автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Повышение и оценка ресурса нефтехимического оборудования накладными элементами

На правах рукописи

АБДУЛЛИН Ленар Рафильевич

Повышение и оценка ресурса нефтехимического оборудования накладными элементами

Специальность 05.04.09. - Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УФА 2000

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств* Уфимского государственного нефтяного технического университета (УГНТУ).

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Кузеев И. Р.

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор Зайнуллин Р. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Барыкин Н. П., доктор технических наук, доцент Шарафиев Р. Г.

Ведущее предприятие - ОАО «Салаватиефтемаш»

Защита состоится «25» мая 2000 года в 12м часов на заседании диссертацион ного совета Б 063.09.04 при Уфимском государственном нефтяном техническоу университете по адресу: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государствен ного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «25» апреля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

И. Г. Ибрагимов

А О

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Коррозионные повреждения сосудов, аппаратов и труб (оборудования) являются наиболее распространенными дефектами, возникающими в процессе их эксплуатации. Ремонт оборудования с коррозионными повреждениями в некоторых случаях производится путем приварки усилительных накладных элементов без опорожнения от продукта под давлением оборудования.

Особенностью сварки труб под давлением перекачиваемого продукта является возможность их разгерметизации и разрушения вследствие теплового разупрочнения металла и ужесточения термического (скорости нагрева и охлаждения) и термодеформационного (темпа нарастания сварочных напряжений и деформаций) циклов.

При этом особый интерес представляет процесс формирования сварочных напряжений, который существенно отличается при обычной сварке ненапряженных элементов оборудования.

Одним из направлений обеспечения безопасности действующего нефтехимического оборудования является создание качественных способов его ремонта с регламентацией безопасного срока службы при последующей эксплуатации. В настоящее время, после выполнения ремонтных работ, обычно, остаточный ресурс не регламентируется или устанавливается экспертным путем без надлежащего анализа напряженного состояния и предельного состояния элементов оборудования.

Одним из методов повышения качества угловых швов накладных элементов может явиться их двухсторонняя разделка кромок под сварку. Однако, при этом возможны непровары корня шва й образование технологических трещин в корневых слоях шва с узкой разделкой. Эти недостатки можно устранить применением испытанных методов сварки, обеспечивающих наибольший провар и электродов с внешними вязко-пластическими характеристиками, но имеющими более низкие прочностные свойства, чем основной металл. Таким образом, сварные соединения накладных элементов приобретают преднамеренную механическую неоднородность. В некоторых случаях, например, при изготовлении накладных элементов из термически упрочненных ста-

лей в зоне термического влияния могут появляться мягкие прослойки. Здесь имеет место естественная механическая неоднородность.

Большую роль при оценке работоспособности оборудования играет отрицательная температура, способствующая снижении характеристик трещиностойкости элементов. Поэтому практическую значимость приобретают исследования предельного состояния оборудования с использованием подходов механики разрушения.

В целом работа направлена на обеспечение безопасности нефтехимического оборудования путем повышения качества его изготовления и ремонта.

Цель работы - разработка методов повышения качества и оценки ресурса накладных элементов нефтехимического оборудования.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

- исследование закономерностей напряженного состояния, предельного состояния и разрушения накладных элементов различной формы и размеров, выполненных полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа с двусторонней разделкой кромок;

- исследование несущей способности накладных элементов по критерию нарушения устойчивости пластических деформаций;

- разработка метода повышения технологической прочности и расчета ресурса сварных соединений накладных элементов нефтехимического оборудования, базирующегося на теории механической неоднородности сварных конструкций;

- исследование влияния отрицательных температур на предельное состояние накладных элементов повышенной надежности и пониженной металлоемкости;

- анализ формирования сварочных напряжений при сварке накладных элементов нефтехимического оборудования, находящегося под давлением.

Научная новизна:

- предложены аналитические зависимости для оценки несущей способности накладных элементов с учетом усиления швов и действия отрицательных температур;

- получены формулы для расчета несущей способности накладных элементов с учетом механической неоднородности;

- получены аналитические зависимости для оценки фактических полей остаточных напряжений, возникающих при ремонтной сварке накладных элементов на оборудование, находящееся под действием внутреннего давления.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

- предложенный технологический прием выполнения ремонтной сварки позволяет повысить несущую способность накладных элементов и снизить металлоемкость угловых швов;

- разработанный руководящий документ по повышению несущей способности накладных элементов дает возможность обеспечивать безопасность оборудования, выработавшего свой про-, ектный ресурс.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях УГНТУ (1998 г.) и конгрессе нефтегазопромыш-ленников России в г. Уфе (2000 г.).

Работа заслушана и рекомендована к защите на научно-техническом семинаре кафедры «Машины и аппараты химических производств» УГНТУ.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 9 печатных трудах, в том числе одной монографии и трех брошюрах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и содержит 85 страницы машинописного текста, 49 рисунков, список литературы из 123 наименований.

Краткое содержание работы .

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность.

В первой главе раскрывается проблема повышения качества элементов нефтехимического оборудования на стадии изготовления и эксплуатации.

На базе общих литературных данных обосновывается целесообразность повышения остаточного ресурса оборудования применением накладных элементов повышенной прочности и пониженной металлоемкости угловых швов, обеспечиваемых созданием рациональной геометрии швов и разделки кромок и механической неоднородности.

Для оборудования, отработавшего нормативный срок службы, можно наметить три основных направления в повышении остаточного ресурса у снижение параметра нагрузки <3 ; повышение несущей способности элементов Я; ремонт или реконструкция. Повышение ресурса за счет увеличения несущей способности базовых элементов оборудования целесообразно осуществлять на стадии проектирования. Однако, в процессе эксплуатации тоже не исключена возможность повышения ресурса увеличением несущей способности отдельных элементов путем их замены на более прочные.

На рисунке 1 проиллюстрированы отмеченные направления повышения остаточного ресурса оборудования. На этом рисунке индексом «О» обозначены исходные параметры нагрузки С2 и несущей способности Я . Параметр ^ представляет собой время эксплуатации до ремонта (реконструкции) оборудования.

На базе проведенного анализа литературных данных установлено, что двусторонняя разделка кромок под сварку накладных элементов нефтехимического оборудования является одним из радикальных способов повышения их качества (снижение металлоемкости и повышение работоспособности). При этом, с целью повышения технологической прочности сварных швов с узкой разделкой кромок целесообразно производить сварку отдельных слоев электродами, обеспечивающими повышенные вязко-пластические характеристики металла швов. В результате применения такого технологического приема получаются композитные угловые швы (рисунок 5).

II - несущая способность (5 - параметр нагрузки

б

Рисунок 1. К оценке и повышению ресурса оборудования: а - снижение параметра нагрузки; - повышение несущей способности; в - ремонт; г - реконструкция

В литературе практически отсутствуют данные по оценке прочности композитных угловых швов, и в частности, в условиях действия отрицательных температур.

Установлено, что предельное состояние накладных элементов определяется не только прочностью угловых швов, но и при определенных условиях несущей способностью их основного металла.

Представляет большой практический интерес вопрос оценки ресурса усилительных накладных элементов различной формы и размеров.

Вторая глава диссертационной работы посвящена исследованию напряженного состояния, предельного состояния и характера разрушения накладных элементов, выполненных с двусторонней разделкой кромок полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа с учетом фактической формы швов, действия отрицательных температур и механической неоднородности.

Исследования проводились на накладных элементах круговой, кольцевой и прямоугольной формы (рисунок 2, а) и образцах на отрыв (рисунок 2, б, в) и продольное растяжение (рисунок 2, г, д, е). Причем рассматривался наиболее неблагоприятный случай, когда под накладным элементом действует внутреннее давление, возникающее из-за образования сквозного повреждения (рисунок 2, а). В отличие от предыдущих* исследований в угловых швах усиление шва (К) не снималось. Во всех образцах сохранялось постоянное значение К = K/S = 0,12 (S - толщина накладного элемента).

На начальном этапе работ было проведено исследование предельного состояния образцов из хрупких материалов (органическое стекло). Независимо от типа образца (на отрыв или на продольное растяжение) их относительная прочность Ф (ф = Рпр/Рпр6, где Рпр и Рпр6 - предельные нагрузки исследуемого образца и базовой модели (см. рисунок 2, в, г, е), описывается одной и той же функцией:

* Зайнуллим Р. С., Абдуллин Р. С., Осипчук И. А.. Повышение прочности и долговечности сварных элементов нефтехимической аппаратуры. М.: ЦИНТИХИМНЕФ-ТЕМАШ, 1990, - 63 с.

п I 1/1

м

уш

к

а)

1о р ч?

1/1

б)

в)

г)

1Г\

и-1

А/^о

д)

е)

р-Я [/) И

р

(/0

1о

Рисунок 2. Исследуемые модели сварных соединений накладных элементов (а) и образцов из них: б, в, - образцы на отрыв; г, д, е - образцы на продольное растяжение.

В

Р

ср = cosq(a - a.) + cosc(P - P.) (1 + К E), (1)

где a., P„ q, e, g - константы, определяемые опытным путем. Например, при Р = 135° и К = 0: q = 1,0; с = 1,0; а. = я/4; Р. = я/4. Тогда: ф = cos(a - л/4). При ТС = 0 и a = я/2 : ф = cos1-5 • р.

Установлено, что величина поправочной функции Y при коэффициенте интенсивности напряжений К, для данных моделей равна обратной величине ф : Y = 1/ф.

Таким образом, величина коэффициента интенсивности напряжений для образцов на отрыв (рисунок 2, а) определяется по формуле: К, = К]6/ф, где К1б - коэффициент интенсивности базовой модели (рисунок 2, б), в качестве которой принят компактный образец по ГОСТ 25.506-85. Для органического стекла установлено следующее значение критического коэффициента интенсивности напряжений Кс: Кс= (1,25 1,45), МПалГМ . Таким образом, зная значение К. представляется возможным производить расчеты несущей способности (с использованием формулы 1) образцов в условиях хрупкого разрушения.

Анализ полученных формул показывает, что прочность образцов на отрыв с уменьшением параметра a растет, но не беспредельно. При определенных значениях а. прочность образцов достигает некоторого значения, соответствующего прочности компактного образца. Дальнейшее уменьшение a не приводит к росту прочности соединения. Увеличение параметра Р в пределах от 90° до 180° приводит к монотонному росту прочности образцов. Рост параметра К пропорционально увеличивает прочность образцов.

Образцы на отрыв независимо от значений a и Р всегда разрушаются, начиная от корня шва. При фиксированном значении a образцы с разными значениями Р разрушаются по одной и той же траектории. Причем линии разрушения можно аппроксимировать дугой окружности с радиусом, равным размеру Бис центром вращения, совпадающим с вершиной углового шва. Аналогичный факт отмечается и в образцах с фиксированным значением р. Отличие состоит в том, что в этом случае центр враще

ния не совпадает с вершиной углового шва, а располагается на некотором расстоянии от нее. В условиях опыта это расстояние примерно равно 0,25 ■ S независимо от параметра а.

В случае продольного растяжения образцов место разрушения при фиксированном значении Р (Р = 135°) зависит от параметра а. При а > 45° разрушения инициируются в корне шва.

В области а < 45° разрушения преимущественно происходят начиная с области перехода от металла шва к основному металлу. При этом плоскости разрушений располагаются примерно перпендикулярно действующему продольному усилию как при а > 45°, так и при а < 45°. Заметим, что уменьшение угла разделки а способствует росту прочности сварных соединений в диапазоне а ~ 90° н- 45°. При а < 45° прочность сварных соединений (при Р = 135°) практически не изменяется: а. = а , = const.

На рисунке 3 сопоставлены опытные (точки) и расчетные (линии) значения ф, полученные при испытаниях образцов из хрупких материалов.

В дальнейшем произведена оценка прочности образцов на продольное растяжение, изготовленных из распространенных аппаратостроительных сталей (СтЗ и 16ГС), выполненных с двустронней разделкой кромок полуавтоматической сваркой в среде С02.

Испытания показали, что прочность базовой модели (рисунок 2, д, е) в условиях вязкого разрушения примерно составляет 0,75 о0" (о"" - временное сопротивление основного металла).

В этом случае прочность образцов на продольное растяжение будет определяться следующей зависимостью:

сС = 0,75 • < • ф , (2)

где а" - временное сопротивление шва.

Следующим этапом работы являлось исследование предельного состояния накладных элементов исходя из условий: 1) разрушение инициируется по шву; г) разрушение инициируется по основному металлу.

На базе обобщения литературных данных и полученных в работе данных получены следующие формулы для определения

предельного (разрушающего) давления накладных элементов (НЭ) при условии разрушения по угловому шву:

для кольцевого НЭ (рисунок 2, позиция 2)

р = а"1---,34

D э - аш

для круглого НЭ (рис. 2, поз. 1)э

р = о» --ф ; (4)

max F)

для прямоугольного НЭ (рис. 2, поз.З)

Pmax = 0,37< + (5)

»-'НЭ ■Ь-'НЭ

для квадратного НЭ (Внэ = Ьнэ)

= 0>76 ■ о? • ф. (6)

Здесь DH3 и din - большой и малый диаметры кольцевого накладного элемента патрубков (рисунок 2) .

Если обеспечить достаточную прочность угловых швов, то разрушения накладных элементов происходят по основному металлу с заметным выпучиванием. В этом случае предельное состояние оценивается на базе теории пластичности с использованием критерия нарушения устойчивости пластических деформаций.

С использованием указанного критерия и степенного закона упрочнения ( Ст| = С е™ , где Сит- константы прочности и упрочнения; ст; и ef - интенсивность напряжений и деформаций) получены следующие аналитические зависимости для определения предельного давления накладных элементов:

для круглого НЭ

Р — 1 1 /Т°м е m S.O . (П\

max 1.7 • ав pgj- . -р- , (/)

для квадратного НЭ

■^нэ

для кольцевого и прямоугольного (при Lm = TtD) накладного

элемента при Внэ > 2D

т> „ 2 ■ SHJ _ОМ _ 4 _ОМ . /Q\ Гтах~ -П- 8 ----ТГ СТ" ' ^'

р/3)"+т| и

для кольцевого и прямоугольного (Ью = тШ) накладного элемента при Внэ < 0,5В

Р _ 2 • Бнэ _ом _ 4_ Бнэ ом . лт

шах ~ П-гп» в Г) • ТП в ' '

^Шв л/з/1+га) в

в интервале тв = ^ = 0,5 - 2,0

Ртах= ■ С [2 - рт. - 0,5М (11)

Здесь е ~ 2,72 - основание натурального логарифма, а а™ - временное сопротивление основного металла.

На рисунке 4 дана зависимость относительных разрушающих напряжений сттах / а™ = ф от отношения шв для кольцевых накладных элементов. Там же точками обозначены опытные данные. Любопытно, что при Шв > 2,0 разрушение происходит по оси сосуда, а при т„ < 0,5 - перпендикулярно оси сосуда. При этом существенно изменяется отношение главных напряжений. С изменением тв значительно растет разрушающее давление (напряжение).

С целью повышения сопротивления образованию «холодных» и «горячих» трещин при сварке накладных элементов с узкой разделкой целесообразно отдельные слои швов заваривать электродами, имеющими повышенные вязко-пластические характеристики (рисунок 5, а, б, д, ж, к, м, р), но пониженные прочностные характеристики по сравнению с основным металлом. Такие угловые швы принято называть мягкими (М) швами (рисунок 5, а, ж). В случах, показанных на рисунках 5, д, е, к, л, р, с условно назовем композитными швами. В общем случае, основные виды механической неоднородности накладных элементов отражены на рисунке 5, где символом Т обозначены более прочные участки накладных элементов, а символом М - мягкие.

Обобщение литературных данных и проведенных в работе исследований установлено, что в угловых швах накладных элементов контактное упрочнение «мягких» швов и контактное разупрочнение «твердых» швов практически отсутствует.

Поэтому механическая неоднородность сварных соединений накладных элементов учитывается введением коэффициента

Рисунок 4. Зависимости ф,„ от m,

Т

Т 5

а!

. г

6)

эк)

«о*

■л>

X)

м)

5Т»

о)

—^г

Т м|Г

М -

— И

т

9)

^Л60' т

т

т

Я

^ м

м

г)

^ и

м

е)

АНЕ

м

3)

м

Я)

м

м

1) ^Зт»

м

м

п)

*

и ^г

с;

р

г

т

Рисунок 5. Механически неоднородные сварные соединения накладных элементов: М - мягкий металл; Т - твердый.

_ом

механической неоднородности Кв = ашв I , где а" и а0 временное сопротивление металла шва и основного металла.

Для композитных швов (рисунок 5, д, е, к, л) предел прочности рассматривается по закону адитивности:

< =< ■ еи + атв • (1 - ем), (12)

где а" и атв - временное сопротивление мягкого (М) и твердого р

(Т) металла; 6М = Рм и Рш - площадь мягкого слоя и целиком шва соответственно.

В таблице даны соответствующие рисунку 5 схемы накладных элементов области значений Кв и предельные значения разрушающих напряжений накладных элементов, подверженных продольному растяжению .

В отличие от рассмотренных выше схем, накладные элементы, выполненные из структурно неравновесных сталей (например, термически упрочненных сталей) в зоне термического влияния (ЗТВ) могут иметь место мягкие (рисунок 5, о) и твердые (рисунок 5, п) прослойки, толщину которых обозначим через Ьм и Ьт соответственно.

Такие прослойки обычно характеризуют относительными толщинами аэм и аэт:

(13)

нэ

В результате контактного упрочнения мягких прослоек прочность соединения как правило повышается. Контактное разупрочнение способствует росту деформационных характеристик твердых прослоек.

В этом случае прочность соединения будет равна: асв = амв • •Кд, • Ке, где стмв - временное сопротивление мягкого металла; Кж - коэффициент контактного упрочнения; К, - коэффициент, учитывающий протяженность прослоек.

Базируясь на известных положениях теории механической неоднородности (О. А. Бакши) и пластичности получена следующая формула для оценки Кж для накладных элементов:

КЖ=0,5(КЖР+КЖИ), (14)

Таблица. К расчету прочности накладных элементов с «мягкими» и «твердыми» швами

ст„ = 0,75 • а • Кв • о? • ф К, = овш /а°и

Тип шва порисгз а) б) в) г) Д*) в*) ж) з) к*) л*) м) н)

Кв <4,0 >1,0 <1,0 <1,0 <1,0 >1,0 <1,0 >1,0 <1,0 >1,0 <1,0 >1,0

Предельная прочность 0,75 а? 0,75 а? 0,54-а? 0,54 0,27" 0,54- о: 0,72-<П 0,75-сг 0,36" 0,75 о» 0,75 а: 0,75- о?

Разрушение М Т(М) М(ЛС) М(ЛС) ЛС ЛС(М) м Т(М) КШ(ЛС) КШ(М) М(ЛС) ЛС(М)

аш

* Кв = -¿¡¿г , где ав = а" • 9М + атв • (1 - 0М); 9М = ; Рм - площадь мягкого слоя;

в "ш

Рш - площадь шва; М - мягкий металл; Т - твердый металл; Ш - шов; ЛС - линия сплавления; КШ - композитный шов.

** - значение предельной прочности расчитано при 0М = 0Т = 0,5.

где К^р - коэффициент контактного упрочнения при растяжении* КЖи - коэффициент контактного уточнения при изгибе.

Для оценки получена следующая упрочненная формула

= 1 + (18"К^ • ^

м

В третьей главе выполнены исследования влияния отрицатель ных температур на предельное состояние накладных элемента повышенной работоспособности и пониженной металлоемкость* сварных угловых швов.

Отрицательные температуры сказываются на несущей спо собности двояко. С одной стороны отрицательные температур! повышают прочностные характеристики металла, а с другой вследствие снижения пластичности металла происходит сниже ние характеристики трещиностойкости. Поэтому, в некоторы случаях трудно установить четкую зависимость изменения не сущей способности сварных элементов с уменьшением темпе ратуры испытаний.

В работе выполнена политика исследований по оценке хла достойкости низкоуглеродистых (20, 20 ЮЧ) и низколегирован ной (09Г2С) сталей на образцах с концентраторами напряжени] при статическом и динамическом нагружении в интервале тем пературы 1исп = +20+ - 80°С. Результаты испытаний подтверди ли известные закономерности изменения механических свойст при действии отрицательных температур - повышение прочное тных и снижения пластических характеристик и ударной вязко сти (КСУ и КСи).

Путем испытаний круглых образцов с острыми выточкам] (ИМАШ им. А. А. Благонравова РАН), создающими объемно напряженное состояние в металле, определены значения вре менного сопротивления для исследованных сталей. Значения о, используются для оценки предельного состояния мягких проело ек в накладных элементах в условиях хрупкого разрушения.

Для оценки несущей способности накладных элементов пр] отрицательных температурах введены два коэффициента: Ку

* 'Зайнуллин Р. С., Бакши О. А., Абдуллин Р. С. Ресурс нефтсхимическог оборудования с механической неоднородностью. М.: Недра, 1998. - 268 с.

оэффициент упрочнения металла от действия отрицательной емпературы но, - параметр трещиностойкости, представляющей собой отношения предела трещиностойкости металла 1С к екоторому предельному 1с< при котором разрушающие напряжения в нетто-сечении равны временному сопротивлению ме-алла.

Таким образом, несущая способность накладных элементов ри отрицательных температурах будет определяться путем множения значений Рта„ определенных по формулам (7) - (11) а коэффициент Ку и атр. Заметим для оценки несущей способ-ости (в запас прочности) можно принимать Ку = 1,0. В условиях пытов при отрицательных температурах величина атр снижа-ась до 20%.

Четвертая глава посвящена исследованию особенностей фор-ирования сварочных напряжений при приварке накладных эле-ентов на оборудование, работающее под действием внутрен-его давления.

На базе выполненного анализа формирования сварочных апряжений при сварке элементов оборудования (Н. О. Окерб-эм, О. А. Бакши, Р. С. Зайнуллин и др.) установлено, что: 1) -прочные напряжения в сварных соединениях изменяются по южным плавным зависимостям, существенно отличающимся г принимаемых в расчетах в виде отдельных прямоугольных пор распределения; 2) - величины максимальных сварочных шряжений в сварных швах примерно равны пределу текучести еталла шва; 3) - при сварке напряженных элементов свароч-ае напряжения значительно снижаются.

Установлены зависимости, достаточно хорошо описываю-ие фактическое распределение сварочных напряжений, возни-пощих при обычной сварке (ненапряженных) элементов.

В результате выполненного анализа кинетики изменения наряженные при сварке накладных элементов на напряженные 'суды показало, что сварочные напряжения стсв в зоне сварных (единений описываются следующим уравнением асв= у • ат(1 - Р) (1 - х2)/(1 + х4),

где у - параметр, характеризующий уровень максимальных сва рочных напряжений (у < 1); стт - предел текучести шва; Р - параметр, характеризующий уровень начальных напряженш в сосуде от действия внутреннего давления (Р < 1) х = х/2 в; х - расстояние от цетра шва; в - ширина активной зоны

Таким образом, при сварке сосудов, находящихся под давле нием, реализуются остаточные напряжения в п раз меньшие, че> при сварке ненапряженных сосудов. Причем, как и по Н. О. Окер блому п = 1 - 3. При Р = 1 сварочные напряжения в сварных шва: равны нулю.

Из этого следует практически значимый вывод о том, чт! при сварке накладных элементов из низкоуглеродистых и низ колегированных сталей на напряженные сосуды отпадает необ ходимость дополнительных мероприятий по снятию сварочны напряжений (термическая, термомеханическая и механическа обработка и др.). В результате существенно снижаются затрат) на проведение ремонтных работ сосудов, отработавших сво нормативный срок службы.

По результатам выполненных исследований разработан р} ководящий документ по повышению остаточного ресурса трз бопроводов с накладными элементами, в котором регламент* рованы технология приварки и разделки кромок накладных эл< ментов на цилиндрические элементы оборудования, находящ< гося под давлением, методы расчета их несущей способности критерии безопасности.

Руководящий документ, согласованный Башкирским упра] лением Госгортехнадзора РФ передан для использования в ОА «Салаватнефтемаш», ОАО «СНХРС», ОАО «Салаватнефтео] гсинтез».

Общие выводы и рекомендации по работе

1. Установлены основные закономерности изменения предел ного состояния и характера разрушения сварных швов накла ных элементов нефтеаппаратуры в зависимости от параметре их геометрии.

Подтверждено, что при определенных условиях двусторо ний скос кромок обеспечивает двукратное снижение металлое кости сварных швов.

2. Получены аналитические зависимости для оценки предельного состояния накладных элементов различной формы и размеров с учетом характеристик трещиностойкости и геометрии швов.

Показано, что при определенных условиях разрушения накладных элементов могут инициироваться не только по сваренным швам, но и по основному металлу.

Предложены формулы для расчета предельных разрушающихся давлений накладных элементов различной формы при условии инициирования разрушения по их основному металлу с использованием критерия нарушения устойчивости пластического деформирования.

Получены зависимости для определения несущей способности образцов на отрыв и продольное растяжение, вырезанных из накладных элементов с учетом характеристик трещиностойкости, параметров разделки кромок и швов.

3. С целью повышения технологической прочности (сопротивления образованию «холодных» и «горячих» трещин) сварных соединений накладных элементов предложено производить сварку отдельных слоев угловых швов «мягкими» электродами, обладающими повышенными вязко-пластическими характеристиками.

4. На основании обобщения литературных данных, проведенных в работе исследований получены аналитические зависимости, позволяющие рассчитывать несущую способность накладных элементов с угловыми швами различной формы и размеров с учетом их механической неоднородности. Показано, что в угловых швах накладных элементов практически отсутствуют контактные эффекты упрочнения и разупрочнения.

5. В случае применения для изготовления накладных элементов структурно-неравновесных сталей (например, термически упрочненных сталей) в зоне термического влияния могут образовываться мягкие прослойки, в которых при нагружении реализуется эффект контактного упрочнения, способствующий повышению несущей способности сварных соединений.

Базируясь на основных положениях теории аппаратостроения и пластичности получены аналитические зависимости для расчет-

ной оценки несущей способности накладных элементов, имеющих в своем составе мягкие прослойки. Предложенные формулы получены с учетом пластической подцатливости твердых участков сварных соединений и особенности нагружения накладных элементов, работающих под действием внутреннего давления.

6. Выполненный комплекс исследований хладостойкости низкоуглеродистых (20, 20ЮЧ) и низколегированной (09Г2С) сталей подтверждает известные основные закономерности изменения механических характеристик сталей в условиях действия отрицательных температур (повышение прочности и снижении пластических) характеристик сталей.

Предложены аналитические зависимости для оценки сварных соединений накладных элементов с учетом действия отрицательных температур.

7. Выполнен анализ формирования и получены формулы для расчета сварочных напряжений при сварке накладных элементов на корпуса нефтехимического оборудования, находящиеся под давлением.

8. На базе проведенного комплекса исследований предельного состояния накладных элементов разработан руководящий документ по повышению остаточного ресурса трубопроводов с накладными элементами, который согласован Башкирским управлением Госгортехнадзора РФ.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Зайнуллин Р. С., Абдуллин Л. Р., Абдуллин Р. С. Повышение остаточного ресурса трубопроводов с накладными элементами (Руководящий документ. Согласован Башкирским управлением Госгортехнадзора РФ). -Уфа, 1999. - 23 с.

2. Зайнуллин Р. С., Абдуллин Р. С., Черных Ю. А., Абдуллин Л. Р. Методика оценки остаточного ресурса сосудов и трубопроводов с механической неоднородностью. В кн. - «Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры и трубопроводов». ГП Салаватская городская типография МП РБ, 1999. -С. 44 -61.

3. Абдуллин Л. Р., Абдуллин Р. С. Определение ресурса накладных элементов сосудов и трубопроводов. В кн. - «Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры и трубопроводов». ГП Салаватская городская типография МП РБ, 1999. - С. 73 - 77.

4. Зайнуллин Р. С., Абдуллин Л. Р., Абдуллин Р. С. Формирование сварочных напряжений при выполнении ремонтных работ на действующих сосудах и трубопроводах. В кн. - «Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры и трубопроводов». ГП Салаватская городская типография МП РБ, 1999.-С. 127- 132.

5. Зайнуллин Р. С., Абдуллин Л. Р., Абдуллин Р. С. Накладные элементы повышенного качества. ГП Салаватская городская типография МП РБ, 2000. - 44 с.

6. Абдуллин Р. С., Абдуллин Л. Р. Трещиностойкость накладных элементов при отрицательных температурах. Под редакцией Кузеева И. Р. -Уфа. 2000. - 25 с.

7. Абдуллин Р. С., Абдуллин Л. Р. Повышение ресурса оборудования приваркой накладных элементов. Под редакцией Кузеева И. Р.-Уфа. 2000,33 с.

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

' 9. Зайнуллин Р. С., Абдуллин Л. Р., Абдуллин Р. С. Повышение и оценка ресурса накладных усилительных элементов. Материалы Конгресса неф-тегазопромышленников России. Транстек, Уфа, 2000. - С. 29-44.

Лицензия ЛР от 12.09.96 г. МНТЦ«БЭСТС», Уфа, Комсомольская, 165/1.

Лицензия на полиграфическую деятельность Б 8480 22, per. № 10 от 24.04.96 г., выданная Министерством печати и массовой информации РБ

Соискатель

Л.Р. Абдуллин

Г'П Салаватская городская типография МП РБ 453200, г. Салават, пр. Нефтяников, 29

Введение

1. Проблема повышения качества элементов нефтехимического оборудования

1.1. Основные пути повышения качества элементов нефтехимического оборудования

1.2. Механическая неоднородность сварных элементов нефтехимического оборудования

1.3. Повышение и оценка прочности сварных соединений с угловыми швами

Выводы по главе

2. Исследование предельного состояния накладных элементов оборудования

2.1. Накладные элементы повышенного качества

2.2. Несущая способность моделей накладных элементов на отрыв

2.3. Предельное состояние сварных соединений накладных-элементов при продольном растяжении

2.4. Прочность сварных соединений накладных элементов, выполненных полуавтоматической сваркой в среде С

2.5. Натурные испытания накладных элементов

2.6. Влияние механической неоднородности на предельное состояние накладных элементов повышенной надежности и пониженной металлоемкости

Выводы по главе

3. Исследование трещиностойкосги сварных соединений накладных элементов при отрицательных температурах

3.1. Исследование влияния отрицательных температур на несущую способность накладных элементов оборудования

3.2. Влияние отрицательных температур на несущую способность сварных соединений

Выводы по главе

4. Формирование термомеханических напряжений при приварке накладных элементов

4.1. Основные методы снятия остаточных сварных напряжений

4.2. Формирование термомеханических напряжений при приварке накладных элементов на оборудовании, находящих ся под давлением

Выводы по главе

Коррозионные повреждения сосудов, аппаратов и труб (оборудования) являются наиболее распространенными дефектами, возникающими в процессе их эксплуатации. Ремонт оборудования с коррозионными повреждениями в некоторых случаях производится путем приварки усилительных накладных элементов без опорожнения от продукта под давлением оборудования.

Особенностью сварки оборудования, находящегося под давлением перекачиваемого продукта является возможность их разгерметизации и разрушения вследствие теплового разупрочнения металла и ужесточения термического (скорости нагрева и охлаждения) и термодеформационного (темпа нарастания сварочных напряжений и деформаций) циклов. При этом особый интерес представляет процесс формирования сварочных напряжений, который существенно отличается в сравнении с обычной сваркой ненапряженных элементов оборудования.

Одним из существенных путей обеспечения безопасности действующего нефтехимического оборудования является создание качественных способов ремонта и регламентация безопасного срока службы при последующей эксплуатации. В настоящее время, после выполнения ремонтных работ, обычно, остаточный ресурс не регламентируется или устанавливается экспертным путем без надлежащего анализа напряженного состояния и предельного состояния элементов оборудования.

Одним из методов повышения качества угловых швов накладных элементов может явиться их двухсторонняя разделка кромок под сварку. Однако, при этом возможны непровары корня шва и образование технологических трещин в корневых слоях шва с узкой разделкой. Эти недостатки можно устранить применением испытанных методов сварки, обеспечивающих наибольший провар и электродов с повышенными вязкопластическими характеристиками, но имеющими более низкие прочностные свойства, чем основной металл. Таким образом, сварные соединения накладных элементов преобретают преднамеренную механическую неоднородность. В некоторых случаях, например, при изготовлении накладных элементов из термически упрочненных сталей в зоне термического влияния могут появляться мягкие прослойки. Здесь имеет место естественная механическая неоднородность.

Большую роль при оценке работоспособности оборудования играет отрицательная температура, способствующая снижению характеристик трещиностойкости элементов. Поэтому практическую значимость приобретают исследования предельного состояния оборудования с использованием подходов механики разрушения.

В целом работа направлена на обеспечение безопасности действующего нефтехимического оборудования путем повышения качества его ремонта и регламентации остаточного ресурса.

Цель работы - разработка методов повышения качества и оценки ресурса накладных элементов нефтехимического оборудования.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

- исследование закономерностей напряженного состояния, предельного состояния и разрушения накладных элементов различной формы и размеров, выполненных полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа с двусторонней разделкой кромок;

- исследование несущей способности накладных элементов по критерию нарушения устойчивости пластических деформаций;

- разработка метода повышения технологической прочности и расчета ресурса сварных соединений накладных элементов нефтехимического оборудования, базирующегося на теории механической неоднородности сварных конструкций;

- исследование влияния отрицательных температур на предельное состояние накладных элементов повышенной надежности и пониженной металлоемкости;

- анализ формирования сварочных напряжений при сварке накладных элементов нефтехимического оборудования, находящегося под давлением.

На защиту выносится комплекс исследований по полученным закономерностям предельного состояния, напряженного состояния и разрушения накладных элементов нефтехимического оборудования:

- методы повышения ресурса и качества накладных элементов, основанных на применении рациональной геометрии швов и разделке кромок, и создании механической неоднородности;

- методы расчетной оценки ресурса накладных элементов с учетом реальной геометрии швов, трещиностойкости металла, отрицательных температур и механической неоднородности.

1. Проблемы повышения качества элементов нефтехимического оборудования

Общие выводы и рекомендации по работе

1. Установлены основные закономерности изменения предельного состояния и характера разрушения сварных швов накладных элементов нефтеаппаратуры в зависимости от параметров их геометрии.

Подтверждено, что при определенных условиях двусторонний скос кромок обеспечивает двукратное снижение металлоемкости сварных швов.

2. Получены аналитические зависимости для оценки предельного состояния накладных элементов различной формы и размеров с учетом характеристик трешиностойкости и геометрии швов.

Показано, что при определенных условиях разрушения накладных элементов могут инициироваться не только по сваренным швам, но и по основному металлу.

Предложены формулы для расчета предельных разрушающихся давлений накладных элементов различной формы при условии инициирования разрушения по их основному металлу с использованием критерия нарушения устойчивости пластического деформирования.

Получены зависимости для определения несущей способности образцов на отрыв и продольное растяжение, вырезанных из накладных элементов с учетом характеристик трешиностойкости, параметров разделки кромок и швов.

3. С целью повышения технологической прочности (сопротивления образованию "холодных" и "горячих" трещин) сварных соединений накладных элементов предложено производить сварку отдельных слоев угловых швов "мягкими" электродами, обладающими повышенными вязко-пластическими характеристиками.

4. На основании обобщения литературных данных, проведенных в работе исследований получены аналитические зависимости, позволяющие рассчитывать несущую способность накладных элементов с угловыми швами

102 различной формы и размеров с учетом их механической неоднородности. Показано, что в угловых швах накладных элементов практически отсутствуют контактные эффекты упрочнения и разупрочнения.

5. В случае применения для изготовления накладных элементов структурно-неравновесных сталей (например, термически упрочненных сталей) в зоне термического влияния могут образовываться мягкие прослойки, в которых при нагружении реализуется эффект контактного упрочнения, способствующий повышению несущей способности сварных соединений.

Базируясь на основных положениях теории аппаратостроения и пластичности получены аналитические зависимости для расчетной оценки несущей способности накладных элементов, имеющих в своем составе мягкие прослойки. Предложенные формулы получены с учетом пластической податливости твердых участков сварных соединений и особенности нагружения накладных элементов, работающих под действием внутреннего давления.

6. Выполненный комплекс исследований хладостойкости низкоуглеродистых (20, 20ЮЧ) и низколегированной (09Г2С) сталей подтверждает известные основные закономерности изменения механических характеристик сталей в условиях действия отрицательных температур (повышение прочности и снижении пластических) характеристик сталей.

Предложены аналитические зависимости для оценки сварных соединений накладных элементов с учетом действия отрицательных температур.

7. Выполнен анализ формирования и получены формулы для расчета сварочных напряжений при сварке накладных элементов на корпуса нефтехимического оборудования, находящиеся под давлением.

8. На базе проведенного комплекса исследований предельного состояния накладных элементов разработан руководящий документ по повышению

1. Абдуллин J1.P., Абдуллин P.C. Определение ресурса накладных элементов сосудов и трубопроводов. В кн. - "Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры и трубопроводов". ГП Салаватская городская типография МП РБ, 2000. - 73-77 с.

2. Абдуллин P.C. и др. Повышение работоспособности угловых швов нефтеаппаратуры. (P.C. Зайнуллин, Г.В. Москвитин, A.B. Грибанов) Реакторы каталитических процессов и аппаратуры для подготовки нефти. -М.: 1991.- 21-26 с.

3. Абдуллин P.C. Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления элементов нефтехимической аппаратуры типа охватывающих и охватываемых цилиндров. 05.04.09. Автореферат. УНИ, 1990. 24 с.

4. Аснис А.Е., Иващенко Г.А. Повышение прочности сварных конструкций. Киев: Наукова Думка, 1979. - 193 с.

5. Байкова И.В. Влияние внешней растягивающей нагрузки на сварочные напряжения и деформации. Сварочное производство, 1969, № 6. - с.

6. Бакши O.A., Зайнуллин P.C. О снятии сварочных напряжений в соединениях с механической неоднородностью приложением внешней нагрузки. Сварочное производство, 1973, № 7. - 3-5 с.

7. Бакиев A.B. Технологическое обеспечение качества функционирования нефтегазопромыслового оборудования оболочкового типа: Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук: 05.04.07. М., 1984. - 38 с.

8. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение 448 с.

9. Бакиев A.B., Халимов А.Г. Повышение стойкости к термической усталости сварных соединений из стали 15Х5М // Надежность и прочность сварных соединений и конструкций: Материалы краткосрочного семинара. Ленинград, 1980. - 79-82 с.

10. Бакиев A.B., Халимов А.Г., Зайнуллин P.C. Механические свойства сварных соединений жаропрочной термоупрочненной стали Х5М-У // Наука и технический прогресс нефтехимической промышленности Башкирии: Тез. докл. республ. конф. Уфа, 1977. - 137-139 с.

11. Бакиев A.B., Халимов А.Г., Зайнуллин P.C. Исследование свариваемости жаропрочных малоуглеродистых сталей типа 15Х5М // Нефть и газ, 1978. № 4. -81-84 с.106

12. Бакиев A.B., Халимов А.Г., Зайнуллин P.C., Афанасенко Е.А. Пути повышения качества и надежности нефтехимического оборудования из хромомолибденовых сталей: Обзорная информация. Сер. ХМ-9. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1987. - 32 с.

13. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания металлов. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностой-кости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Изд. стандартов, 1985.

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

15. ГОСТ 14249-80. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Изд. стандартов, 1980.

16. Гутман Э.М., Зайнуллин P.C., Шаталов А.Г., Зарипов P.A. Прочность газопромысловых труб в условиях коррозионного износа. М.: Недра, 1984.

17. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Ямалиев K.M. и др. Старение труб нефтепроводов. М.: Недра, 1995. - 218 с.

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

19. Зайнуллин P.C., Бакши O.A., Абдуллин P.C., Вахитов А.Г. Ресурс нефтехимического оборудования с механической неоднородностью. М.: Недра, 1998. 268 с.

20. Зайнуллин P.C., Шарафиев Р.Г. Сертификация нефтегазохимичес-кого оборудования по параметрам испытаний. М.: Недра, 1998. - 447 с.

21. Зайнуллин P.C., Гумеров А.Г., Галюк В.Х. и др. Гидравлические испытания действующих нефтепроводов. М: Недра.

22. Зайнуллин P.C., Абдуллин P.C., Осипчук H.A. Повышение прочности и долговечности сварных элементов нефтехимической аппаратуры. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1990. 63 с.

23. Зайнуллин P.C., Халимов А.Г., Шарафутдинов P.M. Экспериментальные исследования деформации и напряжений в твердой прослойке сварного соединения // Геометрические методы исследования деформаций и напряжений. Ч. 1. - Челябинск, 1975. - 50-51 с.

24. Зайнуллин P.C., Бакиев A.B., Халимов А.Г. Несущая способность сварных соединений из стали 15Х5М // Нефть и газ, 1978. № 6. - 84-88 с.

25. Зайнуллин P.C., Халимов А.Г. Работоспособность механически неоднородных сварных соединений: Учебное пособие. -Уфа: Изд. УНИ, 1989. 55 с.

26. Зайнуллин P.C., Абдуллин Jl.Р., Абдуллин P.C. Повышение остаточного ресурса трубопроводов с накладными элементами (Руководящий документ. Согласован Башкирским управлением Госгортехнадзора РФ). Уфа, 1999. 23 с.

27. Зайнуллин P.C., Халимов А.Г., Халимов A.A. Методика определения трещиностойкости сварных соединений из закаливающихся сталей. Уфа, изд-во УГНТУ, 1996. - 27 с.

28. Зайнуллин P.C., Халимов A.A. Ремонт сваркой элементов оборудования из стали 15Х5М без опорожнения от продукта. // В кн. "Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры". Уфа, из-во МНТЦ "БЭСТС" УГНТУ, 1999. - 43-56 с.

29. Зайнуллин P.C., Халимов A.A., Халимов А.Г. Особенности ремонта нефтегазохимического оборудования из жаропрочных хромомолиб-деновых сталей. // В сборнике: Обеспечение работоспособности нефтепроводов и сосудов давления. Уфа, из-во ИПТЭР, 1999. - 52-61 с.

30. Зайнуллин P.C., Черных Ю.А., Оськин Ю.В. Остаточные напряжения в кольцевых швах сосудов и трубопроводов после гидравлических испытаний. В кн. "Обеспечение работоспособности действующих нефте-и продуктопроводов. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1992. - 55-64 с.

31. Зайнуллин P.C., Черных Ю.А. Особенности гидравлических испытаний сосудов и аппаратов повышенным давлением. Информационный сборник ЦИНТИхимнефтемаш, 1992, № 2. 22-23 с.

32. Зайцев H.JI. Исследование напряженно-деформационного состояния и несущей способности соединений с угловыми лобовыми швами при растяжении (сжатии). Автореферат. 05.04.05. Челябинск, 1975. 28 с.

33. Зайцев H.JL, Гиндин В.А., Лившиц Л.Н. О выборе размеров угловых швов при сварке сталей. Автоматическая сварка, 1988, № 8. 55-57 с.

34. Ито Ю., Муракаи Ю., Хасебэ Н. и др. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: С74 в 2-х томах. М.: Мир, 1990. -1016 с.

35. Кошелев П.Ф. Механические свойства материалов для криогенной техники. М.: Машиностроение. 1971. - 351 с.

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

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

38. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продуктопроводов под давлением. РД 39-0147103-36-89 / А.Г. Гумеров, P.C. Зайнуллин, А.Г. Халимов и др. -Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989. 59 с.

39. Карзов Г.П., Леонов В.П. Тимофеев Б.Г. Сварные сосуды высокого давления. -Л.: Машиностроение. 1982. 287 с.110

40. Когут Н.С., Шахматов М.В., Ерофеев В.В. Несущая способность сварных соединений. Львов. Свит, 1991. - 184 с.

41. Кутлуев И.М., Халимов А.Г. Влияние механической неоднородности сварных соединений из стали 15Х5М на малоцикловую прочность // Наука производству: Тез. докл. республ. 12-й научно-техн. конф. -Уфа, 1990. - 63-64 с.

42. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 224 с.

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

44. Лахтин Ю.М., Леонтьев В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.

45. Лащинский A.A. Конструирование сварных химических аппаратов. Л.: Машиностроение, 1981. 382 с.

46. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. Изд. 2-е. М.: Металлургия, 1979. - 168-169 с.

47. Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость. М.: Машиностроение. 1974. - 344 с.

48. Махутов H.A. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. М.: Машиностроение, 1973. - 200 с.

49. Морозов Е.М., Зайнуллин P.C., Пашков Ю.И., Гумеров P.C. и др. Оценка трещиностойкости газонефтепроводных труб. М.: МИБ СТС, 1997. - 75 с.

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

51. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981.

52. Механические свойства конструкционных материалов при низких температурах. Сб. наун. трудов: Пер. с англ. / Под редакцией Фрид-ляндера М.Н. / М.: Металлургия, 1983. 432 с.111

53. Морозов Е.М. Расчет на прочность при наличии трещин. В кн.: Прочность материалов и конструкций. К.: Наукова Думка, 1975. - 382 с.

54. Методика оценки технического состояния и определения срока эксплуатации печей установок каталитического крекинга, отработавших проектный ресурс. ВНИИнефтемаш, М.: 1998. - 13 с.

55. Методика расчета на прочность и долговечность сварных соединений аппаратуры с технологическими дефектами. РД 39-014471 OS-SOS-SS / P.C. Зайнуллин, А.П. Гусенков, А.Г. Халимов и др. Уфа: ВНИИСП-Тнефть, 1988. - 42 с.

56. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения. Уфа.: МНТЦ "БЭСТС" 1997. - 429 с.

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

58. Методика проведения акустико-эмиссионной диагностики и контроля состояния материала в изделиях и технических конструкциях. -М.: ДИЭКС, 1994. 15 с.

59. Механика разрушения и прочность материалов. Справочное пособие. Том 2. К.: Наукова Думка, 1988. - 619 с.

60. Николаев Г. А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М.: Высшая школа, 1982.

61. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: ГИТТЛ, 1974, - 204 с.

62. Надршин A.C. Разработка методов оценки ресурса демонтированного оборудования нефтехимических производств. Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.04.09. УГ-НТУ, Уфа, 1996. 23 с.

63. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. М.: Энергоатомнадзор. 1989. 525 с.

64. Оценка ресурса сосудов и трубопроводов по критериям статической прочности / P.C. Зайнуллин, A.C. Надршин, М.Н. Кожикин. Уфа: МНТЦ БЭСТС. 1995. - 47 с.112

65. Обеспечение работоспособности нефтепроводов и сосудов давления. Под редакцией проф. P.C. Зайнуллина. Изд-во ИПТЭР, Уфа, 1999.- 112 с.

66. Обеспечение работоспособности сосудов и трубопроводов. Под редакцией профессора Р.С Зайнуллина. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991. -44 с.

67. Окерблом Н.О., Демянцевич В.П., Байкова И.П. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций. Судпромгиз, Ленинград, 1963. -602 с.

68. Петерсон Р. Коэффициент концентрации напряжений. М.: Мир, 1977.

69. Пластичность и разрушение. / Под редакцией В.Л. Колмогорова.- М.: Металлургия, 1977. 336 с.

70. Поведение стали при циклических нагрузках. Под редакцией проф. В. Даля. М.: Металлургия, 1983. - 568 с.

71. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М. ПИО ОБТ., 1996. 242 с.

72. ППБО Правила пожарной безопасности в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1987. - 23 с.

73. Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа стали типа 15Х5М (временная инструкция) / Ю.С. Медведев, Н.М. Королев, А.Г. Халимов и др. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1992, - 8 с.

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

75. Романцев О.Н., Никифорчин. Механика коррозионного разрушения конструкционных сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 294 с.

76. РТМ 26-17-076-87. Ручная электродуговая сварка с регулированием термических циклов конструктивных элементов нефтехимического оборудования из закаливающихся сталей типа 15Х5М / A.B. Бакиев, А.Г. Халимов, P.C. Зайнуллин и др. М.: Минхиммаш, 1987. - 26 с.

77. РД 50-345-82. Определение характеристик трещиносгойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 95 с.

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

79. Томсен и др. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1969. - 504 с.

80. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. -М.: Физматгиз, 1963.

81. Технологическая инструкция по автоматической сварке элементов нефтехимической аппаратуры и трубопроводов из жаропрочных сталей 15Х5М // Ю.С. Медведев, Н.М. Королев, А.Г. Халимов, A.B. Бакиев и др. М.: ВНИИнефтемаш, 1992. - 16 с.

82. Шахматов М.В., Ерофеев В.В., Гумеров K.M. и др. Оценка допустимой дефектности нефтепроводов с учетом их реальной нагруженнос-ти. Строительство трубопроводов. - 1991, № 12. - 37-41 с.

83. Шахматов М.В., Ерофеев В.В. Инженерные расчеты сварных оболочковых конструкций. Челябинск: ЧГТУ, 1995. - 229 с.

84. Халимов A.A. Технология ремонта конструктивных элементов нефтехимического оборудования из стали 15Х5м. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук по специальности 05. 04. 09. Уфа, 1999. 19 с.114

85. Халимов A.A., Багин В.Ю. Диагностирование технического состояния печного змеевика установки каталитического крегинга. // Материалы 49-й научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, из-во УГНТУ, 1998. - 213-214 с.

86. Халимов A.A., Халимов А.Г., Зайнуллин P.C. Пути повышения трегциностойкости сварных элементов трубопроводов из стали 15Х5М. / / Проблемы нефтегазового комплекса России. Тезисы докладов научно-технической конференции, Уфа, из-во УГНТУ, 1998. - 52 с.

87. Хисматуллин Е.Р., Королев Е.М., Лившиц В.И. и др. Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник, М.: Машиностроение. 1990. 384 с.

88. Халимов A.A. Вопросы технологии сварки элементов трубопроводов из стали 15Х5М при ремонте. // В книге: Проблемы нефтегазового комплекса России. Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Уфа: изд-во УГНТУ, 1995. - 23-33 с.

89. Халимов А.Г. Повышение стойкости против образования трещин при сварке хромомолибденовых сталей // Надежность оборудования, производств и автоматизированных систем. Уфа, 1987. - 112-113 с.

90. Халимов А.Г., Абдеев Р.Г. Пути снижения металлоемкости штампованных днищ // Экспресс-инф. ЦИНТИхимнефтемаш. Сер. XIII-9. М., 1987. - № 8. - 3-4 с.

91. Халимов А.Г., Кутлуев И.М. Влияние пониженных температур на свариваемость закаливающейся стали 15Х5М // Надежность оборудования.

92. Халимов А.Г., Бакиев A.B., Зайнуллин P.C., Кукин А.Г., Таюрс-кий Ю.А. К вопросу о технологии сварки стали 15Х5М аустенитными электродами // Вопросы сварочного производства / Тр. ЧПИ. Челябинск, 1978. - № 203. - 77-82.

93. Халимов А.Г. Повышение прочности и долговечности сварных соединений нефтехимической аппаратуры с твердыми прослойками // Ресурс и прочность оборудования нефтеперерабатывающих заводов. -Уфа, 1989. 86-101 с.

94. Халимов А.Г., Королев Н.М., Тишкин А.Ф., Кутлуев И.М. Полуавтоматическая сварка стали 15Х5М в среде диоксида углерода без термической обработки сварных соединений // Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. - № 9. - 28-31 с.

95. Халимов А.Г., Давлетшина Ф.А., Галлямов Э.Р., Сиразетдинов Р.Ш. Работоспособность нефтепродукта после сварки без остановки перекачки // Диагностика, надежность, техническое обслуживание и ремонт нефтепроводов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1990. - 33-46 с.116

96. Халимов А.Г., Бакиев A.B., Зайнуллин P.C. Работоспособность сварных соединений из стали 15Х5М. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991. - 84 с.

97. Халимов А.Г. Технологическое обеспечение работоспособности нефтехимического оборудования из хромомолибденовых сталей мартен-ситного класса. Уфа: изд-во УГНТУ, 1995. - 35 с.

98. Халимов А.Г., Королев Н.М., Галлямов Э.Р. Технология сварки изделий из стали 15х5М с регулированием термических циклов // Химическое и нефтяное машиностроение, 1993, № 9. 31-34 с.1. Уфа 1999

99. Руководящий документ регламентирует технологию приварки усилительных накладных элементов на действующие трубопроводы при их ремонте.

100. Предложены новые технические решения по конструкциям накладных элементов и выполнению угловых швов повышенной надежности и пониженной металлоемкости.

101. Даны методы расчета остаточного ресурса трубопроводов с накладными усилительными элементами.

102. Разработчики: докт. техн. наук, профессор P.C. Зайнуллин, инж. С.Н. Мокроусов, канд. техн. наук P.C. Абдуллин, инж. JI.P. Абдуллин.