряжение в момент времени

Среднее значение напряжения определяется по формуле

2тп 1 о

В результате проведенных исследований построены зависимости действующего и среднего значений напряжения в относительных координатах от уровня накопленных усталостных повреждений (рисунки 5, 6). Полученные зависимости показывают общую тенденцию снижения напряжений и имеют экстремум, соответствующий уровню накопленных усталостных повреждений N/^=0,8.

К -

к 8 а.

о к я

0,01 о

; -0,01

4) р

I I -°'02

С -о.оз

а %

£ Р

С -0,04 0,05 0,06

________{

2 0 4 0 6 0 8

\

\ А

ь- / \

\

Уровень накопленных усталостных повреждении, N¡/N0

Рисунок 5 - Зависимость относительного действующего напряжения от уровня накопленных усталостных повреждений N¡/N5

0,01

в- к

§ I

в -0,03

«5.

I I

3 О. -0.05 ® 1.

В ? -0,07 А Э

=

Н

О

-0,09 -0,11

т 1

0

1

- \ \

\ 1 \

1

Уровень накошенных усталостных повреждений, 1Ч/1ЧР

Рисунок 6 - Зависимость относительного среднего напряжения от уровня накопленных усталостных повреждений

Аналогичный результат был получен в работе Кондрашовой О.Г., где было установлено, что характер изменения напряженности постоянного магнитного поля и параметра скрытой упорядоченности структуры одинаков и полученные зависимости имеют экстремум, соответствующий степени поврежденности N;/Np=0,77, который соответствует предельному состоянию материала, в качестве которого была использована также сталь 09Г2С.

В исследованиях Прохорова A.B. показано, что достижение уровня накопленных повреждений N/Np~0,8 в стали 09Г2С также соответствует состоянию предразрушения, которое сопровождается полным разрушением ячеистой структуры внутри фрагментов, зарождением и ростом микропор, развитием микротрещин, что также подтверждает правомерность полученных зависимостей.

В результате проведенных испытаний было установлено, что чувствительным параметром отклика электромагнитного сигнала к изменению характеристик поверхности материала при накоплении в нем усталостных повреждений является степень затухания, которая качественно характеризует интенсивность затухания колебательного переходного процесса и вычисляется по формуле

1 А

А,

где A3i - третья амплитуда сигнала в момент времени t3i,An- первая амплитуда сигнала в момент времени tu.

По изменению данного параметра можно оценить степень повревденности материала оборудования. Зависимость относительного значения степени затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала \|/ от уровня накопленных усталостных повреждений N,/Np представлена на рисунке 7.

0,12

з 0,1

э-

jä 0,08 i

> 0,06 5

В 0,04

3 &

0,02 -

а к О

0,2

0,4

0,8

Уровень накопленных усталостных повреждений, Nl/Np

Рисунок 7 - Зависимость относительного значения степени затухания у от уровня накопленных усталостных повреждений Nl/Np

В результате испытаний установлено, что при накоплении в материале усталостных повреждений имеет место повышение степени затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала. Данная зависимость описывается линейным законом v ~ 0,0827- N,/Np.

В процессе разрушения важную роль играет масса и плотность материала, а главной причиной разрушения является уменьшение его плотности. Учитывая данный факт, можно предположить, что разрыхление, порообразование материала приводит к замедлению прохождения сигнала различной физической природы, что можно использовать для получения дополнительной информации о состоянии материала. Ранее в работах Муравьева В.В., Зуева Л.Б., Наумкина Е.А., Прохорова A.B. было зафиксировано, что скорость распространения ультразвуковых волн при накоплении повреждений в материале изменяется - время прохождения сигнала меняется.

С этой целью в качестве параметра, характеризующего состояние материала, при обработке результатов электромагнитных измерений был выбран временной параметр при измерении отклика электромагншного сигнала.

Длительность отклика электромагнитного сигнала в работе оценивалась через интенсивность затухания колебательного переходного процесса и вычислялась по формуле

,|=_I_,

-НЛц/АцУ

где А3} - третья амплитуда сигнала в момент времени 1зрАц - первая амплшуда сигнала в момент времени Т- длительность отдельного колебания.

При этом, коэффициент затухания есть величина, обратная промежутку времени, в течение которого амплитуда убывает в е раз. Зависимость изменения длительности отклика электромагнитного сигнала от уровня накопления усталостных повреждений показана на рисунке 8.

Уровень накопленных усталостных повреждений, N/N0 Рисунок 8 - Зависимость изменения длительности отклика электромагнитного сигнала Ъ от уровня накопления усталостных повреждений

В четвертой главе описан метод, позволяющий оценить ресурс безопасной эксплуатации нефтегазового оборудования, подверженного циклическому нагружению, с применением результатов электромагнитных измерений. На рисунке 9 представлена схема алгоритма разработанного метода.

Рисунок 9 - Схема алгоритма определения остаточного ресурса оборудования с использованием результатов измерения электромагнитных

характеристик

В основу алгоритма положены следующие базовые параметры:

\|/ - степень затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала;

и - напряжение отклика электромагнитного сигнала;

N1 и Мдрсд - фактическое и предельное значения количества циклов нагружения в потенциально опасной зоне;

- количество циклов до разрушения;

ЭД/Ир - уровень накопленных усталостных повреждений в материале оборудования;

05 - механическое напряжение в потенциально опасной зоне;

j = 1...п - наименование потенциально опасной зоны.

При проведении оценки ресурса оборудования необходимо выполнять следующие действия:

- определить по паспортным данньм, цеховым журналам или иной технической документации количество циклов нагружения на данный момент времени. При этом необходимо учитывать количество пусков, остановок, гидравлических или пневматических испытаний, изменение режимов работы, замену изношенных элементов, частоту проведенных ремонтных работ;

- провести усталостные испытания образцов в малоцикловой области деформирования с периодическим измерением величины электромагнитных параметров поверхности материала от исходного состояния до полного разрушения образца и построить калибровочные зависимости; установить экспериментальную зависимость амплитуды напряжений от количества циклов до разрушения (кривая усталости);

- разработать программу диагностирования объекта с выявлением потенциально опасных зон и произвести измерение отклика электромагнитного сигнала на оборудовании в данных зонах; определить в них расчетным методом или путем измерений механическое напряжение;

- по калибровочным зависимостям у = f (N,/Np) с учетом электромагнитных параметров, полученных с объекта в потенциально опасных зонах, определить уровень накопленных усталостных повреждений

- по информации о механическом напряжении в потенциально опасных зонах и кривой усталости установить количество циклов до разрушения (Np)j;

- определить фактическое количество циклов, которое отработало оборудование, и выбрать максимальное N, = шах {Nib Ni2... N4};

- по калибровочным зависимостям U = f (N/Np) и информации о количестве циклов до разрушения (Np)j определить предельное значение количества циклов и выбрать минимальное N^ = min {N^, N,^... N ^};

- произвести расчет ресурса безопасной эксплуатации оборудования по информации о предельном и фактическом количестве циклов и принять решение о дальнейшей его эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан метод оценки остаточного ресурса оборудования нефтегазоперерабатывающей промышленности, подверженного малоцикловой усталости, на основе установления связи между изменением параметров отклика электрического сигнала и степенью накопления усталостных повреждений.

2. Установлено, что при измерении электромагнитных характеристик исследуемого объекта трансформаторным датчиком с сердечником и неконцентрическим расположением обмоток оптимальными параметрами для измерения отклика электромагнитного сигнала от металла являются частота, задаваемая генератором, 75 Гц, напряжение 1 В, с зоной охвата вихревых токов 1600 мм2 и способностью преодоления воздушного зазора до 4 мм.

3. Получены зависимости среднего и действующего значений напряжения отклика электромагнитного сигнала от степени накопленных усталостных

повреждений в стали 09Г2С, которые позволяют количественно оценить уровень поврежденности. Данные зависимости имеют общую тенденцию снижения, а при достижении Nj/Np=0,8 наблюдается экстремум, который соответствует предельному состоянию материала.

4. Установлено, что параметр степени затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала при накоплении усталостных повреждений в стали 09Г2С увеличивается, а зависимость имеет линейный характер у = 0,0827- N/Np.

5. Показано, что при накоплении усталостных повреждений длительность отклика электромагнитного сигнала изменяется и качественно позволяет оценивать степень поврежденности материала оборудования.

6. Разработан и утвержден стандарт предприятия ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет СТО УГНТУ 003-2011 «Оценка долговечности оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, с учетом результатов электромагнитных измерений».

7. Предложенный метод оценки остаточного ресурса и предельного состояния материала оборудования используется в учебном процессе при проведении занятий по дисциплине «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» при подготовке магистрантов по направлению 150400 - Технологические машины и оборудование.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Яковлев, A.B. Влияние усталостных накоплений повреждений на изменение поверхностной энергии стали 09Г2С / A.B. Яковлев, P.A. Хамадеев, Т.Р. Бикбулатов, Д.Б. Насретдинов, А.Е. Прохоров, Е.А. Наумкин // Материалы 56-й научно-технической конференции студентов аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа: УГНТУ, 2005. - С. 141.

2. Шарипкулова, А.Т. Диагностирование оборудования по результатам измерения электрофизических параметров / А.Т. Шарипкулова,

Е.А. Наумкин, Т.Р. Бикбулатов // Материалы международной научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах». -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - С. 171-176.

3. Петров, В.А. Оценка предельного состояния материала оборудования электромагнитным методом контроля / В.А. Петров, Т.Р. Бикбулатов, Е.А. Наумкин // Материалы 60-й научно-технической конференции студентов аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа: УГНТУ, 2009. - С. 160.

4. Петров, В.А. Определение оптимальных параметров измерения электромагнитных характеристик металла вихретоковым методом контроля / В.А. Петров, Т.Р. Бикбулатов, Е.А. Наумкин // Материалы I Всероссийской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники». -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - С. 134-135.

5. Бикбулатов, Т.Р. Выбор оптимальных параметров вихретокового преобразователя при оценке технического состояния / Т.Р. Бикбулатов, Е.А. Наумкин, В.А. Петров, И.Р. Кузеев // Химическая техника. - 2010. № 3. - С. 11-13.

6. Петров, В.А. Оценка предельного состояния стали 09Г2С по отклику электромагнитного сигнала / В.А. Петров, Т.Р. Бикбулатов, Е.А. Наумкин // Материалы 61-й научно-технической конференции студентов аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа: УГНТУ, 2010. -С. 224.

7. Бикбулатов, Т.Р. Оптимизация параметров вихретокового преобразователя при оценке технического состояния оборудования / Т.Р. Бикбулатов, Е.А. Наумкин, В.А. Петров // Материалы IV научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывопажароопасных и химически опасных производственных объектах». -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010. - С. 142-147.

8. Наумкин, Е.А. Оценка предельного состояния стали по параметрам переменного электрического сигнала / Е.А. Наумкин, Т.Р. Бикбулатов,

М.Й. Кузеев // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. №5.

URL: http://www.ogbus.ru/authors/Naumkin/Naumkin 1 .pdf

9. Наумкин, Е.А. Двухпараметрический контроль различных стадий упругопластического нагружения образцов из стали 09Г2С / Е.А. Наумкин, Э.Р. Юмаева, Т.Р. Бикбулатов, М.И. Кузеев // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. №5.

URL: http://www.ogbus.ru/authors/Naumkin/Naumkin_2.pdf

10. Наумкин, Е.А. Оценка степени поврежденности материала оборудования по изменению степени затухания отклика электрического сигнала / Е.А. Наумкин, Т.Р. Бикбулатов, М.И. Кузеев // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. №5.

URL: http://www.ogbus.ru/authors/Naumkin/Naumkin 3.pdf

Подписано в печать 21.11.11г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Тираж 95 экз. Заказ 565. Гарнитура «ТшевКеууКотаа». Отпечатано в типографии «ПЕЧАТНЫЙ ДОМЪ» ИП ВЕРКО. Объем 1 пл. Уфа, Карла Маркса 12 корп. 4, т/ф: 27-27-600, 27-29-123

Введение

1 Современное состояние проблемы оценки ресурса оборудования нефтегазоперерабатывающей промышленности

1.1 Анализ аварийности и случаев разрушения на объектах нефтегазовой отрасли

1.2 Современные методы оценки ресурса безопасной эксплуатации оборудования нефтегазовой отрасли

1.3 Электромагнитные методы неразрушающего контроля

1.4 Применение электромагнитных методов неразрушающего контроля для оценки состояния металла оборудования

Выводы по первой главе

2 Оборудование и методики исследования влияния циклического нагружения на электромагнитные параметры металла

2.1 Выбор и обоснование материала для исследований

2.2 Оборудование и методика проведения электромагнитных измерений поверхностных характеристик материала

2.3 Влияние входных параметров и внешней среды на исследование электромагнитных параметров

2.4 Оборудование для проведения испытаний на усталость

2.5 Определение погрешности прямых измерений 61 Выводы по второй главе

3 Влияние малоциклового нагружения металла оборудования на его электромагнитные параметры

3.1 Исследование влияния циклического нагружения на электромагнитные параметры стали 09Г2С

3.2 Влияние уровня накопленных повреждении в металле на ^ изменение степени затухания

3.3 Зависимость изменения длительности отклика электромагнитного сигнала от уровня накопления усталостных повреждений

Выводы по третей главе

Разработка метода оценки остаточного ресурса оборудования по электромагнитным параметрам

Выводы по четвертой главе

Оборудование опасных производственных объектов нефтегазовой отрасли работает в условиях механических нагрузок, высоких температур и коррозионно-активных рабочих сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Данные факторы воздействуют на материал оборудования одновременно, что приводит к затруднению прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации. В связи с этим увеличивается вероятность возникновения аварийной ситуации, а характер отказов и повреждений, механизмов разрушения и, как следствие, развитие чрезвычайной ситуации могут иметь различный сценарий.

Одним из методов повышения безопасности эксплуатации оборудования является оценка ресурса, которая позволяет предотвратить аварийные ситуации. Нормативно-техническая документация трактует прогнозирование ресурса безопасной эксплуатации оборудования, основываясь в основном на вероятностных подходах без учета фактических данных о режимах работы и действующих напряжениях, деформациях, температурах, не учитывая структурные и поверхностные изменения, происходящие в металле. Поэтому работа, направленная на разработку методов оценки остаточного ресурса оборудования с учетом изменения свойств материала и вида нагружения, представляется актуальной. Это отражено и в паспорте специальности 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность», одним из приоритетных направлений которой является разработка методов оценки и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации технических устройств сложных технических систем опасных производственных объектов.

В настоящее время одним из способов получения достоверной информации о техническом состоянии объекта является использование методов неразрушающего контроля, основной целью которых является выявление дефектов в материале оборудования и зон концентрации напряжений, наиболее предрасположенных к разрушению. Однако использование данного подхода, как правило, позволяет выявлять только развитые дефекты. При этом не рассматривается возможность количественной оценки накопленных повреждений и приближения к предельному состоянию. Поэтому при исследовании закономерностей накопления повреждений в материале оборудования необходимо использовать структурочувствительный метод.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является использование подхода с применением электромагнитного метода контроля, основанного на анализе переходного процесса отклика системы «электромагнитный преобразователь - металл» и позволяющего оценивать накопленные повреждения и приближение к предельному состоянию.

В связи с вышеизложенным, целью диссертационной работы является: разработка метода оценки остаточного ресурса оборудования нефтегазоперерабатывающей промышленности, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, на основе установления связи между параметрами электромагнитного сигнала и степенью накопления усталостных повреждений в материале с учетом его предельного состояния.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка накладного преобразователя трансформаторного типа с неконцентрическим расположением обмоток и оптимизация его параметров для оценки отклика электромагнитного сигнала.

2. Определение фактического уровня поврежденности металла оборудования по изменению его электромагнитных характеристик на примере стали 09Г2С.

3. Оценка предельного состояния металла оборудования, эксплуатируемого в условиях усталостного нагружения, по параметрам отклика электромагнитного сигнала.

4. Разработка метода определения ресурса безопасной эксплуатации оборудования, работающего в условиях циклического режима нагружения, с учетом результатов электромагнитных измерений.

Поставленные задачи исследования решались в два этапа с использованием экспериментальных методов.

На первом этапе с целью получения достоверных результатов о состоянии материала оборудования при измерении электрофизических характеристик исследуемого объекта были установлены оптимальные параметры преобразователя, а также определены зона действия датчика и влияние воздушного зазора. Вызвано это тем, что плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров датчика и объекта, от взаимного расположения измерительного преобразователя и объекта, а также входных параметров сигнала, поступающих на генерирующую обмотку.

На втором этапе были проведены испытания образцов при циклическом нагружении (по схеме чистого симметричного изгиба) со снятием электромагнитных параметров.

Для реализации электромагнитных измерений использовался измерительный комплекс, включающего в себя накладной вихретоковый преобразователь трансформаторного типа с сердечником с неконцентрическим расположением обмоток; внешнее измерительное устройство Tie Pie SCOPE HS801, представляющее собой 2-х канальный 8-разрядный прибор, функционирующий в режимах осциллоскопа, вольтметра, анализатора спектра, самописца и функционального генератора; персональный компьютер.

В качестве исследуемого материала была выбрана сталь 09Г2С, как наиболее широко распространенная при изготовлении оборудования нефтегазовой отрасли.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Установлена зависимость изменения электромагнитных свойств стали 09Г2С от степени накопления усталостных повреждений в упруго-пластической области деформирования, которая показывает, что среднее и действующее значения напряжения отклика электромагнитного сигнала имеют общую тенденцию снижения, а при достижении N¡/^=0,8 (М/Ир -отношение количества циклов нагружения на момент измерения к количеству циклов до разрушения) наблюдается экстремум, соответствующий предельному состоянию материала.

2. Выявлена связь между степенью затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала и уровнем накопления усталостных повреждений в области упругопластической деформации стали 09Г2С. Установлено, что относительное значение степени затухания переходного процесса отклика электромагнитного сигнала с повышением числа циклов нагружения в малоцикловой области увеличивается по линейному закону \|/ = 0,0827-Ы|ЛЧГр. Полученная закономерность позволяет оценивать фактическую степень поврежденности металла оборудования.

На основе полученного нового результата, разработана методика, позволяющая оценить ресурс безопасной эксплуатации оборудования по результатам измерения электромагнитных характеристик металла. Предложенный в работе алгоритм характеризуется особенностями:

1. предлагаемая схема оценки остаточного ресурса реализуется с использованием калибровочных зависимостей и позволяет определять фактическое количество циклов, которое отработало оборудование;

2. предлагаемый подход за счет использования двух параметров, измеряемых в потенциально опасных зонах, позволяет осуществлять самоконтроль полученного результата.

Предложенный метод оценки остаточного ресурса оборудования и предельного состояния материала с применением электромагнитного метода контроля используется в учебном процессе при изучении дисциплины «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа» при подготовке магистрантов по направлению 150400 Технологические машины и оборудование.

Разработан и утвержден стандарт предприятия ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет

СТО УГНТУ 003-2011 «Оценка долговечности оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, с учетом результатов электромагнитных измерений».

Основные положения диссертационной работы опубликованы в десяти работах, в том числе три из которых опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ [19-20, 101-103, 107-109, 133, 137].

Автор выражает благодарность своему научному руководителю д.т.н., профессору Кузееву И.Р. и консультантам по отдельным разделам диссертации к.т.н., доценту Наумкину Е.А. и к.т.н., Кузееву М.И. за оказанную помощь при постановке задач и анализе результатов исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан метод оценки остаточного ресурса оборудования нефтегазоперерабатывающей промышленности, подверженного малоцикловой усталости, на основе установления связи между изменением параметров отклика электрического сигнала и степенью накопления усталостных повреждений. Метод предлагается использовать при проведении экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов нефтегазовой отрасли.

2. Установлено, что при измерении электромагнитных характеристик исследуемого объекта трансформаторным датчиком с сердечником и неконцентрическим расположением обмоток оптимальными параметрами для измерения отклика электромагнитного сигнала от металла являются частота, задаваемая генератором, 75 Гц, напряжение 1 В, с зоной охвата вихревых токов 1600 мм и способностью преодоления воздушного зазора до 4 мм.

3. Получены зависимости среднего и действующего значений напряжения отклика электромагнитного сигнала от степени накопленных усталостных повреждений в стали 09Г2С, которые позволяют количественно оценить уровень поврежденности. Данные зависимости имеют общую тенденцию снижения, а при достижении НЛЧр=0,8 наблюдается экстремум, который соответствует предельному состоянию материала.

4. Установлена зависимость для стали 09Г2С, определяющая связь накопленных повреждений в материале с изменением коэффициента степень затухания \|/ переходного процесса отклика электромагнитного сигнала. Данная зависимость имеет линейный характер: \|/ = 0,0827- Н/Ыр и позволяет оценить фактический уровень поврежденности металла оборудования.

5. Показано, что при накоплении усталостных повреждений длительность отклика электромагнитного сигнала изменяется и качественно позволяет оценивать степень поврежденности материала оборудования.

6. Разработан и утвержден стандарт предприятия ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет СТО УГНТУ 003-2011 «Оценка долговечности оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, с учетом результатов электромагнитных измерений».

7. Предложенный метод оценки остаточного ресурса оборудования и предельного состояния материала при помощи электромагнитного метода контроля используется в учебном процессе кафедры «Технологические машины и оборудование» ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет при проведении занятий по дисциплине «Разрушение конструкционных материалов в условиях переработки нефти и газа».

1. Абакумов A.A. (мл.) Система неразрушающего контроля крупногабаритных ферромагнитных объектов / Абакумов A.A. (мл.), Касатов Е.А. // Тезисы докладов V международной конференции по безопасности АЭС, г. Обнинск, ИАТЭ. 1998.

2. Абакумов A.A. Магнитная диагностика газонефтепроводов. М.: Энергоатомиздат, 2001. - 440 с.

3. Абдуллин И.Г. Техника эксперимента в химическом сопротивлении материалов: Учеб. пособие / Абдуллин И.Г., Агапчев В.И., Давыдов С.Н. -Уфа: Изд. УНИ, 1985.- 100 с.

4. Абросимов A.A. Экология переработки углеводородных систем: Учебник / Под ред. д-ра хим. наук, проф. М.Ю. Долматова, д-ра техн. наук, проф. Е.Г. Теляшева. М.: Химия, 2002. - 608 с.

5. Агиней Р.В. Алгоритм определения механических напряжений в металле трубопроводов по коэрцитивной силе металла / Агиней Р.В., Кузьбожев A.C., Андронов И.Н. // Нефтегазовое дело. 2007. Том 5. №1. - С. 235-240.

6. Агиней Р.В. Учет состояния материала конструкции при определении механических напряжений коэрцитиметрическим методом / Агиней Р.В.,

7. Кузьбожев A.C., Теплинский Ю.А., Андронов И.Н. // Контроль. Диагностика. 2005. №5. - С. 6-8.

8. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев металлов. М: Наука, 1983. - 280 с.

9. Аязян Г.К. Расчет автоматических систем с типовыми алгоритмами регулирования: Учебное пособие. Уфа: Изд. Уфим. нефт. ин-та, 1989. -136 с.

10. Баширов М.Г. Обеспечение безопасности эксплуатации и оценка ресурса оборудования для переработки нефти электромагнитными методами диагностики: автореферат дис. . док. тех. наук Уфа: УГНТУ, 2002.

11. Баширова Э.М. Идентификация состояния металла нефтегазового оборудования по параметрам передаточной функции / Баширова Э.М., Кузеев М.И., Кузеев И.Р. // Мировое сообщество: проблемы и пути решения. 2005. № 17.-С. 14-29.

12. Баширова Э.М. Оценка предельного состояния металла оборудования для переработки углеводородного сырья с применением электромагнитного метода контроля: Дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2005.

13. Баширова Э.М. Оценка текущего состояния металла нефтегазового оборудования с помощью параметров передаточной функции /

14. Баширова Э.М., Свободина H.H.// Нефтегазовое дело. 2005.

15. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Bashirova/bash 1 .pdf

16. Безлюдько Г.Я. Эксплуатационный контроль усталостного состояния и ресурса металлопродукции неразрушающим магнитным (коэцитиметрическим) методом. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2003. № 2. - С. 20-26.

17. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. М: Высшая школа, 1996.-638 с.

18. Бикбулатов Т.Р. Выбор оптимальных параметров вихретокового преобразователя при оценке технического состояния / Бикбулатов Т.Р., Наумкин Е.А., Петров В.А., Кузеев И.Р. // Химическая техника. 2010. № 3. - С. 11-13.

19. Веревкин А.П. Теория систем: Учеб. пособие / Веревкин А.П., Кирюшин О.В. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. - 110 с.

20. Вильданов Р.Г. Обеспечение безопасности эксплуатации оболочковых конструкции с использованием метода магнитного сканирования. Дис. . докт. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2007.

21. Вильданов Р.Г. Разработка датчиков потерь на перемагничивание для контроля напряженно-деформированного состояния металлических конструкций // Контроль. Диагностика. 2008. №10. - С. 48-50.

22. Газиев P.P. Оценка долговечности биметаллических аппаратов на примере установки замедленного коксования. Дис. . канд. техн. наук. -Уфа, 1992.

23. Гареев А.Г. Основы обработки и визуализации экспериментальных данных: Учеб. пособие: Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - С. 82.

24. Гейзер A.A. Основные уравнения физических процессов в вихретоковом преобразователе на основе закона электромагнитной индукции // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2001, №2. - С. 12-15.

25. Герасимов В.Г. и др. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий / В.Г. Герасимов, В.В. Клюев, В.Е. Шатерников. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 272 с.

26. Горелик Г.С. Колебания и волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику. М.: Изд-во физико-математической литературы, 1959. - 572 с.

27. Горкунов Э.С. Влияние пористости слоев на магнитные свойства многослойных ферромагнитных изделий / Горкунов Э.С., Митропольская С.Ю., Алексиев A.A. // Дефектоскопия. 2006. - №5. - С. 3-9.

28. Горкунов Э.С. Влияние упругой и пластичной деформации на коэрцитивную силу пористых ферромагнитных материалов / Горкунов Э.С., Захаров В.А., Мужицкий В.Ф., Ульянов А.И., Чулкина A.A. // Дефектоскопия. 1992. №10. - С. 3-36.

29. Горкунов Э.С. Магнитные и электромагнитные методы оценки износостойкости стальных изделий / Горкунов Э.С., Сомова В.М.,

30. Макаров A.B., Коган J1.X., Коршунов Л.Г. // Дефектоскопия. 1995. № 6. -С. 33-39.

31. Горкунов Э.С. Магнитные методы контроля качества поверхностного упрочнения стальных изделий / Горкунов Э.С., Лапидус Б.М. Свердловск: РИСО УНЦ АН СССР, 1986. - 56 с.

32. Горкунов Э.С. Магнитные приборы контроля структуры и механических свойств стальных и чугунных изделий // Дефектоскопия. -1992. №10.-С. 3-36.

33. Горкунов Э.С. Магнитный структурно-фазовый анализ ферромагнитных сталей и сплавов// Дефектоскопия. 1991. № 4. - С. 24-56.

34. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.

35. ГОСТ 18353-79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.

36. ГОСТ 24289-80. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения.

37. ГОСТ 24450-80. Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения.

38. ГОСТ 25.315-82. Контроль неразрушающий электрический. Термины и определения.

39. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.

40. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

41. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности.

42. ГОСТ Р 52857.6-2007. Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках.

43. ГОСТ Р ИСО 12718-2009. Контроль неразрушающий. Контроль вихретоковый. Термины и определения.

44. Гусенков А.П. Малоцикловая прочность оболоченных конструкций / Гусенков А.П., Москвитин Г.В., Хорошилов В.Н. М: Наука, 1989. - 254 с.

45. Давыдкин С.А. Анализ аварий на объектах нефтегазовой промышленности / Давыдкин С.А., Намычкин А.Ю. // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. 2007. 6(16). - 7 с. URL: http://ipb.mos.ru/ttb/2007-6.-0420700050/0079

46. Дорофеев A.J1. Электромагнитная дефектоскопия / Дорофеев A.JI., Казаманов Ю.Г. М.: Машиностроение, 1980. - 232 с.

47. Дубов A.A. Проблемы оценки ресурса стареющего оборудования // Безопасность труда в промышленности. 2002. №12 - С. 30-38.

48. Дубов A.A. Способ определения предельного состояния металла и ресурса оборудования с использованием параметров магнитной памяти металла // Контроль. Диагностика. 2004. №1 - С. 8-16.

49. Дубов A.A. Экспресс-метод контроля сварных соединений с использованием магнитной памяти металла // Сварочное производство. -1996. №11.- С. 33-36.

50. Дубов A.A. Физические основы метода магнитной памяти металла / Дубов A.A., Влавов В.Т. М.: ЗАО «ТИССО», 2004. - 424 с.

51. Дякин В.В. Теория и расчет накладных вихретоковых преобразователей / Дякин В.В., Сандовский В.А. М.: Наука, 1981.- 136 с.

52. Жуков C.B. Исследование параметров полей механических напряжений в металлических конструкциях приборами «Комплекс-2». Сервер «Неразрушающий контроль в России» / Жуков C.B., Копица H.H. URL: http://www.ndt.ru/articles/dtest.shtml

53. Зацепин H.H. Физические методы и средства неразрушающего контроля. Минск: Наука и техника, 1976. - 264 с.

54. Ибрагимов И.Г. О возможности измерения напряжений в сварных швах методом потерь перемагничивания / Ибрагимов И.Г., Вильданов Р.Г. // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2005. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Ibragimov/Ibragimov l.pdf

55. Ибрагимов И.Г. Оценка напряженно-деформированного состояния резервуаров методом потерь перемагничивания / Ибрагимов И.Г., Вильданов Р.Г. // Безопасность труда в промышленности. 2004. №7. - С. 36-38.

56. Калашников С.А. Влияние условий эксплуатации на усталостную прочность оболочковых конструкций из стали 09Г2С: Дис. . канд. техн. наук. Уфа, 1998.

57. Касаткин A.C. Электротехника: Учеб. пособие для ВУЗов. / Касаткин A.C., Немцов M.B. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440 с.

58. Кирюшин O.B. Управление техническими системами: курс лекций. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. 116 с.

59. Клейменов A.B. Анализ влияния промышленных рисков на эффективность нефтегазовых проектов // Газовая промышленность. 2008. №9. - С. 44-46.

60. Кондрашова О.Г. Причинно-следственный анализ аварий вертикальных стальных резервуаров / Кондрашова О.Г., Назарова М.Н. // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2004. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Kondrashova/Kondrashoval.pdf

61. Кондрошова О.Г. Определение ресурса адаптивности нефтезаводского оборудования к накоплению повреждений металла по изменению магнитных характеристик: Дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2006.

62. Коробцов A.C. Показатели качества неразрушающего контроля // Контроль. Диагностика. 2006. №1. - С. 32-42.

63. Кузеев И.Р. Оценка предельного состояния конструкционных материалов феррозондовым методом контроля / Кузеев И.Р., Наумкин Е.А., Кондрашова О.Г., Шарипкулова А.Т. // Нефтегазовое дело. Уфа: Изд. «Нефтегазовое дело». 2005. т. 3. - С. 293-296.

64. Кузеев И.Р. Электромагнитная диагностика оборудования нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств: Учеб. пособие / Кузеев И.Р., Баширов М.Г.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. 294 с.

65. Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения: Учеб. пособие для вузов. М: Радио и связь, 1985. - 368 с.

66. Кулеев В.Г. Влияние механических напряжений на некоторые свойства магнитострикционных материалов / Кулеев В.Г., Бородин В.И. Теория. -ФММ. 1973. 33. вып. 2. -С. 227-240.

67. Кулеев В.Г. Магнитоупругие явления в ферромагнитных сталях в малых магнитных полях, перпендикулярных направлению действия циклических растягивающих и сжимаемых напряжений / Кулеев В.Г, Ригмант М.Б. -ФММ. 1995. 79. вып. 1.

68. Кулеев В.Г. Нулевые линии поля рассеяния на поверхности ферромагнитных стальных труб с дефектами / Кулеев В.Г., Дубов A.A., Лопатин В.В. // Дефектоскопия. 2002. №5. - 62 с.

69. Кулеев В.Г. О возможности использования зависимости остаточной намагниченности от упругих напряжений для их неразрушающего контроля в стальных ферромагнитных конструкциях / Кулеев В.Г., Атангулова Л.В., Вида Г.В. // Дефектоскопия. 2000. №12. - С. 7-19.

70. Кулеев В.Г. Экспериментальное изучение полей рассеяния упруго- и пластически изогнутых стальных труб в поле земли / Кулеев В.Г., Атангулова Л.В., Вида Г.В. // Дефектоскопия. 2003. №5. - С. 62.

71. Ленджер Б.Ф. Расчет сосудов давления на малоцикловую долговечность // Техническая Механика. 1962. № 3. - С. 97-113.

72. Маннапов Р.Г. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования.//Химическая промышленность, 1991. №10. - С. 53-55.

73. Маннапов Р.Г. Прогнозирование ресурса оборудования по изменению параметров технического состояния. //Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. №3. - С. 15-17.

74. Маннапов Р.Г. Прогнозирование ресурса оборудования по статистике повреждений // Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. № 9. -С.11-13.

75. Махутов H.A. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении / Махутов H.A. Воробьев А.З., Гаденин М.М. и др. М: Наука, 1983. - 271 с.

76. Махутов H.A. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2-х частях / H.A. Махутов. Новосибирск: Наука, 2005. -Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. - 494 с.

77. Махутов H.A. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2-х частях / H.A. Махутов. Новосибирск: Наука, 2005. -Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. - 610 с.

78. Махутов H.A., Пермяков В.Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск: Наука, 2005. - 515 с.

79. МДС 53-2.2004. Диагностирование стальных конструкций. М.: Изд-во стандартов, 2005. - 20 с.

80. Меньшиков В.В. Опасные химические объекты и техногенный риск: Учебное пособие / Меньшиков В.В., Швыряев A.A. М: Изд-во Химич. фак. Моск. Ун-та, 2003. - 254 с.

81. Механика малоциклового разрушения / Под общ. ред. H.A. Махутова, А.Н. Романова. М: Наука, 1986. - 264 с.

82. Михеев М.Н. Магнитные методы, структурного анализа и неразрушающего контроля / Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Москва: Наука, 1993.-320с.

83. Михеев М.Н. Связь магнитных свойств со структурным состоянием вещества (физическая основа магнитного структурного анализа) / Михеев М.Н., Горкунов Э.С. // Дефектоскопия. 1981. №8. - С. 5-22.

84. Мокроусов С.Н. Актуальные вопросы предупреждения аварий и несчастных случаев при работах на объектах нефтегазового комплекса // Бурение и нефть. 2007. №12. - С. 42-46.

85. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭТС», 1997.-389 с.

86. Мужицкий В.Ф. Многопараметровый метод оценки напряженно-деформированного состояния стальных изделий и трубопроводов / Мужицкий В.Ф., Султанов М.Х., Загиидуллин Р.В., Макаров П.С. // Контроль. Диагностика. 2006. №8. - С. 17-22.

87. Наумкин Е.А. Оценка степени поврежденности материала оборудования по изменению степени затухания отклика электрического сигнала / Наумкин

88. Е.А., Бикбулатов Т.Р., Кузеев М.И. // Электронный научный журнал

89. Нефтегазовоедело».=2011.№5.

90. URL: http ://www.ogbus,ru/authors/Naumkin/Naumkin 3 .pdf

91. Наумкин E.A. Двухпараметрический контроль различных стадий упругопластического нагружения образцов из стали 09г2с / Наумкин Е.А., Юмаева Э.Р., Бикбулатов Т.Р., Кузеев М.И. // Электронный научный журнал

92. Нефтегазовоедело».=2011.№5.URL:http://www.ogbus.ru/authors/Naumkin/Naumkin2.pdf

93. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В.Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филинов и др.; Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995. - 488 с.

94. Новиков И.И. Микромеханизмы разрушения металлов. М: Наука, 1991. -368 с.

95. ОСТ 26-291-94 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия

96. Промышленная безопасность в системе магистральных нефтепроводов: Научно-техническое издание / Н.Р. Ямуров, H.H. Крюков, P.A. Кускильдин, Ю.А. Фролов, Р.Г. Шарафиев, Р.И. Хайрудинов, М.В. Шахматов, В.В. Ерофеев, Ю.С. Петухов. М.: РАЕН, 2001.- 159 с.

97. Прохоров A.B. Оценка долговечности аппаратов, подверженных действию циклических нагрузок по изменению акустических и магнитных свойств стали. Дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2002.

98. Прохоров А.Е. Оценка степени поврежденности оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой усталости, с учетом параметров поверхностной энергии. Дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2005.

99. Рогов В.А. Методика и практика технических экспериментов: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 288с.

100. Смирнов В.И. Методы и средства функциональной диагностики и контроля технологических процессов на основе электромагнитных датчиков / Ульяновский государственный технический университет. Ульяновск: УлГТУ, 2001.- 190 с.

101. Соболев B.C. Накладные и экранные датчики / Соболев B.C., Шкарлет Ю.М. Новосибирск: Наука, 1967. - 144 с.

102. Справочник инженера по эксплуатации нефтегазопроводов и продуктопроводов.

103. Теплинский Ю.А. Оценка механических свойств и микроструктуры ферромагнетиков по магнитным характеристикам / Теплинский Ю.А., Агиней Р.В., Быков И.Ю., Александров Ю.В. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2004. №7. - С. 5-7.

104. Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. М: Интермет Инжиниринг, 2002. - 288 с.

105. Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов / Терентьев В.Ф., Оксогоев A.A. Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.-61 с.

106. Тикадзуми С. Физика ферромагнитизма. Магнитные свойства вещества. М.: Мир, 1983.-302 с.

107. Федеральный закон №116 от 21.07.1997г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»

108. Федосенко Ю.К. Становление, современное состояние и перспективы развития вихретокового контроля // Контроль. Диагностика. 2005. №5. -С. 71-75.

109. Филинов M.B. Подходы к оценке остаточного ресурса технических объектов / Филинов М.В., Фурсов A.C., Клюев В.В. // Контроль. Диагностика. 2006. №8. - С. 6-16.

110. Халимов А.Г. Техническая диагностика и оценка ресурса аппаратов / Халимов А.Г., Зайнуллин P.C. Учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. -408 с.

111. Чайка K.JI. Соблюдение требований промышленной и экологической безопасности основной критерий допуска компаний на российский рынок подрядных услуг в нефтегазовом комплексе // Нефтяное хозяйство. - 2007. №5.-С. 60-61.

112. Шарипкулова А.Т. Разработка метода оценки предельного состояния металла технологических трубопроводов по электромагнитным параметрам. Дис. . канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2009.

113. Шаталов A.A. Прогнозирование остаточного ресурса вертикальных стальных резервуаров / Шаталов A.A., Ханухов Х.М. Алипов A.B. // Безопасность труда в промышленности. 2005. №3. - С. 44-48.

114. Шаталов A.A. Состояние аварийности и травматизма на объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленностив 2005 г. / Шаталов A.A., Волынкова H.H. // Безопасность труда в промышленности. 2006. №5. - С. 17-19.

115. Шубин B.C. Прикладная надежность химического оборудования. Учеб. пособие. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. - 296 с.