автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Повышение технологических свойств материалов протектора для защиты от коррозии промысловых трубопроводов

На правах рукописи

ВОРОНИН ДЕНИС НИКОЛАЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРОТЕКТОРА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность 05.02.01 «Материаловедение» (машиностроение в нефтегазовой отрасли)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2009

003462893

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Худяков Михаил Александрович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кузеев Искандер Рустемович;

кандидат технических наук, доцент

Караваева Марина Владимировна.

Ведущая организация

ГУЛ «ИПТЭР».

Защита состоится «13» марта 2008 года в «15-30» на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций 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 //февраля 2009 года.

Ученый секретарь совета

А.В. Лягов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В мире эксплуатируется более миллиона километров нефтегазопроводов. Протяженные трубопроводные системы обуславливают повышенную вероятность аварий. Основная причина аварий - коррозионное разрушение труб. Анализ литературных данных, опубликованных в разные годы, говорит о превалирующем влиянии на аварийность промысловых трубопроводов внутренней коррозии. Это характерно как для месторождений Урало-Поволжья, так и для месторождений Западной Сибири. Для повышения коррозионной стойкости широко применяют защитные покрытия. Выпускаются трубы с различными типами внутренней изоляции. Однако коррозия в этом случае возникает на внутренней поверхности труб в зоне кольцевых сварных соединений, где изоляция отсутствует.

В настоящее время существует целый ряд способов и устройств, которыми пытаются защитить сварной шов и зону термического влияния от коррозионного разрушения. Но ни одна из применяемых технологий не дает достаточной гарантии требуемой надежности защиты зоны сварного шва.

Самым простым и перспективным способом защиты внутренней поверхности сварного шва и околошовной зоны является протекторная защита.

Для её осуществления необходимо обеспечить постоянный электрический контакт протектора с трубой. Большинство существующих способов основано на простой радиальной деформации протектора в трубе, что приводит к исчезновению электрического контакта протектора с трубой в процессе эксплуатации из-за разных коэффициентов термического расширения. В результате этого ни одна из применяемых технологий не гарантирует требуемой надежности защиты зоны сварного шва в течение всего периода эксплуатации трубопровода. Применение же сложных конструкций, требующих высокую точность установки в трубе, не оправдывает себя при сооружении промысловых трубопроводов в полевых условиях. Они дороги, малопроизводительны, а кроме того, неприемлемы при сварке трубопровода.

Самым простым способом крепления протектора к трубе является сварка давлением. Протекторы, выпускаемые промышленностью, имеют литую структуру и низкие пластические свойства, что в процессе сварки давлением приводит к их растрескиванию и отсутствию свариваемости из-за высоких внутренних напряжений. В результате возникает необходимость формирования структуры протектора предварительной термомеханической обработкой для получения ультрамелкозернистой структуры, которая позволяет исключить растрескивание и значительно снизить усилия при сварке давлением.

Таким образом, определение режимов предварительной термомеханической подготовки структуры металла протектора к сварке давлением и температура ее осуществления, которая бы удовлетворяла необходимым условиям сварки протектора в трубе, является актуальной задачей.

Цель работы

Получение ультрамелкозернистой структуры протектора, обеспечивающей его свариваемость с металлом трубы.

В диссертации решались следующие задачи:

1 Анализ существующих материалов для изготовления протекторов и методов защиты от коррозии внутренней поверхности сварных швов и околошовной зоны труб с заводской изоляцией.

2 Разработка способа крепления протектора в трубе.

3 Исследование влияния режимов термомеханической обработки металла протектора для получения ультрамелкозернистой структуры.

4 Исследования механических свойств и структуры протектора при выборе технологических параметров сварки давлением для достижения высокой прочности сварного соединения.

5 Определение эффективности работы металла протектора в сточных водах нефтепромыслов.

Научная новизна

1 Установлено, что ультрамелкозернистая структура протекторов, полученная термомеханической обработкой, позволяет снизить температуру сварки давлением до 250 °С и напряжения течения до 50 МПа.

2 Показано, что в зоне соединения сталь - напыленный слой исключается образование хрупких интерметаллидов, что приводит к повышению свариваемости протектора с металлом трубы.

3 Установлено, что получение полностью динамически рекристаллизованной структуры металла протектора приводит к зернограничному проскальзыванию в зоне контакта протектор-напыленный слой и активации зернограничной диффузии, что способствует разрушению и локализации оксидной пленки, тем самым значительно повышая прочность сварного соединения.

Практическая ценность

1 Практическая ценность состоит в разработке способа установки протектора в концевой части трубы с защитным покрытием для повышения коррозионной стойкости внутренней поверхности кольцевого сварного шва и околошовной зоны {патент РФ №2329431).

2 Предложенный способ протекторной защиты от коррозии сварного шва и околошовной зоны внедряется в трубопроводных системах предприятия ОАО «Подземнефтегаз».

3 Практическая ценность состоит в использовании предложенного способа защиты от коррозии внутренней поверхности зоны сварного шва промысловых трубопроводов в учебном процессе студентов специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств» ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по дисциплине «Коррозия и защита нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования».

Апробация работы

Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось:

- на Международной научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт» (Уфа, 2005);

- инновационно - промышленном форуме «Промэкспо» (Уфа, 2006);

- Международной научно-технической конференции «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» (Тюмень, 2007);

- 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2007).

- на Международной научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов».

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 1 статья в ведущем рецензируемом журнале.

Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, включает список литературы из 115 наименований и 2 приложения. Работа изложена на 111 страницах машинописного текста, включая 54 рисунков, 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, ее научная и практическая значимость, сформулированы и изложены основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе приводятся сведения об особенностях эксплуатации промысловых трубопроводов и транспортируемых продуктах. Рассмотрены средства и методы защиты от коррозии промысловых трубопроводов, применение труб с различными внутренними, противокоррозионными покрытиями, а также существующие способы защиты от коррозионного

разрушения внутренней поверхности кольцевого сварного шва и околошовной зоны труб с заводской изоляцией, показаны их достоинства и недостатки.

Анализ литературных источников показал, что в этом случае для противокоррозионной защиты наиболее эффективно применение протекторов. Исследованиям данного направления посвящены работы Абдулина И.Г., Гутмана Э.М., Тугунова П.И., Гоника A.A. и др.

В современных способах протекторной защиты внутренней поверхности кольцевого сварного шва используются сложные и трудоемкие в изготовлении устройства и способы крепления их в трубе. Ежегодно патентуются новые конструкции и публикуются результаты исследований многих авторов (Зарубежнов В.Н., Аминов С.Н., Копылов В.А. и др.). С каждым годом предлагаемые конструкции становятся, как правило, все сложнее и дороже в изготовлении, так как требуется обеспечение постоянного надежного электрического контакта протектора с металлом трубы в процессе всего его расчетного срока службы. При деформации кольца-протектора в трубе в процессе эксплуатации электрический контакт может нарушаться в результате образования зазора между ним и трубой из-за высокой разницы их коэффициентов термического расширения. В образовавшемся зазоре возникает щелевая коррозия, скорость которой в нем во много раз больше, чем на открытой поверхности, при этом образуются продукты коррозии, которые имеют высокое омическое сопротивление и препятствуют прохождению тока от стальной поверхности к протектору.

Научно обоснована Абдулиным И.Г, Тугуновым П.И. и др. целесообразность проведения комплексных исследований, направленных на повышение эффективности и упрощение конструкции протекторной защиты от коррозии внутренней поверхности сварного шва и околошовной зоны. Сварка давлением является самым простым способом крепления протектора к внутренней поверхности трубы, но высокие различия в коэффициентах термического расширения стали и протекторных сплавов, а также образование

хрупких интерметаллидов в сварном шве препятствуют образованию прочного соединения.

В работах Рябова В.А., Ларикова Л.Н., Кайбышева О. А., Каракозова Э.С., Караваевой М.В. и др. исследованы механизмы образования сварного соединения и влияния на формирование ультрамелкозернистой структуры цветных сплавов термомеханической обработки.

В результате проведенного литературного обзора установлено, что температурный интервал сварки давлением протекторов на основе цинка и магния составляет 200...300 °С, а алюминиевых 350...450 °С. Необходимо максимально снизить температуру сварки давлением протектора в трубе из-за возможного выгорания внутреннего изоляционного покрытия и снижения энергетических затрат при сварке давлением. Для обеспечения этих условий предпочтение отдано протекторам на основе цинковых и магниевых сплавов.

Во второй главе представлен разработанный соискателем способ установки и крепления протектора для защиты сварного шва и околошовной зоны внутренней поверхности трубы, когда обеспечивается постоянный и надежный электрический контакт протектора с трубой в процессе всего срока его службы. Это достигается предварительным плазменным напылением на внутреннею поверхность концевого участка трубы тонкого слоя порошка металла-протектора. Затем на предварительно напыленный слой металлического порошка устанавливается расходная часть протектора в виде разрезного кольца. Крепление протектора к трубе осуществляется сваркой давлением, технологические режимы осуществления которой, разработаны и приведены в данной работе.

На рисунке 1 представлена технологическая схема предлагаемого способа установки протектора в трубе.

1 - труба; 2 - напыленный слой; 3 - протектор; 4 - изоляционное покрытие Рисунок 1 - Схема размещения протектора в трубе

В качестве объекта исследования были выбраны трубы из стали 20 и протекторы из магниевого сплава МА-14 и цинкового сплава ЦП1 разработанные ЦНИИ КМ «Прометей» и выпускаемые ЗАО АК «Радикал». Для плазменного напыления использовался промышленно-выпускаемый ОАО «Полема» порошок-протектор марки ПР - ЦЮ16 дисперсностью 40 ... 100 мкм.

Концевой участок трубы 1 в месте установки протектора предварительно очищается от окалины и ржавчины до изоляционного покрытия 4. Затем на подготовленную поверхность трубы 1 путем плазменного напыления наносится металлический порошок-протектор марки ПР - ЦЮ16. Толщина напыленного слоя 2 составляет около одного миллиметра. Протектор 3 изготавливается из цинкового сплава ЦП1 или магниевого МА14. Полученная горячей прокаткой полоса вальцуется в кольцо. Разрезное кольцо протектора 3 устанавливается в трубу на предварительно напыленный слой порошка-протектора и выполняется сварка давлением роликами или дорнирующим устройством. Как правило, протекторы поставляются в литом состоянии. Для осуществления же сварки давлением необходима предварительная термомеханическая обработка (ТМО) ленты металла протектора с целью получения

ультрамелкозернистой структуры и соответственно высокой пластичности. Это обеспечивает и низкие напряжения при сварке давлением.

В качестве ТМО выбрана изотермическая прокатка протектора, с помощью которой получали ленточную заготовку с ультрамелкозернистой структурой, необходимую для последующей её сварки давлением в трубе. Экспериментально соискателем установлены оптимальные режимы проведения ТМО протектора из магниевого сплава МА14 и цинкового сплава ЦП1. Для протектора из магниевого сплава МА14 оптимальным температурным режимом проведения ТМО является изотермическая прокатка при 300 °С, где средний размер зерна в протекторе составляет примерно 3,7 мкм; для протектора из цинкового сплава ЦП1 - изотермическая прокатка при 250 °С, где средний размер зерна составляет примерно 8,7 мкм. На рисунке 2 и 3 представлены микроструктуры протекторов после изотермической прокатки.

»^Wtr

"V-V

ш!

йЧЖшн

|шШЖ

10 мкм

we-

mms.

шШ-жт

Рисунок 3 - Микроструктура протектора из сплава ЦП1 после изотермической прокатки при 250 °С, хЮОО

Рисунок 2 - Микроструктура протектора из сплава МА14 после изотермической прокатки при 300 °С, хЮОО

В третьей главе исследованы микроструктурные особенности протекторов и сварных соединений, полученных при различных температурах сварки давлением, предварительно подготовленных протекторов из сплава ЦП1 и МА14 со сталью 20 через напыленный слой порошка-протектора.

Сварку давлением проводили при температурах 25, 150, 200, 250, 275 и 300 °С в интервале скоростей деформации 8 = 3,3х 1 (Г1 (с"!), на универсальном

динамометре фирмы "Schenk" развивающем усилие 10000 кгс и оснащенным печыо с погрешностью измерения температуры ±3 °С. Размер образцов 20x34 мм и толщиной 10 мм.

На рисунке 4 представлены зависимости напряжения течения для протектора из сплава ЦП1 от степени деформации, полученные при сварке давлением в температурном интервале 25...300 °С при скорости деформации 3,3х10'4 (с"1) и степени деформации 50...55%.

120

ГО 100

с:

а> т

О)

X £

к о. с го X

80

60

20

тшт — — — 25 °С 150 200 °С 250 °С 275 ®С 300 °С

/ ____________ ¿¿-ГГ^ »II'" 1 '"»1, />• Ж %

ч.

/.У

РУ Ms

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Степень деформации

Рисунок 4 - Зависимость напряжения течения от степени деформации для протектора из сплава ЦП1

В таблице 1 представлены данные о свариваемости протектора из сплава ЦП1 и стали 20 при различных температурах деформации.

Таблица 1 - Свариваемость протектора из сплава ЦП1 при различных

Сплав ЦП1 Температура деформации, иС

25 150 200 250 275 300

Свариваемость нет нет да да да да

Из полученных данных видно, что в температурном интервале от 275 до

300 С напряжения течения при сварке давлением значительно ниже в

пределах исследуемого интервала и составляют 35... 45 МПа. Микроструктурные исследования проводились на металлографических микроскопах Zeiss «Axiovert», Neophot-32. Средний размер зерен деформированной структуры определяли методом случайных секущих на металлографическом микроскопе Epiquant. Абсолютная ошибка при расчете среднего размера зерна составляет ±0,05 мкм. При анализе микроструктуры полученных соединений установлено, что в температурном интервале 275. ..300 °С в результате динамический рекристаллизации происходит значительное измельчение зерна вплоть до среднего размера 1,0...1,5 мкм. В результате рекристаллизационных процессов практически неразличима граница перехода слоев, что приводит к высокой прочности полученного сварного соединения.

На рисунке 5 приведена микроструктура сварного соединения протектора из сплава ЦП1 со сталью 20. Структура является однородной и ультрамелкозернистой.

Протектор ЦП1 Напыленный слой порошка протектора марки ЦЮ16 - J^S'Sf

Сталь 20 сШi v^iciJC,; „ , - - :. t-u' - - ' -* * * » "Ж * .*Г. lis J^i :ciJSbf'-Srr a - i -¿¿еж^Ш^йж^ • •

Рисунок 5- Микроструктура трехслойного соединения после сварки давлением, *300

На рисунке 6 представлены зависимости напряжения течения для протектора из сплава МА14 от степени деформации, полученные при сварке давлением в температурном интервале 25...300 °С при скорости деформации З.ЗхЮ-4 (с'1) и степени деформации 50...55%. 200 ■

га

С

150

о;

г

I

ш

3"

а>

1- 100

(К

5:

X

го

X

ГС

о. 50 •

с

я

X

____ 25 °С

.в*

Г

0.0 0.1 0,2 0,3

Степень деформации

0,4

0,5

Рисунок 6 - Зависимость напряжения течения от степени деформации для протектора из сплава МАМ

В таблице 2 представлены данные о свариваемости протектора из магниевого сплава МА14 и стали 20 при различных температурах деформации.

Таблица 2 - Свариваемость протектора из сплава МАМ при различных

Сплав МАМ Температура деформации, иС

25 150 200 250 275 300

Свариваемость нет нет нет да да да

Таким образом, оптимальным температурным интервалом сварки давлением для протектора из сплава МАМ является 250...275 °С, где наблюдаются низкие напряжения течения 40...80 МПа в процессе деформации и микроструктура остается стабильной и мелкозернистой вплоть до

температуры сварки давлением 300 °С, при достижении которой наблюдается значительный рост зерен.

В четвертой главе представлены результаты механических испытаний сварных соединений стали 20 с протектором из сплава ЦП1 и МА14 на срез и отрыв. Механические проводили на универсальном динамометре "INSTRON-1185". В диссертации приведены результаты замеров микротвердости по сечению образцов и представлены микрофрактограммы поверхности разрушения образцов после проведения механических испытаний. Измерения микротвердости проводились с помощью приставки-микротвердомера "МНТ-10" к оптическому микроскопу Zeiss «Axiovert».

В таблице 3 представлены средние значения предела прочности сварных соединений с протектором из сплава ЦП1, полученные при испытаниях образцов на срез и отрыв при комнатной температуре.

Таблица 3 - Механические характеристики сварных соединений с протектором

Механические характеристики сварных соединений, МПа Температура сварки давлением, иС

200 250 275 300

Предел прочности на отрыв 20 23 47 49

Предел прочности на срез 7 8 18 20

Прочность сварных соединений, полученная сваркой давлением при температуре 200 и 250 °С, значительно ниже по сравнению с прочностью сварных швов, полученных при температуре сварки 275 и 300 °С. При температурах сварки 200 и 250 °С разрушение образцов происходило по границе раздела протектор - напыленный слой, а при температурах 275 и 300 °С по напыленному слою. При температуре сварки давлением 275 и 300 °С размер зерен уменьшается в несколько раз по сравнению со сваркой при 200 и 250 °С (экспериментальные результаты приведены в 3 главе), а следовательно, увеличивается общая протяженность границ зерен в протекторе ЦП1.

Повышенная зерно1раничная диффузия положительно влияет на процесс механического разрыва оксидной поверхностной пленки при развитии зернограничного проскальзывания (ЗГП), образования ювенильной поверхности и схватывания протектора и напыленного слоя. Таким образом, прочность соединения протектора с напыленным слоем при повышении температуры сварки давлением с 200...250 °С до 275...300 °С значительно возрастает, что полностью подтверждается данными таблицы 3.

В таблице 4 представлены средние значения предела прочности сварных соединений с протектором из сплава МАМ, полученные при испытаниях на срез и отрыв при комнатной температуре.

Таблица 4 - Механические характеристики сварных соединений с протектором

Механические характеристики сварных соединений, МПа Температура сварки давлением, UC

250 275 300

Предел прочности на отрыв 46 45 47

Предел прочности на срез 15 17 18

Прочность сварных соединений протектора из магниевого сплава МА14 практически не меняется при температурах сварки давлением 250,275 и 300 °С. Разрушение образцов во всех случаях происходит по напыленному слою порошка-протектора. Полученные значения механических характеристик согласуются с данными, полученными при сварке давлением протектора из сплава ЦП1 при температурах 275 и 300 °С, где разрушение образцов при испытаниях на отрыв и срез также происходит по напыленному слою.

Для объяснения места и характера разрушения сварных соединений проведены микрофрактографические исследования поверхности изломов образцов после механических испытаний на отрыв. Микрофрактография поверхности излома образцов проводилась на растровом электронном микроскопе JSM-840.

На рисунке 7 представлена микрофрактограмма поверхности излома образца из сплава ЦП1 после сварки давлением при температуре 250 °С. Разрушение образцов после сварки давлением при температурах 200 и 250 °С при механических испытаниях проходит по границе раздела напыленный слой-протектор. На поверхности излома всех образцов наблюдаются кристаллические фасетки, что характерно для хрупкого разрушения. На поверхности границы раздела напыленный слой - протектор при данных температурах сварки давлением присутствует оксидная пленка, которая препятствует образованию прочного соединения и приводит к снижению механических характеристик сварного шва.

Рисунок 7 - Микрофрактограмма поверхности излома образца из сплава Ц111 после сварки давлением при температуре 250 °С, хбОО

На рисунке 8 представлена микрофрактограмма поверхности излома образца из сплава ЦП1 после сварки давлением при температуре 275 °С. На рисунке наблюдается вязкий (чашечный) излом. Разрушение всех образцов сваренных при 275 и 300 °С при механических испытаниях происходит по напыленному слою. Прочность соединения поверхностей протектор -напыленный слой после сварки давлением, при данных температурах значительно возрастает. Уменьшение среднего размера зерна до 1,4 мкм увеличивает суммарную протяженность границ зерен в сплаве, повышая роль

механизма зернограничного проскальзывания при перестройки границ зерен, в частности в области контакта, и интенсификацию зернограничной диффузии в зоне контакта протектор - напыленный слой. Высокая диффузионная активность в зоне деформационной полосы приводит к ускоренной диффузионной очистке прилегающего участка поверхности и перевод ее в ювенильное состояние. Таким образом, оксидная пленка разрушается и локализуется в отдельных участках поверхности контакта.

Рисунок 8 - Микрофрактограмма поверхности излома образца из сплава ЦП1 после сварки давлением при температуре 275 °С, х600

Необходимо заметить, что в случае сварки давлением магниевого сплава МА14 разрушение всех образцов после механических испытаний происходит по напыленному слою, где также во всех случаях наблюдается вязкий характер излома.

Таким образом, применение напыленного на стальную поверхность слоя порошка-протектора при сварке давлением позволяет обеспечить надежное соединение протектора с трубой. Промежуточный слой исключает образование хрупких интерметаллидов в зоне соединения, т.к. металл трубы в процессе напыления не нагревается до высоких температур.

Удается снизить или исключить остаточные напряжения в зоне сварки, вызванные различными коэффициентами линейного термического расширения,

т.к. в промежуточном напыленном слое в связи с его высокой пористостью происходит их релаксация.

В пятой главе представлены результаты экспериментальных данных по исследованию скорости растворения протекторов из цинкового сплава ЦП1 и магниевого сплава МАИ в среде нефтепромыслов. Исходя из скорости растворения протекторов в промысловой воде, произведен расчет их геометрических размеров для защиты внутренней поверхности сварного шва и околошовной зоны, трубы диаметром 273 мм в течение 8 лет.

Гравиметрические испытания проводились для протекторов из магниевого сплава МАМ и цинкового сплава ЦП1 после сварки давлением со сталью 20, отдельно цинкового и магниевого сплавов, а также стали 20. Целью данных испытаний являлось определение скорости растворения протекторов в контакте со сталью 20 в пластовой воде нефтепровода ОАО «РН Краснодарнефтегаз». Состав пластовой воды приведен в таблице 5.

Таблица 5 - Характеристика пластовой воды

Плотно- рН Ионный состав, мг/л Жесткость, общ. Мине рали-зация, г/л

сть, г/см3 и г» о ся О и ЙС 3 «о о <и Ин + "с и + "во + я ъ мг-экв/л

1,02 7,4 17725 о" ТГ 4246 т" о 40 Ол 12805 13,5 35,03

Скорость растворения протекторов определялась по потере массы образцов размером 40x40x10 мм, которые взвешивались до и после проведения эксперимента на аналитических весах марки «ОЬат» с точностью до 10"4 г.

На рисунке 9 представлены значения средней скорости коррозии в пластовой воде цинкового сплава ЦП1, стали 20 и их соединения. В случае контакта стали и протектора из сплава ЦП1 скорость растворения протектора значительно возрастает и составляет в среднем 0,22 мм/год. Таким образом, среднее значение скорости растворения протектора из сплава ЦП1 в контакте

со сталью 20 является относительно невысоким и подтверждает возможность его применения для защиты от коррозионного разрушения труб из стали 20.

о.зо ■

0,25 -

0,20 -

Си §

£ 0,10 -и о с.

а 0,05 -

о

Цт+Сталь 20

Сталь 20

ЦП1

0,00 ■

Рисунок 9 — Скорость коррозии в пластовой воде

На рисунке 10 представлен вид образцов после проведения гравиметрических испытаний в пластовой воде. Образцы из стали 20 подверглись равномерной коррозии. В случае контакта стали 20 и протектора из сплава ЦП1 образовалась гальванопара, где более электроотрицательным металлом является сплав ЦП1, который и растворяется в агрессивной среде, защищая сталь 20.

Рисунок 10 - Вид образцов после проведения гравиметрических испытаний в

пластовой воде

На рисунке 11 представлен вид образцов после проведения

гравиметрических испытании в пластовой воде.

Рисунок 11 - Вид образцов стали 20 с протектором МАМ после проведения гравиметрических испытаний в пластовой воде

В случае контакта стали 20 и протектора из магниевого сплава образовалась гальванопара, где более электроотрицательным металлом является сплав МАМ, который и растворяется в агрессивной среде. Ввиду высокой коррозионной активности данного сплава не удалось определить потерю массы протектора и его скорость коррозии. В процессе коррозионного испытания в пластовой воде произошло разрушение всех образцов из сплава МАМ. Таким образом, протектор из сплава МАМ не пригоден для использования в контакте со сталью 20 ввиду его высокой химической активности.

Для определения скорости коррозии протекторов из сплава ЦП1 и МАМ в контакте со сталью 20 в пластовой воде исследования коррозионного поведения сварных соединений проводились на лабораторной установке для изучения контактной коррозии по методике Эванса. Подготовленные электроды помещались в пластовую воду и определялись значения установившегося тока коррозии и потенциала относительно хлорсеребряного электрода сравнения.

В таблице 6 приведены значения установившегося тока растворения и потенциала относительно хлорсеребряного электрода сравнения и рассчитанная по закону Фарадея скорость растворения протектора в пластовой воде.

Таблица 6 - Значения тока коррозии, потенциала и скорости растворения протектора____

Гальванопара Потенциал, В Ток, мА Скорость растворения протектора, мм/год

ЦП1-Сталь 20 -0,915 0,25 0,52

МА14-Сталь 20 -1,318 5,5 16,6

Расчет геометрических размеров кольцевого протектора для установки в трубе

Соотношение площадей протектора и защищаемого концевого участка трубы составляет 2:1.

Для обеспечения защиты концевых участков трубопровода в течение 8 лет толщина слоя протектора из цинкового сплава ЦП1 должна быть равна:

где Я - скорость растворения протектора, мм/год;

г - время эксплуатации трубопровода, год; п - соотношение площадей протектора и защищаемой поверхности трубы.

Принимаем толщину протектора равной 3 мм, а ширину - 70 мм. Для диаметра трубы 273 мм длина ленты протектора составляет 850 мм.

Для обеспечения защиты концевых участков трубопровода в течение 8

лет толщина слоя протектора из магниевого сплава МАИ должна быть равна:

, П-т 16,6-8 ,,,

t =-= —г— = 66,4 (ММ).

п 2

Из-за высокого рабочего потенциала магниевого протекторного сплава происходит быстрый износ протекторов и поэтому не представляется возможным с помощью этих протекторов осуществить защиту на приемлемый для практики длительный срок эксплуатации трубопровода.

Таким образом, из проведенных расчетов можно сделать вывод о непригодности использования протекторов из магниевого сплава МА14 для

защиты внутренней поверхности сварного шва и околошовной зоны труб с заводской изоляцией. Исходя из полученных экспериментальных данных и проведенных расчетов видно, что протекторы из цинкового сплава ЦП1 обеспечивают весь комплекс необходимых свойств для защиты внутренней поверхности сварного шва и околошовной зоны труб с заводской изоляцией.

Выводы

1 В результате анализа существующих методов защиты внутренней поверхности сварных швов и околошовной зоны трубопроводов с заводской изоляцией установлено, что основными недостатками существующих методов являются исчезновение электрического контакта между протектором и трубой в процессе расчетного срока службы, а также, сложность предлагаемых конструкций и их низкая эффективность. Для изготовления протекторов выбраны промышленно выпускаемые сплавы марок ЦП1 и МА14.

2 Разработан способ крепления протектора внутри трубы, основанный на сварке давлением протектора с трубой в оптимальных температурно -скоростных условиях, через предварительно напыленный на поверхность трубы металлический порошок-протектор марки ЦЮ16. На данный способ получен патент РФ №2329431.

3 Установлено, что оптимальным режимом проведения термомеханической обработки для протектора из магниевого сплава МАМ является прокатка при температуре 300 °С, а для протектора из сплава ЦП1 - прокатка при 250 °С. В результате прокатки при данных режимах сплавы имеют стабильную, ультрамелкозернистую структуру с размером зерна 3,7 и 8,7 мкм соответственно, что является необходимым условием для обеспечения низких усилий в процессе сварки давлением.

4 Установлено, что сварка давлением протектора к металлу трубы должна проводиться при температурах 275...300 °С для сплава ЦП1, и 250...275 °С для сплава МАМ. При этом напряжения течения составляют

соответственно 35...45 МПа и 40...80 МПа, а размер зерен после деформации металла протектора 1,1 ...1,4 мкм и 2,8...4,2 мкм.

5 В результате проведенных коррозионных исследований в пластовой воде установлено, что скорость растворения протектора из сплава ЦП1 в контакте со сталью 20 составляет 0,52 мм/год. Протектор из магниевого сплава МАМ в заданном интервале времени подвергся полному коррозионному разрушению. Таким образом, для защиты внутренней поверхности сварных швов и околошовной зоны трубопроводов с заводской изоляцией рекомендуется в качестве протектора использовать сплав марки ЦП1.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 Воронин Д.Н. Выбор материала протектора для защиты от коррозии внутренней поверхности концевых участков труб с заводской изоляцией/ Д.Н. Воронин, М.А. Худяков //Управление качеством в нефтегазовом комплексе. - 2008. - №2. - С. 64-65.

2 Воронин Д.Н. Защита от коррозии внутренней поверхности концевых участков труб с заводской изоляцией/ Д.Н. Воронин, М.А. Худяков, Д.Е. Бугай // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2007. - №2(68). - С. 76-78.

3 Воронин Д.Н. Протекторная защита от коррозии внутренней поверхности промысловых труб с заводской изоляцией/ Д.Н.Воронин, М.А.Худяков //Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли: материалы Международной научно-технической конференции. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2007. - С. 220-222.

4 Воронин Д.Н. Проблема защиты зон сварных соединений трубопроводов от коррозии/ Д.Н.Воронин, М.А.Худяков //Трубопроводный транспорт: материалы Международной учебно-научно-практической конференции. -Уфа: Издательство УГНТУ, 2005. - С. 199-201.

5 Худяков М.А. Повышение коррозионной стойкости внутренних сварных швов нефтесборных трубопроводов/ Д.Н. Воронин, М.А. Худяков //Промэкспо: материалы инновационно - промышленного форума. - Уфа: БВК, 2006. - С. 107-108.

6 Kaibyshev R. Application of Isothermal Rolling for Improvement of Sheet Formability of a Magnesium Alloy/ Kaibyshev R., Voronin D., Galiev A.// Proceedings of the 6th International Conference Magnesium Alloys and Their Applications. - Germany, Verlag: Wiley-VC, 2004. - P. 266- 271.

7 Воронин Д.Н. Повышение коррозионной стойкости сварных соединений промысловых трубопроводов с внутренней заводской изоляцией/ Д.Н. Воронин, М.А. Худяков, A.B. Сисанбаев // Обеспечение промышленной безопасности на предприятиях нефтяной и газовой отрасли: сборник научных трудов. - Уфа: Издательство УГНТУ, 2007. -С.49-54.

8 Низамов P.A. Сварка давлением металла - протектора и стали 17Г1С/ P.A. Низамов, Д.Н. Воронин, М.А. Худяков // Материалы 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых,- Уфа: Издательство УГНТУ, 2007. - С. 116.

9 Патент №2329431 Российская Федерация. Способ установки протектора в концевой части трубы с внутренним защитным покрытием /Д.Н. Воронин, М.А. Худяков. - Заяв. 05.09.06; опубл. 20.07.08, Бюл.№20.

Подписано в печать 09.02,09. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 32.

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

Введение

Цель работы

Задачи диссертации

Научная новизна

Практическая ценность

Апробация работы

1 Современное состояние проблемы защиты концевых участков промысловых трубопроводов от коррозии

1.1 Особенности эксплуатации и коррозия промысловых трубопроводов

1.2 Средства защиты от коррозии промысловых трубопроводов

1.3 Трубы с внутренней заводской изоляцией

1.4 Методы защиты внутренних стыков трубопроводов с заводской изоляцией

1.5 Протекторы

1.6 Основы сварки давлением

1.7 Выбор материала протектора

2 Разработка способа крепления протектора к трубе и выбор оптимальных режимов проведения ТМО протекторных сплавов

2.1 Способ протекторной защиты внутренней поверхности концевых участков труб с заводской изоляцией

2.2 Методика напыления и подготовка протектора к сварке давлением

2.3 Исследование микроструктуры магниевого сплава МА14 в исходном состоянии (ТМО) и после изотермической прокатки

2.4 Исследование механических свойств сплава МА14 после изотермической прокатки

3 Соединение протектора с материалом трубы путем сварки давлением 52 3.1 Микроструктурные особенности полученных соединений

4 Механические испытания соединений полученных сваркой давлением

5 Коррозионные испытания 86 5.1 Расчет геометрических размеров кольцевого протектора для установки в трубе 96 Выводы 98 Список использованных источников

В мире эксплуатируется более миллиона километров магистральных нефтегазопроводов. Протяженные трубопроводные системы обуславливают повышенную вероятность аварий. Основная причина — коррозионное разрушение труб. Стойкость к коррозионным процессам повышают применением защитных покрытий. Выпускаются трубы с различными типами внутренней и наружной заводской изоляцией. Однако коррозия в процессе эксплуатации возникает на внутренней поверхности труб в зоне кольцевых сварных швов, где отсутствует изоляция.

Опасность коррозионного разрушения сварного шва и околошовной зоны обусловлено действием агрессивной коррозионной среды. В составе добываемой нефти содержится большое количество воды, различные примеси, кислоты которые ускоряют скорость коррозии.

В решении задачи сохранности и работоспособности трубопровода с внутренней изоляцией является эффективная защита металла сварного шва и околошовной зоны. При неблагоприятных условиях эксплуатации без применения мер по защите, коррозия может возникнуть уже через год после ввода трубопровода в эксплуатацию.

В настоящее время существует целый ряд способов и устройств, которыми пытаются защитить сварной шов и зону термического влияния от коррозионного разрушения. Но ни одна из применяемых технологий не дает достаточной гарантии получения сплошного покрытия и обеспечения требуемой надежности защиты зоны сварного шва. Применение же сложных робототехничесьсих комплексов не оправдывает себя при сборке промысловых трубопроводов в полевых условиях, очень дорого, не надежно и малопроизводительно, а, кроме того, неприемлемо при сварке трубопровода.

Самым простым и перспективным способом защиты внутренней поверхности сварного шва и околошовной зоны является протекторная защита.

Для её осуществления необходимо обеспечить постоянный электрический контакт протектора с трубой. Большинство способов протекторной защиты основано на простой радиальной деформации протектора в трубе, что приводит к исчезновению электрического контакта протектора с трубой в процессе эксплуатации, из-за разных коэффициентов термического расширения.

Самым простым способом крепления протектора к трубе является сварка давлением. Протекторы, выпускаемые промышленностью имеют литую структуру и низкие пластические свойства, что в процессе сварки давлением приводит к их растрескиванию и полному отсутствию свариваемости из за высоких напряжений. В результате возникает необходимость предварительной термомеханической обработки протектора для получения ультрамелкозернистой структуры, которая позволяет исключить растрескивание и значительно снизить усилия при сварке давлением.

Широкое внедрение новых методов и устройств в практику противокоррозионной защиты вызовет существенное продление срока эксплуатации подземных сооружений и увеличит надёжность их работы, что в свою очередь, повысит технико-экономические показатели комплекса защитных мероприятий.

Цель работы

Получение ультрамелкозернистой структуры протектора, обеспечивающей его свариваемость с металлом трубы. В диссертации решались следующие задачи:

1 Анализ существующих материалов для изготовления протекторов и методов защиты от коррозии внутренней поверхности сварных швов и околошовной зоны труб с заводской изоляцией. 2 Разработка способа крепления протектора в трубе.

3 Исследование влияния режимов термомеханической обработки металла протектора для получения ультрамелкозернистой структуры.

4 Исследования механических свойств и структуры протектора при выборе технологических параметров сварки давлением для достижения высокой прочности сварного соединения.

5 Определение эффективности работы металла протектора в сточных водах нефтепромыслов.

Научная новизна

1 Установлено, что ультрамелкозернистая структура протекторов, полученная термомеханической обработкой, позволяет снизить температуру сварки давлением до 250 °С и напряжения течения до 50 МПа.

2 Показано, что в зоне соединения сталь - напыленный слой исключается образование хрупких интерметаллидов, что приводит к повышению свариваемости протектора с металлом трубы.

3 Установлено, что получение полностью динамически рекристаллизованной структуры металла протектора приводит к зернограничному проскальзыванию в зоне контакта протектор-напыленный слой и активации зернограничной диффузии, что способствует разрушению и локализации оксидной пленки, тем самым значительно повышая прочность сварного соединения.

Практическая ценность

1 Практическая ценность состоит в разработке способа установки протектора в концевой части трубы с защитным покрытием для повышения коррозионной стойкости внутренней поверхности кольцевого сварного шва и околошовной зоны (патент РФ №2329431).

2 Предложенный способ протекторной защиты от коррозии сварного шва и околошовной зоны внедряется в трубопроводных системах предприятия ОАО «Подземнефтегаз».

3 Практическая ценность состоит в использовании предложенного способа защиты от коррозии внутренней поверхности зоны сварного шва промысловых трубопроводов в учебном процессе студентов специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств» ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по дисциплине «Коррозия и защита нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования».

Апробация работы

Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось:

- на Международной научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт» (Уфа, 2005);

- инновационно - промышленном форуме «Промэкспо» (Уфа, 2006);

- Международной научно-технической конференции «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» (Тюмень, 2007);

- 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2007).

- на Международной научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов».

Выводы

1 В результате анализа существующих методов защиты внутренней поверхности сварных швов и околошовной зоны трубопроводов с заводской изоляцией установлено, что основными недостатками существующих методов являются исчезновение электрического контакта между протектором и трубой в процессе расчетного срока службы, а также, сложность предлагаемых конструкций и их низкая эффективность. Для изготовления протекторов выбраны промышленно выпускаемые сплавы марок ЦП1 иМА14.

2 Разработан способ крепления протектора внутри трубы, основанный на сварке давлением протектора с трубой в оптимальных температурно — скоростных условиях, через предварительно напыленный на поверхность трубы металлический порошок-протектор марки Ц1016. На данный способ получен патент РФ №2329431.

3 Установлено, что оптимальным режимом проведения термомеханической обработки для протектора из магниевого сплава МА14 является прокатка при температуре 300 °С, а для протектора из сплава ЦП1 - прокатка при 250 °С. В результате прокатки при данных режимах сплавы имеют стабильную, ультрамелкозернистую структуру с размером зерна 3,7 и 8,7 мкм соответственно, что является необходимым условием для обеспечения низких усилий в процессе сварки давлением.

4 Установлено, что сварка давлением протектора к металлу трубы должна проводиться при температурах 275.300 °С для сплава ЦП1, и 250.275 °С для сплава МА14. При этом напряжения течения составляют соответственно 35.45 МПа и 40.80 МПа, а размер зерен после деформации металла протектора 1,1. 1,4 мкм и 2,8. .4,2 мкм.

5 В результате проведенных коррозионных исследований в пластовой воде установлено, что скорость растворения протектора из сплава ЦП1 в контакте со сталью 20 составляет 0,52 мм/год. Протектор из магниевого сплава MA 14 в заданном интервале времени подвергся полному коррозионному разрушению. Таким образом, для защиты внутренней поверхности сварных швов и околошовной зоны трубопроводов с заводской изоляцией рекомендуется в качестве протектора использовать сплав марки ЦП1.

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

2. Абдуллин И.Г., Гареев А.Г., Мостовой. Коррозионно-механическая стойкость нефтегазовых трубопроводных систем: диагностика и прогнозирование долговечности. Уфа: Гилем, 1997. 177 с.

3. Абдуллин И.Г. Гареев А.Г., Иванов И.А., и др. Прогнозирование кор-розионно-механических разрушений магистральных трубопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 1997 170 с.

4. Айвазян С.А. Статистическое исследование зависимостей — М.: Металлургия, 1968. -С. 227.

5. Абдуллин М.Г., Худяков М.А. Расчет и конструирование коррозион-ностойкого нефтегазового и нефтепромыслового оборудования: Учеб. пособие. Уфа: УГНТУ, 1992. -С. 91.

6. Акользин П.А. Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования.-М.: Энергоиздат, 1982.-С.304.

7. Асфавдияров Ф.А., Харахова B.C., Пелевин JI.A. Влияние макрогавно-пар на внутреннюю коррозию трубопроводов при расслоении эмульсий: Тезисы докладов научно-технического совещания. Ингибиторы коррозии: Пятые Негреевские чтения. Баку, 1977.

8. Альтман М.Б., Дриц М.Е. Металловедение магния и его сплавов. М.: Металлургия, 1978 . - С.81.

9. Айбиндер С.Б., Логинова А .Я., Глуде Р.К. и др. Основы теории сварки давлением. Автоматическая сварка, 1964, №5, С.21 27.

10. Берштейн М.А. Структура деформированных металлов.-М.: Металлургия, 1977. -С. 432.

11. Белякова М.П., Корнюшин Ю. И., Лариков JI.H. Кинетика залечивания пор на сварных поверхностях Физика и химия обработки материалов,! 982, №4, С.109— 113.

12. Бычков Р.А., Орехов В.В. Индустриальная технология нанесения внутреннего покрытия на магистральные и промысловые трубопроводы. — М.: ВНИИОЭНГ, 1996. №6. - С. 31-32.

13. Бокштейн С.З., Гинзбург С.С., Кишкин С.Т., Разумовский И.М. Диффузия по границам фаз. Поверхность. Физика, химия, механика, 1984. №1, С. 5.

14. Бердин В.К., Кайбышев О.А., Лутфуллин Р.Я. Влияние микроструктуры на формирование твердофазного соединения при горячей деформации. Доклады Академии наук , 1992, т.324, №5, с.1006 1010.

15. Bogumil H.-G. Cement-lined pipelines opportunities and limitations for intelligent pigs // Oil&Gas-Eur. Mag. - 1999.- 25, №3 - C. 32-34.

16. Воронин Д.Н., Худяков M.A. Проблема защиты зон сварных соединений трубопроводов от коррозии //Трубопроводный транспорт: Материалы международной учебно-научно-практической конференции. — Уфа: УГНТУ, 2005.-С. 199-201.

17. Воронин Д.Н., Худяков М.А., Бугай Д.Е. Защита от коррозии внутренней поверхности концевых участков труб с заводской изоляцией // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2007. -№2(68). С. 76-78.

18. Воронин Д.Н., Худяков М.А. Выбор материала протектора для защиты от коррозии внутренней поверхности концевых участков труб с заводской изоляцией //Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2008. - №2. -С. 64-65.

19. Валиев Р.З., Кайбышев О.А., Сергеев В.И. Роль диффузионной ползучести при сверхпластической деформации магниевого сплава. Физика металлов и металловедение, 1980.-вып.6.-т.49.-С. 1291 1298.

20. Гетманский М.Д., Рождественский Ю.Г., Калимуллин А.А. Предупреждение локальной коррозии нефтепромыслового оборудования// Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности М.: Обзорн. информация. ВНИИОЭНГ, 1980. - С.57

21. Гетманский И.Д., Фазлутдинов К.С., Вехессер А.А. Характер коррозии внутренней поверхности трубопроводов, транспортирующих сточные воды нефтепромыслов. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности -М.: ВНИИОЭНГ. РНТС 1979.-№12.-С.8-11.

22. Гетманский М.Д., Рождественский Ю.Г., Калимуллин А.А. Предупреждение локальной коррозии нефтепромыслового оборудования // Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности— М.: ВНИИОЭНГ, 1981.-С.55.

23. Гумеров А.Г., Ямалиев 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. -С.252.

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

25. Гоник А.А. Коррозия нефтепромыслового оборудования и методы ее предупреждения. М.: Недра, 1976. -С.342.

26. Гоник А.А., Корнилов С.Г. Причины и механизм локальной коррозии внутренней поверхности на месторождениях Западной Сибири./ // Защита, мет.- 1999.- 35, №1.- С. 83-87.

27. Гуляев М.А. Металловедение. М.: Металлургия, 1978 С.386.

28. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. Киев: Нау-кова думка, 1981 -С.605.

29. Гельман А.С. Основы сварки давлением. М.: Машиностроение, 1970. -С.312.

30. ГОСТ 26251-84. Протекторы для защиты от коррозии. Техничские условия.

31. Гарф Э.Ф., Потребский М.А., Малахов, Бажуков А.В. Прочность с эр-розионно-коррозионными повреждениями. / // Тех. диагностика и неразру-шающий контроль 1999, №1- С. 44-49, 87.

32. Дриц М.Е. Магниевые сплавы. М.: Наука, 1978. С.10-46.

33. Дж. А. Верт. Измельчение зерна и ограничение его роста. Под ред. Пейтона Н., Гамильтона К. Пер. с англ. — М.: Металлургия, 1985. С.73 - 91.

34. Дубов A.M. Обработка статистических данных методом главных компонент. -М.: Статистика, 1978,- С.154.

35. Дизенко Е.И., Новоселов В.Ф., Тугунов П.Н. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров, М., Недра, 1978 — С.350.

36. Диффузионная сварка материалов. Справочник / Ред. Казаков Н.Ф., М.: Машиностроение, 1981-С.271.

37. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976.-С.473.

38. Зиневич A.M., Глазков В.И., Котик В.Г. Защита трубопроводов и резервуаров от коррозии. М., «Недра», 1975 . 288 с.

39. Корнилов Г.Г., Маричев Ф.Н., Толкачев Ю.И., Гетманский М.Д. Внутренняя коррозия трубопроводов при транспорте газожидкостных смесей: Нефтяное хоз-во 1981.-№8.-С. 48-50.

40. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. Изд. 2-е, перераб. И доп. М., «Машиностроение», 1976 - С.312.

41. Красулин Ю.Л., Шоршоров М.Х. О механизме образования соединения разнородных материалов в твердом состоянии: Физика и химия обработки материалов, 1967, №1, -С.89 97.

42. Кайбышев О.А., Лутфуллин Р.Я., Бердин В.К. Механизм формирования твердофазного соединения в состоянии сверхпластичности. Доклады Академии наук, 1991, т.319, №3, -С.615 618.

43. Купцова Г.В., Розенберг В.Ф. О некоторых условиях эффективного использования ингибиторов коррозии в нефтедобывающей промышленности. М.: ВНИИОЭНГ. РНТС Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1981. № 7. — С.15-17.

44. Каракозов Э.С. Соединение металлов в твердой фазе. М: Металлургия, 1976.-С.262.

45. Каракозов Э. С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение, 1986, -С.275.

46. Кайбышев О.А. Пластичность и сверхпластичность металлов. Москва. Металлургия, 1975 г,С.280.

47. Кайбышев О. А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984, -С.253.52Кайбышев О. А., Утяшев Ф. 3. Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформируемых сплавов. — М.: Наука, 2002, -С.415.

48. Кайбышев О.А., Валиев Р.З. Границы зерен и свойства металлов. М.: Металлургия, 1987, 212 с.

49. Кайбышев P.O., Галиев A.M., Соколов Б.К. Влияние размера зерен на пластическую деформацию и динамическую рекристаллизацию магниевого сплава // Физика металлов и материаловедение, 1994, том 78, №2, С. 126-139.

50. Криштал M.A., Прокшенков Е.Я., Эпштейн JI.E. Исследование напряженного состояния и образования дефектов в зоне соединения разнообразных материалов методом сварки в твердой фазе. Физика и химия обработки материалов, 1979, №2. С. 149 - 153.

51. Корнилов Г.Г., Маричев Ф.Н., Толкачев Ю.И., Гетманский М.Д. Внутренняя коррозия трубопроводов при транспорте газожидкостных смесей./ // Нефтяное хоз-во.- 1981.- №8.- С. 48-50.

52. Корнилов В.Н. Аналитическая оценка прочности схватывания однородных металлов в процессах ОМД // Диффузионная сварка // Цветные металлы. 1989,№8, -С.87 91.

53. Корнеев Н.И., Скугарев И.Т. Основы физико-химической обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1960,-С.316.

54. Кеше Г. Коррозия металлов // Физико-химические принципы и актуальные проблемы. М.: Металлургия, 1984, С.400.

55. Кеше Г. Коррозия металлов. М.: Металлургия, 1984 — С. 138.

56. Кессельман Т.С. Экономическая эффективность предотвращения коррозии в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1988 С. 122.

57. Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. М.: Металлургия, 1985-С.88.

58. Кулешов В.П. Основы техники безопасности на нефтеперерабатывающих заводах. М.: Химия, 1978 С.211.

59. Лариков Л.Н. Залечивание дефектов в металлах.- Киев: Наукова думка, 1980,- С.279.

60. Лариков Л.Н., Белякова М.Н., Жолудь В.В. Роль локализованного течения материалов при сварке давлением. Физика и химия обработки материалов, 1987, №6,-С. 108 113.

61. Лившиц Л.С., Платова С.Н., Соколова Т.Н. Поведение малоуглеродистых сталей в условиях воздействия коррозионно-активных сред // РНТС. Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности — М.: ВНИИОЭНГ, 1982.- №1- С. 2.

62. Лашко Н.Ф., Лашко-Авакян С.В. Металловедение сварки, М.: Маш-гиз, 1954.

63. Маричев Ф.Н., Тетерина О.П., Ярмизин В.Г., Чернобай Л.А. Коррозионное поражение нефтесборных трубопроводов в условиях водонефтяных эмульсий // РНТС Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности— М.: ВНИИОЭНГ, 1980.-№9-С. 10.

64. Мингалев Э.П, Маланичев Г.Д., Н.Г. Тигеева, Ш.Г. Гатауллин. Инструкция по защите внутренней поверхности водоводов системы ППД Ингибитором коррозии Север-1 по «пробковой» технологии на месторождениях Западной Сибири /.—Гипротюменнефтегаз, 1985.

65. Музгильдин З.Г., Шайдуллин Ф.Д., Шайхаттаров С.А. Особенности коррозии и защиты нефтепромыслового оборудования в сероводородсодер-жащих средах // Нефтепромысловое дело М.: ВНИИОЭНГ, 2002. - №5.- с. 38-41.

66. Мингалев Э.П., Кушнир В.Н. и др. Исследование причин разрушения трубопроводов на Самотлорском месторождении и методы борьбы с ними: РНТС. Сер. Нефтепромысловое дело.-М.: ВНИИОЭНГ, 1979, №9.- С. 45-48.

67. Мингалеев Э.П., Кузьмичева О.Н., Маланичев Г.Д. Проблемы коррозии и защиты трубопроводов на месторождениях Тюменской области. М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - С.40.

68. Михеев А. А. Диффузионные соединения. Контроль качества испытания исследования. -М.: Издательство стандартов, 1992, С. 173.

69. Мингалев Э.П., Силаев А.А. К вопросу о механизме коррозионного разрушения нефтесборных коллекторов. М.: ВНИИОЭНГ. РНТС Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1981. - № 4. - С. 18-20.

70. Маричев Ф.Н., Гетманский М.Д., Тетерина О.П. и др. Внутренняя коррозия и защита трубопроводов на нефтяных месторождениях Западной Сибири. М.: ВНИИОЭНГ. Обзорная информация. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1981. — С.44.

71. Мустафин Ф.М., Кузнецов М.В., Быков Л.И. Сооружение трубопроводов. Защита от коррозии: Том 1: Учеб. пособие. Уфа: Монография, 2004. -С.609.

72. Мустафин Ф.М., Быков Л.И., Гумеров А.Г. Промысловые трубопроводы и оборудование: Учеб. пособие. -М.: Недра, 2004. — С.662.

73. Мустафин Ф.М., Кузнецов М.В., Быков Л.И. Сооружение трубопроводов. Защита от коррозии: Том 2: Учеб. пособие. М.: Недра, 2007. - С.609.

74. Молкин С.М. и др. Восстановление трубопроводов методом цемент-но-песчаной облицовки с применением новых технологий// Монтаж и специальные работы в строительстве 2000. - №1.— с. 22-24.

75. Наржчаев Ф.Н., Чернобай А.А., Сазонов С.В. Коррозия и защита нефтепромыслового оборудования на Самотлорском месторождении. М.: ВНИИОЭНГ. РНТС Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1980.-№4.-с. 27.

76. Низамов К.Р., Гоник А.А., Пелевин JI.A. Технологические мероприятия по защите нефтепромыслового оборудования и трубопроводов от коррозии // Нефтяное хозяйство. М.: Недра, 1975. - №2. - С.32-34.

77. Низамов Р.А., Воронин Д.Н., Худяков М.А. Сварка давлением металла протектора и стали 17Г1С// 58-я конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Материалы научно-технической конференции,- Уфа: УГНТУ, 2007.-С. 116.

78. Патент № 2002132786 РФ. Способ установки наконечника в трубе, футерованной пластмассовой оболочкой/ К.А. Ротанов(РФ), С.Ю. Князев (РФ). Заявлено 05.12.04. Опубл. 27.09.04, Б.И. №4

79. Патент №2194914 РФ. Протектор для защиты от коррозии металлических конструкций/ А.А. Грефенштейн (РФ), С.Н. Аминов (РФ). Заявлено 15.08.01. Опубл. 20.12.02, Б.И. №7

80. Патент №2105921 РФ. Труба с внутренним покрытием и способ ее изготовления. В.М. Рябов (РФ), А.Я. Гольдфарб (РФ), С.И. Колесников (РФ), М.Ю. Кильянов (РФ), И.Г. Абдуллин (РФ), А.Г. Гареев (РФ). Заявлено 18.04.96. Опубл. 27.02.98, Б.И. №25

81. Патент №2266462 РФ. Труба с внутренней пластмассовой оболочкой/ Копылов В.А. (РФ), Зарубежное В.Н. (РФ). Заявлено 27.07.05. Опубл. 20.12.05. Бул №35

82. Процессы пластического структурообразования металлов. В.М.Сегал, В.И.Резников, В.ИКопылов и др. Минск: Наука и техника, 1994. — С.232.

83. Патент №2072700 РФ. Способ напыления покрытия в зоне сварного соединения трубопровода и устройство для его осуществления/ Кадыков A.JI. (РФ), Крыса В.К. (РФ). Заявлено 06.07.94. Опубл. 27.01.97. Бул №6.

84. Патент №95101140 РФ. Способ защиты от коррозии зоны сварного соединения трубопровода. Войнов А.К. (РФ), Захаров А.А. (РФ). Заявлено 26.01.95. Опубл. 20.05.97. Бул.№6.

85. Патент №2329431 РФ. Способ установки протектора в концевой части трубы с внутренним защитным покрытием. Воронин Д.Н. (РФ), Худяков М.А. (РФ). Заявлено 2006.09.05. Опубл. 2008.07.20, БИ №20.

86. Перунов Б.В., Покщаев В.М. и др. Ремонт трубопроводов муфтами с регулируемым напряжением. // Шаг в XXI в.: Междунар. конф. «Выставка и защита 98». Тез. докл.- М., 1998 - С. 214.

87. Рекристаллизация металлических материалов. Под ред. Хеснера Ф.М.: Металлургия, 1979,- С.496.

88. Розенфельд И.Л., Жигалова К.А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. М.: Металлургия, 1970. — С.448.

89. Рейнор Г.В. Металловедение магния и его сплавов. М.: Машиностроение, 1964. - 488с.

90. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. - 170 с.

91. Рябов В.Р., Рабкин Д.М, Курочко Р.С Сварка разнородных металлов и сплавов. М: Машиностроение, 1984. — 239 с.

92. Рябов В.А. и др. Сварка алюминия и его сплавов с другими металлами. Киев: Наукова Думка, 1983, 261 с.

93. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976, С.272.

94. Строганов Г.Б., Новиков И.И., Бойцов В.В., Парков В.Ф. Использование сверхпластичности в обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1989, -С.108.

95. Семин Н.В., Юсупов Ф.Ш.// Защита от корр. и охр. окр. среды — 1994.-№3- С. 15-17.

96. Семенов А.П. Схватывание металлов. М.: Машгиз, 1958,- С.280.

97. Стройман И.П. Холодная сварка металлов. Л.: Машиностроение, 1985, С.224.

98. Сафиуллин Р.В. Формирование твердофазного соединения в условиях совмещения сверхпластической деформации и сварки. Дис. канд. техн. наук, Уфа, 1995, ДСП.

99. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. М.: Машиностроение, 1979, С. 184.

100. Скоромный В.И. Коррозионно-механические разрушения промысловых трубопроводов // Коррозия металлов: диагностика, предупреждение, защита и ресурс: Сб. науч. ст.- Уфа: УГНТУ, 2002.- С.90-93.

101. Скоромный В.И., Гареев А.Г. Проблемы борьбы с коррозией нефтепромысловых трубопроводов// Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сб. науч. ст.- Уфа: УГНТУ, 2002.-№12.- С.94-98.

102. Султанмагомедов С.М., Быков Л.И., Юсупов Ф.Ш. Способ профилактического ремонта промысловых нефтепроводов, подверженных внутренней коррозии// Защита от коррозии и охрана окружающей среды. — 1994.— №3 — С. 15-17.

103. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н. Лабораторные работы по материаловедению: Учебное пособие для техникумов. М.: Машиностроение, 1971.-С.184.

104. Саакиян Л.С., Ефремов А.П. и др. Защита нефтепромыслового оборудования от коррозии // Справочник рабочего — М.: Недра, 1985 С.206.

105. Упит Г.П. Ювенильные поверхности их получение и свойства. РАН СССР, 1968, т. 179, №6, с.1313 - 1321.

106. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М.: Металлургия, 1973 С 584.

107. Худяков М.А., Воронин Д.Н. Повышение коррозионной стойкости внутренних сварных швов нефтесборных трубопроводов //Промэкспо: Инновационно промышленный форум. - Уфа: БВК, 2006. - С. 107-108.

108. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1975.640 с.

109. Проректор по учебной работед.т.н., профессор1. И.Г. Ибрагимов

110. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО mm «ПОДЗЕМНЕФТЕГАЗ»

111. Адрес: Республика Башкортостан тел/факс: г.Салават: (34763) 9-28-97453256, г.Салават тел/факс: г.Ишимбай: (34794) 2-48-08ул.Молодогвардейцев, 27 E-mail: Khrarriova@podzemng.ru31/11 от 26 ноября 2007 г. на№

112. Ректору УГНТУ профессору Шаммазову А.Н.

113. Разработанный при участии Воронина Д.Н. способ протекторной защиты от коррозии концевых участков труб с заводской изоляцией планируется использовать в трубопроводных системах предприятия ОАО «Подземнефтегаз»

114. Исп. Храмова Т.С. 8-34794-2-48-08)