автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Повышение ресурса безопасной эксплуатации сварных соединений нефтегазопроводов

На правах рукописи

БИ ВЭНЦЗЮНЬ

ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ

Специальность 05.26.03 — «Пожарная и промышленная безопасность» (Нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2004

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Научный руководитель Доктор технических наук, профессор

Абдуллин Ильгиз Галеевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Загорский Валерий Куприянович;

кандидат технических наук Ишмуратов Рафхат Гадиевич.

Ведущая организация

ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» АН РБ.

Защита состоится «25» мая 2004 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета

Автореферат разослан « » апреля 2004 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Нефтегазопроводы являются опасными производственными объектами, процессе их длительной эксплуатации происходит старение металла, коррози наружной и внутренней поверхности труб и, как следствие, их разрушение экономическими и экологическими последствиями.

В России эксплуатируются системы магистральных трубопроводов прс тяженностью более 240 тыс. км. В Китае функционируют 9700 км магистраль ных нефтепроводов и 10030 км газопроводов, а в следующее десятилетие пла нируется построить соответственно 7500 и 24570 км, в том числе с участие строительных фирм России.

Трубопроводы в силу своего функционального назначения в условия"' эксплуатации подвергаются одновременному воздействию статических и по вторно-статических (малоцикловых) нагрузок от колебаний давления перекачи ваемого продукта, температуры и других силовых факторов при одновремен ном действии коррозионной среды, приводящих в совокупности к коррозион ной усталости металла.

Фундаментальные и прикладные исследования, проводимые в последние десятилетия в области физико-химической механики материалов, убедительнс показывают, что надежность и долговечность трубопроводов в реальных уело виях эксплуатации определяются не только качеством металла, но и спецификой самопроизвольных механоэлектрохимических процессов, которые возникают за счет формирования на их поверхности гетерогенности механических и электрохимических свойств металла при одновременном воздействии агрессивных сред различной степени активности и механических напряжений. Такое сочетание внешних факторов может значительно ускорить механохимические разрушения трубопроводов, долговечность которых в этом случае определяется механохимической стойкостью металла. В наибольшей степени разрушениям такого рода предрасположены участки поверхности труб, имеющие конструктивные элементы в виде в первую

очередь, следует выделить сварные соединения. Они имеют высокую электрохимическую гетерогенность, связанную с макро- и микроструктурной неоднородностью отдельных зон (металл шва, зона термического влияния и основной металл), неравномерным распределением остаточных напряжений в этих зонах, физической и геометрической концентрацией напряжений, зависящей от формы и размеров шва и его дефектов. Поэтому, как показывает анализ аварийных разрушений металла труб, очагом зарождения трещин очень часто является сварной шов или зона термического влияния. Представляется, что отмеченная неоднородность свойств металла зон сварных соединений может быть существенно снижена за счет рационального выбора сварочных электродов, в том числе импортных поставок.

В связи с этим обеспечение промышленной безопасности линейной части трубопроводов нефтегазовой отрасли, продление срока их службы во многом связано с проблемой повышения коррозионно-механической прочности сварных соединений.

Цель работы

Повышение ресурса безопасной эксплуатации сварных соединений нефтегазопроводов за счет рационального выбора сварочных материалов производства России и Китая.

Основные задачи исследований:

1. Исследование микроструктуры, определение твердости, микротвердости сварных соединений из сталей 10, 20 и 17Г1С.

2. Исследование коррозионной стойкости зон сварных соединений в 3-х % растворе №0, выполненных электродами с рутиловым и основным видами покрытий производства России и КНР.

3. Изучение механохимической коррозии сварных швов при статическом растяжении.

4. Исследование циклической трещиностойкости и остаточного ресурса металла продольного сварного шва трубы, изготовленной из стали класса прочности Х70.

Методы исследований

Поставленные задачи решались путем проведения экспериментальных исследований физико-механических и электрохимических характеристик металла и определения малоцикловой коррозионно-усталостной долговечности сварньсс соединений. При этом были использованы стандартные методы определения механических свойств, микротвердости, макро-и микроструктуры металла, а также оригинальные методики изучения коррозионных и механохими-ческих свойств сварных соединений.

На защиту выносятся результаты исследований механохимических свойств сварных соединений из стали 20, выполненных ручной электродуговой сваркой электродами производства России и Китая, а также характеристики циклической трещиностойкости сварного шва труб из стали Х70.

Научная новизна:

1. Исследованы особенности механохимического поведения металл; сварных швов, выполненных электродами с рутиловым и основным покрытием производства России и КНР, позволяющие определять их скорость коррозии и ресурс в реальных условиях эксплуатации трубопроводов.

2. Получена аналитическая зависимость скорости роста усталостной тре щины в металле сварного шва от коэффициента интенсивности напряжений объединяющая стадии ее замедленного и стабильного роста, позволяющая рас считывать с большей точностью остаточный ресурс оборудования, эксплуати руемого в условиях малоцикловой коррозионной усталости.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Результаты исследований позволяют повысить стойкость сварных соеди нений нефтегагопроводов в условиях механохимической коррозии и, соответ ственно, безопасность их эксплуатации.

Апробация _ работы

Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались

на: III конгрессе нефтегазопромыпшенников России (Уфа, 2001 г.); VI между

народной научно-технической конференции (Уфа, 2002 г.); Всероссийской на

учно-технической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и спе

5

циалистов «Трубопроводный транспорт нефти и газа» (Уфа, 2002 г.); 53-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2002 г.); 54-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2003 г.); II Всероссийской учебно-научно-методической конференции «Реализации государственных образовательных стандартов при подготовке инженеров - механиков: проблемы и перспективы» (Уфа, 2003 г.); IV конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, 2003 г.); И Международной научно технической конференции (Уфа, 2004 г.).

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных

работ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов и рекомендаций, содержит 103 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 30 рисунков, библиографический список использованной литературы из 104 наименований.

Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту Худякову Михаилу Александровичу как научному консультанту.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации. Сформулированы цель и основные задачи исследования.

В первой главе на основе работ ИХ. Абдуллина, Э.М. Гутмана, А.Г. Гу-мерова, А.Г. Гареева, Р.С. Зайнуллина, О.М. Иванцова, О.И. Стеклова, М.Ф. Фокина и др. рассмотрены и проанализированы проблемы надежности и коррозионно-механической прочности сварных соединений трубопроводов, а также вопросы, связанные с аварийными разрушениями линейной части магистральных нефтепроводов. Данная проблема актуальна не только для России, но и для развивающихся трубопроводных систем Китая.

На сегодняшний день существуют несколько крупных совместных проектов строительства магистральных газонефтепроводов из России и Казахстана ¿ КНР (нефтепровод от Ангарска до месторождения Дацин в Китае, протял:г::но-стью 3 тыс. км, планируемый объем транспортировки нефти более 20 млн т. в год; газопровод из Якутии в Китай до города Жичжао на берегу Желтого моря, протяженностью 3,5 тыс. км, объем транспортировки газа 200 мгрд м' а год; нгфгепрозод из города Лтырау до западной границы Китая Арашанкон, протяженностью около 3,5 тыс. км).

Как правило, разрушения сварных конструкций, в том числе электросварных начинаются с концентраторов напряжений и могут проходить по основ юму металлу (по рискам, вмятинам, царапинам) вдали от сварного шва вдоль образующей трубы, по шву или линии перехода от шва к основному металлу с распространением разрыва в тело трубы. Разрушение может распре-стргляться и на соседнюю трубу, пересекая кольцевой монтажный сварной шов. Основным видом разрушения спиральношовной трубы является разрыв по линии перехода спирального шва к основному металлу. Пример разрушения прямошовной трубы по линии перехода от шва к основному металлу приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Вид разрушения прямошовной электросварной трубы

К дефектам сварных соединений, часто встречающимся на трубопроводах, относятся непровары, смещения кромок, поры, неметаллические включе-

нис и трещины. На рисунке 2 приведена макроструктура кольцевого монтажного сварного шва с дефектами.

Рисунок 2 - Поры и смещение кромок

Рисунок 3 - Коррозия сварного соединения

Виды и особенности коррозионных разрушений трубопроводов, сопротивляемость коррозии сварных соединений определяются свойствами основного металла и сварного шва, напряженным состоянием, агрессивностью коррозионной среды и условиями взаимодействия сварных соединений со средой.

Сварные соединения представляют собой сложную физико-химическую, механическую и электрохимическую макро- и микрогетерогенную систему со следующими характерными видами неоднородности: структурно-химическая макро- и микронеоднородность зон (основной металл, литой металл шва, зона термического влияния); неоднородность напряженного состояния - собственные (остаточные сварочные напряжения и пластические деформации) и от внешней нагрузки; геометрическая неоднородность, обусловленная наличием технологических концентраторов напряжений (граница шва и основного металла, дефекты формы шва - подрезы, непровары и др.) и конструктивных концентраторов напряжений, определяемых геометрическими параметрами шва.

В зависимости от характера распределения значений электродных потенциалов в сварном соединении возможны случаи, когда шов является катодом, коррозии в этом случае подвергается основной металл (рисунок 3).Второй случай, когда шов является анодом, наиболее опасный, так как приводит к локальному растворению шва и образованию концентратора напряжений. Управлять электрохимической неоднородностью, а, следовательно, стойкостью сварного

соединения можно путем рационального выбора режимов сварки и сварочных материалов, изменением напряженного состояния трубопровода.

В процессе эксплуатации нефтепроводов возможны технологические и аварийные отключения насосных агрегатов или изменение режима их работы. Вызываемые этим колебания давления в трубопроводе приводят к циклическому изменению напряжений в теле трубы. При одновременном действий коррозионной среды в зонах концентраторов напряжений возникают условия для малоцикловой коррозионной усталости металл труб. Долговечность трубопроводных систем в этом случае будет определяться временем до зарождения усталостной трещины и скоростью ее роста. На первой стадии происходит накопление микроповреждений кристаллической решетки вследствие движения дислокаций и последующего зарождения трещины. На второй стадии трещина стабильно растет до критического размера и переходит в третью стадию механического разрыва- Продолжительность каждой стадии зависит от напряженного состояния металла труб, частоты изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, действия коррозионных сред и поляризации металла при катодной защите магистральных нефтепроводов. Таким образом, для оценки истинного ресурса трубопровода необходимо учитывать циклический характер изменения напряженного состояния металла и особенности коррозионного разрушения сварных соединений.

Несмотря на достигнутые успехи в повышении промышленной безопасности трубопроводных систем, некоторые вопросы, касающиеся коррозионно-механической прочности сварных соединений, остаются открытыми и частично решаются в данной работе.

Результаты анализа, проведенного в первой главе, позволили сформулировать цель работы, задачи исследований и основные положения, выносимые на защиту.

Во второй главе приведены стандартные и оригинальные методики проведения исследовании. К ним относятся методы определения основных механических свойств металлов при испытаниях на растяжение и ударный изгиб;

твердости и микротвердости; исследования малоцикловой коррозионной усталости; макро- и микроструктурного анализа; электрохимические и механохи-мические исследования.

В частности, механохимические исследования проводились на образцах сварных соединений из стали 20, выполненных электродами производства России марок УОНИ 13/55(Б), МР-3(Р) и Китая марок Е4303, Е5015, в условиях одновременного воздействия на них активных сред и механических растягивающих напряжений, создаваемых разрывной машиной Р-5. Запись кривой растяжения сварного шва велась с одновременной фиксацией значений электродных потенциалоз металла или величины тока.

Испытания проводились на образцах типа ХП, изготовленных согласно ГОСТ 9669-60, рабочая поверхность которых предварительно шлифовалась. Растяжение образцов осуществлялось в 3-х % среде №0 (pH 7) в специально спроектированной и изготовленной электрохимической ячейке с постоянной скоростью деформации 0,1 мм/мин, что соответствует реальным скоростям нагруже-ния Кончик капилляра, заполненного агар-агаром, подводился к металлу сварного шва в центр галтели образца. Значение электродного потенциала определялось относительно хлорсеребряного электрода сравнения марки ЭВЛ-1МЗ.

Скорость анодного растворения определяли путем регистрации силы тока между деформируемым и аналогичным ему недеформируемым образцом, играющим роль катода в модели коррозионной пары.

Схемы электрохимических ячеек с образцом, в зависимости от условий испытаний, приведены на рисунках 4 и 5.

Испытания на малоцикловую коррозионную усталость сварных соединений проводились на плоских образцах размером 480x38x11 мм на усталостной машине (рисунок 6) по схеме чистого изгиба. В основу принципа действия испытательной машины для изучения малоцикловой усталости положен жесткий вид нагружения - контролируемым параметром циклического нагружения является амплитуда деформаций.

В работе применялся отнулевой цикл нагружения с частотой 50 циклов в

1 - образец; 2 - капилляр; 3 - корпус; 4 - трубка; 5 - электрод сравнения (ЭВЛ); 6 - мультиметр; 7 - раствор 3% №0; 8 - крышка; 9 - пробка; 10 - захваты разрывной машины Р-5; 11 -стакан.

Рисунок 4 - Схема электрохимической ячейки для измерения электродного потенциала

1 - образец; 2 - раствор 3% №0; 3 - корпус; 4 - крышка; 5 - мульти-метр; 6 - вспомогательный электрод; 7 - захваты разрывной машины Р-5.

Рисунок 5 - Схема, электрохимической ячейки для измерения тока

Рисунок 6 - Машина для испытания образцов на малоцикловую коррозионную усталость минуту. Величина деформации С = 0.24 % устанавливалась рычажным дефор-мометром Гугенбсргера и соответствовала реальным величинам штатных заво-

дских сварных соединений электросварных труб. Исследования проводились на воздухе и в водном растворе 3 % №С1. Длина трещины измерялась при помощи микроскопа МБС-9 при десятикратном увеличении.

В третьей главе приведены результаты исследований макро- и микроструктуры, механических свойств, макро- и микротвердости сварных соединений, а также определены значения скорости коррозии сварных соединений, выполненных электродами марок УОНИ 13/55(Б), МР-З(Р), Е4303, Е5О15

Для сооружения и ремонта трубопроводов широко используются углеродистые конструкционные качественные стали марок сталь 10, сталь 20, низколегированная 17Г1С производства России и сталь класса прочности Х70 производства Китая. Они обладают высокой вязкостью, свариваемостью и малой склонностью к старению, что дает возможность получать сварные соединения с высокими механическими свойствами.

Образцы для испытаний, выполненные различными электродами, отбирались из металлоконструкций производства России и Китая, изготовленных по стандартным технологиям.

Исследования макроструктуры сварных соединений показали отсутствие дефектов металлургического происхождения.

Сварка в производственных условиях проводилась за три прохода. Наружный слой шва, полученный за третий проход, имеет дендритную структуру. Металл первого и второго слоев подвергался термическому воздействию от выполнения последующего слоя. Поэтому в макроструктуре шва дендриты в этих слоях не наблюдаются.

Исследуемые стали являются доэвтектоидными и имеют ферритно-перлитную структуру (рисунок 7). Микроструктура стали 10 имеет равноосн-ные зерна, что характерно для горячедеформированного металла.

В сталях 20 и 17Г1С наблюдается ярко выраженная строчечность, направление которой совпадает с направлением прокатки листа.

Микроструктура швов имеет дендритное строение, причем швы, выполненные электродами марок УОНИ 13/45 и МР-3, имеют более крупные дендри-ты, чем после сварки электродами Е 4303 и Е 5015.

сталь 10 сталь 20 сталь 17Г 1С

шов ESO 15 зона перегрева зона нормализация

Рисунок 7 - Микроструктура сварных соединений (X 200)

Зона перегрева имеет крупнозернистую видманштеттовую структуру, а зона нормализации, где прошла полная фазовая перекристаллизация, мелкозернистую.

В диссертационной работе проводилось измерение твердости по зонам сварных соединений, полученных различными марками электродов. Результаты измерений твердости приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Твердость по зонам сварного соединения, НВ

Марка электрода Марка стали, класс прочности Шов ЗТВ Основной металл

Сталь 10 192 213 168

УОНИ 13/55 Сталь 17ПС 192 210 192

Сталь 20 186 201 171

МР-3 Сталь 17ПС 213 217 192

Сталь 20 197 213 171

Е4303 Сталь 17Г1С 197 208 192

Сталь 20 192 197 171

Е5015 Сталь 17Г1С 222 255 192

Сталь 20 208 228 171

- Х70 226 221 225

Значения твердости зон для всех сварных соединений стали 17Г1С выше. чем стали 20. Наибольшая твердость наблюдается в зоне термического влияния, при этом сварной шов имеет более высокую твердость, чем основной металл. ЗТВ и сварной шов, выполненный электродом марки Е5015, являются более твердыми, по сравнению с твердостью других сварных соединений.

Распределения микротвердости по зонам сварных соединений приведены на рисунке 8.

Анализ полученных результатов показывает, что наименьшую разность микротвердости по зонам сварного соединения (шов - ЗТВ) дает электрод марки Е5015, а по зонам (шов - ЗТВ — основной металл) дает электрод Е4303.

УОНИ13/45 -Ш-МР-3 Е4303 Е5015 {

301

—•—УОНИ 13/45 —«—МР-3 Е4303 Е5015

а-сталь 17ПС;б-сталь20 Рисунок 8 - Распределение микротвердости в сварных соединениях

Исследование коррозионного поведения сварных соединений в условиях, имитирующих эксплуатационные, проводили с помощью общепринятого электрохимического метода поляризации. Метод основан на определении скорости коррозии в единицах плотности тока, получаемых при снятии анодных и катодных поляризационных потенциостатических кривых с последующей тафелев-ской экстраполяцией. Исследования при комнатной температуре проводили в специально разработанной трехэлектродной электрохимической ячейке прижимного типа, имитирующей узкий зазор с затрудненным доступом кислорода воздуха. В качестве исследуемого электрода использовали швы и основной металл, в качестве вспомогательного электрода - платиновую пластину или платиновый электрод ЭТПЛ-1МЗ. Потенциал измерялся относительно хлорсереб-ряного электрода сравнения ЭВЛ-1МЗ через капилляр Луггина, заполненного агар-агаром с 1Н раствором КС1. В качестве модельной среды использовали 3 % раствор Результаты этих исследований приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Скорость коррозии сварных соединений в 3% №0, мм/год

Марка стали Основный металл Сварной шов

УОНИ 13/55 МР-3 Е4303 Е5015

Сталь 10 0,17 0,19 -

Сталь 20 0,25 0,34 0,21 0,21 . 0,36

Сталь 17Г1С 0,33 0,36 031 0,21 0,33

Результаты проведенных исследований показали, что с увеличением содержания углерода в сталях 10, 20 и легирующих элементов в стали 17Г1С скорость коррозии основного металла увеличивается и составляет соответственно 0,17,0,25 и 0,33 мм/год, а наименьшую скорость коррозии имеют сварные швы, выполненные электродами Е43ОЗ и МР-3.

В четвертой главе приведены результаты исследований — кривые растяжения сварных швов, значения электродных потенциалов и плотности тока (рисунок 9).

При деформации образцов в упругой области (до 0,2 %) значения плотностей тока и электродных потенциалов практически не изменяются. На стадии

деформационного упрочнения идет резкое увеличение плотности тока и разбла-гороживание электродных потенциалов.

Это объясняется тем, что на стадии легкого скольжения основной вклад в деформацию дают дислокации, вышедшие на поверхность металла. На стадии деформационного упрочнения деформация осуществляется путем микросдвигов по линиям скольжения с образованием развитого микрорельефа на деформированной поверхности. Происходит почти линейное увеличение плотности дислокаций от степени пластической деформации с интенсивным возрастанием механохимического эффекта, что приводит к ускорению анодного растворения металла. Поскольку пластическая деформация металла при комнатной температуре осуществляется путем микросдвигов, то нет различия в течение локальных процессов при растяжении, сжатии, кручении, т.е. при различных видах деформации.

Сварные швы, выполненные электродами марок Е4303 и МР-3, являются более стойкими против коррозионно-механического разрушения в условиях динамического нагружения, чем сварные швы, выполненные электродами марок Е5015 и УОНИ 13/55. Один и тот же ток анодного растворения в первом случае фиксировали при значительно больших значениях пластической деформации.

Таким образом, полученные экспериментальные кривые зависимости плотности тока и электродного потенциала от степени деформации согласуются с теоретическими представлениями о механохимических процессах на границе металл - электролит и дают возможность прогнозирования скорости коррозии деформированного металла по данным экспрессного определения величины механохимического эффекта в динамическом режиме нагружения.

Прогнозирование коррозионно-усталостной долговечности магистральных нефтепроводов осуществляется с использованием эмпирических зависимостей. Накопление повреждений до зарождения трещины описывается зависимостью Коффина-Мэнсона. На стадии стабильного роста трещины скорость ее

Плотность тока, мА/см2

о м и * _сл

Напряжение, МПа

Потенцииал, мВ

Плотность тока, мА/см2 о м о» л _

Напряжение, МПа

Рисунок 9 (а, б) - Зависимости растягивающих напряжений, электродных потенциалов и плотности тока от деформации сварных швов, выполненых электродами производства КНР (а) и России (б)

роста, в соответствии с положениями механики разрушения, описывается выражением:

где (И - приращение длины трещины за количество циклов dN;

АК. — изменение коэффициента интенсивности напряжений.

Для сварного шва трубной стали класса прочности Х70 экспериментально получены зависимости длины трещины от числа циклов нагружения (рисунок 10). Топография усталостной трещины, которая развивалась от концентратора напряжений в виде v - образного надреза, приведена на рисунке 11.

Число цикле®, N

Рисунок 10 - Зависимость длины трещины Рисунок 11 - Внешний вид тре-от числа циклов щины, X 20

Обработка экспериментальных данных, приведенных на рисунке 10, позволила получить зависимости скорости роста усталостных трещин от коэффициента интенсивности напряжений (рисунок 12).

0,008 0,007

§ 0,006

х .я

1 0,005 Ж

^ 0,004 0,003 0,002

0 20 40 60 80 100 120 140 ДК, МПа'м1/2

Рисунок 12 - Зависимости скорости роста трещин от коэффициента интенсивности напряжений

Полученная эмпирическая зависимость, в отличии от зависимости Пэриса (2), являются логарифмическими и описываются выражением

где р - единичный нормирующий множитель, 1/(МПа мш), а и Ь - эмпирические коэффициенты, полученные регрессионным анализом, значение которых приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Коэффициенты эмпирической модели, описывающей процесс роста усталостной трещины сварных швов из стали Х70, м/цикл

Условия эксперимента а Ь

3%ша -4,55Е-08 2,56Е-07

воздух -2,16Е-08 1.59Е-07

Расчет остаточного ресурса проводили с использованием ЭВМ. Полученные графические зависимости количества циклов нагружения от длины трещины и действующих напряжений на воздухе и в 3% №0 приведены на рисунке 13.

а б

а - на воздухе; б - в 3% №С1 Рисунок 13 — Остаточный ресурс металла трубы из стали Х70

Использование найденной эмпирической зависимости и ее параметров позволяет рассчитать ресурс безопасной эксплуатации нефтегазопроводов из стали Х70, имеющих различные дефекты в сварном шве.

ВЫВОДЫ

1. Выявлено распределение физико-механических свойств (микротвердость) и связанных с ними электрохимических свойств в сварных соединениях, полученных сварочными электродами производства РФ и КНР на сталях 10, 20 и 17Г1С, свидетельствующие о существенной гетерогенности контролируемых показателей по их зонам.

2. Установлено, что с увеличением в сталях содержания углерода и легирующих элементов наблюдается обоснованный с точки зрения механохимии металлов и сплавов рост скорости коррозии (сталь 10 - 0,17 мм/год , сталь20 -025 мм/год, и сталь17Г1С - 033 мм/год), связанный с повышением прочности сталей и снижением их термодинамической устойчивости.

3. Наиболее высокую коррозионную стойкость имеют сварные швы, выполненные электродами производства КНР марки Е4303, которая сравнима с коррозионной стойкостью швов, полученных электродами марки МР-3 производства России, что объясняется присутствием в составе покрытие двуокиси

титана, соответствующим микролегированигм металла шва и установленной в работе более однородной его микроструктурой.

4. Проведенными исследованиями установлено взаимосвязанное изменение растягивающих напряжений и электрохимических показателей в виде величин электродных потенциалов и плотностей анодного тока растворения в условиях одноосного механохимического нагружения в модельной среде 3% №С1 для сварных соединений, полученных различными сварочными материалами. При этом установлено, что по данным механохимических исследований электрод марки Е4303 обеспечивает наибольшую коррозионной стойкость сварного шва по токовому показателю среди сравниваемых сварочных электродов.

5. Исследованиями циклической трещиностойкости металла сварного шва трубы из стали группы прочности Х70 показано, что зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений подчиняется логарифмическому закону. Найденные эмпирические коэффицианты полученной в работе зависимости позволяют проводить расчет ресурса безопасной эксплуатации трубопроводов с различными дефектами в сварном шве.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Худяков М.А., Би Вэньцзюнь. Формирование физико-химической однородности сварных соединений трубопроводов /ЛИ конгресс нефтегазопро-мышленников России. Тезисы стендовых докладов (Уфа, 23-25 мая 2001 г.). -Уфа: ИПТЭР, 2001. - С. 4.

2. Худяков М.А., Би Вэньцзюнь. Повышение коррозионной стойкости сварных соединений металлоконструкций // Проблемы строительного комплекса России: Материалы VI Между нар. науч.-техн. конф. - Уфа: УГНТУ, 2002. -С. 108-109.

3. Худяков М.А., Би Вэньцзюнь. Влияние геометрических концентраторов напряжений на работоспособность // Трубопроводный транспорт нефти и газа: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов. -Уфа: УГНТУ, 2002. - С. 167-168.

Цв-88 3 2

4. Худяков М.А., Би Вэньцзюнь. Коррозия сварных соединений из сталей 20 и 17Г1С. // Тезисы докладов 53-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа: УГНТУ, 2002. - С. 73.

5. Би Вэньцзюнь, Худяков М.А. Влияние радиуса перехода от шва к основному металлу на долговечность сварных соединений трубопроводов // Трубопроводный транспорт - сегодня и завтра: Материалы междунар. науч.-техн. конф.. - Уфа: УГНТУ, 2002. - С. 274 - 275.

6. Би Вэньцзюнь, Худяков М.А., Абдуллин И.Г. Коррозия сварных соединений трубопроводов из сталей 20 и 17Г1С // Материалы IV конгресса нефтега-зопромышленников России. - Уфа: РИА Центра «РИД», 2003. - С. 190 - 192.

7 Би Вэньцзюнь, Худяков М.А., Абдуллин И.Г. Коррозионно-механическая прочность сварных соединений из сталей 20 и 17Г1С // Реализация государственных образовательных стандартов при подготовке инженеров — механиков: проблемы и перспективы: II Всерос. учеб.-науч.-метод. конф. -Уфа: УГНТУ, 2003. - С. 275 - 280.

8. Би Вэньцзюнь. Анализ микроструктуры и распределения твердости по зонам сварных соединений // Материалы 54-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. — Уфа: УГНТУ, 2003. - С. 321 - 322.

9. Гареев А.Г., Худяков М.А., Би Вэньцзюнь. Определение остаточного ресурса стали Х70 в условиях малоцикловой усталости // Новоселовские чтения: Материалы 2-й Междунар. науч. техн. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - С. 101.

Подписано в печать 21.04.2004. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16.' Печать трафаретная. Печ. л. 1,5. Тираж 90 экз. Заказ 159.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета. Адрес типографии: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКИХ РАЗРУ- 9 ШЕНИЙ СВАРНЫХ ШВОВ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ

1.1 Причины и виды разрушений нефтепроводов

1.2 Факторы приводящия к охрупчиванию трубных сталей

1.2.1 Сварные соединение трубопроводов

1.3 Малоцикловая коррозионная усталость

1.4 Скорость роста трещины 28 1.4.1. Методы выявления усталостных трещин и наблюдения за их развитием.

1.4.2 Использование механики разрушения при изучении роста усталостных трещин и способы выражения результатов исследования

1.4.3 Связь скорости роста усталостных трещин с параметром интенсивности напряжений

1.5 Особенности коррозии сварных соединений

1.5.1 Структура зоны термического влияния

1.5.2 Распределение электродных потенциалов в сварных соединениях

1.5.3 Методы повышения коррозионной стойкости и коррозионно-механической прочности сварных соединений

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Макро- и микроструктурный анализ

2.2 Исследования механических свойств сварных соединений

2.2.1 Испытание на микротвердость и твердость

2.2.2 Испытание на растяжение

2.2.3 Испытание на сплющивание сварных соединений

2.3 Методики электрохимических исследований

2.4. Методика проведения механохимических исследований сварных соединений

2.5. Методика проведения малоцикловой коррозионной усталости

3. РЕЗУЛЬТАТЫ КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

3.1 Объекты исследований

3.2 Результаты макро- и микроструктурного анализа сварных соединений

3.3. Результаты исследований механических свойств сварных соединений

3.3.1 Результаты измерения макро- и микротвердости

3.3.2 Результаты испытания на растяжение

3.3.3 Результаты испытаний на сплющивание

3.4 Электрохимические исследование

4. РЕЗУЛЬТАТЫ МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1. Испытания сварных швов на растяжение в коррозионной среде

4.2. Испытания на малоцикловую усталость сварных швов труб из стали Х

4.3. Расчет остаточного ресурса объектов нефтегазовой отрасли, эксплуатируемых в условиях воздействия циклических нагрузок 89 ВЫВОДЫ 92 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Нефтегазопроводы являются опасными производственными объектами. В процессе их длительной эксплуатации происходит старение металла, коррозия наружной и внутренней поверхности труб и, как следствие, их разрушения с экономическими и экологическими последствиями.

Трубопроводы в силу своего функционального назначения в условиях эксплуатации подвергаются одновременному воздействию статических и повторно-статических (малоцикловых) нагрузок от колебаний давления перекачиваемого продукта, температуры и других силовых воздействий при одновременном воздействии коррозионной среды, приводящих в совокупности к коррозионной усталости металла.

Фундаментальные и прикладные исследования, проводимые в последние десятилетия в области физико-химической механики материалов, убедительно свидетельствуют о том, что надежность и долговечность трубопроводов в реальных условиях эксплуатации определяются не только качеством металла, но и спецификой самопроизвольных механоэлектрохимических процессов, которые возникают за счет формирования на их поверхности гетерогенности механических и электрохимических свойств металла при одноf временном воздействии агрессивных сред различной степени активности и механических напряжений. Такое сочетание внешних факторов может значительно ускорить механохимические разрушения трубопроводов, долговечность которых в этом случае определяется механохимической стойкостью их сварных соединений. В наибольшей степени к ним предрасположены участки поверхности труб, имеющие конструктивные элементы в виде концертрато-ров напряжений, среди которых, в первую очередь, следует выделить сварные соединения. Они имеют высокую электрохимическую гетеро^емность, связанную с макро- и микроструктурной неоднородностью отдельных зон (металл шва, зона термического влияния и основной металл), неравномерным распределением остаточных напряжений в этих зонах, физической и геометрической концентрацией напряжений, зависящей от формы и размеров шва и его дефектов. Поэтому, как показывает анализ аварийных разрушений металла труб, очагом зарождения трещин очень часто является сварной шов или зона термического влияния.

В связи с этим обеспечение промышленной безопасности линейной части трубопроводов нефтегазовой отрасли, продление срока их службы во многом определяется проблемой повышения коррозионно-механической прочности сварных соединений и находится в центре внимания эксплуатирующих организаций.

Целью работы является:

Повышение ресурса безопасной эксплуатации сварных соединений нефтегазопроводов за счет рационального выбора сварочных материалов производства России и Китая.

Для достижения поставленной цель в диссертации решались следующие задачи:

1. Исследование микроструктуры, определение твердости, микротвердости сварных соединений из сталей 10, 20 и 17Г1С.

2. Исследование коррозионной стойкости зон сварных соединений в 3 % растворе NaCl, выполненных электродами с рутиловым и основным видами покрытий производства России и КНР.

3. Изучение механохимической коррозии сварных швов при статическом растяжении.

4. Исследование циклической трещиностойкости и остаточного ресурса металла продольного сварного шва трубы, изготовленной из стали группы прочности Х70.

Методы исследований

Поставленные задачи решались путем проведения экспериментальных исследований физико-механических и электрохимических характеристик металла и определения малоцикловой коррозионно-усталостной долговечности сварных соединений. При этом были использованы стандартные методы определения механических свойств, микротвердости, макро- и микроструктуры металла, а также оригинальные методики изучения коррозионных и механо-химических свойств сварных соединений.

На защиту выносятся результаты исследований механохимических свойств сварных соединений из стали 20, выполненных ручной электродуговой сваркой электродами производства России и Китая, а также характеристики циклической трещиностойкости сварного шва труб из стали Х70.

Научная новизна:

1. Исследованы особенности механохимического поведения металла сварных швов, выполненных электродами с рутиловым и основным покрытием производства России и КНР, позволяющие определять их скорость коррозии и ресурс в реальных условиях эксплуатации трубопроводов.

2. Получена аналитическая зависимость скорости роста усталостной трещины в металле сварного шва от коэффициента интенсивности напряжений, объединяющая стадии ее замедленного и стабильного роста, позволяющая рассчитывать с большей точностью остаточный ресурс оборудования, эксплуатируемого в условиях малоцикловой коррозионной усталости.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Результаты исследований позволяют повысить стойкость сварных соединений нефтегагопроводов в условиях механохимической коррозии и, соответственно, безопасность их эксплуатации.

Апробация работы

Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на: III конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, 2001 г.); VI международной научно-технической конференции (Уфа, 2002 г.); Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов «Трубопроводный транспорт нефти и газа» (Уфа, 2002 г.); 53-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2002 г.); 54-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2003 г.); II Всероссийской учебно-научно-методической конференции «Реализации государственных образовательных стандартов при подготовке инженеров - механиков: проблемы и перспективы» (Уфа, 2003 г.); IV конгрессе нефтегазопромыш-ленников России (Уфа, 2003 г.); П Международной научно технической конференции (Уфа, 2004 г.).

Публикации:

По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов и рекомендаций, содержит 103 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 30 рисунков, библиографический список использованной литературы из 104 наименований.

выводы

1. Выявлено распределение физико-механических свойств (микротвердость) и связанных с ними электрохимических свойств в сварных соединениях, полученных сварочными электродами производства РФ и КНР на сталях 10, 20 и 17Г1С, свидетельствующее о существенной гетерогенности контролируемых показателей по их зонам.

2. Установлено, что с увеличением в сталях содержания углерода и легирующих элементов наблюдается обоснованный с точки зрения механохи-мии металлов и сплавов рост скорости коррозии (сталь 10 — 0,17 мм/год, сталь 20 - 0,25 мм/год и сталь 17Г1С — 0,33 мм/год), связанный с повышением прочности сталей и снижением их термодинамической устойчивости.

3. Наиболее высокую коррозионную стойкость имеют сварные швы, выполненные электродами производства КНР марки Е4303, которая сравнима с коррозионной стойкостью швов, полученных электродами марки МР-3 производства России, что объясняется присутствием в составе покрытия двуокиси титана, соответствующим микролегированием металла шва и установленной в работе более однородной его микроструктурой.

4. Проведенными исследованиями установлено взаимосвязанное изменение растягивающих напряжений и электрохимических показателей в виде величин электродных потенциалов и плотностей анодного тока растворения в условиях одноосного механохимического нагружения в модельной среде 3% NaCl для сварных соединений, полученных различными сварочными материалами. При этом установлено, что по данным механохимических исследований электрод марки Е4303 обеспечивает наибольшую коррозионную стойкость сварного шва по токовому показателю среди сравниваемых сварочных электродов.

5. Исследованиями циклической трещиностойкости металла сварного шва трубы из стали группы прочности Х70 показано, что зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений подчиняется логарифмическому закону. Найденные эмпирические коэффициенты полученной в работе зависимости позволяют проводить расчет ресурса безопасной эксплуатации трубопроводов с различными дефектами в сварном шве.

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

2. Абдуллин И.Г., Гареев А.Г., Худяков М.А. Анализ стадий зарождения и развития малоцикловой коррозионной усталости металла магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти. — 1999. №6. - С. 31-34.

3. Абдуллин И.Г., Давыдов С.Н., Худяков М.А., Кузнецов М.В. Коррозия нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования. Уфа: Изд-во. УНИ, 1990.-С. 25-28.

4. Абдуллин И.Г., Худяков М.А. Расчет и конструирование коррозион-ностойкого нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования: Учеб. пособие. Уфа: УГНТУ, 1992. - С. 59 - 72.

5. Алиев Р.А., Горицкий В.М. Трубы для магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1987. - 322 с.

6. Антропов Л.И., Герасименко М.А., Герасименко Ю.С. Определение скорости коррозии и эффективности ингибиторов методом поляризационного сопротивления. // Защита металлов. — 1966. — Т. 2. С. 115-121.

7. Анучкин М.П. и др. Трубы для магистральных трубопроводов / М.П. Анучкин, В.М. Горицкий, Б.И. Мирошниченко. М.: Недра, 1986. - 231 с.

8. Барретт Ч.С., Массальский Т.В. Структура металлов. М.: Металлургия, 1984. - Ч. 1,2. - 686 с.

9. Березин В.Л., Суворов А.Ф. Сварка трубопроводов и конструкций. -М.: Недра, 1976.-257 с.

10. Би Вэньцзюнь, Худяков М.А. Влияние радиуса перехода от шва к основному металлу на долговечность сварных соединений трубопроводов

11. Трубопроводный транспорт сегодня и завтра: Материалы междунар. на-уч.-техн. конф. - Уфа, 2002.

12. Би Вэньцзюнь, Худяков М.А., Абдуллин И.Г. Коррозия сварных соединений трубопроводов из сталей 20 и 17Г1С // Материалы IV конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа: РИА Центра «РИД», 2003. - С. 190- 192.

13. Богомолова Н.А. Практическая металлография. М.: Высшая школа, 1978. - С. 12 - 56, 106 - 168.

14. Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы. М.: Недра, 1982.-384 с.

15. Бородавкин П.П., Синюков A.M., Прочность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1984. - 287 с.

16. Бородавкин П.П., Ким Б.И. Охрана окружающей среды при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1981. -160 с.

17. Воликов Н.Г. Оценка коррозионной стойкости различных зон сварных соединений. // Химическое и нефтяное машиностроение. 1977. - № 2.

18. Волский М.И. Вопросы прочности магистральных нефтепроводов / М.И. Волский, В.Х. Галюк, JI.K. Гуменный и др. // Нефтяная промышленность. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов: Обзор, информ. -М.: ВНИИОЭНГ, 1984. 60 с.

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

20. Выбойщик М.А., Темюева Т.В., Платонов С.Ю., Куренкова Н.Г. Влияние термической обработки на структуру и коррозионную стойкость сварного соединения нефтепромысловых труб // Технология машиностроения. 2001, - № 4. - С. 32 - 38.

21. Горицкий В.М., Телентьев В.Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. — М.Металлургия, 1980. 205 с.

22. Грабин В.Ф., Денисенко А.В. Металловедение сварки низко- и сред-нелегированных сталей. — Киев: Наукова Думка, 1978. — 271 с.

23. Гриненко В.Г., Боровичев А.В., Мусатова К.В. Статистический анализ свойств сварных труб тепловых сетей // Сварочное производство. 1991.- № 7. С. 13-15.

24. Гумеров А.Г., Ямалиеев К.М., Гумеров Р.С., Азметов Х.А. Дефектность труб нефтепроводов и методы их ремонта / Под ред. А.Г.Гумерова. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1998. 252 с.

25. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Гумеров К.М. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: ООО «Недра-бизнесцентр», 2003. - 310 с.

26. Гумеров А.Г., Хайруллин Ф.Г., Ямалеев К.М., Султанов М.Х. Влияние дефектов на малоцикловую усталость металла труб нефтепроводов // Обзор. информ. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М., 1983.- Вып. 12. 59 с.

27. Гумеров А.Г., Зайнулин Р.С. и д.р. Старение труб нефтепроводов. -М.: Недра, 1995.-222 с.

28. Гумеров А.Г., Ямалеев К.М., Журавлев Г.В., Бадиков Д.И. Трещи-ностойкость металла труб нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001.-231 с.

29. Гутман Э.М., Амосов Б.В., Худяков М.А. Малоцикловая коррозионная усталость трубной стали при эксплуатации магистральных нефтепроводов // Строительство трубопроводов. 1978. - № 4. - С. 25 - 30.

30. Гутман Э.М., Амосов Б.В., Худяков М.А. Снижение физико-химической неоднородности сварных соединений трубной стали 17Г2СФ путем термообработки // Автоматическая сварка. 1980. - № 8. - С. 44 — 46.

31. Гутман Э.М., Амосов Б.В., Мацкевич А.С. Влияние технологии сварки на электрохимическую гетерогенность сварного соединения // Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. ВНИИОЭНГ. 1975. № 6. - С. 5-7.

32. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М.: Металлургия, 1981.-271 с.

33. Гутман Э.М., Амосов Б.В., Худяков М.А. Закономерности влияния режима сварки на электрохимическую неоднородность сварных соединений. // Физико-химическая механика материалов. 1982. - № 2. - С. 111 -113.

34. Даль В. Поведение стали при циклических нагрузках // Пер. с нем.; Под ред. В.Н. Геминова. — М.: Металлургия. 1983. — 568 с.

35. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности. — М.: Машиностроение, 1973. С. 89-93.

36. Зайнуллин Р.С., Гумеров А.Г. Повышение ресурса нефтепроводов. — М.: Недра, 2000. С. 6 - 27.

37. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник / Под ред. А.А. Герасименко. — М.: Машиностроение, 1987. Т. 1. - С. 493 - 532.

38. Иванова B.C., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение. — Челябинск: Металлургия, 1988. — 400 с.

39. Иванцов О.М. Надежность и безопасность магистральных трубопроводов России // Трубопроводный транспорт нефти. 1997. - № 10. - С. 26 -29.

40. Иванцов О.М., Харитонов В.И. Надежность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1978, - 166 с.

41. Карпенко Г.В. Влияние среды на прочность и долговечность металлов. Киев: Наукова думка, - 1976. - 123 с.

42. Карпенко Г.В., Кацов К.Б., Кокотайло И.В., Руденко В.Н. Малоцикловая усталость стали в рабочих средах. Киев: Наукова думка, - 1977. - 111 с.

43. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. — М.: Металлургия, 1981.-120 с.

44. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов / Под ред. B.C. Ивановой: Пер. с польского. М.: Металлургия, 1976. - 454 с.

45. Красовский А .Я., Красико В.Н. Трещиностойкость сталей магистральных трубопроводов. Киев: Наукова думка, - 1990. - 176 с.

46. Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. М.: Машиностроение, 1989. - 289 с.

47. Лосев Ю.Ф. Пути повышения качества сварки трубопроводов. // Строительство трубопроводов. 1977. - № 1. - С. 10.

48. Мазель А.Г., Тарлинский В.Д., Шейнкин М.З. и др. Современные способы сварки магистральных трубопроводов плавлением. М.: Недра, 1979.-256 с.

49. Мазур И.И., Иванцов О.М., Молдаванов О.И. Конструктивная надежность и экологическая безопасность трубопроводов. М.: Недра, 1990. -263 с.

50. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.; Под общ. ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989.-640 с.

51. Маслов Л.С., Султанов М.Х. Исследование времени роста усталостных трещин на трубах магистральных нефтепроводов //Нефтяная промышленность. 1981. -№ 5. - С. 7-10.

52. Махутов Н.А., Пашков Ю.Н. Применение механики разрушения для оценки трещиностойкости трубопроводов // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1991. - № 1.

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

54. Методика определения остаточного ресурса трубопроводов с дефектами, определяемыми внутритрубными инспекционными снарядами. -М.: АК «Транснефть», 1994.-36 с.

55. Микляев П.Г., Нешпор Г.С., Кудряшов В.Г. Кинетика разрушения. -М.: Металлургия, 1979. 279 с.

56. Морозов Е.М., Зайнуллин Р.С., Пашков Ю.И. и др. Оценка трещиностойкости газонефтепроводных труб. М.: МИБ СТС, МНТЦ БЭСТС, 1997.-75 с.

57. Морозов Е.М. Механика разрушения упругопластических тел. М.: изд. МФИ, 1986.-87 с.

58. Нежданов В.В., Лившиц Л.С., Бордубанов В.Г. Оценка устойчивости трубной стали против зарождения разрушения. // Строительство трубопроводов. 1982. - № 6. - С. 23- 24.

59. Николаев Н.Н. Основные причины возникновения аварийных отказов на магистральных трубопроводах // Нефть и газ. 1999, - № 2. - С. 77 -81, 128.

60. Оботуров В.И. Сварка стальных трубопроводов. М.: Стройиздат, 1991.-С. 42-49, 109-124.

61. Пашков Ю.И., Моношков А.Н., Каплан А.Б., Горбовицкий А.П. Относительная оценка трещиностойкости трубопроводов на стадии зарождения трещины // Заводская лаборатория. 1988. - № 1. - С. 57-60.

62. Пашков Ю.И. Определение характеристик трещиностойкости при упрутопластическом разрушении // Заводская лаборатория. 1986. - № 8.

63. Петров Г.JI., Тумарев А.С. Теория сварочных процессов. М.: Высшая школа, - 1977. - 389 с.

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

65. Розенфельд И.Л., Жигалова К.А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. М.: Металлургия, 1970. - 448 с.

66. Рефарматская И.И., Завьялов В.В., Подобаев А.Н. и др. Влияние структурно-фазовых неоднородностей углеродистых и низколегированных трубных сталей на развитие локальных коррозионных процессов // Защита металлов. 1999. - № 5. - С. 472 - 480.

67. Романив О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. М.: Металлургия, 1979. - 176 с.

68. Романов А.Н. Разрушение при малоцикловом нагруженим. М.: Наука, 1988.-279 с.

69. Романов В.В. Методы исследования коррозия металлов. М.: Металлургия, 1965. - 297 с.

70. Руководящий документ. Методика оценки работоспособности труб линейной части нефтепроводов на основе диагностической информации. -Уфа: ВНИСПТнефть, 1992. 141 с.

71. Самоходский А.И., Кунявский М.Н. Лабораторные работы по материаловедению: Учебное пособие для техникумов. М.: Машиностроение, 1987.-184 с.

72. Сафаров А.А., Велиюлин И.И., Берендюков К.Э. и др. Экспериме-тальные исследования труб с поверхностными дефектами // Газовая промышленность. 1991. - № 8. - С 12 - 13.

73. Седых А.Д., Лившиц Л.С. Требования к свойствам металла газопроводных труб // Нефтяная промышленность. 1998. - № 4. — С. 46 — 47.

74. Скугорова Л.П. Материалы для сооружения газонефтепроводов и хранилищ. М.: Недра, 1989. - 343 с.

75. Стеклов О.И., Басиев К.Д., Есиев Т.С. Прочность трубопроводов в коррозионных средах. Владикавказ: РППИ, 1995. - 152 с.

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

77. Стеклов О.М. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. — М.: Машиностроение, 1990. — 384 с.

78. Султанов М.Х. К вопросу оценки влияния качества труб на надежность линейной части магистрального нефтепровода // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1982. - № 10. - С. 6-8.

79. Тутнов И.А. Подходы к определению срока безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов. М.: Трубопроводный транспорт нефти, 1997.

80. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / Пер. с англ; Под ред. A.M. Сухотина. JI.: Химия, 1989.-С. 16-68.

81. Фокин М.Ф., Трубицын В.А., Черняев К.В., Васин Е.С. Экспериментальное исследование с целью определения остаточного ресурса труб с дефектами геометрии // Трубопроводный транспорт нефти. 1996. - № 4. - С. 13-16.

82. Фокин М.Ф., Никитина Е.А., Трубицын В.А. Оценка работоспособности нефтепроводов с локальными поверхносными дефектами. М.: ВНИИОЭНГ, 1987. Нефтяная промышленность. Экспресс информация. -Вып. 8.-С. 1 -5.

83. Фокин М.Ф. Прогнозирование аварийности магистральных нефтепроводов // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИОЭНГ, 1983.-№3.-С. 3-4.

84. Фрейман Л.И., Макаров В.А., Брыксин И.Е. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. — JL: Химия, 1972. 240 с.

85. Харитоновский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. М.: Недра, 2000. - 467 с.

86. Хорн Ф. Атлас структур сварных соединений / Пер. с нем. Г.Н. Клебанова. М.: Металлургия, 1977. - С. 8 - 40.

87. Худяков М.А., Би Вэньцзюнь. Коррозия сварных соединений из сталей 20 и 17Г1С // 53-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа: УГНТУ, - 2002. - С. 73.

88. Худяков М.А. Материаловедение. Учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. - 162 с.

89. Черняев К.В., Белкин А.А. Комплексный подход к проведению диагностики магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти. 1999. - № 6. - С. 24 - 30.

90. Черняев К.В. Оценка прочности и остаточного ресурса магистрального нефтепровода с дефектами, обнаруживаемыми внутритрубными инспекционными снарядами // Трубопроводный транспорт нефти. 1995. -№ 2. - С. 68 - 74.

91. Черняев В.К., Байков И.Р. Оценка остаточного ресурса магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти. 1995. - № 7. - С. 12-16.

92. Черток Ф.К. Коррозионный износ и долговечность сварных соединений. — Л.: Судостроение, 1977. — 144 с.

93. Школьник Л.М. Скорость роста трещин и живучесть металла. М.: Металлургия, 1973. —261 с.

94. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. Справочник. -М.: Металлургия, 1978. 304 с.

95. Юрченко Ю.Ф., Агапов Г.И. Коррозии сварных соединений в окислительных средах. -М.: Машиностроение, 1976. 150 с.

96. Юфин В.А. Трубопроводный транспорт нефти и газа. М.: Недра,1978.

97. Ямалеев К.М., Гумеров Р.С. Особенности разрушения металла труб магистральных нефтепроводов. Уфа: ИПТЭР, 1995. - С. 60 - 65.

98. Ямалеев К.М., Гумеров Р.С. О классификации дефектов труб с позиции диагностики магистральных нефтепроводов. Уфа: ИПТЭР, 1995. - С. 55 - 59.

99. Ямалеев К.М. Влияние изменения физико-химических свойств металла труб на долговечность нефтепроводов // Нефтяное хозяйство. — 1985. -№ 9. С. 50-53.

100. Ярема С.Я. Стадийность усталостного разрушения и ее следствия // Физико-химическая механика материалов. 1973. - № 6. - С. 66 - 72.

101. Министерство Образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

102. Россия. Республика Башкортостан. 450062 г. Уфа ул. Космонавтов, 1 Телетайп 162449 "Значение", 42-03-70 ФАКС(3472) 43-14-19на№ от1. СПРАВКАоб использовании результатов диссертационной работы1. Би Вэньцзюня