автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Оценка структурных параметров сталей и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной эксплуатации

На правах рукописи

ОЦЕНКА СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТАЛЕЙ И РЕСУРСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

05.02.01 - Материаловедение (в машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Бледнова Жесфина Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Заслуженный деятель науки РФ Пустовойт Виктор Николаевич;

доктор технических наук, профессор Крапошин Валентин Сидорович

Ведущая организация:

ЗАО «Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт «ИНЖГЕО», г. Краснодар

Защита состоится 21 декабря 2006 г. в 14 часов в аудитории К 128 на заседании диссертационного совета Д 212.100.02 Кубанского государственного технологического университета (350020, г. Краснодар, ул. Красная 135)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета

Автореферат разослан «17 » ноября 2006 г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, КубГТУ, диссертационный совет Д 212.100.02

Ученый секретарь диссертационного совета,

канд. техн. наук, доцент

Пунтус А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Многочисленные отказы вертикальных стальных резервуаров (РВС) и технологических трубопроводов наносят значительный экономический и экологический ущерб и приводят к риску жизни людей. Обострившиеся в последнее десятилетие проблемы остаточного ресурса обуславливают необходимость проведения исследований в вопросах механики, физики и химии деградадионных процессов, приводящих к изменению и повреждению структуры металла, снижению прочностных характеристик, образованию трехмерных дефектов коррозионного или усталостного характера и, как следствие, к отказам технических систем. Для количественной оценки деградационных процессов необходимо проведение исследований по оценке механических характеристик с учетом эффекта старения и накопленных повреждений с обязательными комплексными металлографическими исследованиями особенностей макро и микроструктуры. Несмотря на большой объем опубликованных исследований в области деградации основного металла в процессе эксплуатации (А. Вествуд, В.М. Горицкий, Э.М. Гутман, Г.В. Карпенко, B.C. Иванова, JI.C. Лившиц, В.И. Лихтман, X. Никольс, О.Н. Романив, У.Ростокер, В.А. Скудное М.И. и др.) и сварных соединений (Б.Е. Патон, Д.Л. Поправка, О.И. Стеклов, В.М., Чертов и др.) и разработки способов повышения долговечности металлоконструкций, подверженных коррозионно-механическому разрушению, задача прогнозирования разрушения конструкционных материалов и изделий из них в условиях воздействия нефтепродуктов до конца не решена.

Малоизученным остается вопрос степени опасности того или иного вида структурной поврежденности для образования и развития конкретного вида дефекта, либо снижения механических свойств до недопустимого предельного состояния. Поэтому оценка структурных параметров сталей и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной эксплуатации является актуальной задачей. Актуальность и практическая значимость исследований в этой области резко возрастает по мере увеличения

проектных ресурсов оборудования и повышения требований к безопасности, а в последние годы еще и в связи с увеличивающейся напряженностью их работы и повышающейся коррозионной активностью транспортируемой продукции и внешней окружающей среды.

Основанием для выполнения работы послужили:

- госбюджетная тема 6.5.2.01-05 кафедры ДПМ КубГТУ «Конструктивно-технологические методы повышения долговечности деталей машин и элементов конструкций, работающих в сложных условиях нагружения»;

- федеральная целевая НТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения»; подпрограмма 08.02 «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф»; проект 1.5.2. «Создание научных основ безопасности по критериям механики разрушения для проектных, запроектных и гипотетических аварий».

Цель работы. Оценка состояния металла и остаточных служебных свойств оборудования морского терминала, длительно контактирующего с нефтепродуктами, (резервуаров и технологических трубопроводов) с учетом влияния климатических условий, технологических и эксплуатационных дефектов и разработка методов повышения долговечности и надежности.

Основные задачи исследования:

- оценить влияние длительной эксплуатации стали, контактирующей с нефтепродуктами, на изменение ее структуры и механических свойств;

- произвести статистический анализ образования дефектов формы РВС в процессе эксплуатации и оценить напряженно-деформированного состояния (НДС) резервуаров с учетом эксплуатационных нагрузок, климатических условий, технологических факторов и дефектов формы;

- рассмотреть механизм коррозионно-усталостного разрушения сталей, находящихся в условиях длительного контакта с нефтепродуктами и разработать способы повышения долговечности и надежности сварных соединений, работающих в условиях воздействия коррозионно-активных сред;

- разработать конструктивно-технологические способы повышения надежности компенсационных систем, работающих с нефтепродуктами;

- оценить риск техногенного характера при эксплуатации оборудования морского терминала, длительно контактирующего с нефтепродуктами;

Объект исследования. Резервуары и технологические трубопроводы морского терминала ОАО «НК «Роснефть-Туапсенефтепродукт». Предметом исследования являются механические свойства материалов после различных сроков эксплуатации и ресурсные характеристики резервуаров с целью выработки рекомендаций по продлению ресурса, обеспечению надежности, безопасности и снижению риска разрушения.

Методология и методы исследования. Методы исследования, используемые в работе, (металлографический, дюрометрический, мультифрактальной параметризации, механических испытаний при статическом и циклическом на-гружении в условиях воздействия сред и кинетики роста трещин, коррозионных испытаний), базируются на основных положениях металловедения, термодинамики, физико-химической механики материалов, физического и математического моделирования, численного моделирования НДС методом конечных элементов (МКЭ). Обследования резервуаров и трубопроводов производилось современными методами неразрушающего контроля. Для обработки результатов использовались методы статистической обработки результатов. При решении поставленных задач использовались программы NASTRAN for Windows, MATCAD, STATISTICA.

Научная новизна:

- модель структуры материала, поврежденного в результате длительного контакта с нефтепродуктами, позволяющая оценить ее повреждаемость на основании аналогии структурной и термодинамической активности, подтверждаемая экспериментальным исследованием кинетики роста трещин;

- новый метод определения остаточного ресурса резервуара на основе предложенной модели материала, теории растворов и анализа кинетики роста трещины;

- результаты исследования влияния длительной эксплуатации в условиях контакта с нефтепродуктами (до 25 лет) на механические свойства стали и оценка структурных параметров на основе фрактально-синергетического и уп-ругопластически-деструкционного подхода;

- статистические закономерности формирования дефектов формы РВС (осадка основания) при малых сроках эксплуатации в условиях жаркого и влажного климата;

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- предложен способ повышения долговечности и надежности сварного соединения, работающего в контакте с коррозионно-активными средами;

- разработана конструкция компенсатора трубопровода, защищенная патентом РФ № 2265769;

- произведена оценка надежности и риска на основе численного моделирования НДС вертикальных стальных резервуаров с учетом монтажных, технологических, эксплуатационных, климатических факторов;

- предложен новый метод расчета степени деформации резервуаров в зависимости от климатических условий, позволяющий определять абсолютную и относительную погрешность изменения объема нефтепродукта;

- предложен экспериментальный способ определения остаточного ресурса РВС, контролируемый анализом состояния образца металла работающего в том же режиме малоциклового нагружения, что и резервуар (ПМ № 49265);

- произведена оценка риска с учетом обобщенной стоимости потерь и вероятности возникновения аварии.

Реализация результатов работы: результаты работы использованы при разработке проектов нормативных документов:

- «Правила технической эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов и инструкции по ремонту в системе ОАО «Роснефть» 2002;

- «Руководство по ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов в системе ОАО «Роснефть» 2002.

Основные положения, выносимые на защиту:

- модель структуры материала, поврежденного в результате длительного контакта с нефтепродуктами, позволяющая оценить ее повреждаемость;

- результаты экспериментального исследования влияния длительных сроков эксплуатации РВС (до 25 лет) на механические свойства и оценка структурных параметров сталей;

- результаты численного моделирования напряженно-деформированного состояния РВС с учетом монтажных, технологических, эксплуатационных, климатических факторов и оценка ресурса;

- способ повышения долговечности сварных соединений, работающих в коррозионно-активных средах;

- способ определения остаточного ресурса резервуара, контролируемый анализом состояния образца металла работающего в том же режиме малоциклового нагружения, что и резервуар (патент ПМ № 49265);

- патентно-чистый способ повышения надежности компенсационных систем и конструкция компенсатора трубопровода (патентом РФ № 2265769).

Достоверность полученных результатов обеспечивается методологией исследований, основанной на трудах отечественных и зарубежных ученых; использованием нормативных документов, статистических данных, современных методов неразрушающего контроля; минимальными погрешностями расчетных и экспериментальных данных и непротиворечивостью известным научным положениям.

Личный вклад соискателя состоит в постановке и реализации задач исследования, в сборе и обработке статистических данных, формулировке основных положений научной новизны и практической значимости, внедрении полученных результатов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на международных научных конференциях: «Инженерия поверхности» (Ялта, 2005); «Технический сервис машин» (Орел, 2000); «Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов» (Улья-

новск, 2001); «Современные материалы и технологии» (Пенза 2002); «Экология, экономика, техника и образование» (Туапсе, 2002); «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения, (С.-Петербург, 2005); «Неразрушающий контроль и диагностика» (Екатеринбург, 2005); «Надежность и ремонт машин», (Гагры, 2005); «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (Тольятти, 2006); III Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин (Якутск, 2006).

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 14 научных работах (3 в рецензируемой печати), 2 патентах РФ, 1 положительном решении по заявке на патент и использовано при разработке проектов 2 нормативных документов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников (120 наименований). Объем диссертации составляет 203 страницы, в том числе 93 рисунка 34 таблиц и приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение. Раскрывается актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цель, задачи, научная новизна исследований и их практическая значимость и положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведена характеристика объекта исследования — морского терминала, включающего два резервуарных парка из 59 резервуаров, морской причал с глубоководным нефтепирсом и систему технологических трубопроводов. Проведенный анализ опубликованных работ по проблеме отказов оборудования (резервуаров для хранения нефтепродуктов, технологических трубопроводов и компенсационных систем) и собственные исследования на основе использования актов технического состояния оборудования ОАО «НК «Роснефть-Туапсенефтепродукт» и заключений экспертизы промышленной безопасности Гостехнадзора России позволил выделить следующие основные факторы, определяющие его работоспособность и безопасную экс-

плуатацию: коррозионный износ резервуаров для хранения нефтепродуктов; дефекты сварных соединений и искажение формы стенки из-за низкого качества монтажа; неравномерные осадки основания; особенности воздействия климатических условий (температура от -19 до +39 °С, высокая влажность), способствующие ускоренному протеканию коррозионных процессов.

Анализ показал, что значительная часть отказов оборудования приходится на первые три года эксплуатации, т.е. до первого планового диагностического обследования. Показана необходимость и целесообразность проведения систематических исследований образования дефектов в первые годы эксплуатации для выработки рекомендаций по проведению своевременного планово-предупредительного ремонта без вывода резервуаров из эксплуатации.

Во второй главе приведены необходимые сведения о материалах методиках и средствах проведения исследований. Описаны оригинальные технологии повышения долговечности и методики исследования эксплуатационных свойств. Предложен технологичный комбинированный метод одновременного формирования сварного шва и защитного плазменного покрытия. Особенность процесса заключается в создании защитного покрытия из того же материала, что и свариваемые, при котором достигается равенство химических потенциалов материалов, что предотвращает интенсивную локальную коррозию сварного шва. Приведена конструкция установки для проведения испытаний на длительную прочность и малоцикловую усталость (патент ПМ № 49265), позволяющая при проведении исследований учитывать условия эксплуатации и повреждения конструкции. Достоинство предлагаемого способа, по сути не-разрушающего способа контроля состояния резервуаров, заключаются как в возможности мониторинга накопления коррозионных повреждений, так и в исследовании влияния конструктивных и технологических факторов на долговечность конструкции при оценке остаточного ресурса.

В третьей главе изложены результаты экспериментальной оценки свойств основного металла (рис. 1), металла швов резервуаров и технологических трубопроводов после различных сроков эксплуатации до 25 лет.

Рисунок 1 - Характеристики механических свойств основного металла исследованных резервуаров после 25 лет эксплуатации; светлая зона - область разброса значений

Длительная эксплуатация в условиях воздействия сред приводит к деформационному старению металла, т.е. к снижению сопротивляемости хрупкому разрушению. Коэффициент старения для исследованных сталей после 25 лет эксплуатации равен 1,1-И ,34. Испытания показали, что характеристики прочности имеют небольшие отклонения от нормативных значений, но наблюдается значительное снижение характеристик пластичности (рис. 2).

Рисунок 2 - Относительное изменение механических характеристик стали 09Г2С в зависимости от срока эксплуатации

Изменения механиче-характеристик различных зон сварного соединения в процессе эксплуатации стали 09Г2С, показали, что наиболее интенсивные деградационные процессы происходят в зоне термического влияния (ЗТВ): стт повышается на 12-13 % после 20 лет эксплуатации; характеристики пластичности снижаются (5 на 25-30 %). Анализ микротвердости сварного соединения показал наличие зон разной твердости 14002200 МПа. При нагружении совместная работа этих зон приводит к появлению специфических полей деформаций, которые оказывают существенное влияние на напряженное состояние конструкции. Микротвердость сварного соединения хорошо коррелирует с размером зерна (рис.3). Зонам повышенной микротвердости соответствует меньший размер зерна.

1

- — 1 — :

1:: 1; Я: - 1: —'1 к : ; ||

Ш 1 щ

1 * 8 | | 0! текучести

й—

1 : прочности

1 1-10 относительное

8 1 I *-15 остаточное

I ' • II относительное

Срок эксплуатации^ остаточное сужение

Рисунок 3 - Изменение размера зерна сварного соединения после 25 лет эксплуатации

Исследования деградации структуры сварного соединения в процессе длительной эксплуатации и в результате технологического процесса сварки (рис.4, табл. 1) проводились методом мультифрактальной параметризации структуры.

■ Рисунок 4 - Структура свар-

0 ного шва (1), зоны термиче-

■ ского влияния (3) и основно-

1 го металла (5) стали 09Г2С I после 25 лет эксплуатации

Расчет мультифрактальных характеристик осуществлялся с помощью программы МРЯОгот, разработанной в ИМЕТ им. А.А.Байкова РАН. В таблице I приведены результаты анализа сварного соединения стали 09Г2С после 25 лет эксплуатации (скрытая периодичность Д100; порог устойчивости £>100; размерность самоподобия £>0; однородность /100; адаптивность а^ )•

По результатам мультифрактального анализа построена фрактальная карта адаптации структуры сварного соединения стали 09Г2С, из которой следует, что большая часть исследованных точек перемещается в область деградации. Определение фрактальных характеристик позволило установить структурные изменения и оценить адаптационные свойства структуры.

Таблица 1 - Мультифрактальные характеристики структуры сварного соединения стали 09Г2С

Область № участка А100 -А 00 А> А Аоо V 4,

центр шва 1 -0,356 3,975 1,355 1,541 1,55 1,755 0,28 0,52

2 -0,16 2,987 1,392 1,626 1,653 1,74 0,265 0,5

3 -0,293 4,485 1,384 1,847 1,694 1,85 0,375 0,7

шов 4 -0,298 5,983 1,543 1,641 1,652 1,757 0,282 0,53

5 -0,259 5,986 1,592 1,595 1,632 1,796 0,321 0,6

6 - 0,254 4,041 1,561 1,656 1,685 1,844 0,369 0,69

край шва 7 -0,286 6,486 1,58 1,59 1,607 1,695 0,22 0,41

8 -0,312 6,169 1,507 1,652 1,672 1,772 0,297 0,56

участок! 9 -0,522 7,198 1,617 1,599 1,626 1,866 0,391 0,73

участок ВТТК 10 -0,496 6,896 1,5 1,557 1,567 1,861 0,386 0,72

участок отпуска 11 -0,293 6,492 1,548 1,58 1,592 1,919 0,444 0,8

основа 12 -0,238 4,446 1,52 1,399 1,42 1,779 0,304 0,57

Оценка остаточного ресурса может осуществляться по данным о техническом состоянии, полученных методом экспертных оценок (патент ПМ № 49265) по критерию образования или развития трещин при циклическом на-гружении; возникновению разрушения при наличии дефектов. Для резервуаров предпочтительным является первое из указанных предельных состояний. Исследования циклической долговечности стали 09Г2С при чистом симметричном изгибе при частоте 0,11 цикл/с в условиях воздействия эксплуатационных сред показали (рис. 5), что мазут является коррозионно-активной средой и приводит к снижению долговечности. Керосин менее активен и незначительно снижает долговечность только в области многоцикловой усталости.

Рисунок 5 - Кривые малоцикловой усталости в различных условиях эксплуатации: 1- испытания на воздухе; 2 - в 3% ИаС1; 3 - в мазуте; 4- в керосине Туапсинского терминала

Для оценки структурных параметров стали и остаточного ресурса резервуаров образцы могут подвергаться периодическому визуальному, металл графическому, 10 хи ^'аикл°" электронно-фрактографическому, дюро-

метрическому, рентгеноструктурному и мультифрактальному анализу. Проведенный анализ известных методик показал, что для количественной оценки

деградации структуры можно рекомендовать разработанной JL М. Рыбаковой упругопластически-деструкционый анализ. Анализ деструкционной диаграммы стали 09Г2С показывает, что точка деструкции соответствует напряжению деструкции 465 МПа и необратимой остаточной деформации 4,3%. С точки зрения концепции безопасной повреждаемости после достижения точки деструкции эксплуатация резервуара сопряжена со значительным риском.

В четвертой главе исследовано влияние эксплуатационных, технологических факторов и климатических условий на НДС и ресурсные характеристики РВС. Большой объем исследований по влиянию осадки основания на возникновение и формирование погиби и остаточный ресурс РВС в районах Сибири и Крайнего Севера, выполнен В.А. Прохоровым, В.В. Москвичевым, A.M. Лепихиным, А.П. Черняевым, В.Н. Пермяковым, JI.A. Алифановым.

Разность отметок смежных точек, мм ,.

Модуль разности отметок смежных точек, мм

Рисунок 6 - Статистические закономерности осадки основания РВС

Учитывая, что большая часть отказов РВС происходит в первые годы эксплуатации, нами выполнен детальный статистический анализ несовершенств формы РВС 10000 м3 и 20000 м3, эксплуатирующихся до 5 лет и более в климатических условиях Черноморского побережья РФ (рис. 6). Оценка опасности дефектов формы (осадки основания) произведена на примере пре-даварийного резервуара РВС №10 емкостью 20000 м3 (рис. 7). Проведенный анализ показал, что через 49 месяцев эксплуатации средняя осадка по окрай-кам днища резервуара составила 258 мм, полная осадка днища в центре резервуара составила 650 мм, крен резервуара по двум противоположным точкам 7

и 17 составил 170 мм. В процессе осадки основания резервуара искажение правильной цилиндрической формы резервуара приводит к перераспределению напряжений и вызывает отклонения образующих от вертикали, выпучины и вмятины (рис.8). Для оценки ресурса РВС произведена оценка влияния технологических и эксплуатационных факторов на НДС резервуара.

Мамимальиая рииовть выоотиых отметок иа длим« • i

i

j | Q Произведен ремонт!

Д1 основания j

/ 1

7 i -4-4-4- -t I I I-4--I I I п

¿-в-Ю-то'2* 1 I |

| | | | | ? ? | § | | § | § 111 § я § |

! ! ! : 1 ! ! М ! I ! ! ! ! I 1 I ! I <

Срок аксплуотацмм

Рисунок 7 - Максимальная разность высотных отметок на длине 6 м аварийного резервуара

Рисунок 8 - Общий вид резервуара № 10 РВС 20000 м3 в деформированном состоянии

Задача определения НДС обечаек резервуара решалась МКЭ и реализовалась в среде программного комплекса ЫАБТКАК как в линейной, так и в нелинейной постановке. Моделирование производилось с учетом всех конструктивных особенностей и климатических температур (от -20 до + 60 °С); толщину стенки принимали с учетом коррозии — по данным фактических замеров. Численное исследование НДС РВС 20000 м3 (рис. 9) дает удовлетворительное совпадение с фактическими значениями отклонений от вертикали.

Рисунок 9 — Эквивалентные напряжения по образующей 4 (а), перемещения по образующей 15 (б) от: 1 - гидростатического давления нефтепродукта; 2- давления и осадки основания; 3 — давления и температуры +60°С

Для оценки надежности РВС рассматривали неравномерную осадку в сочетании с другими нагрузками и воздействиями, в частности, с учетом макро-геометрических несовершенств сварного шва. Выполнено численное моделирование сварного соединения, имеющего радиальное смещение соединяемых листов 2 мм при толщине соединяемых листов 6 и 8 мм. Оценивалось влияние геометрии соединения на прочность с учетом изменения механических характеристик основного металла, сварного шва и ЗТВ. Использовалась упруго-пластическая модель материала (Е=2Т05 МПа, и ц=0,3). Проведенный анализ показал, что максимальный условный коэффициент влияния несовершенств составляет 1,27 (рис.10).

Рисунок 10 - Линии равного уровня коэффициента влияния несовершенств

Предложена методика оценки НДС резервуаров от

факторов климатического характера, основанная на

изменении объема нефтепродукта (табл.2). Разность

температур стенки и днища At рассматривается как

асимметричное температурное воздействие на стенку.

НДС представлена как суперпозиция термоупругого

состояния и краевого эффекта. Для оценки краевого

эффекта использовалось дифференциальное уравнение

цилиндрической оболочки при отсутствии силовой нагрузки. Односторонний

постоянный по высоте нагрев стенки солнечной радиацией представлялся

функцией, принимающей значение Т = Т0 cos0 при -к/2<0<п/2 и равной нулю

на остальной части оболочки. Здесь, То - амплитуда температуры, 0 - угловая

координата. Эта функция изменения температуры стенки апроксимировалась Таблица 2

Объем резервуара V, м3 Абсолютная погрешность AV, м3 Относительная погрешность Б, % Температура t, °С

10000 6,27 0,057 -20

15,93 0,15 20

25,04 0,23 60

20000 11,77 0,055 -20

30,66 0,14 20

49,55 0,23 60

рядом Фурье. Результаты расчета изменения объема резервуара за счет деформации в процессе его наполнения при разных значениях температуры окружающей среды и нефтепродукта приведены в таблице 2, а зависимость прогиба стенок от высоты налива нефтепродукта на рис. 11.

Рисунок 11 - Зависимость величины прогиба стенок РВС 20000 м3 от высоты налива:

1-Ь=2.23 м; 2- Ь=5.22 м; 3- Ь=8.20; 4-Ь=11.20 м; 5- Ь=14.16 м; 6- Ь=17.14 м

Резервуары часто выходят из строя в результате развития ло-

з/-/ / -У

/Л

кальных коррозионных процессов. Опасность заключается как в изменении физико-механических характеристик сталей под воздействием сред, так и в эффекте концентрации напряжений, что приводит к аварийным ситуациям. С помощью оптико-механического тепловизора методом сканирующей пирометрии в нижнем поясе РВС 20000 м3 была

обнаружена коррозионная язва, теплограмма которой представлена на рис. 12.

Рисунок 12 - Тепло-грамма коррозионного дефекта стали (М 1:1); в нижнем поясе резервуара (снимок получен на расстоянии 3 метров от корпуса резервуара) - (а); конечно-элементная модель дефекта - (б); линии равного уровня условного коэффициента концентрации напряжений- (в); надежность и экологический риск— (г).

450 Напряжения, МПа

Г)

В результате натурных измерений деформаций и напряжений в зоне дефекта при самом неблагоприятном сочетании нагрузок и статистической обработки результатов измерения (объём выборки п=18) математическое ожидание мак-

симального напряжения изменялось от туг=250 МПа до ту2=450 МПа, а а„ стали составило ту1=470 МПа (объем выборки 25). Среднеквадратические отклонения: Сту1=20 МПа; ау1=80 МПа. Расчет величины экологического риска и уровня надежности в области дефекта, выполненный с использованием программы МаАСАБ (рис.12.), показал, что экологический риск резко возрастает (от 3 тыс.$ при <т =250 МПа до 325 тыс.$ при о =450 МПа).

Основным фактором, ограничивающим долговечность сталей после определенного срока эксплуатации при контакте с нефтепродуктами, является коррозионное разрушение. Рассмотрение разрушения в коррозионной среде в условиях общей коррозии, активированной механическими напряжениями, на основе термофлуктуационного подхода, развитого в работах Э.Ф. Гутмана и др., позволило определить скорость коррозии и относительную долговечность. Для РВС 20000 м3 из стали 09Г2С радиусом 19,45 м, с переменной толщиной стенки, нагруженного внутренним давлением столба нефтепродукта высотой 17,88 м, собственным весом конструкции, включающим вес крыши 203 т (общая масса составляет 420 т), при коэффициенте запаса прочности 1,5, сгт=320 МПа и эквивалентных напряжениях в стенках резервуара, определенных МКЭ с учетом климатических температурных воздействий 140-239 МПа, относительная долговечность составляет 0,18, а скорость коррозии составила 0,11 мм в год для нижнего пояса резервуара при наличии подтоварной воды и 0,05 мм в год для верхних и средних поясов, что ниже допустимых значений.

При рассмотрении вопроса о развитии дефектов в стенках резервуаров, вызванных совместным воздействием коррозионной среды и напряжений, сделаны следующие модельные представления:

- рассматриваемый материал представляет собой раствор дефектов в железе, находящихся в динамическом равновесии; при определенном напряжении (начальном) динамическое равновесие нарушается, и количество избыточных дефектов растет; вакантные места коагулируют, образуя поры в вершинах микротрещин;

- при воздействии на деформируемый металл агрессивной среды, атомы которой способны диффундировать в деформируемый металла, в вершине микротрещины образуются поры заполненные атомами агрессивной среды;

- количество избыточных вакантных мест, выделяющихся при действующем напряжении, выше начального, или относительная длина формирующейся трещины 1/1^ пропорциональна относительному числу циклов переменных напряжений Ы/Ык или времени действия постоянного напряжения. Способность раствора (сплава) выделять при действующем напряжении избыточное количество вакантных мест назовем структурной активностью аст= 1/1 к =со.

Высказанные предположения основаны на ранее сформулированных положениях об аналогии повреждаемости и термодинамической активности, подтвержденных экспериментально: если термодинамическая активность компонента обладает отрицательным отклонением от закона Рауля, то имеет место торможение поврежденности и повышение циклической долговечности.

Согласно предложенному ранее механизму разрушения стали в условиях воздействия нефтепродуктов, ответственным за разупрочнение локальных объемов является водород и интегральной характеристикой охрупчивания и разупрочнения стали является величина положительного отклонения термодинамической активности растворенного водорода от закона Рауля.

4 1 з 1 - ВОЗД 2 - мазу 1 3 - морс 4 — нача трещин ух; т. ^ кая вода; льная / 5 мм. / У

Рисунок 13- Зависимость длины трещины от числа циклов нагружения стали 09П2С (пульсирующее растяжение, сттах=350 МПа)

10 20 30 40 N10°. цикл

Для ориентировочной оценки состояния металла можно воспользоваться геометрическим подобием кривых повреждаемости и термодинамической активности. По кривой, характеризующей положительное отклонение от закона Рауля для растворенного водорода (по сути «живучести») можно судить о накоплении повреждений в сталях, контактирующих с нефтепродуктами. Для экспериментальной проверки сформулированных положений рассмотрен более универсальный способ построения кривой «живучести» путем исследования кинетики роста трещин стали 09Г2С (рис. 13). Учитывая, что соотношение глубины и длины трещины колеблется в пределах 0,5-0,7, можно принять кри-

/ /к

у

у /

/ /

А

тический размер трещины 1к =20 мм при толщине стенок резервуаров 10 мм, в этом случае трещина будет сквозной. По данным кривой роста трещины строят кривую в координатах N/Nk — ///* — кривую «живучести» (рис. 14).

Рисунок 14 - Диаграмма живучести стали 09Г2С: 1- идеальная закономерность; 2 - отклонение от идеальности (мазут); 3- отклонение от идеальности (воздух).

Проведенный анализ показывает, что при достижении 80% базовой величины долговечности на воздухе длина трещины составит 30% от критической величины. При воздействии мазута такая же повреждаемость соответствует

V и,^ W,"» v,o ,

Nk N/Nk = 0,72, т.е. ресурс работы резервуара снизится на 8 %. На основании проведенных опытов можно считать, что сталь 09Г2С даже при максимально возможной частоте загрузки и разгрузки резервуаров (20-160 в год) может надежно работать в контакте с нефтепродуктами при сроке эксплуатации до 50 лет. Однако реальные металлы могут иметь трехмерные дефекты различного характера. Для стали 09Г2С с начальной трещиной 5 мм (кривая 4) срок службы сократится на 25 лет. Поэтому необходим мониторинг состояния резервуаров неразрушающими методами контроля с целью своевременного обнаружения дефектов и проведения восстановитель-

wj ных работ, одной из которых является '. V« ^»ч* предложенный способ восстановле-

f Ц fa,} 7,,

itM'

mi

Wirm .1* > ^

ния сваркой с последующим плазменным нанесением защитного покрытия (рис. 15).

^U^i"44'''1 ** ^ 09Г2С (а) и сварного шва с плазменным

Т.!*

Рисунок 15 - Структура стали (а) и сварного шва с плазм« покрытием из основного металла (б)

В пятой главе приведены инженерные приложения, обеспечивающие повышение надежности и безопасности соединительной арматуры, резервуаров и технологических трубопроводов, длительно контактирующей с нефте-

продуктами, и оценка техногенного риска при эксплуатации оборудования морского терминала. Выполнен анализ существующих компенсационных систем с целью выяснения основных технологических и конструктивных дефектов, приводящих при длительной эксплуатации к развитию дефектности, образованию трещин и потере устойчивости. Основным недостатком применяемых сильфонных компенсаторов является их неспособность воспринимать большие осевые и угловые перемещения.

Предлагается конструкция шарового компенсатора (рис.16), защищенная патентом РФ № 2265769, обладающая рядом преимуществ по сравнению с сильфонными: простота монтажа, возможность компенсации больших линейных и угловых перемещений; возможность работать при высоких давлениях и температурах и при значительных частотах изменения компенсационных размеров; простота и надежность в процессе длительной эксплуатации.

Рисунок 16 - Шаро-

Главной потенциальной опасностью, фактором риска при эксплуатации резервуаров и технологических трубопроводов является возможность возникновения аварии с разливом нефтепродуктов, образованием взрывопо-жароопасных концентраций паров, а также образованием в опасном паровоздушном облаке источника зажигания. При анализе условий возникновения и развития аварий и для получения объективной оценки опасностей и риска рассмотрены наиболее характерные сценарии возможных аварий.

Расчет вероятности возникновения и развития аварийных ситуаций выполнен с использованием методов анализа деревьев отказов и событий. Расчет ущерба выполнен на основе требований РД 03-496-02. Произведена оценка

вой компенсатор: 1,2,9,10 -внешние полусферы; 3,11 -прокладка; 4 - присоединительные патрубки; 5,7,14 -прямоугольные окна; 6,13 — внутренние сферы; 8,12,15 - соединительные патрубки; 16 — соединительные втулки; 17 - слой функционального материала.

риска с учетом обобщенной стоимости потерь и вероятности возникновения аварии (табл. 3).

Таблица 3- Вероятность возникновения наиболее крупных аварий

Наименование сценария аварийной ситуации Вероятность возникновения аварии

пожар взрыв

Разлив нефтепродуктов вследствие полного (квазимгновенного) разрушения РВС 20000 с дизельным топливом 1,6x10"6 в год .

Разлив нефтепродукта вследствие полного (квазимгновенного) разрушения РВС 10000 с бензином 1,6x10""5 в год 2,0x10"7

Разлив нефтепродукта вследствие полного (квазимгновенного) разрушения РВС 5000 с бензином 1,6x1 О*4 в год 2,0x10-7

Разлив нефтепродукта вследствие разрушения технологического трубопровода Ду= 500 мм 1,6x10"4 в год 2,0x10"5

Разлив нефтепродукта вследствие полного (квазимгновенного) разрушения РВС 400 с бензином 1,6x10"4 в год 2,0x10-7

Разлив нефтепродукта на нефтепирсе вследствие разрушения технологического трубопровода Ду= 500 мм 1,6x10-4 в год 2,0x103

Основные результаты и выводы:

1. Предложена модель структуры поврежденного материала, находящегося в контакте с нефтепродуктами, позволяющая оценить его повреждаемость, и введено понятие структурной активности, характеризующей способность материала образовывать или залечивать дефекты; показана аналогия между структурной и термодинамической активностью растворенного элемента в металле; экспериментальное исследование кинетики развития трещин подтверждает высказанные гипотезы и предположения.

2. Проведенный комплекс механических и микроструктурных исследований сталей, используемых в резервуаростроении, после различных сроков эксплуатации до 25 лет показал, что длительная эксплуатация резервуаров в условиях возможного деформационного старения не привела к существенному снижению механических свойств, что свидетельствует о возможности ее дальнейшей эксплуатации. Методом мультифрактальной параметризации, с построением фрактальных карт адаптации, установлена наиболее опасная область смены механизма деформирования стали, приводящая к снижению пластических свойств и увеличению вероятности хрупкого разрушения. Смене механизма деформирования соответствует резкое изменение параметра упорядоченности, которому соответствует снижение ударной вязкости, что согла-

суется с экспериментальными исследованиями, коррелирует с данными других авторов и подтверждает фундаментальный характер этого параметра.

Упругопластически-деструкционный анализ с определением коэффициентов деструкции и добротности материала позволяет повысить достоверность прогнозирования работоспособности конструкций, оценку качества материала, а также предотвратить возможные аварийные ситуации.

3. Проведенный анализ показал, что значительная часть отказов РВС приходится на первые три года эксплуатации, т.е. до первого планового диагностического обследования. В работе выполнен статистический анализ несовершенств формы РВС 10000 м3 и РВС 20000 м3, эксплуатирующихся до 5 лет и более в климатических условиях Черноморского побережья России.

В среде ИЛЗТИЛЫ предложен электронный образ РВС с монтажными, эксплуатационными и технологическими дефектами, сварного соединения с различающимися геометрическими и механическими характеристиками. Проведенный анализ осадок основания предаварийного резервуара показал, что при осадке основания, значительно большего нормативных значений, возможно проведение восстановительных работ, гарантирующих удовлетворительную работоспособность. Численным моделированием определены напряжения в окрестности обнаруженного коррозионного дефекта. Выполнен расчет уровня надежности и величины экологического риска в зависимости от величины напряжений в области дефекта. Для оценки НДС резервуаров, длительно контактирующих с нефтепродуктами, с учетом воздействия климатических условий предложена методика, основанная на изменении объема нефтепродукта от факторов климатического характера.

4. Произведена оценка долговечности на стадии общей коррозии. Предложен экспериментальный способ определения долговечности и остаточного ресурса РВС на стадии распространения трещин, контролируемый анализом состояния образца металла, работающего в том же режиме малоциклового на-гружения, что и стенки резервуара (ПМ № 49265);

Предложен способ повышения долговечности и надежности сварного соединения, контактирующего с нефтепродуктами, заключающийся в формиро-

вании сварного шва с одновременным нанесением плазменного покрытия из основного металла для выравнивания химических потенциалов.

5. В целях повышения надежности и безопасности компенсационных систем предложена патентно-чистая конструкция универсального компенсатора шарового типа, обладающая рядом преимуществ.

6. Выполнен анализ возможных потерь от разрушений резервуаров и технологических трубопроводов. Определены возможные зоны поражения с учетом всего спектра поражающих факторов. Произведена оценка риска с учетом обобщенной стоимости потерь и вероятности возникновения аварии.

7. Результаты исследований использованы при разработке проектов нормативных документов. Результаты работы внедрены в ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» и ЗАО «Второе краснодарское монтажное управление специализированное» а также в учебный процесс КубГТУ.

Основные публикации;

1. Вотинов A.B., Поправка Д.Л., Бабенко Н.Ф.Функциональная зависимость между уровнем надежности резервуарных и трубопроводных конструкций и коэффициентом запаса II Математическое моделирование физических, экономических, социальных систем и процессов: Труды IV Межд. науч.-техн. конф. — Ульяновск, 2001 - С. 51-53.

2. Вотинов A.B., Поправка Д.Л., Бабенко Н.Ф. Анализ технического состояния сварных резервуаров и трубопроводов, длительно работающих с компонентами нефтепродуктов. И Математическое моделирование физических, экономических, социальных систем и процессов: Труды IV Межд. науч.-техн. конф. -Ульяновск, 2001 - С. 49-50.

3. Поправка Д.Л., Вотинов A.B., Тетюцкий Е.Ю. Статистический анализ причин аварийности, возникающих отказов и дефектов резервуаров, длительно работающих с нефтепродуктами II Современные материалы и технологии: Материалы Межд. науч.техн. конф. — Пенза, 2002 — С. 233-236.

4. Вотинов A.B., Клокова Н.П., Поправка ¡\.Я.Методика определения расчетного уровня надежности резервуаров и трубопроводов для нефтепродуктов //Науч. журн. Труды КубГТУ, Т.ХХ, серия «Механика и машиностроение» -Краснодар, 2004-С. 157-164

5. Вотинов A.B., Поправка Д.Л., Иосифов В.В. Разработка методов оценки состояния металлов сварных конструкций, длительно работающих с нефтепродуктами // Тр. науч.- практ. конф. «Экология, экономика, техника и образование». - Туапсе, 2002. - С.38-44.

6. Бледнова Ж.М., Вотинов А.В.Экспертная оценка деградации структуры стали, контактирующей с нефтепродуктами. И Пленарные доклады III Евразий-

ского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин. Якутск, 2006.-С. 123-131.

7. Бледнова Ж.М., Вотинов A.B., Чаевский М.И. Коррозия оборудования морского терминала, длительно работающего с нефтепродуктами И Инженерия поверхности и реновация изделий: Материалы 5-й Международной науч.-техн. конф. - Киев, 2005 - С. 35-38.

8. Вотинов A.B., Бледнова Ж.М. Экспериментальная оценка свойств основного металла и сварных соединений резервуаров и технологических трубопроводов, длительно работающих с нефтепродуктами // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения: Труды VI Межд. конф. - Санкт-Петербург, 2005 - С. 139-146.

9. Бледнова Ж.М., Вотинов A.B., Чаевский М.И., Стрелевский Д.А. Пути повышения надежности компенсационных систем технологических трубопроводов И Нефтегазовое дело, 2005. http://www.ogbus.ru

10. Бледнова Ж.М., Вотинов A.B., Стрелевский Д.А., Чаевский М.И. Пути повышения надежности компенсационных систем технологических трубопроводов!/ Неразрушающий контроль и диагностика: Материалы XVII Российской науч.-техн. конф. - Екатеринбург, 2005,- С. 341.

11. Вотинов A.B. Бледнова Ж.М. Оценка техногенного риска при эксплуатации оборудования морского терминала, длительно контактирующего с нефтепродуктами //Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2006. № 1. С. 71-80.

12. Бледнова Ж.М., Вотинов A.B., Чаевский М.И. Способ оценки остаточного ресурса резервуаров для хранения нефтепродуктов. Тез докл. II Межд. Школы «Физическое материаловедение». Тольятти, 2006.- С. 160-161.

13. Бледнова Ж.М., Вотинов A.B., Стрелевский Д.А., Чаевский М.И. Пути повышения долговечности сильфонных и шаровых компенсаторов перемещений //Материалы II Межд. науч.-техн. конференция «Надежность и ремонт машин». Орел, 2005.- С. 222-227.

14. Бледнова Ж.М. Вотинов A.B. Оценка параметров безопасности резервуаров для хранения нефтепродуктов при наличии дефектов // Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2006. - № 3. С. 31-38.

Патенты

1. Патент № 2265769 Компенсатор трубопроводов. Авторы: Ж.М. Бледнова, М.И. Чаевский, A.B. Вотинов, Д.А. Стрелевский. Приоритет от 09.04.05.

2. Патент ПМ № 49265 Установка для испытания на коррозионное растрескивание. Авторы: A.B. Вотинов, Ж.М. Бледнова, М.И. Чаевский, Д.А. Стрелевский. Приоритет от 07.07.2005.

3. Положительное решение по заявке на патент № 2005117332. Способ соединения деталей. Авторы: Ж.М. Бледнова, М.И. Чаевский, A.B. Вотинов, Д.А. Стрелевский. Приоритет от 06.06.2005.

Подписано в печать 15.11.06. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд. л. 1,36 Тираж 100 экз. Заказ № 12.

ООО «Издательский Дом-ЮГ» 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корп. «В», ауд. В-120 тел./факс (861) 274-68-37

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников (117 наименований). Объем диссертации составляет 203 страниц, в том числе 93 рисунков и 34 таблиц, приложений.

СОДЕРЖАНИЕ

Введние.—

Глава 1. Анализ факторов, влияющих на долговечность резервуаров для хранения нефтепродуктов и технологических трубопроводов в условиях длительной эксплуатации.

1.1 Характеристика объекта и предмет исследований.

1.2. Анализ факторов, вызывающих отказы технологического оборудования морского терминала.

1.2.1. Производственно-технологическая дефектность.

1.2.2. Влияние эксплуатационных факторов на долговечность и ресурс оборудования, длительно работающего с нефтепродуктами при температурных, механических и коррозионно-механических воздействиях.

1.2.3. Влияние изменения формы резервуаров на ресурс.

1.3. Анализ методов неразрушающего контроля материалов, применяемых при монтаже и эксплуатации резервуаров.

1.4. Пути повышения прочности и остаточного ресурса. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Методы и средства проведения исследований.

2.1. Технологические особенности поверхностной обработки для повышения эксплуатационных свойств.

2.1.1. Материалы и методика отработки технологий. Металлографические исследования.

2.1.2. Технология защиты сварного шва от воздействия активных сред.

2.2. Методика исследования эксплуатационных свойств металлов

2.2.1. Методика исследования механических свойств основного металла и сварных соединений при статическом и динамическом нагружении.

2.2.2. Методика исследования механических свойств основного металла и сварных соединений при циклическом нагружении.

2.2.3. Методика исследования кинетики роста трещин

2.2.4. Установка для исследования коррозионного растрескивания и малоцикловой усталости в эксплуатационных условиях.

2.3. Методика и технические средства измерения напряженно-деформированного состояния.

2.4. Методы и средства неразрушающего контроля для оценки состояния конструкций.

Глава 3. Структура и свойства основного металла и сварных соединений резервуаров и технологических трубопроводов, длительно контактирующих с нефтепродуктами.

3.1. Механические свойства основного металла и сварных соединений после длительных сроков эксплуатации.

3.2. Исследование структуры и свойств металла шва и зоны термического влияния.

3.3. Химический состав и коррозионная стойкость сварного шва и основного металла.

3.4. Определение структурных параметров стали в процессе эксплуатации.

Глава 4. Влияние эксплуатационных, технологических факторов и климатических условий на напряженно-деформированное состояние и ресурс вертикальных стальных резервуаров.

4.1. Статистический анализ неравномерной осадки основания вертикальных цилиндрических резервуаров.

4.2. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния вертикальных цилиндрических резервуаров.

4.2.1. Влияние неравномерной осадки основания на напряженно-деформированное состояния вертикальных цилиндрических резервуаров.

4.2.2. Влияние технологических концентраторов напряжений на прочность сварного соединения.

4.2.3. Моделирование НДС вертикальных стальных резервуаров от совокупности влияния эксплуатационных и технологических факторов.

4.2.4. Оценка НДС при наличии концентратора напряжений в виде питтинга.

4.2.5. Влияние факторов климатического характера на НДС резервуаров для хранения нефтепродуктов.

4.3. Влияние нефтепродуктов на остаточный ресурс резервуаров для хранения нефтепродуктов.

4. 4. Влияние монтажных, технологических и эксплуатационных напряжений на коррозионный износ сталей, контактирующих с нефтепродуктами.

4.4.1. Влияние остаточных сварочных напряжений на коррозионное растрескивание.

4.4.2. Анализ формирования микро и макротрещин под действием напряжений и компонентов нефтепродуктов с позиции структурно дислокационных механизмов.

4.5. Прогнозирование долговечности сталей, контактирующей с нефтепродуктами.

4.5.1. Долговечность в условиях общей коррозии

4.5-2- Долговечность при коррозионно-усталостлом нагруженпн.

4,6. Разработка рекомендаций по повышению долговечности и надежности резервуаров для хранения нефтепродуктов.

Глава 5, Инженерные приложения и анализ техногенного риска при эксплуатации оборудования, контактирующего с нефтепродуктами.

5.1. ПовыЕненне надежности компенсационных систем технологических трубопроводов.

5.1.1. Анализ существующих способов компенсации перемещений.

5-1.2. Шаровой компенсатор трубопроводов.- -.

5.2. Оценка техногенного риска при эксплуатации резервуаров для хранения нефтепродуктов и технологических трубопроводов.

Обострившиеся в последнее десятилетие проблемы остаточного ресурса конструкций обуславливают необходимость проведения исследований во многих областях конструкционного материаловедения, в частности вопросах механики, физики и химии деградационных процессов, приводящих к изменению и повреждению структуры металла, снижению прочностных характеристик, образованию трехмерных дефектов коррозионного или усталостного характера и, как следствие, приводящих к отказам технических систем. Для количественной оценки деградационных процессов необходимо проведение исследований по оценке механических характеристик с учетом эффекта старения и накопленных повреждений с обязательными комплексными металлографическими исследованиями особенностей макро и микроструктуры.

Оборудование морского терминала, на базе которого проводились исследования, является одним из наиболее металлоемких промышленных объектов. Основную их долю составляют резервуары и технологические трубопроводы, являющиеся согласно Федеральному закону от 21.07.97 № 116-ФЭ «О промышленной безопасности опасных промышленных объектов», опасными производственными объектами [1,2]. Многочисленные отказы таких объектов наносят значительный экономический и экологический ущерб и приводят к риску жизни людей. Замена оборудования, выработавшего проектный ресурс, требует больших капиталовложений, поэтому в настоящее время актуальной проблемой является определение технического состояния металлов и оценка остаточных служебных свойств конструкций с учетом дефектов и несовершенств. Актуальность и практическая значимость исследований в этой области резко возрастает по мере увеличения проектных ресурсов и повышения требований к безопасности.

Наиболее опасные виды отказов оборудования по хранению и транспортировке нефтепродуктов связаны с образованием дефектов в очаговой зоне разрушения под воздействием факторов эксплуатационного характера (действия коррозионной среды, циклического нагружения, температуры), усложненными дефектами металлургического происхождения, монтажными дефектами формы и технологическими дефектами структуры и формы. Это побуждает к детальному рассмотрению технической задачи по выявлению резервов долговечности оборудования с дефектами формы. В последние годы актуальность проблемы повышения долговечности резервуаров и технологических трубопроводов возрастает в связи с увеличивающейся напряженностью их работы и повышающейся коррозионной активностью транспортируемой продукции и внешней окружающей среды.

В диссертации на основании анализа результатов исследований отечественных и зарубежных ученых по проблеме разрушения металлоконструкций и работ автора в области изучения свойств металла очаговых зон разрушения от ряда факторов металлургического и эксплуатационного происхождения рассмотрены вопросы оценки структурных параметров сталей и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов, подверженных циклическому нагружению в условиях воздействия коррозионных сред с учетом несовершенств формытехнологического и эксплуатационного характера.

Несмотря на большой объем опубликованных исследований в области увеличения долговечности и безопасной эксплуатации металлоконструкций, находящихся в контакте с нефтью и нефтепродуктами и подверженных кор-розионно-механическому разрушению, задача прогнозирования разрушения конструкционных материалов и изделий из них до конца не решена. Среди них можно выделить следующие:

- требует дальнейшего исследования влияние факторов технологического и эксплуатационного характера на долговечность сталей в условиях циклического нагружения и воздействия коррозионно-активных сред;

- необходимо более детальное исследование влияния структуры металла и среды на коррозионное растрескивание под напряжением;

- требуют дальнейшего совершенствования методы прогнозирования остаточного ресурса металлоконструкций, подверженных воздействию циклических нагрузок и коррозионно-активных сред;

- необходима разработка конструктивно-технологических способов повышения долговечности металлоконструкций, работающих в условиях воздействия коррозионных сред.

1. Предложена модель структуры поврежденного материала, находяще гося в контакте с нефтепродуктами, позволяющая оценить его повреждае мость, и введено понятие структурной активности, характеризующей спо собность материала образовывать (положительное отклонение от идеально сти) или залечивать (отрицательное отклонение от идеальности) дефекты.Показана аналогия между структурной и термодинамической активностью растворенного элемента в металле и сформулированы закономерности. Экс периментальное исследование кинетики развития трещин подтверждает вы сказанные гипотезы и предположения.2. Проведенный комплекс механических и микроструктурных исследо ваний сталей 09Г2С, ] 0Г2ФБ, 10Г2СБ, используемых в резервуаростроении, после различных сроков эксплуатации до 25 лет показал, что длительная эксплуатация резервуаров в условиях возможного деформационного старе ния не привела к существенному снижению механических свойств, что сви детельствует о возможности ее дальнейшей безопасной эксплуатации. Мето дом мультифрактальной параметризации, с построением фрактальных карт адаптации, установлена наиболее опасная область смены механизма дефор мирования стали, приводящая к снижению пластических свойств и увеличе нию вероятности хрупкого разрушения. Смене механизма деформирования соответствует резкое изменение параметра упорядоченности, которому со ответствует снижение ударной вязкости, что согласуется с эксперименталь ными исследованиями, коррелирует с данными других авторов и подтвер ждает фундаментальный характер этого параметра. Упругопластически деструкционный анализ стали 09Г2С показал, что точка деструкции соот ветствует напряжению деструкции 465 МПа и необратимой остаточной де формации 4,3%. Определение коэффициентов деструкции и добротности материала позволяет повысить достоверность прогнозирования работоспо собности конструкций, оценку качества материала, а также предотвратить возможные аварийные ситуации.3. Проведенный анализ показал, что значительная часть отказов обо рудования приходится на первые три года эксплуатации, т.е. до первого пла нового диагностического обследования. В работе выполнен детальный стати стический анализ несовершенств формы РВС 10000 м3 и РВС 20000 м3, экс плуатирующихся до 5лет и более в климатических условиях Черноморского побережья России.В среде NASTRAN предложен электронный образ РВС с монтажными, эксплуатационными и технологическими дефектами, сварного соединения с различающимися геометрическими и механическими характеристиками.Численные исследования указывают на возможность моделирования реаль ных ситуаций, возникающих при монтаже и эксплуатации резервуара и раз работки критерия опасного состояния с целью достижения безопасного и экономически обоснованного режима эксплуатации. Проведенный анализ осадок основания аварийного резервуара показал, что при осадке основания, значительно большего нормативных значений, возможно проведение восста новительных работ, гарантирующих удовлетворительную работоспособ ность. Численным моделированием определены напряжения в окрестности обнаруженного коррозионного дефекта. Выполнен расчет уровня надежности и величины экологического риска и в зависимости от степени коррозионного износа стали и величины максимальных напряжений в области дефекта.Для оценки напряжен но-деформированного состояния резервуаров длительно работающих с компонентами нефтепродуктов с учетом воздейст вия климатических условий предложена методика, основанная на изменении объема нефтепродукта от факторов климатического характера.4. Произведена оценка долговечности и остаточного ресурса на стадии общей коррозии и на стадии распространения трещин при малоциклового на гружении. Определен срок эксплуатации РВС на стадии общей коррозии в зависимости от коррозионной активности среды, начальной толщины напря женного металла, предельно допустимого напряжения и начального напря жения.Предложен экспериментальный способ определения долговечности и остаточного ресурса РВС на стадии распространения трещин, контролируе мый анализом состояния образца металла, работающего в том же режиме ма лоциклового нагружения, что и стенки резервуара (ГТМ № 49265); Предложен способ повышения долговечности и надежности сварного соединения, контактирующего с нефтепродуктами, заключающийся в фор мировании сварного шва с одновременным нанесением плазменного покры тия из основного металла для выравнивания химических потенциалов.5. В целях повышения надежности и безопасности компенсационных систем предложена патентно-чистая конструкция универсального компенса тора шарового типа, обладающая следующими преимуществами: простота монтажа, возможность компенсации больших линейных и угловых переме щений; возможность работать при высоких давлениях до 25 МПа и темпера турах и при значительных частотах изменения компенсационных размеров, надежность при длительной эксплуатации. Предложено производить ионное азотирование сильфонов из нержавеющей стали, что позволяет повысить демпфирующую способность и обеспечивает повышение долговечности в 5

6. На основе предварительного анализа опасности разрушения оборудо вания морского терминала по хранению и транспортировке нефтепродуктов выделены потенциальные зоны разрушений (резервуары для хранения неф тепродуктов, технологические трубопроводы и соединительная и предохра нительная арматура). Выполнен анализ возможных потерь от разрушений наиболее опасных составляющих морского терминала. Определены возмож ные зоны поражения с учетом всего спектра поражающих факторов. Опреде лены стоимость поврежденного оборудования, затраты на неотложные ава рийно-восстановительные работы. Произведена оценка риска с учетом обоб щенной стоимости потерь и вероятности возникновения аварии.7. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных иссле дований использованы при разработке проектов нормативных документов: • «Правила технической эксплуатации стальных резервуаров для нефте продуктов и инструкция по ремонту в системе ОАО «Роснефть Туапсенефтепродукт» 2002. • «Руководство по ремонту стальных резервуаров для хранения нефте продуктов в системе «ОАО Роснефть-Туапсенефтепродукт» 2002.» Результаты работы внедрены в ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» и ОАО «Роснефть-Туапсинский НПЗ», а также в учебный процесс КубГТУ

1. Безопасность России. Функционирование и развитие сложных народнохозяйственных технических, энергетических, транспортных систем, систем связи и коммуникаций: В 2 ч.-М.: МГФ Знание, 1998.-Ч. 1.-448 с; 4.2.-416 с.

2. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Безопасность трубопроводного транспорта.- М.: МГФ «Знание», 2002. - 750 с

3. Сафарян М.К Металлические резервуары и газгольдеры /М.К. Са- фарян.-М.: Недра. 1988.-200с.

4. КандаковГ.П Кузнецов В.В.. Лукиенко МИ. Анализ причин аварий вертикальных цилиндрических резервуаров // Трубопроводный транспорт,- 1994.-№5.С.34-38.

5. Кузнецов В В Анализ отказов и аварий стальных резервуарных конструкций / В.В. Кузнецов.- М.: ЦНИИПСК, 1994.

6. Безопасность России Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Безопасность трубопроводного транспорта.- М.: МГФ «Знание», 2002. - 750 с

7. Алифанов Л.А. Нормирование дефектов формы и ресурса вертикальных цилиндрических резервуаров: Дисс... канд. техн. наук/Л.А. Алифанов. Красноярск, 2003. - 165 с.

8. Прохоров В.А. Оценка параметров риска эксплуатации резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях севера: Дисс... докт. техн. наук/ В.А. Прохоров.- Якутск, 1999- 300 с.

9. Трещиностог)кость и механические свойства конструкционных материалов I Под ред. В.П. Ларионова, Н.А. Махутова, В-В. Москвичева, Ю.И. Шокина. - Новосибирск: - Наука, 2002. -333 с.

10. Москвичев В.В. Козлов А.Г., Зирка ВТ. Оценка склонности стали 09Г2С к слоистому растрескиванию//Завод, лаб. - 1990.-№ 11.-С. 81-83.

11. Ламбардини Ю Механизм слоистого растрескивания стальных листов при сварке//Автомат, сварка.- 1979, -№ 8.-С. 12-15.

12. Горицкий В.М Диагностика металлов.-ЗАО Металлургиздат, 2004.- 399 с.

13. Лепихин A.M.. Москвичев ВВ. Шокин Ю.И. Вероятностные модели технологической дефектности сварных соединений. - Красноярск, 1988. - 20 с. (Препр./ ВЦ СО АН СССР; № 8)

14. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. В.И. Труфякова. - Киев: - Наук, думка. 1990. - 256 с.

15. РД 50-551-85. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Расчетно-экспериментальные оценки сопротивления усталости сварных соединений. - М.; Изд. Стандартов, 1986.-52 с.

16. Патон Б.Е., ЛобановЛ.М. Проблемы оценки технического состояния и определения остаточного ресурса сварных конструкций. Сварка и родственные технологии в современном мире. Материалы межд. НТК. - Т. 1.— -Петербург, 2002. - 65-70.

17. Прохоров В.А. Оценка параметров безопасности эксплуатации нефтехранилищ в условиях Севера.- М.: Недра, 1999.- 142 с.

18. Винокуров В.А.. Куркин А.. Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности. - М.: Машиностроение, 1996.-576 с.

19. КовалевЮ.А.. БледноваЖ.М.. ЧаевскийМ.И. Методика оценки прочностных свойств сварных соединений из тонколистового металла. Заводская лаборатория. - 1992.-№ 3.- 41-43.

20. Заславский В.А.. Каденко ИИ Роль и место методов неразрушаю- щего контроля для обеспечения надежности и долговечности сложных систем с высокой ценой отказа. Информационно-рекламный бюллетень, нераз- рушающий контроль. 1999. -№ I.- 15-22.

21. Назаров А.А.. Павлов В.Н.. Повышев И.А. Основные направления развития ферритных сталей повышенной коррозионной стойкости. Материалы НТК «Новые разработки в области защиты от коррозии и проблем экологии государств СНГ» - Н.-Новгород, 1992.-С. 3-12.

22. Власов В. Т. Роль и проблемы диагностики состояния конструкционных материалов. Сварка и родственные технологии. Материалы межд. НТК - -Петербург, 2002. - Т. 2.- 34-38.

23. ГаллеввВ.Б. Напряженно-деформированное состояние резервуаров, построенных на слабых, переувлажненных грунтах: дисс... док. техн. наук .- Тюмень, 1987.-668 с.

24. ГаллеевВ.Б. Эксплуатация стальных вертикальных резервуаров й сложных условиях/В.Б. Галеев.-М.: Недра, 198!.-146 с.

25. Кондрашова О Г, Назарова МИ. Причинно-следственный анализ аварий вертикальных стальных резервуаров// Нефтегазовое дело. - 2004. http: //www .ogbus.ru

26. Гриб В В Диагностика технического состояния оборудования неф- тегазохимических производств. Справочник и методическое пособие, 2002. 206 с.

27. Патом Б.Е.. Недосека А Я Об обеспечении безопасности эксплуатации сварных конструкций и сооружений // Автоматическая сварка.- 1998.- № 1.-С. 20-25.

28. Беккерт М. Клемм X. Способы металлографического травления: Справочник.-. М.: Металлургия, 1988.-398 с. ЗЗ.Пузряков А Ф Теоретические основы технологии плазменного напыления. - М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003 343 с.

29. Бледнова Ж.М.. МахутовН А. Методика оценки прочности и циклической долговечности поверхностно-модифицированных материалов //Заводская лаборатория. 1993.-№8.-С.42-52.

30. Патент № 2140066. Машина для испытания образцов на фрикци- онно-механическую усталость /Авторы: Шауро А.., Бледнова Ж.М., Чаевский М.И. Приоритет от 1999. 10.20.

31. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагруже- нии. М.:, 1985.- 58 с.

32. Гумеров А.Г.. Ямалеев К.М.. Журавлев Г. В., Бадиков ФИ. Трещино- стойкость металлов труб нефтепроводов. М.: Недра, 2001. -231 с.

33. Скудное В.А.. Применение комплексов разрушения синергетики для оценки состояния и поведения (работоспособности) металлов // Фракталы и прикладная синергетика: труды четвертого международного симпозиума. М.: Интерконтакт Наука, 2005 221-226.

34. Романив ОН, Никифорчин Г.Н. Механика коррозионного разрушения конструкционных сплавов. М.: Металлургия, 1986.- 293 с.

35. Лившиц Л. ХакимовА.Н. Металловедение сварки и термической обработки сварных соединений М.: Машиностроение, 1989.- 333 с.

36. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках /Под редакцией В.И. Труфякова. Киев. Наукова думка, 1990. - 256 с.

37. Стеклов О И Прочность сварных конструкций в агрессивных средах. М.: Машиностроение, 1976. - 200 с.

38. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник в з томах под ред. М.Л. Бернштейна и А.Г. Рахштадта. М.: Металлургия, 1983. Т.2. 357 с.

39. Встовский Г.В. Колмаков А Г.. Терентиев В Ф Мультифрактальный анализ особенностей разрушения поверхностных слоев молибдена // Металлы.- 1993.-№4.-С. 164.

40. Balankin AS. Physics of fracture and mechanics of self-affine cracks // Engineering Fracture Mechanics. - 1997.-Vol. 57, No. 2/3, pp. 135-203.

41. Cherepanov G.P'.. Balankin AS.. Ivanova VS. Fractal fracture mechanics. Review//Engineering fracture mechanics.- 1995.-Vol. 51, No. 6.-pp. 997- 1033.

42. Иванова B.C.. Закирничная M.M. Кузеев И.Р. Синергетика и фракталы. Универсальность механического поведения материалов. Учеб. пособие: В 2 ч.- Уфа: Изд-во УГНТУ. 1998. -41.- 144 с.

43. Встовский Г.В Фрактальная параметризация структур в металлах и сплавах: Автореф. дис. ... д-ра физ.-мат.. наук. - Москва, 2001. -60 с.

44. Кривоносова Е.А.. Фрактальный анализ структурообразования сварных швов//Сварочное производство. 2005. №7. с.З-б.

45. Бледнова Ж М.. Мышевский И Влияние параметров структуры на механические свойства сварного соединения // Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков: материалы VIII международной науч.-технич. конференции.-Пенза, 2003.- С- 94-98.

46. Бледнова Ж М. Мышевский И.С. Деградация структуры металлов действующего оборудования потенциально опасных производств // Разрушение и мониторинг свойств металлов: материалы II международной конференции .- Екатеринбург.- ИМАШ РАН. 2004. - 82-87.

47. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. -М.: Энергатомиздат, 1989. - 525 с.

48. Иванова ВС Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов. М.:Наука. 1992. - 159 с.

49. Патент № 2261436 Способ определения ресурса работоспособности металлов / Авторы: Рыбакова Л.М., Сачек Б.Я. Приоритет от 26.08.2004.

50. Прочность, ресурс и безопасность машин и конструкций /Под ред. Н.А.Махутова и ММ. Гаденина, Москва. 2000 г.. - 530 с.

51. Иванова B.C.. Баланкин А.С'.. Бунин И.Ж. Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. - М.: Наука, 1994.- 383 с.

52. АлифановЛ.А. Влияние местных прогибов окрайков днищ вертикальных цилиндрических резервуаров на искажение их геометрической фор- мы//Тр. Науч. мероприятий «Природно-техногенная безопасность Сиби- ри».Ч.2 - Красноярск, 2001.-С. 139-141.

53. Швырков А.. Семиков В.Л. Швырков АН. Анализ статистических данных разрушений резервуаров // Проблемы безопасности рои чрезвычайных ситуациях. - 1996. - № 5. - 39-50.

54. Кузнецов В.В.. Кандаков Т.П. Проблемы отечественного резервуа- ростроения//Пром. стр-во. - 1995. -№5.-С. 17-19.

55. Кандаков ГЛ.. Кузнецов ВВ.. Лукиенко М.И. Анализ причин отказов и аварий вертикальных цилиндрических резервуаров // Трубопроводный транспорт.- 1994. № 5.

56. Розенштейн ИМ. Аварии и надежность стальных резервуаров. М.: Недра, 1995.-253 с.

57. Москвичев ВВ. Основы конструкционной прочности технических систем и инженерных сооружений: в 3 ч. 1: Постановка задач и анализ предельных состояний. Новосибирск: Наука, 2002. -106 с.

58. Лепихин A.M.. Махутов Н.А.. Москвичев В.В., Черняев А.П. Вероятностный риск-анализ конструкций технических систем. Новосибирск: Наука, 2003.-173 с.

59. Зинкевич ОК. Метод конечных элементов в технике. - Мир, 1975. - 541 с.

60. ТарасенкоА.А. Напряженно-деформированное состояние вертикальных стальных резервуаров при ремонтных работах // Известия вузов "Нефть и газ". -Тюмень. 1997, |3.с.87

61. Фролов К. В.. Махутов И. А.. Гаденин М. М. Определение прочности, ресурса и живучести конструкций // Автоматическая Сварка №10-11, 2003.-С. 89.

62. Прочность, устойчивость, колебания. / Под ред. И.А. Биргера и Я.Г. Пановко, т.1. - М.: Машиностроение, 1968 -280 с

63. Горбачев С В Повышение однородности структуры и механических свойств сварных соединений из сталей 20 и 30ХГСА в режиме сверхпластической деформации: Автореф. Дис....канд.техн. наук.-Уфа, 2005 -20 с.

64. Ватинов А.В.. Инякин Д.А.. Бабенко И. Ф. К вопросу оценки достоверности выявления дефектов в сварных соединениях неразрушающими методами контроля //Сварка и контроль -2004:Труды Всероссийской науч. конф. с международным участием.- Пермь- 2004.

65. БледноваЖ.М.. Чаевский М.И Повышение циклической долговечности сталей путем формирования и упрочнения самоорганизованной структуры // Металлы. - М.: 2000, - № 5 .- 78- 81.

66. Бордовский А М. Натурные испытания линейного участка нефтепровода после амортизации и ее эффективность //Материалы. Технологии. Инструмент.-2004.Т.9.-№2.-С.108-ПЗ.

67. Лштман В.И.. Щукин Е.Д., Ребиндер ПА. Физико-химическая механика материалов. Изд. АНСССР,1962.- 235 с.

68. Карпенко Г.В. Влияние активных жидких сред на выносливость стали. Изд. АНУССР.1955.- 176 с.

69. Карпенко Г.В. Влияние среды на прочность и долговечность металлов. Изд. «Наукова думка». 1976,-212 с.

70. Вествуд А. Чувствительность механических свойств к действию среды. Избранные доклады на международном симпозиуме. Изд. «Мир», 1969,-343 с.

71. Холл Д. Введение в дислокации. Атомиздат,1958 г. 246 с.

72. Никольс X'.. Ростокер У. Чувствительность механических свойств к действию среды. Избранные доклады на международном симпозиуме. Изд. «Мир», 1969.-С. 188-197.

73. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита металлов от коррозии. М.: Металлургия, 1981. - 270 с.

74. БледноваЖ.М., ВотиноеА.В.. Чаевский М.И. Способ оценки остаточного ресурса резервуаров для хранения нефтепродуктов. Тез докл. II Межд. Школы «Физическое материаловедение» 6-10 февраля 2006. Тольятти, 2006.

75. Бяедноеа Ж.М. Повышение прочности и циклической долговечности изделий комбинированными методами обработки. Автореф. дис....док. техн. наук. - Киев, 1989.- 41 с.

76. Даркен Л.С., Гурри Р.В. Физическая химия металлов, М: 1960 - 281-300.

77. Чаевский М.И.. Попович В В Оценка воздействия агрессивных сред на основе термодинамики образующихся растворов, Физико-химическая механика материалов, том 2, №3, 1966, С-143-148.

78. Чаевский М.И.. Тороповская ИИ. Калаичук Э А. Об оценки избирательности воздействия агрессивных сред. Физико-химическая механика материалов, т.4, №3, 1968, 279-285.

79. Калачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985.-216с.

80. Стекяов ОН. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением.-М.; Машиностроение. 1990.-384 с.

81. Гельд П.В'., Рябое РА.. Кодес ЕС. Водород и несовершенства структуры металла. М.: Металлургия, 1979.-221

82. Савченков Э.А.. Шашкова Л.В.. Шишкова В.К. Влияние диффузионного движения водорода на характеристики тонкой структуры и микродеформацию феррита // Известия РАН, .997.-№ 2.- С- 75-79.

83. Бяедноеа Ж М. Разрушение материалов с восстановленной сплошностью //Заводская лаборатория.- 1988.- № 9. 77-82.

84. Смирнов А.Н.. ГерикеБ.Л.. Муравьев В.В Диагностирование технических устройств опасных производственных объектов. Новосибирск «Наука», 2003.-244 с.

85. Сапунов ВТ. Прочность поврежденных трубопроводов. М.: «Ком- Книга». 2005.-187 с.

86. Компенсаторы сильфонные сдвиговые типов КС-2. КС-3. КС-ИЭ.- ВНИИНЕФТЕМАШ. - 1985.- 135 с.

87. Говядко Г.М.. Есарев ВВ.. Дубчак В.Д. Компенсаторы для трубопроводов. Справочник. Энергоатомиздат 1993 г. - 253 с.

88. Берман А.Ф. Деградация механических систем Новосибирск.- Наука.-1998.380с.

89. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. М: Недра, 2000. - 407 с.

90. Сапунов В.Т. Прочность поврежденных трубопроводов . М.: Ком- Книга, 2005. - 192 с.

91. Бледнова Ж. М. Федоров А. А. Чаевский М. И. Статистическое моделирование катодно-плазменного /азотирования нержавеющей стали //Деп. Черметинформации 27 ноября 1987. № 4566-ЧМ. 28 с.

92. Бледнова Ж.М. Повышение циклической долговечности сталей оптимизацией структуры // Физико-химическая механика материалов.- 1991.- №5.-С71-77.

93. Махутов НА. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: в 2 ч. - Новосибирск «Наука», 2005 -Ч. 1. - 493 е.; 4.2. - 609 с.

94. Махутов НА. Проблемы снижения рисков возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Материалы шестой Всероссийской науч.-практической конф. Управление рисками чрезвычайных ситуаций. М.:20О1.-С.45-54.

95. Сучков В.П. Актуальные проблемы обеспечения устойчивости к возникновению и развитию пожара, технологий хранения нефти и нефтепродуктов. Обзорная информация. Серия: Транспорт и хранение нефтепродуктов. - Вып. 3.- НИИТЭнефтехим, 1995. - 100 с.

96. Сучков В. П.. Безродный ИФ. и др. Пожары резервуаров с нефтью и нефтепродуктами. Обзорная информация. Серия: Транспорт и хранение нефтепродуктов. - Вып. 3-4 .- НИИТЭнефтехим, 1992.

97. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС. Книга 2. Методика оценки последствий аварий на пожаровзрывоопасных объектах.- М.: 1994. - 234 с.

98. Елохин АН. Анализ и управления риском: Теория и практика. - М.: Лукойл, 2000.-431с.

99. РД 03-496-02. Методические рекомендации по оценке ущерба на опасных производственных объектах. Утверждены постановлением Гостехнадзора России.-№63 от29.10.02. -341 с.

100. Методика определении ущерба окружающей природе при авариях на магистральных нефтепроводах. Руководящий документ. Минтопэнерго РФ. -М.: Изд. ТрансПресс- 1996.264 с.

101. Оценка и управление рисками. Материалы Общероссийской конференции «Риск 2000». М.: АНКИЛ., 2000. • 478 с.