автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Оценка работоспособности сварных технологических трубопровдов газоконденсатных месторождений в районах Крайнего Севера

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ НВИИ И ГАЗА лыэнл И.Ы.ШКША

На правах рукописи

СШАНЕНКО АЛЕКСАЩР ИВАНОВИЧ

УДК 621.791.052

ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ СВАРНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСЫН ТРУБОПРОВОДОВ ГАЗОКОЩШНСАИШ. МЕСТОРОШНИЙ В РАЙОНА! КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Специальноеть 05.03.06 - Технологяя ж машины

сварочного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации~на соискание

Згтеной с гене ни кандидата технжчэскжг вауж

Москва 1991 т.

Работа вшюлйвна в Государственной Академии нефти и газа имени Я.М.Губюша.

- кандидат технических наук, доцент Зорин Е.Е.

- доктор технических наук Макаров Г.И.

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Трубин ВЛ. *

- Ш "Ямбурггазодобычап

Защзта состоится в "^Ег^-ауд.

часов на заседании специализированного Совета К.053,27.07 в Государственной: Академии нефти и газа имени ,.„ ' ' И.Ы.Еубкива по адресу: 117917, ГСД-1, Москва, Ленинский проспект, 65. ;

С дассер|кдкей можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ им. И.М.Губкина. .

Ваш отзыв на автореферат в одной экземпляре, заверенный печатью, просим направлять но указанному адресу.

Автореферат разослан ^ " 199^'г.

Научный руководитель

оппоненты:

Ведущее предприятие

/ /

Ученый секретарь Совета /О/

канд.гехн.наук, доцент Е.Е.Зорин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Ш!

Г;ел ¿2 удльпость работы. Поддержание высокого уровня добычи уг-сщаводфх дного сырья возможно только при обеспечении надежности всех звеньев система добычи и транспортировки. В последнее десятилетие особенно высокими темпами развивалась добыча газа в районах Крайнего Севера - Уренгойское и Ямбургскоэ месторождения. К настоящему времени на долв эти регионов приходится более 65$ всей добычи газа.

Учитывая сложив ггрлро дно-клша тичэ с кие условия обустройство местороядений вэлось с использованием хладостойких сталей типа 09Г2С. Технологические и магистральные трубопроводы почти полностью выполнены из труб импортной поставки. Однако существует достаточно высокий уровень отказов и с увеличением сроков эксплуатации трубопроводных систем этот уровень будет неуклонно расти.

В перечне сварных конструкций газонефтяного комплекса, следует выделить'технологические трубопровода малого диаметра, хотя их протяженность измеряется тысячами километров, изучением их работоспособности занимались недостаточно. Условия эксплуатации характеризуются как жесташэ с высоким уровнем упруго-пластических деформаций, повторно-статическим. . циклическим и динамическим нагружением, коррозионной активностью транспортируемого продукта и высокими показателями электрохимической активности грунтов промплощадок и промышленных зон. Все это предъявляет высокие требования к надежности данных трубопроводных систем, а о учетом прокладки в зонах с .высокой плотностью населения и энер-гонасшценностыо, в районах со сложными природно-климатическими условиями и высокой степенью ремонтопригодности.

Целью работы являлось изучение сопротивляемости коррозиен-но-механичаскому разрушению сварных трубопроводов, малого диаметра из стали,типа 09Г2С импортной поставки (на примере мегано-лопроводов) в' условиях Крайнего Севера и .на основе полученных результатдв разработать сварочно-юнтажную технологию ремонта и строительства я отказаться от импортной поставки труб малого диаметра.

Методы исследования. Коррозионные испытания сварных узлов с наложением термоцкклирования и определение скорости коррозии весовым методом; циклические испытания крупномасштабных сварных образцов и основного металла о поверхностным трещиноподобннм

концентратором напряжений; стендовые циклические испытания внутренним давлением полномасштабных трубных узлов с различной сте-' . пенью пластической деформации стенки трубы и поверхноотным тре-пршоподобным концентратором напряжений,* все циклические испытания проводились как при различных фиксированных отрицательных температурах, так и при наложении термоциклирования из области полокителышх в область отрицательных температур в климатическом диапазоне; ударную вязкость по ШарПИпроводили на образцах из труб импортной поставки и рулонярованных при различных отрицательных температурах; для изучения поверхностей изломов и структурного состояния металла сварного соединения использовали металлографические и фрактографические исследования; пра определении критических размеров усталостных трещин и скорости развитая использовали метод "меток" и критерии механики разрушения.

1, Установлено существование достаточно узких критических интервалов отрицательных температур в климатическом диапазоне 1 для феррито-пэрдигных стаей, в которых существует ансыальнониз-кая сопротивляемость разрушению. При прохождении этого интервала в сторону нагрева или охлазденяя показатели трбциностойкости восстанавливаются. ,

Особо значительное снижение показателей трещиностойкости отмечалось для хладостойкой стали типа 09I2C. .

2. Обоснована возиссаость использования сталей типа 10СП о фиксированной степенью пластической деформации (до 12/0 для стационарных трубопроводов в районах с низкими климатическими тешаратураш. '

¡Практическая ценность работы заключается в обосновании воз-коаноста нспользсвания с тале £ типа 20СП для сварных технологических трубопроводов в районам с низкими климатическими теше-рятураш. ;

• Разработана технология ремонта и строительства штанолопро-еодов вэ прдаошовных рулошрсвакных дошюиэршх труб (длиной до 850 котров) кз стала 10СП 0 57 X 3,5 т, что дало экономический вффакт Оолоо 12,0 тыс. рублей на I км трассы и возможность отказаться о? к?тортша поставок труб дяя роконта в оооругошш *ятавадопрозо5£в. \'

Разработана ыотодака натурных испытаний н исслёдована работоспособность кольцевых стыков трубопроводов 0 57 X 5,0 мм,

вшгалнешшх контактной сваркой без удаления внутреннего грата. Возможная эксплуатация трубопроводов с внутренним гратом на . монтажных кольцевых стыках была включена в нормативный документ и проект по обустройству Уренгойского и Ямбургского ГКМ и дала годовой экономический эффект болао 140 тис. рублей.

Алообапия работы. Основные положения работы доложены на У1 региональной научно-производстванной конференции спэцишшо-тоз и ученых. "Особенности разработки и эксплуатации Уренгойского и Ямбургского ГИЛ" (г. Новый Уренгой, апрель 1989 г.); на заседании научно-методической комиссии по стандартизации в области механики разрушения ассоциации КОДАС (г. Москва, апрель» 1990 г.); на международной конференции "Сварные конструкции" (г. Киев, сентябрь, 1990 г.); на Ш региональной конференции "Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Западной Сибири" (г. Новый Уренгой, апрель, 1991 г.); на семинаре кафедры "Сварка и защита от коррозии" Государственной Академии нефти и газа имени И.Н.Губкина (г. Москва,'сентябрь, 1991 г.).

Структура ц о баем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и приложений. Содержит 119 страниц машинописного текста, 34 рисунка, 12 таблиц и 89 наименований литературных источников.

ОСНОВНОЕ С0ДЕР1АШЕ РАБОТЫ

Во введение рассмотрены общие вопросы, связанные с ремонтом, восстановлением и строительством технологических трубопроводов в районах Крайнего Севера, Отмечены технологшэсмш трудности в проведении сварочно-монтажшх работ в полевых условиях. Поставлены задачи для разработки ресурсосберегающих технологий на база отечественных материалов. Дан краткий обзор проведанной работы, сформулиррвана научная новизна и показана практическая ценность подученных результатов.

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования.

'Проведена классификация трубопроводов по назначении, условиям эксплуатации и ремонтопригодности.

Выделена группа трубопроводов малого диаметра (57...I0Q ш) по основным классификационным признакам. Представителен данной группы являются метанолопровода.

Уренгойское газоконденсатное^месторождение обустраивалось с использованием труб малого диаметра импортной поставки, Ыогяно-

лоцроводы полностью изготовлены из импортных цельнотянутых труб стали типа 09Г2С. ■

Трубопровода малого диаметра представляют собой составную часть системы по сбору и транспортировке углеводородного сырья. Протяженность измеряется тысячами километров.-

Строительство трубопроводных систем в районах Крайнего Севера всегда представляло сложную научно-техническую задачу. Эксплуатация трубопроводов в данных природно-климатических условиях сопровождается целнм комплексом негативных воздействий на несущую способность стенки сварной трубы. К ним можно отнести:.

• высокий уровень неконтролируемых упруго-пластических деформаций, вызванных сезонной подвижкой грунтов;

низкие температуры и наличие термоциклирования из области положительных температур транспортируемого продукта в область . отрицательных при остановках, ремонте, разрушении, обваловки • и т.д.;

сложная коррозионная ситуация из-за большого количества водных переходов, наличие блуддаодих токов от силовых энергетических установок.

Учитывая вышеизложенное следует ожидать с увеличением срока эксплуатации нарастание потока отказов трубопроводных сне-* ге'И. Резкое сокращение объемов закупки труб малого диаметра оо-лсшшэт проведение аварийных и регламентных ремонтов, строи- '. тельство новых трубопроводов. Это послужило причиной разработки технологии сэарочно-монтажных работ , при ремонте и строительстве стандартных технологических трубопроводов малого диаметра из маломерных труб (800.. .850 м), поставляемых в бунтах, с использованием отечественных сталей.

Трубопроводы малого диаметра в настоящее время монтируются тремя основными способами сварки: ручной электродуговой, контактной сваркой и высокотемпературной пайкой. Для прогнозирования ресурса работы таких сварных соединений на трубопроводах малого диамэтра в условиях Крайнего Севера из стали типа 09Г2С импортной поотавки нет достаточных данных. Это затрудняет обосновать требования и определить предельные параметры «против-ляз&ости, разрушению сварных соединений и основного, металла тех-ШЛ0Г2^0СХ1а трубопроводов. ' : \

Анализ отказов на технологических трубопроводах показал, Ч2:о mzóasLUQO ях чзело приходится на весоше-осенний период . хода, когда существует наибольший градиент перепада температур

за сутки (до 30...35°С). В этот период наблюдается наибольшая подвижка грунтов и наибольшее контактное деформирование трубопроводов. Это характерно для условий эксплуатации трубопроводов смешанной прокладки (надземной и подземной) в районах вечной мерзлоты.

Использование рулонироваяных груб малого диаметра, кроме очевидных преимуществ, требует решения целого ряда достаточно сложных научно-технических задач:

оценить надежность сварных рулонированных труб из стали 10СП с определением параметров коррозионно-механического разрушения основного металла и сварного соединения применительно к условиям Крайнего Севера;

разработать технологию производства электросварных длино-мэрных труб;.

разработать технологию сварки прп изготовлении и монтажа труб малого диаметра, поставляемых в бунтах;

разработать комплекс оборудования для транспортировки и монтажа труб в бунтах. ,

В данной работе предстояло провести сравнительную оценку работоспособности рулонированных дпшомерннх труб 0 57 х 3,7 мм из стали ЮСП и штучных труб импортной поставки из стали типа 09Г2С 0 57 х 4,5 мм, разработать монтажную технологию сварки кольцевых неповоротшх стнков рулонироваюшх труб.

Дельта диссертационной работы является: определенно корро-зионно-механяческих характеристик сварных технологических трубопроводов с учетом особенностей эксплуатации в районах Крайнего Севера (на примерз ме т а ко ло проводов из труб импортной поставки стали типа 09Г2С) и разработка ресурсосберэганэдей технологии сварочно-монташшх работ при ремонте и строительстве стационарных технологических трубопроводов из отечественных сталей,

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие' задачи:

разработать методику и оборудование для оценки коррозион-но-механических характеристик сварных соединений и основного металла с учетом условий эксплуатации в районах Крайнего Севера; •

провестз.сравнительные испытания сварных трубных соединений из импортных сталей и предлагаемых отечественных с фиксированной степенью пластической деформации; -

разработать монтажную технологию■сварки неповоротяих стыков рулонировашшх труб.

Глава 2.' Коррозионно-моханические характеристики сварных трубопроводов из сталей типа 09Г2С импортно^ поставки

Из проведенного анализа условий эксплуатации и режимов на-гругешм технологических трубопроводов следует, что металл сварного соединения и основной металл должны обладать достаточно высокими характеристиками сопротивляемости разрушению в широком диапазоне климатических температур.

Для колучёния достоверных данных была разработана методика к испытательное оборудование (защищенное авторскими свидетельствами), позволяющие учесть особенности эксплуатации в районах Крайнею Севера.

. В процессе строительно-монтажных работ и эксплуатации (при сезонной подвижке грулта) технологические трубопроводы получавт локально значительный уровень пластической деформации. Так на мэ-танолопроводах при укладке плети в трассу, появлении "арок", фиксировалась пластическая деформация стенки трубы до 12$.

Ручнея электродугозая сварка неловоротных стыков на трубах диаметром до 100 ш сопровождается высоким уровнем брака. Это послужило основанием применения контактной сварки. В процессе контактной сварки образуется внешний и внутренний трат. Удаление внутреннего грата достаточно трудоемкий процесс.

Образцы вырезались из трубы 0 57 х 5,0 км стали типа 09Г2С с кольцевым швом, выполненным ручной злектродутовой сваркой (ЗДС), контактной сваркой о удаленным внутренним гратог. и без ' удаления, а также высокотемпературной, пайкой. Из трубы,путем продольной разрезки, получали три образца шириной 55 мы $ душной 350 та. Концы сегментов расплющивали на прессе для закрепления в захватах машны. Испытание вели в рэизло: 'Оточ *=0,95 6~т, R и 0,5» частота вагруяэиия 120 цикл/мин. Образец при испытанна доводился до раэруиения.

Иошиюали образцы с 2,0; 6,0% z без пластической деформации. '

Результаты испытаний показали, что для всех сварных образцов наличие пластической деформации на уровне 6,0$ приводит к паданюэ циклической долговечности в 2,0...2,5 раза. Это свидетельствует о высокой чувствительности стали типа \09Г2С к плас-гнчэсиой деформации, \

Испытание сварных образцов, выполненных контактной сваркой о удалогсмм и без удаления внутреннего грата, показало низкую

чувствительность сварного соединения к возможной концентрации напряжений от внутреннего грата. Это позволило разрешить эксплуатацию трубопроводов о внутренним гратом на монтаяных коль- ' цевых стыках с включением в нормативную документацию и проект по обустройству Уренгойского и Ямбургского ГШ.

Оценку сопротивляемости хрупкому разрушению стали типа 09Г2С при температурах +20°С, ~40°С и -70°С с пластической до-формацией 0; 2,0 и 8,0% на иаздую температуру вели по составляющим ударной вязкости: работе зароздения - А3 и работе рао' пространешш - Ар трещины.

Результаты подтвердили высокую чувствительность стали типа 09Г2С к пластической деформации. Работа зароздения и расу- : пространения трещин при 8,0^ пластической деформации падает почти в 2,0 раза при комнатной температура и в 2,5 раза при -40°С.

Из работ, проводимых на кафедре "Сварка и защита от коррозии" ГАНГ имени И.М.Губкина иод руководством доцента Зорина Е.Е., известно, что для фэррито-горлитнкх сталей в отрицательном диапазоне климатических температур существует.' интервал, в котором сталь существенно теряет сопротивляемость разрушению. Причем, этот интервал совсем необязательно находится в районе крайне низких температур. При прохождении этого интервала в сторону нагрева или озиаэдения параметры грещиносгойкости восстанавливаются. Так как для каждой стали определение .этого интервала достаточно трудоемкое дело, то была предложена методика термоциклирования в процессе испытаний.

Суть данной методики заключается в том, что при нагружении образца идет его охлаждение до заданной отрицательной температуры (она определяется нормативными сдаточными документам, например -60°С}, при достижении ее охлаждение прекращают и нагрев образца идет естественным путем до температуры окружающей среды. При достижении положительной "комнатной" температуры охлаадэ-' нка включается снова. Количество термоциклов определяется длительностью' механических испытаний.

Такой ввд охлаэдения позволяет существенно повысить достоверность испытаний, так как не зная критического интервала отрицательных температур, мы в нем проводам механическое нагРУ~ усенне. Это особенно важно для районов с низкими климатическими температурами.

Наложение термоциклирования в диапазоне +16°С..,-50°С на

крупномасштабный образец из стали типа 09Г2С со сварным швом, выполненным РДС, при циклическом нагружении при б^о* =0,8; • ■ 1,0 и 1,2 б" т, К.= 0,5, частоте нагрузке кия 120 цикд/мин» снизило долговечность в 1,6...2,0; 2,0...2,5 и ,3,0...3.2 раза соот-'ветотвенно.

При циклическом испытании С &то а = 0,Ь б>т, R. = 0,5, •частота нагружвния 120 цикл/мин) плоских крупногабаритных образцов из стали типа 09Г2С с поверхностным трещиноподобныы концентратором напряжений при фиксированных температурах: +20, -10, -20 и -40°С установлено резкое увеличение скорости подрастания усталостной трещины (в 9...12 раз) при температуре -40°С (рисЛ]

Коррозионные испытания вэли на "катушках" (длиной 150 мм), вырезанных из грубы 0 57 х 5,0 мм сталь типа 09I2C, с кольцевым швом, выполненным РДС контактной сваркой оплавлением и высокотемпературной пайкой.

Катушки погружались в грунт, коррозионной ячейки и заливались 3^-шм раствором//aCí. Испытания велись на базе 15000 часов. Одна часть образцов вместе с,коррозионной ячейкой вносшшс! и выносилась ежедневно в зимнее время на улицу на 12 часов.

■ Скоробть коррозии определяли весовым методом.

Результаты показали, основной металл и сварные соединения, выполненные ЭДС, высокотемпературной пайкой и контактной сваркой, обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью в нейтральных средах (не более 0,1...0,15 ым/год). Коррозионный процесс можно условно разбить на две части: период повышенных скоростей коррозии до образования на поверхности плотного покрытия из продуктов коррозии и период стабилъноннзкой скорости коррозии при сформировавшемся покрытии из продуктов коррозии.

Глава 3. Трещиностойкость стали 1ССП с фиксированным , уровнем пластической деформации и с учетом влияния условий эксплуатации в районах Крайнего Севера

Б вашей стране имеется опыт изготовления длиноыервых труб (до 1500 штров) диаметром от 30 до 80 мм, поставляемых к месту ионгига в бунтах. Трубы изготавливаются из сталей, феррито-пер-,летного класса, прямошовкые. ' ^

Учитывая условия эксплуатации, была предложена сталь ЮСП. Дяя агйцнонАрнм трубопроводов использование рулонированных даи-. напорных труб в районах с низкими климатическими температурами' сделано бшга впервые в отечественной и зарубежной практике.

Согласно строительных норм, сталь 10СП рекомендуется использовать до температуры -30°С. В районах Уренгойского ГКМ средняя суточная температура зимой колеблется от -25°С до -42°С. Руло-нирование труби в процесса производства и размотка на трассе сопровождается значительной пластической деформацией стенки трубы. По нашим данным этот уровень может меняться от 4% до 7.. .В% для труб 0 57 юл и толщиной стенки до 4,0 мм. Расширение границ в области отрицательных температур до ~40°С дня использования стали ЮСП с фиксированным уровнем пластической деформации потребовало большого объема исследований.

Имея данные по сопротивляемости разрушению стали типа 09Г2С и ее сварных соединений при фиксированных отрицательных температурах и наложении термовдклирования, были проведены испытания стали ЮСП и ее сварных соединений, выполненные РДС, по полной схеме.

Оценка сопротивляемости хрупкому разрушению по составляющим ударной вязкости показала, что сталь ЮСП имеет низкую чувствительность с пластической деформацией 2, 8 и 12%. При комнатной температуре работа зарождения и развития трещнны на 15...20% выше стали типа 0912С, в зависимости от уровня пластической деформации при температуре -40°С от 40$ до 2 раз при нуле и &% пластической деформации соответственно. При -70°С у стали ЮСП значения работы зарождения и развития разрушения ниже стали типа 09Г2С более чем в 2 раза при отсутствии пластической деформации, на 20...40$ при 2% пластической деформации и на 1С...20$ вше при В% пластической деформации.

Налояенда термоцшишрования в диапазоне +16 ~ -50°С на сварной крупномасштабной образец при циклических испытаниях при ^ток - 0,8; 1,0 и 1,2показало, что у стали ЮСП в критическом диапазоне отрицательных температур нет такого существенного падения сопротивляемости разрушению, как у стали типа 09Г2С.

Определенно параметров циклической трещиностойкости стали ЮСП с пластической деформацией при фиксированных температурах +20;- -10; -20 и -40°С показало, что скорость развития трещины при температурах +20 и -20°С практически одинакова со скоростью раз§нти?: трещины в стало типа 09Г2С; при -Ю°С она на 30...40? выше, а при.-40°С на порядок ниже чем в стали типа 09Г2С (см. рис. I)• ;

Для определения скорости развития усталостной трещины от поверхностного концентратора напряжений, использовали метод

"меток". Образец при испытании доводился до разрушения.

Из результатов исследования можно сделать вывод, что для стали ЮСД критический интервал отрицательных температур лежит в районе -Ю°С, но падение сопротивляемости разрушению в критическом интервале у стали ЮСП с фиксированной пластической деформацией значительно меньше, чем у стали типа 09Г2С в районе ~40°С.

Глава 4. Разработка сварочно-монтажной технологии ремонта и строительства технологических трубопроводов из

рулонировашшх труб стали ШСП . •

>

Для, проведения натурных испытаний труб был спроектирован и построен стенд, позволяющий проводить циклическое нагружение внутренним гидравлическим давлением труб длиной 1500 мм и диаметром до 320 мм.

Система охлаждения позволяет проводить испытания при фиксированных температурах и наложении тормоциклиррвания.

Исшпыэались трубы -0 57 х 4,7 мм из стали типа 09Г2С импортной поставки с кольцевым швом, выполненным ВДС и трубы из стали ЮСП 0 57. х 3,7 мм с кольцевым швом, выполненным РДС по разработанной технологии.

В стенках труб создавался внутренним давлением уровень напряжений ^ftiQx = 0,956"т, Я = 0,5, частота нагружения 12 цикл/мин.

Трубы из стали ЮСП вырезались из первой трети, середины и последней трети рулона. Длина рулона 850 метров, диаметр барабана намотки 2,2 мэтра.

На трубы фрезой 0,25 ш наносили с двух сторон от кольцевого шва поверхностные концентраторы напряжений вдоль оси трубы. Протяженность концентраторов 20 мм, глубина 20...25$ от толщины стенки (рис. 2).

В процессе испытания фиксировали число циклов до разрушения, скорость развития усталостной трещины (метод "меток") и критический размер трещины.

Исследование вели при фиксированных температурах +20; -20 и -40°С.

Результаты натурных испытаний подтвердили все закономерности, полученные на крупномасштабных шгаских образцах при одноосном циклическом растяжении (см. рис. 2). Это позволило рекомендовать для ремонта и строительства метанолопроводов длино-

мерные грубы 0 57 х 3,7 ым из стали ЮСП, поставляемые в бунтах.

Особенностью технологии сварки неповоротннх стыков рулони-розанных труб является конструкция концевого участка трубы. С целью повышения качества, надежности сварного соединения и уменьшения отекания расплавленного металла в процессе сварки, концевой участок трубы имеет винтообразную конфигурацию. На способ сварки подана заявка.

Технология монтажа трубопровода из рулонирсванних дшшомер-шх труб следующая: к ыэсту укладки труба доставляется в бунтах. В зависимости от диаметра в бунтах может быть от 60 до 1500 кат-ров трубы.

Бунт устанавливается на бунторазмотчин, далее конец трубы, после прохождения через правильные ролики, приваривается к нитке газопровода, и в процессе движения бунторазмотчика труба раз-1,!ативается из бунта вдоль трассы.

' ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлена высокая чувствительность импортной стали типа 09Г2С и пластической деформации. При уровко &% циклическая долговечность сварных образцов падает в 2...2,5 раза.

2. Основной металл и сварные соединения, выполненные ЗДС, высокотемпературной пайкой и контактной сваркой обладают достаточно высокой стойкостью к коррозии в нейтральных средах (не более 0,1...0,15 т/год).

Коррозионный процесс можно условно разбить на две части:" период поведанных скоростей коррозии до образования на поверхности плотного покрытия из продуктов коррозии п период стабиль-яснггзкей скорости коррозии при сформировавшемся покрытии нз про- ' дукгов коррозии.

3. Отмочен критический интервал отрицательных температур

(в районе -40°С), где существуют низкие значения трещиностойкос-' тн стали типа 03Г2С а ее сварных соединений. При этой температуре, в 2...3,5 раза уменьшается значение критического размера треиршы, на 60...70% увеличивается скорость роста усталостной трещины.

4. Предложена методика испытаний сварных образцов и элемэн-: тов с наложением термоцщишроватя в области климатических температур. Это позволяет, при выборе материалов и технологий сэар-Iки конструкций для районов с низкими климатическими темпера-

турами, повысить достоверность испытаний.

5. Обоснована возможность использования груб из стали 10СД о фиксированной пластической деформацией (до 12%) для промысловых трубопроводов в районах с низкими климатическими температурами.

6. Предложена технология сварки неповоротных стыков труб малого диаметра РДС,. обеспечивающая более стабильное получение качественна сварных стыков. Сварка ведется до замкнутой синусоиде, что'позволило снизить число бракованных стыков с 60$ до 20*.

. 7. Использование рулонировашшх труб из стали 10СП уже позволило отремонтировать и построить 75 км метанолопроводов. Экономический эффект более 12,0 тыс. рублей на I км трасса.

Экономия валютных средств не подсчитывалась.

Основное содержание диссертации отражено в работах:

1. Степавенко А.К, Организация производственного контроля качества сварочных работ' на обустройстве Уренгойского месторождения. - Гез. докл. Механизация и автоматизация сварочных работ на предприятиях отрасли. - Москва, 1984.

2. Степэненко А.И., Филин B.C. Прогрессивная техника контроля качества сварки. // Газовая промышленность, - 1987,-$ 7. -С. 28-29.

3. Степаненко А.И., Филин B.C. Особенности организации свароч-но-монтажных работ и повышение качества сварки при прокладке трубопроводов диаметром 57 мм. // Газовая промышленность. Серия. Организация социалистического соревнования в газовой промышленности. Был. 3. 1987, - С. 26 - 28.

4. Степаненко А.И. Рационализация технологии сварки трубопроводов газосборных коллекторов с целью обеспечения их эксплуатационной надежно ста.-Те з. Докл. У1 региональной научно-техн. конф. специалистов и ученых. Особенности разработки и эксплуатации Уренгойского и Яибургского ГКМ. - г. Новый Уренгой, 1989.

5. Пашков D.H., Зажогвна O.A., Степаненко А.И. Статистический анализ разрушений магистральных газопроводов. - Тез. дбкл. комиссии по технике разрушений. Москва, 1990.

6. Степаненко А.И., Зорин Б.Е., Чежин С.П., Арабаджан Х.Э. Методика испытаний сварных соединений трубопроводов с учетом эксплуатационных условий. // Заводская лаборатория.-1990,

* 7. - С. 78 - ТО.

7. Степаненко А.И., Зорин 3,Е. Обеспеченна надежной эксплуатации трубопроводов малого диаметра путем внедрения прогрессивных методов сварки. - Тез. докл. УП региональной научно-те хн.конф.

- Г. Новый Уренгой, 1990, о. 8 - Э.

8. Степаненко Л.И., Зорин Е.Е., Чежин С.И. Влияние дефектов сварного шва на прочность сварного соединения в процэосе эксплуатации трубопроводов. - Тез. докл. УП региональной научно-техн. конф. - г. Новый Уренгой, 1990, с. 9 - 10.

9. Пашков D.H., Анксшов D.I1I., Дуйко A.B., Зайнулин P.C., Гум-г леров K.M., Степаненко А.И. О прогнозировании остаточного реоур-са пластических свойств сварных соединений и металла трубопроводов при длительном нагрузинии. - Тез. докл. Международной конференции "Сварныэ конструкции". Киев, 1990.

10. Ериклинцев В.В., Пашков Ю.И., Степаненко А.И. Анализ разрушений газопроводов и пути повышения качества труб. - Сб. научн. трудов. Совершенствование технологии производства труб. -Челябинск, 1990, с. 35- 42.

11. Зорин Н.Е., Пашков Ю.И., Степаненко А.И., Лаотаков Г.А. К оценке низкотемпературной прочности рулонированных труб, применяемых для строительства и ремонта матанолопроводов. - Тез. докл. Ш региональной научно-техн. конф. "Проблемы освоения'

нефтегазовых месторождений Западной Сибири". - г. Новый , Уренгой, 1991.

12. Степаненко А.И., Зорин Е.В. Актуальные задачи и перспективы .. совершенствования технологии строительства и ремонта трубопроводов малого диаметра, - Тез. докл. УИ региональной научно-техн. конф. "Проблемы освоения нефтегазовых иесгороздений Западной Сибири". - г.' Новый Уренгой, 1991.

13. Пашков D.H., Ершз В.В., Анистзов Ю.И., Степаненко А.И. Оцэн- . ка эксплуатационной надешости трубопроводов Уренгойского ГКМ.

- Тез. докл. Ш региональной научно-техн. конф. - т. Новый Уренгой, 1991, с. 24 - 25.

14. Зорин Е.Е., Степаненко А.И., Лапчанов Г.А. Коррозионно-меха-нкчэская прочность и статистика отказов трубопроводов. // Газовая црошияенносгь. - 1991, а 10. - С. 14 - 16.

15. Зорин Е.Е., Степаненко А.И., Мадеревская Е.К. Диагностика тру; бопроводных систем но применению физпко-шхашггескюс парамет-

• ров материала. - Тез. докл. 2-й-Международной конференции

"Контроль качества трубопроводов", Иосква, октябрь, 1991. 36. Борта В .Е., Саыаршов 13.3., Алъбов И.И., Лаячаков Г .А., Степанакко А.И. Приыенениэ труб малого диаметра в бунтах дня обустройства газокондэнсагкшс месторождений Крайнего Севера // Строительство трубопроводов, - 1991, Й 7, -С. 35 f 37.

♦го . о -й -го

т»„-*г1ГС; - -го'С;-«.0*С- к -5-рпг и .

-40 т*с

РиоЛ. Скорость развития усталостной трещина от поверхностного концентратора напряжений при различных фиксированных температурки испытанна крупногабаритных образцов, •

К - косч>! ициент интенсивности напряжений в вер. пине развивающейся.усталостной трещины

до

И

г,5

го

0.5

15 - 6

«I

1 ( \ \ > X / ' _

\ / А / __1 *

< \ / — г^/ Ч •

/V ^ /

/ \

^ оаггс

-4в

-20

-го г с

Рис.2. Параметры трещиностойкости трубных узлов из стали типа 09Г2С и рулонированных труб из стали ЮСП длиной 1500шл с поверхностными трещиноподобными концентраторами напряжений нагружаемыми переменным внутренним гидравлическим давлением при различных фиксированных температурах;

и - критический размер поверхностной трещины;

V - скорость развития поверхностной усталостной трсиртны