автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов с проблемными участками

На правах рукописи

0050071и«*

БАУЭР АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ С ПРОБЛЕМНЫМИ УЧАСТКАМИ

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность

(нефтегазовая отрасль)

1 2 ЯНВ 2012

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2012

005007103

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» и Управлении по эксплуатации соединительных продуктопроводов ООО «Газпром добыча Оренбург»

Научный руководитель - кандидат технических наук

Щепинов Дмитрий Николаевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Гумеров Кабир Мухаметович

- доктор технических наук, профессор Холимое Андались Гарифович

Ведущая организация - ООО «Центр исследований экстремальных

ситуаций»

Защита диссертации состоится 26 января 2012 г. в II00 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР». Автореферат разослан 21 декабря 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Обеспечение технической безопасности производственных объектов, связанных с транспортировкой и добычей углеводородного сырья, является одной из основных задач газотранспортных предприятий. Это объясняется тем, что средства, выделяемые на ликвидацию последствий чрезвычайных ситуаций, возникающих на линейной части трубопроводов, значительно превосходят затраты на обеспечение надежности производственных объектов.

Теория оценки работоспособности металла труб связана с именами ведущих ученых: Азметова Х.А., Гумерова А.Г., Гумерова P.C., Зайнуллина P.C., Иванцова О.М., Макарова Г.И., Смирнова М.А., Султанова М.Х., Чабурки-на В.Д., Черняева К.В., Ямалеева K.M. и др. Особенности эксплуатации и обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих серово-дородсодержащие среды, отражены в работах ученых: Антонова В.Г., Гафаро-ва H.A., Генделя Г.Л., Иванова С.И., Кушнаренко В.М., Макаренко В.Д., Митрофанова A.B., Перунова Б.В., Стеклова О.И. и др.

С началом применения современных средств диагностирования на линейной части трубопроводов была решена проблема обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов за счет своевременного выявления, оценки степени опасности основных видов дефектов и их ремонта.

В то же время, несмотря на то что техническое состояние металла труб линейной части находится под контролем, а на диагностирование тратятся значительные средства, остаются проблемные участки трубопроводов, для оценки технического состояния которых необходима комплексная оценка, а требования к их безопасной эксплуатации не отражены в действующих нормативных документах.

В частности, для переходов через естественные и искусственные преграды существуют нормативные документы, на основании которых проводятся диагностические обследования и выдаются рекомендации по обслуживанию и ремонту отдельных конструкций - опор воздушных переходов, кожухов, запорной арматуры, русловой части трубопроводов и т.д. При этом комплексная оценка всего перехода не проводится, и не учитывается возможное совокупное влияние факторов, которое может привести к нарушению целостности трубопровода.

При проведении экспертизы промышленной безопасности возникают проблемы, связанные с тем, что отдельные участки трубопроводов, сооружен-

ные более 30 лет назад, не соответствуют нормативным документам РД 558-97 (раздел I п.4.3.12, раздел II п. 2.2.10), СП 34-116-97 (п. 15.43, п. 15.44), СП 105-34-96 (п. 6.6), ВСН 006-89 (п. 2.11.21), а именно имеют смещение продольных швов смежных труб менее 100 мм. Анализ результатов внутритрубной дефектоскопии показал, что общее количество участков, не соответствующих требованиям нормативных документов на линейной части трубопроводов, составляет более 1000 шт. На практике это означает многолетний ремонт линейной части трубопровода с периодической остановкой и вытеснением продукта.

Серьезной проблемой при обеспечении безопасной эксплуатации трубопроводов являются несанкционированные и заглушенные врезки. Статистика показывает, что при обнаружении они имеют предаварийное состояние всех элементов, так как смонтированы неквалифицированно, с применением «подручных» средств и материалов. В то же время внеплановая остановка трубопровода и замена участка с врезкой всегда связаны с проблемой нарушения договорных поставок продукции. Поэтому необходим метод ликвидации врезок без нарушения режима транспорта продукции по трубопроводу.

Изменение состояния металла трубопроводов при длительной эксплуатации определяет необходимость оценки дефектности металла и работоспособности труб. Для вновь сооружаемых и реконструируемых трубопроводов существующие нормы дефектности металла обеспечиваются строгим соблюдением установленной технологии, в то время как для трубопроводов, отработавших боле 20 лет, вопрос о замене выявленных дефектных участков, с которыми они проработали продолжительный период, остается актуальным.

Цель работы - обеспечение безопасности эксплуатации трубопроводов с проблемными участками, транспортирующих сероводородсодержащие нефтегазовые среды, путем совершенствования конструктивных элементов трубопроводов и технологии ингибиторной защиты.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

1. Определение изменения свойств металла труб при длительной эксплуатации на Оренбургском газоконденсатном месторождении (ОНГКМ);

2. Оценка конструктивной прочности участков трубопроводов с приварными патрубками и с нерегламентированным смещением продольных швов;

3. Разработка способов повышения безопасной эксплуатации участков трубопроводов с несанкционированными врезками;

4. Оценка интенсивности отказов и очередности ремонта проблемных участков трубопроводов.

Методы решения поставленных задач

Поставленные задачи решены с использованием информационных технологий, теорий оценки надежности и эффективности, вероятности, математической статистики. При проведении исследований использовано современное измерительное оборудование, оригинальные и стандартные методики.

Научная новизна результатов работы

1. Установлено, что водородные расслоения сталей при длительной (более 25 лет) эксплуатации труб, транспортирующих сероводородсодержащие среды, образуются не только в областях расположения сульфидных включений, но и вблизи частиц корунда А1203, расположенных преимущественно в центральной части стенки металла труб. Исследованиями тонкой структуры сталей труб выявлена деградация структуры перлита - дробление цементитных частиц и увеличение плотности дислокаций. Критический размер включений в стали, выше которого они становятся заведомо опасными, для условий статических

испытаний - более 20 мкм.

2. Определены напряженно-деформированное состояние (НДС) и конструктивная прочность предложенных защитных конструкций. В области защитной конструкции с усиливающей накладкой напряжения не превышают средние напряжения в металле трубы. Все испытуемые трубы выдержали программу циклического нагружения давлением и разрушились при давлении, превышающем рабочее более чем в 2,73 раза.

3. Предложен алгоритм определения интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов на основе балльной оценки факторов влияния на их техническое состояние с учетом особенностей эксплуатации трубопроводов

ОНГКМ.

На защиту выносятся:

- результаты исследования изменения структурно-физического состояния металла участков трубопроводов при длительной эксплуатации в условиях воздействия сероводородсодержащих сред;

- результаты оценки конструктивной прочности и напряженно-деформированного состояния участков трубопроводов со смещением продольных швов менее 100 мм, вырезанных из действующих трубопроводов, и защитных конструкций для ликвидации несанкционированных и заглушённых врезок;

- результаты приемочных стендовых испытаний трубной отечественной продукции;

. - алгоритм оценки технического состояния проблемных участков трубопроводов и приведения их в соответствие с требованиями нормативных документов.

Практическая ценность результатов работы

1. Разработаны технологии ингибирования и введена в действие «Временная технологическая карта ингибиторной защиты газопроводов неочищенного газа» с целью максимального ограничения воздействия среДы на изменение структурно-физического состояния металла элементов трубопроводов при длительной эксплуатации и обеспечения необходимого уровня безопасной эксплуатации трубопроводов ОНГКМ.

2. Предложена методика оценки интенсивности отказов и очередности ремонта проблемных участков трубопроводов. Для автоматизированного определения интенсивности отказов потенциально опасных участков трубопроводов разработан программный модуль «Intensivnost ТР» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2011619298 от 05.12.2011 года «Программа для автоматизированного расчета интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов и комплексной оценки их технического состояния»).

3. Результаты исследований участков трубопроводов со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм вошли в СТО Газпром 0-03-22-2008 «Стандарт организации по технической и безопасной эксплуатации газопроводов неочищенного сероводородсодержащего газа и конденсатопроводов нестабильного конденсата».

4. Разработаны защитные конструкции для ликвидации несанкционированных и заглушённых врезок на трубопроводах до плановой остановки и проведения ремонтных работ. Защитные конструкции применяются в ООО «Газпром добыча Оренбург».

5. Предложена технология сварки штуцерных соединений без термообработки на газопроводах, транспортирующих сероводородсодержащий газ.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты работы докладывались на V международной научной конференции «Прочность и разрушение материалов и конструкций» (Оренбургский государственный университет, Оренбург, 2008 г.), VII международной научно-технической конференции «Диагностика оборудо-

вания и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред» (ООО «Газпром добыча Оренбург», Оренбург, 2008 г.), III научно-технической конференции «Основные проблемы освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения» (ООО «ВолгоУралНИПИгаз», Оренбург, 2009 г., V научно-технической конференции «Основные проблемы освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения» (ООО «ВолгоУралНИПИгаз», Оренбург, 2011 г.).

Разработанная дополнительная классификация категорий переходов трубопроводов через искусственные и естественные преграды при оценке интенсивности отказов участков трубопроводов и результаты исследования возможности эксплуатации участки трубопроводов со смещением продольных швов менее 100 мм вошли в СТО 0-03-22-2008, разработанный ООО «ВНИИгаз», AHO «Технопарк ОГУ», ООО «Газпром добыча Оренбург». Программный модуль «Intensivnost TP» апробирован и используется при продлении срока эксплуатации трубопроводов ООО «Газпром добыча Оренбург».

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 11 научных трудах, в том числе в 6 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Министерства образования РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, библиографического списка использованной литературы, включающего 102 наименования, двух приложений. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 53 рисунка, 38 таблиц.

Автор выражает благодарность профессору ОГУ, д.т.н. Кушнаренко В.М. за помощь в проведении исследований и обсуждении результатов работы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе проведен анализ существующих проблем газотранспортной системы соединительных трубопроводов, которая предназначена не только для транспорта продукта и газа с места добычи на перерабатывающие заводы, но и обеспечивает соблюдение технологического режима всего нефтегазового комплекса. Эта функция существенно отличает линейную часть соеди-

нительных трубопроводов от линейной части магистральных трубопроводов. Основные конструктивные отличия заключаются в большом количестве перемычек, тройников и врезок различных диаметров. Технологические особенности связаны с неравномерным режимом эксплуатации трубопроводов, периодической сменой направления движения продукта.

Анализ особенностей эксплуатации трубопроводов показал, что линейная часть трубопроводов при проведении диагностических работ и ремонте потенциально опасных дефектных участков обеспечивает безаварийный транспорт углеводородов. В то же время существуют проблемные участки (рисунок 1), которые могут оказывать негативное влияние на техническое состояние трубопроводов. Для повышения безопасности эксплуатации линейной части трубопроводов необходимо эти участки контролировать в процессе эксплуатации или устранять при проведении плановых ремонтных работ.

Переходы через естественные и искусственные преграды

Нетермообрабо-танные сварные швы приварных патрубков

Участки с несанкционированными и заглушёнными технологическим и врезками

Дефектные участки, на которых происходит изменение состояния металла при длительной эксплуатации

Участки трубопроводов, эксплуатирующиеся с отступлением от требований нормативных документов

Рисунок 1 - Проблемные участки трубопроводов ОНГКМ

Опыт эксплуатации трубопроводов ОНГКМ указывает на возможность обеспечения безопасности трубопроводов с проблемными участками путем совершенствования технологии защиты и технологии эксплуатации конструктивных элементов трубопроводов. Все представленные на рисунке 1 проблемные участки рассмотрены в следующих главах диссертации.

Вторая глава посвящена исследованию изменений структурно-физического состояния металла элементов трубопроводов при длительной эксплуатации. Для структурной и химической неоднородности металла в области металлургических, водородных расслоений и дефектов в сварных соединениях проведены исследования металла из образцов труб 0 720 х 18 мм, изготовленных из стали 20 импортной поставки и находившихся в эксплуатации на ОНКГМ более 25 лет.

Исследование тонкой структуры металлургических расслоений электронно-микроскопическим методом показало, что в отдельных локальных участках перлита наблюдается разная степень деградации структуры (рисунок 2). В большинстве перлитных колоний произошли заметные изменения. Пластины цементита раздроблены и развернуты, их толщина неодинакова по длине пластины, а концы приобрели округлую форму. На темнопольном изображении, полученном в рефлексе цементита, хорошо видна морфология цементитных пластин. В ферритной составляющей перлита заметно повышена плотность дислокаций. Большая часть цементитных пластин разделилась на более мелкие фрагменты, которые имеют неправильную, часто эллипсовидную форму. Такое изменение формы пластин связано с оттоком углерода в ферритную составляющую. Другим следствием перераспределения углерода является появление контраста внутри цементитных пластин и, фактически, их растворение.

а, б - светло- и темнопольное изображения в рефлексе цементита; в - светлопольное изображение; г, е - светлопольные изображения; д - темнопольное изображение в рефлексе цементита

Рисунок 2 - Деградация цементита в стали стенки трубы в области металлургического расслоения (х 30000)

На снижение механических свойств металла трубы наиболее существенное влияние оказывают включения корунда А1203 и шпинели с окислами кальция, имеющие более низкий коэффициент расширения, чем сталь. Предел прочности и относительное удлинение стали с увеличением содержания включений в ней уменьшаются потому, что включения служат концентраторами напряжений и деформаций в матрице, что вызывает локальное разрушение при более низкой средней деформации. Неметаллические включения, особенно типа корунда ЛЬОз, способствуют охрупчиванию сталей, поскольку образование трещины вблизи включения снижает работу ее зарождения.

Более крупные включения опаснее для стали, чем мелкие. Критический размер включений в стали, выше которого они становятся заведомо опасными, для условий статических испытаний - более 20 мкм.

При длительной эксплуатации в условиях действия знакопеременных циклических и постоянных нагрузок вблизи включений неизбежно возникает локальное поле напряжений, величина которых зависит от вида нагружения, размера, формы и взаимного влияния включений и металла. Например, при циклическом нагружении напряжения вблизи включений достигают величины предела текучести стали. Процесс накопления этих напряжений приводит к зарождению усталостных трещин вблизи включений. Термоструктурные напряжения способствуют образованию полостей на границах включений с матрицей, являющихся готовыми очагами разрушения.

Для оценки структурной и химической неоднородности металла в области водородных расслоений проведены исследования металла из образцов труб 0 20 х 18 мм, изготовленных из стали 20 импортной поставки.

Рассмотрение нетравленого шлифа вблизи дефекта (на расстоянии 0,1 ...2,0 мм) показало, что в центральном слое листа присутствует большое количество строчечных неметаллических включений длиной 5... 10 мкм. Частицы располагаются в виде строчек и объединены в группы. Водородные расслоения расположены параллельно слоям феррита (перлита), следовательно, плоскости прокатки (рисунок 3).

В местах сочленения двух близкорасположенных расслоений имеет место характерный изгиб полос слоистой феррито-перлитной структуры. Водородные расслоения зародились на несплошностях до формирования феррито-перлитной структуры, то есть при горячей деформации прокаткой.

Рисунок 3 - Структура водородного расслоения металла трубы 0 720 х 18 мм, ТО-28 БЯ 73

Химические составы металла, неметаллических включений вдали и вблизи от расслоений, а также состав содержимого внутри расслоений изучали с помощью микрорентгеноспектрального анализа.

Внутри расслоения обнаружены кислород, сера, углерод, хром, титан, медь, кальций, алюминий, находящиеся в виде сложных оксисульфидов алюминия, кальция, кремния, то есть шлаковых включений типа шпинелей. Линии никеля и меди присутствуют в спектре, так как они содержатся в стали в небольших количествах. Наличие в спектре линии хрома объясняется внедрением в полость расслоения окиси хрома, использовавшейся при полировке шлифа.

Наиболее крупные частицы кубической формы (рисунок 4) представляют собой карбиды титана и исследованы методом микрорентгеноспектрального анализа. Установлено, что они содержат большое количество кремния и кислорода, то есть представляют собой крупные (50...70 мкм) частицы силикатов. Полость расслоений содержит многочисленные шлаковые включения, частицы карбидов титана, а также крупные частицы силикатов.

а)

:: б)

.«41*1X11» <Ц4 11 Мл, 14*1*

IS»<» 1 тг

Element At%

CK 06.92 23.14

SK 00.55 00.69

TiK 79.99 67.05

CrK 02.01 01.55

FeK 10.52 07.56

Matrix Correction ZAF

L

f«*» Ы>

JkJ.

В)

- изображение дефекта в образце; б - вид спектра; в - химический состав частицы карбида титана

Рисунок 4 - Карбид титана в полости дефекта металла трубы 0 720 х 18 мм

Расслоение в центральном по толщине слое в исследуемой стали из трубы поставки по Ти-28 БЯ 73 возникло еще при горячей деформации прокаткой на границах «матрица - частицы корунда», «матрица - частицы шпинелей». В дальнейшем при эксплуатации трубопровода в условиях воздействия наводо-роживающей среды первичное расслоение (сочетающееся с неоднородностью структуры) явилось причиной развития водородных расслоений макротрещин в центральном слое стенки трубы.

Таким образом, исследования позволили установить, что наличие микропор является фактором, резко ограничивающим работоспособность материала трубы. Негативные последствия, обусловленные их присутствием, многократно усугубляются условиями эксплуатации в водородсодержащей атмосфере. Деградация перлитной структуры стальных труб при длительной эксплуатации, выражающаяся в дроблении цементитных частиц и в повышении плотности дислокаций феррито-перлитной структуры, также способствует повышению степени насыщения стали 20 водородом при контакте с сероводородсодержащей средой.

С целью максимального ограничения воздействия среды на изменение структурно-физического состояния металла элементов трубопроводов при длительной эксплуатации разработаны технологии ингибирования и введена в действие «Временная технологическая карта ингибиторной защиты газопроводов неочищенного газа». Основными способами доставки пленкообразующего ингибитора к защищаемой поверхности являются: гидродинамический способ, при котором ввод ингибитора производится непосредственно в газожидкостной поток; поршневой способ, при котором пленка наносится периодически путем проталкивания по газопроводу жидкой пробки раствора ингибитора, заключенной между двух поршней, либо перемещаемой одним поршнем; аэрозольный способ ингибирования.

При проведении ремонтных работ возникает необходимость сварки новых труб с находящимися в эксплуатации деталями трубопроводов (тройниками, переходами, отводами, вельдолетами, штуцерами, фланцами и т.д.). С целью определения размеров зоны термического влияния сварных соединений, подлежащей удалению при стыковке деталей трубопроводов, проведены коррози-онно-механические испытания и разработаны рекомендации по механической обработке торцов деталей из стали 20.

Анализ результатов испытаний образцов на растяжение по ГОСТ 1497 и ударный изгиб по ГОСТ 6996 не выявил значимого отличия в механических

свойствах металла испытываемых сварных соединений, при этом их механические характеристики находятся на высоком уровне. Твердость литого металла шва и зоны термического влияния исследуемых сварных соединений не превышает 165 НВ (рисунок 5).

При определении сопротивления сварных соединений сероводородному растрескиванию (CP) испытания проводили по методике NACE ТМ 0177. Базовое время для испытания образцов составляло 720 часов при концентрации H2S в жидкой фазе более 2,4 иг/л. Испытывали образцы при одинаковых нагрузках, создающих напряжения ст = 0,8 Сто,г. После 720 часов выдержки образцов в растворе NACE их дорывали на воздухе. Результаты испытаний (рисунок 5) свидетельствуют о высоких коррозионно-механических свойствах исследуемых сварных соединений.

-ста, до испытании -от. до испытаний

- • - ств. после испытаний

- ■ - стт после испытаний

номеаа оератоо

Рисунок 5 - Механические свойства сварных соединений до и после испытаний на СР

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что кор-розионно-механические характеристики сварных соединений, полученных из бывшего в эксплуатации металла с удалением зоны термического влияния (ЗТВ) «старого» шва на 1 мм от зоны сплавления, практически не отличаются от характеристик сварных соединений, полученных с удалением ЗТВ от «старого» шва на 20 мм.

При этом для обеспечения надёжности таких сварных соединений необходимо ограничить содержание серы в основном и наплавленном металлах до 0,010 % в случае удаления ЗТВ бывшего в эксплуатации сварного соединения на глубину не менее 1 мм, и до 0,015 % при удалении ЗТВ на глубину 5 мм, и

обеспечить получение качественных сварных соединений, соответствующих требованиям ВСН 006-89.

В третьей главе проведены экспериментальные исследования конструктивной прочности проблемных участков труб.

Для предотвращения аварийных ситуаций, связанных с несанкционированными врезками в трубопроводы, и сокращения потерь транспортируемого продукта во время внеплановых остановок при их ликвидации предлагается устанавливать на обнаруженные врезки защитные конструкции. В качестве основных способов монтажа защитных конструкций приняты две конструкции: усиление сварного шва патрубка и основного металла трубы приваркой усиливающей накладки; усиление сварного шва патрубка приваркой бандажа (рисунок 6). Вторая конструкция применяется в случае приварки штуцера несанкционированной врезки возле продольного или кольцевого сварного шва на расстоянии менее 300 мм от них.

Для определения несущей способности предложенных защитных конструкций и оценки их прочностных свойств проведены теоретические исследования и натурные испытания.

Рисунок 6 - Защитные конструкции для ликвидации врезок

Целью теоретических исследований является оценка прочностных свойств конструкций, а натурные испытания необходимы для определения прочностных свойств различных конструкций и уточнения расчетных данных.

Оценку прочностных свойств защитных конструкций проводили с помощью программного комплекса МКЭ АРМ «\VinMachine». Исходные данные подготавливали для модели напряженно-деформированного состояния представленных защитных конструкций.

Так как конструкция симметрична, то для упрощения решаемой задачи моделировалась только четверть конструкции. Остальная часть конструкции заменялась наложением граничных условий. Модель разбивалась на конечные элементы - тетраэдры с длиной ребра от 3 до 10 мм (рисунок 7, а).

В результате расчета получили карту распределения напряжений в конечных элементах для случая, когда давление в трубе составляет 5,2 МПа, а внутри защитной конструкции давление отсутствует. Максимальные напряжения обнаружены в зоне 1 (рисунок 7, б), а минимальные - в зоне 2 области приварки защитной конструкции. Полученные данные использовались при наклейке тен-зодатчиков при проведении натурных испытаний защитных конструкций.

а - разбиение модели на конечные элементы; б - области максимальных и минимальных напряжений

Рисунок 7 - НДС металла в области защитной конструкции

Проведенные гидравлические испытания труб Ду 350 и Ду 700 с защитными конструкциями для ликвидации врезок позволили оценить предельные характеристики прочности труб и установить величины напряжений в характерных точках. Результаты теоретических расчетов подтверждены данными тензометрирования, полученными при гидравлических испытаниях натурных защитных конструкций (таблица 1).

Таблица 1- Сопоставление значений напряжений, полученных при расчете методом конечных элементов (МКЭ) и в процессе натурных испытаний

№ контрольной точки Напряжения, полученные при испытаниях труб, МПа Напряжения, полученные при расчете МКЭ, МПа

а2

1 375 240 407 220

8 342 207 340 285

9 175 109 134 36

10 74 34 143 77 .

11 68 29 69 57

12 605 258 452 235

Все испытуемые трубы выдержали программу циклического нагружения давлением и разрушились при давлениях 17,5...20,5 МПа, что превышает проектное давление 6,4 МПа более чем в 2,73 раза.

Таким образом, расчеты прочностных свойств защитных конструкций с помощью программного комплекса МКЭ АРМ <^тМасЫпе» и натурные гидравлические испытания труб Ду 350 и Ду 700 с защитными конструкциями позволили оценить предельные характеристики прочности труб и установить, что разрушения защитных конструкций происходят при величине максимальных напряжений на 29,8 % выше средних напряжений металла трубы. Предложенные защитные конструкции могут быть использованы для исключения возможности аварий на участках с врезками.

С целью определения несущей способности, прочности и сопротивления малоцикловой усталости участков труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм проведены гидравлические испытания. Объектом испытаний являлись натурные образцы труб газопроводов неочищенного газа Ду 700 со смещенными продольными швами смежных труб менее 100 мм. Испытание на долговечность проводили на базе 200 циклов нагружений внутренним давлением воды от 0,1 до 1,1 Рн в соответствии с «Методикой испытаний...». Всего было испытано 6 труб.

В ходе проведения гидравлических испытаний осуществляли измерение напряженно-деформированного состояния смежных труб без смещения продольных швов. В процессе всей программы испытаний труб пластическое течение металла не было обнаружено. В металле труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм увеличиваются напряжения в дефектном сварном соединении в области пересечения кольцевого и продольных

сварных швов до 22 %. При наличии дефекта в основном металле труб у пересечения сварных швов труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм сварные швы играют роль бандажа. При повышении давления и достижении напряжениями предела текучести металла в области дефекта, концентрации напряжений уменьшаются за счет их перераспределения. Испытанные участки труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм не создают повышенного напряженного состояния в основном металле труб, но при наличии дефекта в окружном шве приводят к значительной концентрации напряжений.

Участки трубопроводов со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм допускаются к подконтрольной эксплуатации при отсутствии дефектов в области пересечения сварных соединений.

С целью определения несущей способности сварных соединений отводных патрубков на трубопроводах, монтаж которых проведен без термообработки, и оценки их прочностных свойств проведены натурные гидравлические испытания. Объектом испытаний являлись трубы Ду 700, Ду 350 и Ду 300 с отводными патрубками. Всего испытано пять труб, к которым было приварено 15 патрубков (8 - новых и 7 - отработавших более 10 лет на трубопроводах ОГКМ). Твердость труб и патрубков до проведения испытаний не превышала значений 22 HRC и соответствовала требованиям NACE MR0175-97.

Разрушение металла испытуемых труб с патрубками происходило вдоль образующей по основному металлу труб (рисунок 8) при напряжениях, превышающих нормативный предел текучести металла более чем в 2 раза.

При разрушении тела трубы по образующей отверстия патрубков сдерживают дальнейшее распространение трещины.

Рисунок 8 - Разрушение труб с приварными патрубками

Результата испытаний труб с приварными патрубками показали возможность их применения на трубопроводах, транспортирующих сероводородсодержащий газ, по разработанной технологии сварки без проведения термообработки.

Для замены дефектных участков и проведения реконструкции трубопроводов ОНГКМ необходимы трубы и детали трубопроводов, стойкие к воздействию сероводородсодержащих сред. С целью импортозамещения и возможности использования трубной продукции отечественного производства при проведении ремонтных работ в ООО «Газпром добыча Оренбург» при содействии ООО «Газпром ВНИИГАЗ» и AHO «Технопарк ОГУ» разработан проект и оборудована технологическая площадка для приемочных стендовых испытаний труб и деталей трубопроводов в условиях, близких к эксплуатационным.

На стенде проведены приемочные испытания с целью определения возможности применения электросварных прямошовных труб 0 700 х 19 х 22 производства ОАО «Выксунский металлургический завод», а также узла трубного, состоящего из штампосварного тройника и перехода, отвода гнутого, отвода крутоизогнутого штампосварного и штампосварных днищ, изготовленных на ОАО «Трубодеталь».

При испытании трубной продукции в течение 6 месяцев применяется минерализованная водометанольная сероводородсодержащая смесь Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения, содержащая до 4,99 % об. H2S и 1,86 % об. С02, имеющая парциальное давление сероводорода до 4,0 кгс/см2.

Положительные результаты приемочных испытаний изделий позволили создать технические условия на серийное производство труб и деталей трубопровода, произведенных на заводах Объединенной металлургической компании, и вместе с результатами приемочных испытаний передать их на согласование в Комиссию ОАО «Газпром» с последующим внесением в реестр.

В четвертой главе рассмотрена методика оценки интенсивности отказов и очередности ремонта проблемных участков трубопроводов.

Для оценки локальной частоты отказов проблемных участков трубопровода вводится система классификации и группировки факторов влияния в соответствии с общими причинами отказов, выявляемыми при анализе статистических данных по отказам. Из статистических данных по отказам трубопроводов с проблемными участками определяются группы факторов влияния с указанием относительного «вклада» каждой группы в суммарную статистику отказов с помощью весового коэффициента.

В пределах каждой группы /р, имеется различное количество Щ) факторов влияния, каждый фактор имеет буквенно-цифровое обозначение где i -номер группы, ] - номер фактора в группе. Относительный вклад фактора Гу внутри своей группы в изменение интенсивности отказов на рассматриваемом участке трубопровода учитывается с помощью весового коэффициента (доли фактора в группе) *?,;.

Затем на каждом проблемном участке трассы определяется интегральный коэффициент Км, показывающий во сколько раз интенсивность отказов Л„. на участке п отличается от среднестатистической для данного трубопровода трассы Я:

К = (1)

Значение Я для трубопроводов ОНГКМ принимается I= 0,0013 км в год.

Расчет коэффициента производится с использованием балльной оценочной системы, при которой каждому фактору ^ ставится в соответствие определенное, назначаемое на основании расчета или экспертной оценки, количество баллов В у (по 10-балльной шкале), отражающее интенсивность его влияния. При рассмотрении конкретного п-ого участка трассы последовательно оценивается степень влияния каждого из факторов.

Полученные для всех факторов влияния балльные оценки {Ву, г =1,.../, подставляются в следующие формулы для определения кш\

(2)

где (3)

¡=1

При оценке значений группы факторов />, и факторов влияния в каждой группе применительно к соединительным трубопроводам ОНГКМ, транспортирующим сероводородсодержащие среды, проведена коллективная экспертная оценка по разработанным анкетам. Оценки относительной важности групп и факторов влияния определялись в анкетах по 10-балльной шкале, при этом более важным, по мнению эксперта, факторам, присваивались более высокие баллы.

По полученным исходным данным, согласно формулам (1) - (4), находим интенсивности отказов на каждом проблемном участке трубопроводов.

Расчет интенсивности отказов проводится с применением программного обеспечения, разработанного специально для решения поставленной задачи. Программа «Intensivnost ТР» написана на Object Pascal, Borland Delphi 5.0 и представляет собой модуль, который в дальнейшем может быть интегрирован в Базу данных для оценки технического состояния линейной части трубопроводов ОНГКМ.

Интерфейс программы разрабатывался преднамеренно максимально простым с целью проведения расчетов инженерами, имеющими основные навыки работы с компьютером (рисунок 9).

Новый проект----_______ - г -

Имя проекта |Врезки На»мвнова»*« участка |Кочйемсвтолровад|№5 Введите ко/мю участков fs

Вмеи»«<в антропогеннее воздействия | Пркюдные воздействия Эксягчатациомгые фактор* Качество труб и ЗА | Качество строите1*>мо-монтажиых работ -Конструктмвютехяолоплеоие Факторы

Обозначение Наь^лемоваиие фактора вг»«я>*<я | Зпачегмв |

F51 Технология изготовления • технические условия на трубы 6 —1

F52 Твердость металла труб и деталей трубопровода 4

F53 Фирма-изготовитель труб 1

F54 Фирма-изготовитель запорной арматуры 6

F55 Прсио длительность эксплуатацйи участка трубопровода ю

F56 Изменение сопротивления металла труб СР 0

F57 Изменение ударной вязкости металла труб 1ЛЫШ .1

] </ Сояражть

Рисунок 9 - Интерфейс программного модуля «Шег^упоя! ТР»

Для каждого проблемного участка по результатам экспертной оценки выделены шесть групп факторов влияния на их техническое состояние и определены относительные «вклады» каждой группы в суммарную статистику отказов с помощью весового коэффициента. После ввода массива исходных данных проводится расчет интенсивности отказов каждого участка, а результаты выводятся в виде графиков с нанесенным значением средней интенсивности отказов (рисунок 10).

Программа позволяет в диалоговом режиме вводить, изменять исходные данные, а после получения результатов корректировать данные с последующим расчетом и построением графика. При корректировке данных и новом построении графиков интенсивности отказов участков трубопроводов предыдущие значения сохраняются с целью возможности сравнения полученных результатов.

0,0018 0,0016

0 0,0014

ш

3 0,0012

§ 0,001

1

Б 0,0008

л

I 0,0006 §

I' 0,0004 0,0002 О

>----- / \

/

N

-г / ^-т. \ \ \

_ . / / N \ Ч \

—7- ——- __

фактическое значение л

-среднестатистическое значение А, X, после проведения мероприятий

Рисунок 10 - Изменение интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов

Существенным преимуществом разработанной методики и программного обеспечения является представление полученных результатов в графическом виде. Это позволяет выбрать вариант с оптимальным объемом ремонтных работ. Применение разработанной методики определения интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов на основе балльной оценки факторов влияния позволяет повысить безопасность эксплуатации этих участков при оптимальном объеме ремонтных работ.

Основные результаты и выводы

1. Установлено, что водородные расслоения сталей при длительной (более 25 лет) эксплуатации труб в сероводородсодержащей среде образуются не только в областях расположения сульфидных включений, но и вблизи частиц корунда А120з, расположенных преимущественно в центральной части стенки металла труб. Исследованиями тонкой структуры сталей труб выявлена деградация структуры перлита - дробление цементитных частиц и увеличение плотности дислокаций. Увеличение площади межфазных границ «феррит - цементит» и повышение плотности дефектов кристаллического строения в свою очередь способствуют насыщению сталей водородом и последующему сероводородному растрескиванию металла труб.

2. Результаты теоретической оценки НДС в области защитных конструкций, проведенной с помощью программного комплекса МКЭ АРМ «\VinMachme», и натурных гидравлических испытаний труб Ду 350 и Ду 700 с

защитными конструкциями позволили оценить предельные прочностные характеристики труб и установить, что разрушения защитных конструкций происходят при величине максимальных напряжений на 29,8 % выше средних напряжений металла трубы. Предложенные защитные конструкции используются на трубопроводах ОНГКМ для исключения возможности аварий на участках с технологическими и несанкционированными врезками.

3. Установлено, что в металле труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм увеличиваются напряжения в дефектном сварном соединении в области пересечения кольцевого и продольных сварных швов до 22 %. При наличии дефекта в основном металле труб у пересечения сварных швов труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм сварные швы играют роль бандажа. При повышении давления и достижении напряжениями предела текучести металла в области дефекта концентрации напряжений уменьшаются за счет их перераспределения. Результаты натурных испытаний труб со смещением продольных стыков менее 100 мм позволили внести соответствующие рекомендации в СТО Газпром 0-03-22-2008.

4. Разработанная методика и оборудование для натурных испытаний труб позволили провести приемочные испытания отечественной трубной продукции и рекомендовать сероводородстойкие трубы и детали российских производителей для замены дефектных участков с целью повышения безопасной эксплуатации трубопроводов ОНГКМ.

5. Разработанная классификация категорий переходов трубопроводов через искусственные и естественные преграды при оценке интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов вошла в СТО 0-03-22-2008 «Стандарт организации по технической и безопасной эксплуатации газопроводов неочищенного сероводородсодержащего газа и конденсатопроводов нестабильного конденсата». Общий экономический эффект от результатов исследований, вошедших в СТО 0-03-22-2008, составил в 2010 году более 19 миллионов рублей.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:

Ведущие рецензируемые научные журналы

1. Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А., Швец A.B., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н. Обеспечение безопасности трубопроводов при повышении количества дефектов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М„ 2009. - № 8. - С. 62-64.

1h

2. Чирков Ю.А., Агишев В.Н., Кушнаренко В.М., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н. Работоспособность кольцевых стыков трубопроводов со смещением продольных швов смежных труб // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М., 2009. - № 9. -С. 56-59.

3. Ишмеев М.Р., Чирков Ю.А., Кушнаренко В.М., Бауэр A.A. Оценка интенсивности отказов трубопроводной арматуры // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М., 2009. - № 12. - С. 42-44.

4. Чирков Ю.А., Ишмеев М.Р., Кушнаренко В.М., Бауэр A.A. Уточнение эквивалентных малоцикловых нагружений трубопроводов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М., 2009. - № 12. - С. 55-57.

5. Кузнецов Р.Ю., Щепинов Д.Н., Бауэр A.A., Чирков Ю.А., Кушнаренко В.М. Оценка напряженного состояния металла участка трубопровода с несанкционированной врезкой // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М., 2011. -№8. -С. 109-112.

6. Щепинов Д.Н., Бауэр A.A., Кушнаренко ВМ., Чирков Ю.А. Защитные конструкции для предотвращения аварий трубопроводов в местах несанкционированных врезок // НТЖ «Территория НЕФТЕГАЗ». - М„ 2010. - № 11. - С. 70-74.

Прочие печатные издания

7. Чирков Ю.А., Кушнаренко Е.В., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н. Повреждения трубопроводов ОНГКМ и определение интенсивности их отказов // НТЖ «Территория НЕФТЕГАЗ». - М., 2008. - № 12. - С. 46-49.

8. Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А., Кушнаренко Е.В., Щепинов Д.Н., Бауэр A.A. Основные факторы, влияющие на безопасную эксплуатацию трубопроводов // Матер. Юбилейн. Междунар. научн. конф. - Оренбург: ИПК «Газпром печать», 2008,-С. 68-71.

9. Чирков Ю.А., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н., Кушнаренко Е.В. Методика оценки вероятности разрушения трубопроводов // Прочность и разрушение материалов и конструкций. Матер. V Междунар. научн. конф. - Оренбург: ИПК

ГОУ ОГУ, 2008. - С. 93-101.

10. Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А., Швец A.B., Бауэр A.A., Ягодкин В.А. Техническое состояние и перспективы дальнейшей эксплуатации соединительных трубопроводов ОНГКМ // Диагностика оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред. Матер. VII Междунар. научн.-техн. конф. - Оренбург, 2008. - С. 98-109.

11. Кушнаренко В.М., Бауэр А.А., Щепинов Д.Н. Определение интенсивности отказов переходов через естественные и искусственные преграды // Основные проблемы освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения. Матер. V научн.-техн. конф. / ООО «ВолгоУралНИПИгаз». -Оренбург, 2011.-С. 78-79.

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати 20.12.2011 г. Бумага писчая. Заказ № 312. Тираж 100 экз. Ротапринт ГУП «ИПТЭР». 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Анализ особенностей эксплуатации трубопроводов.

1.1 Линейная часть соединительных трубопроводов.,.

1.2 Проблемные участки трубопроводов и их влияние на безопасную эксплуатацию трубопроводов.

1.2.1 Несанкционированные и заглушенные технологические врезки.

1.2.2 Переходы через естественные и искусственные преграды.

1.3 Методика оценки технического состояния и интенсивности отказов ^ ^ проблемных участков трубопроводов.

Выводы по главе

ГЛАВА 2. Изменение структурно-физического состояния металла элементов трубопроводов при длительной эксплуатации.

2.1 Оценка изменения свойств металла труб, бывших в эксплуатации.

2.1.1 Металлургические дефекты.

2.1.2 Эксплуатационные дефекты.

2.1.3 Сварные соединения.

2.1.4 Методы ограничения воздействия среды на изменение структурно-физического состояния металла элементов трубопроводов.

2.2 Технологические врезки.

2.3 Детали трубопроводов.

2.3.1 Зоны термического влияния сварных соединений.

2.3.2 Технология сварки деталей с трубой.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Конструктивная прочность проблемных участков трубопроводов.

3.1 Конструктивная прочность участков трубопроводов с защитными конструкциями.

3.1.1 Трубы 0 377 х 14 мм с заглушёнными врезками.

3.1.2 Трубы 0 720 х 6,2 мм с заглушёнными врезками.

3.2 Трубы с продольными сварными швами.

3.3 Трубы с приварными патрубками.

3.4 Приемочные стендовые испытания трубной продукции.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Оценка интенсивности отказов и очередности ремонта переходов трубопроводов.

4.1 Интенсивность отказов переходов трубопроводов через естественные и искусственные преграды.

4.2 Зависимость интенсивности отказов переходов трубопроводов через искусственные и естественные преграды от факторов влияния.

4.3 Анализ результатов расчета интенсивности отказов и определение мероприятий по приведению участков в соответствие с требованиями нормативных документов.

4.4 Оценка экономической эффективности разработанных методов по повышению безопасной эксплуатации трубопроводов.

Выводы по главе 4.

Обеспечение технической безопасности производственных объектов, связанных с транспортировкой и добычей углеводородного сырья, является одной из основных задач газотранспортных предприятий. Это объясняется тем, что средства, выделяемые на ликвидацию последствий чрезвычайных ситуаций, возникающих на линейной части трубопроводов, значительно превосходят затраты на обеспечение надежности производственных объектов.

Теория оценки работоспособности металла труб связана с именами ведущих ученых: Азметова Х.А., Гумерова А.Г., Гумерова P.C., Зайнуллина P.C., Иванцова О.М., Макарова Г.И., Смирнова М.А., Султанова М.Х., Чабурки-на В.Д., Черняева К.В., Ямалеева K.M. и др. Особенности эксплуатации и обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих серово-дородсодержащие среды, отражены в работах ученых: Антонова В.Г., Гафаро-ва H.A., Генделя Г.Л., Иванова С.И., Кушнаренко В.М., Макаренко В.Д., Митрофанова A.B., Перунова Б.В., Стеклова О.И. и др.

С началом применения современных средств диагностирования на линейной части трубопроводов была решена проблема обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов за счет своевременного выявления, оценки степени опасности основных видов дефектов и их ремонта. По результатам интенсивной диагностики создана база данных дефектности трубопроводов, которая позволяет оценивать результаты мониторинга и прогнозировать их техническое состояние на перспективу [3, 42, 43].

В то же время, несмотря на то что техническое состояние металла труб линейной части трубопроводов находится под контролем, а на диагностирование тратятся значительные средства, остаются проблемы, которые не отражены в действующих нормативных документах и не могут быть выявлены стандартными методами диагностирования.

В частности, существуют потенциально опасные участки, которые необходимо оценивать не по отдельным параметрам, а комплексно с учетом значимых факторов, которые оказывают влияние на работоспособность этих участков. Например, для переходов через естественные и искусственные преграды существуют нормативные документы, на основании которых проводятся диагностические обследования и выдаются рекомендации по обслуживанию и ремонту. На практике собственник трубопровода получает множество отдельных отчетов по выявленным несоответствиям различных конструкций (опор воз4 душных переходов, кожухов, запорной арматуры, русловой части трубопроводов и т.д.). При этом все выявленные несоответствия необходимо устранить.

Как правило, каждое несоответствие нормативным требованиям не является опасным или критическим, а их совокупность и возможное влияние факторов, которые не учитываются при обследовании объектов (режимы работы трубопровода, возможность вмешательства посторонних лиц, технология изготовления и марка стали труб и запорной арматуры, контроль качества строительных и сварочно-монтажных работ и др.), могут привести к нарушению целостности трубопровода. Но такая комплексная оценка не предусмотрена и не проводится экспертными организациями.

При соблюдении требований нормативных документов возникают и другие проблемы, связанные с тем, что трубопроводы сооружались более 30 лет назад и контроль качества сварочно-монтажных работ осуществлялся по другим требованиям. Так, экспертные организации при проведении экспертизы промышленной безопасности выявили несоответствия нормативным документам РД 558-97 (раздел I п.4.3.12, раздел II п. 2.2.10), СП 34-116-97 (п. 15.43, п. 15.44), СП 105-34-96 (п. 6.6), ВСН 006-89 (п. 2.11.21) [6, 7, 66, 76], а именно участки трубопроводов со смещением продольных швов менее 100 мм. Согласно заключениям экспертизы промышленной безопасности, на этих участках должно быть устранено смещение продольных швов менее 100 мм. Анализ результатов внутритрубной дефектоскопии показал, что общий объем потенциально опасных участков со смещением продольных швов менее 100 мм на линейной части трубопроводов составляет более 1000 шт. На практике это означает многолетний ремонт линейной части трубопровода с периодической остановкой и вытеснением продукта.

Серьезной проблемой при обеспечении безопасной эксплуатации трубопроводов являются несанкционированные и заглушенные врезки. Основные убытки от несанкционированных и старых заглушённых врезок складываются, в основном, из ликвидации последствий аварий при нарушении нормального технологического режима эксплуатации трубопровода. Статистика показывает, что при обнаружении они имеют предаварийное состояние всех элементов, так как смонтированы неквалифицированно с применением «подручных» средств и материалов [97]. В то же время внеплановая остановка трубопровода и замена участка с врезкой всегда связаны с проблемой нарушения договорных поставок продукции. Поэтому необходим метод ликвидации врезок без нарушения режима транспорта продукции по трубопроводу.

Изменение состояния металла трубопроводов при длительной эксплуатации определяет необходимость оценки дефектности металла и работоспособности труб. Для вновь сооружаемых и реконструируемых трубопроводов существующие нормы дефектности металла обеспечиваются строгим соблюдением установленной технологии, в то время как для трубопроводов, отработавших боле 20 лет, вопрос о замене выявленных дефектных участков, с которыми они проработали продолжительный период, остается актуальным.

Исследования в области изменения свойств металла труб в процессе эксплуатации более 25 лет в сероводородсодержащей среде показывают, что основной металл сохраняет исходную феррито-перлитную структуру, однако увеличивается по экспоненциальному закону количество водородных расслоений, образующихся в области металлургических дефектов [94]. Этот факт говорит о том, что процессы изменения свойств металла на потенциально опасных участках трубопровода все же происходят. Для детального исследования деградации металла труб необходимо использовать метод просвечивающей электронной микроскопии, который позволяет выявить изменения в микроструктуре стали, находящейся длительное время в эксплуатации.

На основании вышесказанного определена цель исследований.

Цель работы - обеспечение безопасности эксплуатации трубопроводов с проблемными участками, транспортирующих сероводородсодержащие нефтегазовые среды, путем совершенствования конструктивных элементов трубопроводов и технологии ингибиторной защиты.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

1. Определение изменения свойств металла труб при длительной эксплуатации на Оренбургском газоконденсатном месторождении (ОНГКМ);

2. Оценка конструктивной прочности участков трубопроводов с приварными патрубками и с нерегламентированным смещением продольных швов;

3. Разработка способов повышения безопасной эксплуатации участков трубопроводов с несанкционированными врезками;

4. Оценка интенсивности отказов и очередности ремонта проблемных участков трубопроводов.

Методы решения поставленных задач

Поставленные задачи решены с использованием информационных технологий, теорий оценки надежности и эффективности, вероятности, математической статистики. При проведении исследований использовано современное из6 мерительное оборудование, оригинальные и стандартные методики.

Научная новизна результатов работы

1. Установлено, что водородные расслоения сталей при длительной (более 25 лет) эксплуатации труб, транспортирующих сероводородсодержащие среды, образуются не только в областях расположения сульфидных включений, но и вблизи частиц корунда А120з, расположенных преимущественно в центральной части стенки металла труб. Исследованиями тонкой структуры сталей труб выявлена деградация структуры перлита - дробление цементитных частиц и увеличение плотности дислокаций. Критический размер включений в стали, выше которого они становятся заведомо опасными, для условий статических испытаний - более 20 мкм.

2. Определены напряженно-деформированное состояние (НДС) и конструктивная прочность предложенных защитных конструкций. В области защитной конструкции с усиливающей накладкой напряжения не превышают средние напряжения в металле трубы. Все испытуемые трубы выдержали программу циклического нагружения давлением и разрушились при давлении, превышающем рабочее более чем в 2,73 раза.

3. Предложен алгоритм определения интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов на основе балльной оценки факторов влияния на их техническое состояние с учетом особенностей эксплуатации трубопроводов ОНГКМ.

На защиту выносятся:

- результаты исследования изменения структурно-физического состояния металла участков трубопроводов при длительной эксплуатации в условиях воздействия сероводородсодержащих сред;

- результаты оценки конструктивной прочности и напряженно-деформированного состояния участков трубопроводов со смещением продольных швов менее 100 мм, вырезанных из действующих трубопроводов, и защитных конструкций для ликвидации несанкционированных и заглушённых врезок;

- результаты приемочных стендовых испытаний трубной отечественной продукции;

- алгоритм оценки технического состояния проблемных участков трубопроводов и приведения их в соответствие с требованиями нормативных документов.

Практическая ценность результатов работы

1. Разработаны технологии ингибирования и введена в действие «Вре7 менная технологическая карта ингибиторной защиты газопроводов неочищенного газа» с целью максимального ограничения воздействия среды на изменение структурно-физического состояния металла элементов трубопроводов при длительной эксплуатации и обеспечения необходимого уровня безопасной эксплуатации трубопроводов ОНГКМ.

2. Предложена методика оценки интенсивности отказов и очередности ремонта проблемных участков трубопроводов. Для автоматизированного определения интенсивности отказов потенциально опасных участков трубопроводов разработан.программный модуль «МешшюБ! ТР» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2011619298 от 05.12.2011 года «Программа для автоматизированного расчета интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов и комплексной оценки их технического состояния»).

3. Результаты исследований участков трубопроводов со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм вошли в СТО Газпром 0-03-22-2008 «Стандарт организации по технической и безопасной эксплуатации газопроводов неочищенного сероводородсодержащего газа и конденсатопроводов нестабильного конденсата».

4. Разработаны защитные конструкции для ликвидации несанкционированных и заглушённых врезок на трубопроводах до плановой остановки и проведения ремонтных работ. Защитные конструкции применяются в ООО «Газпром добыча Оренбург».

5. Предложена технология сварки штуцерных соединений без термообработки на газопроводах, транспортирующих сероводородсодержащий газ.

Автор выражает благодарность профессору ОГУ, д.т.н. Кушнаренко В.М. за помощь в проведении исследований и обсуждении результатов работы.

Основные результаты и выводы

1. Установлено, что водородные расслоения сталей при длительной (более 25 лет) эксплуатации труб в сероводородсодержащей среде образуются не только в областях расположения сульфидных включений, но и вблизи частиц корунда А120з, расположенных преимущественно в центральной части стенки металла труб. Исследованиями тонкой структуры сталей труб выявлена деградация структуры перлита - дробление цементитных частиц и увеличение плотности дислокаций. Увеличение площади межфазных границ «феррит -цементит» и повышение плотности дефектов кристаллического строения в свою очередь способствуют насыщению сталей водородом и последующему сероводородному растрескиванию металла труб.

2. Результаты теоретической оценки НДС в области защитных конструкций, проведенной с помощью программного комплекса МКЭ АРМ «"МпМасЫпе», и натурных гидравлических испытаний труб Ду 350 и Ду 700 с защитными конструкциями позволили оценить предельные прочностные характеристики труб и установить, что разрушения защитных конструкций происходят при величине максимальных напряжений на 29,8 % выше средних напряжений металла трубы. Предложенные защитные конструкции используются на трубопроводах ОНГКМ для исключения возможности аварий на участках с технологическими и несанкционированными врезками.

3. Установлено, что в металле труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм увеличиваются напряжения в дефектном сварном соединении в области пересечения кольцевого и продольных сварных швов до 22 %. При наличии дефекта в основном металле труб у пересечения сварных швов труб со смещением продольных швов смежных труб менее 100 мм сварные швы играют роль бандажа. При повышении давления и достижении напряжениями предела текучести металла в области дефекта концентрации напряжений уменьшаются за счет их перераспределения. Результаты натурных испытаний труб со смещением продольных стыков менее 100 мм позволили внести соответствующие рекомендации в СТО Газпром 0-03-22-2008.

4. Разработанная методика и оборудование для натурных испытаний труб позволили провести приемочные испытания отечественной трубной продукции и рекомендовать сероводородстойкие трубы и детали российских производителей для замены дефектных участков с целью повышения безопасной эксплуатации трубопроводов ОНГКМ.

5. Разработанная классификация категорий переходов трубопроводов через искусственные и естественные преграды при оценке интенсивности отказов проблемных участков трубопроводов вошла в СТО 0-03-22-2008 «Стандарт организации по технической и безопасной эксплуатации газопроводов неочищенного сероводородсодержащего газа и конденсатопроводов нестабильного конденсата». Общий экономический эффект от результатов исследований, вошедших в СТО 0-03-22-2008, составил в 2010 году более 19 миллионов рублей.

1. Антонов В.Г., Арабей А.Б., Воронин В.Н. и др. Коррозионное растрескивание под напряжением труб магистральных трубопроводов: Атлас. М.: Наука, 2006. - 105 с.

2. Бородавкин П.П., Синюкова A.M. Прочность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1984. - 245 с.

3. Богданов Е.А. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования. М.: Высшая школа, 2006. - 279 с.4 . Ботвина Л.Р. Кинетика разрушения конструкционных материалов. М.:

4. Наука, 1989. 230 с. .- v «; - -,,

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

6. Воробьев Н.И., Мирзаев Д.А., Токовой O.K., Яковлева И.Л., Фоминых Е.А. Сульфиды в поковках конструкционной стали 40ХГМ // Металлы. 2006.-№ 2. - С. 28-35.

7. ВСН 006-89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка. -М.: Миннефтегазстрой, 1989. 216 с.

8. ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ // Миннефтегазстрой СССР, 27.12.88 г.-Ч. I, И.

9. ВСН 51-1-97. Правила производства работ при капитальном ремонте магистральных газопроводов. М.: РАО «Газпром», 1997. - 96 с.

10. Гареев А.Г., Абдуллин И.Г. Прогнозирование коррозионно-механических разрушений магистральных трубопроводов // Нефть и газ. Межвуз. сб. научн. ст. Уфа: УГНТУ, 1997. - Вып. 1. - С. 163-165.

11. Гафаров H.A., Гончаров A.A., Кушнаренко В.М. Коррозия и защита оборудования сероводородсодержащих нефтегазовых месторождений. М.: Недра, 1998.-437 с.

12. Гафаров H.A., Гончаров A.A., Кушнаренко В.М. Определение характеристик надежности и технического состояния оборудования сероводородсодержащих нефтегазовых месторождения. М.: Недра, 2001. - 233 с.

13. Гафаров H.A., Кушнаренко В.М., Бугай Д.Е., Гончаров A.A., Чирков Ю.А. и др. Ингибиторы коррозии // Диагностика и защита от коррозии под напряжением нефтегазопромыслового оборудования. — М.: Химия, 2002. — Т. 2.-367 с.

14. Гельд П.В., Рябов P.A., Кодес Е.С. Водород и несовершенства структуры металла. М.: Металлургия, 1979. - 221 с.

15. ГОСТ 13717-84. Приборы манометрического принципа действия показывающие электроконтактные. Общие технические условия. М., 1985. - 44 с.

16. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М., 1986. -39 с.

17. ГОСТ 1778. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. М., 1972. - 50 с.

18. ГОСТ 2405-88. Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напороме-ры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия. М., 1989. -44 с.

19. ГОСТ 6996-66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. М., 1967. - 69 с.

20. Губенко С.И. Трансформация неметаллических включений в стали. М.: Металлургия, 1991. - 224 с.

21. Гумеров А.Г., Гумеров P.C., Гумеров K.M. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр». 2003. - 310 с.

22. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Ямалеев K.M., Росляков A.B. Старение труб нефтепроводов. М.: Недра, 1995. - 218 с.

23. Гумеров А.Г., Ямалеев K.M., Гумеров P.C., Азметов Х.А. Дефектность труб нефтепроводов и методы их ремонта / Под ред. А.Г. Гумерова. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1998. - 252 с.

24. Гутман Э.М., Гетманский М.Д., Клапчук О.В., Кригман JI.E. Защита газопроводов нефтяных промыслов от сероводородной коррозии. М.: Недра, 1988.-200 с.

25. Дедешко В.Н. Техническое состояние магистральных трубопроводов РАО «Газпром» и организация работ по внутритрубной диагностике. -Сочи: Диагностика-98, 1998. С. 5-31.

26. Димов JI.A. Методика оценки опасности дефектов для магистральных трубопроводов // Газовая промышленность. 2000. - № 3. - С. 45-48.

27. Дубовой В.Я., Романов В.А. Влияние водорода на механические свойства стали // Сталь. 1974. - Т. 7. - № 8. - С. 727-732.

28. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В. Управление безопасностью химических производств на основе новых информационных технологий. М.: Химия, Колос, 2004.-416 с.

29. Еремин М.Н. Анализ причин аварий на нефтегазопроводах Оренбургской области // Природопользование-98. Матер. Российск. научн.-практ. конф.- Оренбург: ОГУ, 1998. С. 207-208.

30. Ерофеев C.B., Шарафиев Р.Г., Кускильдин P.A. Промышленная безопасность: опыт, проблемы и перспективы эксплуатации нефтегазопроводов.- Челябинск: ЦНТИ, 2005. 448 с.

31. Зайвочинский Б.И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов. Теория, методы расчета, проектирования. М.: Недра, 1992.-271 с.

32. Иванов С.И., Яхин P.M., Овчинников П.А., Бауэр А.И. Создание системы диагностирования газоконденсатопроводов, транспортирующих серово-дородсодержащие газ, конденсат (нефть). М.: ОАО «ВНИИИОЭНГ», 2006. - С. 82.

33. Иванов С.И., Швец A.B., Кушнаренко В.М., Щепинов Д.Н. Обеспечение безопасной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих серо-водородсодержащие среды. М.: Недра, 2006. - 215 с.

34. Инструкция по выбору и применению материалов изготовления труб для трубопроводов, эксплуатирующихся в сероводородсодержащих средах. -М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2000. 36 с.

35. Инструкция по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности. М.: ОАО «ГАЗПРОМ», 2000. - 131 с.

36. Ишмеев М.Р., Чирков Ю.А., Кушнаренко В.М., Бауэр A.A. Оценка интенсивности отказов трубопроводной арматуры // НТЖ «Нефтепромысловое дело». 2009. - № 12. - С. 42-44.

37. Карпенко Г.В., Крипякевич Р.И. Влияние водорода на свойства стали. -М.: Металлургиздат, 1962. 198 с.

38. Кузнецов Р.Ю., Щепинов Д.Н., Бауэр A.A., Чирков Ю.А., Кушнаренко В.М. Оценка напряженного состояния металла участка трубопровода с несанкционированной врезкой // НТЖ «Нефтепромысловое дело». 2011. -№ 8. - С. 109-112.

39. Кушнаренко В.М., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н. Определение интенсивности отказов переходов через естественные и искусственные преграды // Матер. V научн.-техн. конф. / ООО «ВолгоУралНИПИгаз». Оренбург, 2011.-С. 78-79.

40. Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А., Кушнаренко Е.В., Щепинов Д.Н., Бауэр A.A. Основные факторы, влияющие на безопасную эксплуатацию трубопроводов // Матер. Юбилейн. Междунар. научн.-техн. конф. Оренбург: ИПК «Газпром печать», 2008. - С. 68-71.

41. Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А., Швец A.B., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н. Обеспечение безопасности трубопроводов при повышении количества дефектов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». 2009. - № 8. - С. 62-64.

42. Литвинов И.Е., Аликин В.Н. Оценка показателей надежности магистральных трубопроводов. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. 167 е.: ил.

43. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. М.: ИЦ «ЕЛИМА», 2004. - 1104 с.

44. Мазур И.И., Иванцов О.М., Молдаванов О.И. Конструктивная надежность и экологическая безопасность трубопроводов. М.: Недра, 1990. -246 е.: ил.

45. Макаренко В.Д., Ковенский И.М., Прохоров H.H. и др. Коррозионная стойкость сварных металлоконструкций нефтегазовых объектов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. - 500 с.

46. Малышев Б.Д. Сварка и резка в промышленном строительстве. М.: Стройиздат, 1989. - 768 с.

47. Методика вероятностной оценки остаточного ресурса технологических стальных трубопроводов. М.: НТП «Трубопровод», 1995. - 86 с.

48. Методика определения максимальных сроков ремонта обнаруженных внутритрубными дефектоскопами дефектов. М.: ЗАО «Нефтегазком-плектсервис», 2001. - 32 с.

49. Методика определения опасности дефектов геометрии труб по данным обследования внутритрубными профилемерами. М.: АК «Транснефть», 1994.-20 с.

50. Методика определения опасности повреждений стенки труб магистральных нефтепроводов по данным обследования внутритрубными дефектоскопами. М.: ЗАО «Нефтегазкомплектсервис», 2001. - 32 с.

51. Методика оценки ресурса остаточной работоспособности технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. Волгоград: ВНИКТИ нефтехимоборудование,1992.-32 с.

52. Методика оценки сроков службы газопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 1997.- 84 с.

53. Методика прогнозирования остаточного ресурса безопасной эксплуатации сосудов и аппаратов по изменению параметров технического состояния. М.: НИИХИММАШ, 1993. - 90 с.

54. Методика прогнозирования остаточного ресурса нефтезаводских трубопроводов, сосудов, аппаратов и технологических блоков установок подготовки нефти, подвергающихся коррозии. М.: МИНТОПЭНЕРГО,1993.-88 с.

55. Методические рекомендации по расчетам конструктивной надежности магистральных газопроводов: РД 51-4.2.-003-97. -М.: ВНИИГАЗ, 1997. 125 с.

56. Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах: Руководящий документ. М.: ГУЛ НТЦ «Промбезопасность» ГГТН России, 2002. — 118 с.

57. Методы и средства натурной тензометрии: Справочник / M.JI. Дайчик и др. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

58. Механика разрушения: Справочное пособие: В 4-х томах / Под общ. ред. В.В. Панасюка. Киев: Наукова Думка, 1988.

59. Митрофанов A.B. Методы управления состоянием технологического оборудования по критериям вероятности и риска отказа. М.: ООО «Не-дра-Бизнесцентр», 2007. - 380 с.

60. Методика испытания сталей на стойкость против сероводородного коррозионного растрескивания. МСКР-01-85. М.: ВНИИНМАШ, 1985. - 7 с.

61. ПБ 08-624-03. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности / № 56 от 05.06.2003 г. М.: НТЦ «Промбезопасность» ГТТН России, 2003.-305 с.

62. Перунов Б.В., Попов В.А., Стеклов О.И., Тимонин В.А. Коллективная экспертная оценка проблемы надежности конструкции в наводоражи-вающих средах // Защита металлов. 1978. - № 5. - С. 572-575.

63. Петров Г.А., Тумарев A.C. Теория сварочных процессов. М.: Высшая школа, 1967. - 508 с.

64. РД 558-97. Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. — М.: РАО «Газпром», 1997. 192 с.

65. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю / НТЦ Промышленная безопасность. 2004. - 103 с.

66. РД 03-615-03. Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов. М., 2003. - 18 с.

67. РД 153-39-029-98. Нормы периодичности обследования магистральных трубопроводов внутритрубными инспекционными снарядами. М.: НТЦ «Промышленная безопасность», ОАО ЦТД «Диаскан», 1998. - 54 с.

68. РД 50-398-83. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний. Планирование механических испытаний и статистическая обработка результатов. -М.: Изд-во стандартов, 1983. 198 с.

69. РД 51-3-96. Регламент по техническому обслуживанию подводных переходов магистральных газопроводов через водные преграды. М.: ИРЦ «Газпром», 1996.-40 с.

70. СНиП 2.04.12-86. Расчет на прочность стальных трубопроводов. М.: ГУП ЦПП, 2001. - 12 с.

71. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы. М.: Минстрой России, ГУП ЦПП, 1997. - 60 с.

72. СНиП 3.05.05-84. Технологическое оборудование и технологические трубопроводы. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1985. 23 с.

73. СНИП Ш-42-80*. Магистральные трубопроводы. М.: ГУП ЦПП, 2001. -38 с.

74. СП 105-34-96. Свод Правил сооружения магистральных газопроводов. Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений М.: ИРЦ Газпром, 1996. 85 с.

75. СП 34-116-97. Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов. М., 1997. - 162 с.

76. Стеклов О.И., Бодрихин Н.Г., Кушнаренко В.М., Перунов Б.В. Испытания сталей и сварных соединений в наводороживающих средах. -М.: Металлургия, 1992. 128 с.

77. СТО 03-191-2006. Эксплуатация промысловых трубопроводов ОАО «АНК «Башнефть». Уфа: ГУП «ИПТЭР», 2006. - 216 с.

78. СТО Газпром 0-03-22-2008. Стандарт организации по технической и безопасной эксплуатации газопроводов неочищенного сероводородсо-держащего газа и конденсатопроводов нестабильного конденсата. -Оренбург, 2008. 187 с.

79. СТО Газпром 2-2.3-116-2007. Инструкция по технологии производства работ на газопроводах врезкой под давлением. М.: ИРЦ «Газпром», 2007.-184 с.

80. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1974. 768 с.

81. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ от 21.07.97 г.

82. Физическое металловедение: В 3-х т: Пер. с англ. 3-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Р.У. Кана, П. Хаазена. М.: Металлургия, 1987. - Т. 1: Атомное строение металлов и сплавов. - 640 с.

83. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. -М.: Недра, 2000.-467 с.

84. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. М.: Машиностроение, 1970.-408 с.

85. Чирков Ю.А., Агишев В.Н., Кушнаренко В.М., Бауэр A.A., Щепинов Д.Н. Работоспособность кольцевых стыков трубопроводов со смещением продольных швов смежных труб // НТЖ «Нефтепромысловое дело». 2009. - № 9. - С. 56-59.

86. Чирков Ю.А., Ишмеев М.Р., Кушнаренко В.М., Бауэр A.A. Уточнение эквивалентных малоцикловых нагружений трубопроводов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». 2009. - № 12. - С. 55-57.

87. Чирков Ю.А., Кушнаренко Е.В., Бауэр А.А., Щепинов Д.Н. Повреждения трубопроводов ОНГКМ и определение интенсивности их отказов // НТЖ «Территория Нефтегаз». 2008. - № 12. - С. 46-49.

88. Чирков Ю.А., Бауэр А.А., Щепинов Д.Н., Кушнаренко Е.В. Методика оценки вероятности разрушения трубопроводов // Прочность и разрушение материалов и конструкций. Матер. V Междунар. научн. конф. -Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2008. С. 93-101.

89. Чирков Ю.А., Кушнаренко В.М., Швец А.В., Щепинов Д.Н. Оценка прочности сварных соединений трубопроводов с дефектами и повреждениями. Оренбург, Вестник ОГУ, 2005. - С. 88-93.

90. Шаповалов В.И. Влияние водорода на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1982. - 232 с.

91. Швец А.В., Гендель Г.Л., Клейменов А.В. Проблема унификации объектов трубопроводного транспорта // Химическое .и нефтегазовое машиностроение. 2005. - № 9. - С. 45-46.

92. Швец А.В., Щепинов Д.Н., Дергачева Е.С., Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А., Васильев Н.Ф. Техническое состояние и возможность длительной эксплуатации трубопроводов КНГКМ-ОГПЗ. Оренбург: Вестник ОГУ, 2005. -С. 54-59.

93. Швец А.В., Щепинов Д.Н., Кушнаренко В.М. Дефекты металла.труб и сварных соединений трубопроводов. Оренбург: Вестник ОГУ, 2005. -С. 74-76.

94. Шрейдер А.В., Шпарбер И.С., Арчаков Ю.И. Влияние водорода на нефтяное и химическое оборудование. М.: Машиностроение, 1979. - 144 с.

95. Щепинов Д.Н., Бауэр А.А., Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А. Защитные конструкции для предотвращения аварий трубопроводов в местах несанкционированных врезок // НТЖ «Территория Нефтегаз». 2010. -№ 11.-С. 70-74.

96. ANSI/ASME В 31G-1984. Manual for Determining the Remaining Strength of Corroded Pipelines. ASME. New York.

97. Moore E., Warga J. Factors the Hydrogen Cracking Sensitivity of Pipeline Steels // Materials Performance. 1976. - No. 5. - P. 17-23.

98. NACE Standard TM 0177-2005. Standard Test Method Laboratory Testing of Metals for Resistance to Specific Forms of Environmental Cracking in H2S Environments. .

99. NACE Standard TM 0284-2003. Standard Test Method Evaluation of Pipeline and Pressure Vessel Steels for Resistance to Hydrogen-Induced Cracking.

100. O'Grandy T.J., Hisey D.T., Kiefner J.F. Pressure Calculation for Corroded Pipe Developed // Oil and Gas J. 1992. - No. 42. - P. 84-89.

101. Методика испытаний полномерных образцов труб

102. Испытание на долговечность проводили на базе 200 циклов нагружений внутренним давлением воды от 0,1 Рн до 1,1 Рн (Рн нормативное рабочее давление, определяется согласно 75. для участков III, IV категорий).

103. От- минимальный предел текучести материала трубы по ТУ или сертификату, МПа;

104. Ов минимальный предел прочности материала трубы по ТУ или сертификату, МПа;т коэффициент условий работы для участков III, IV категорий согласно73.;

105. Методика испытаний сварных соединений отводных патрубковна трубопроводах

106. Затем осуществляется подъем давления до образования сквозного дефекта в испытываемой трубе.