автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Прогнозирование остаточного ресурса нефтегазового оборудования с трещиноподобными дефектами в условиях циклического нагружения

На правах рукописи

ЛАТЫПОВА ГУЛЬНАЗ ИЛЬФИРОВНА

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ТРЕЩИНОПОДОБНЫМИ ДЕФЕКТАМИ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОЮ НАГРУЖЕНИЯ

Специальность 05.02.01 - «Материаловедение» (Машиностроение в нефтегазовой отрасли)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2006

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и защита от коррозии» Уфимского государственного нефтяного технического университет.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Гареев Алексей Габдуллович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Загорский Валерий Куприянович;

кандидат физико-математических наук Сергеев Владимир Ильич.

Ведущая организация - ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов».

Защита состоится 30 июня 2006 года в 10-00 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 « мая 2006 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л Закирничная М.М.

АссбА /У6ЯГ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Большое количество трубопроводов, машин и аппаратов нефтегазовой отрасли в процессе эксплуатации подвергается воздействию циклически изменяющихся нагрузок. Это приводит к развитию усталостных повреждений. Магистральные нефтепроводы и резервуары эксплуатируются в таких режимах, когда нагруженность нестабильна. Циклические деформации на трубопроводах возникают в результате работы насосных станций, изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, биений, изменения режимов перекачки и т.д. Действительная нагруженность резервуаров характеризуется некоторой переменностью во времени напряженно-деформированного состояния его стенки. Такая переменность обусловлена, прежде всего, различным числом циклов наполнения-опорожнения резервуаров при эксплуатации. Отмеченные циклические деформации в металле труб и резервуаров соответствуют критериям малоциклового нагружения. Поэтому для нефтегазового оборудования, в частности для линейной части магистральных нефтепроводов и резервуаров, присуща малоцикловая (часто и коррозионная) усталость. При этом усталость металла сопровождается возникновением и развитием трещин.

Весьма важно выявлять очаги формирования трещин на ранней стадии развития. Трещины могут быть обнаружены различными дефектоскопическими методами: с помощью внутритрубной дефектоскопии, акустической эмиссии, вихретоко-вым методом и т.д. При обнаружении трещиноподобных дефектов возникает проблема о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования. В связи с тем, что не все оборудование с обнаруженными трещинами может быть заменено одновременно (в результате обследования трубопроводов Уренгойского коридора было обнаружено около 1000 трещин), возникает вопрос об очередное! и ремонта и замены участков. В настоящее время не в полной мере научно обоснованы методы установления очередности проведения данного мероприятия для металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях циклического нагружения.

РОС. Н АНИОН ИЛЬНАЯ БИБЛ !»! •■< ! К А

03 Лк» ^

Поэтому актуальной и важной задачей является прогнозирование остаточного ресурса нефтегазового оборудования с обнаруженным дефектом в виде трещины в условиях малоциклового нагружения.

Цель работы - прогнозирование остаточного ресурса металлоконструкций нефтегазовой отрасли, эксплуатирующихся в условиях малоцикловой коррозионной усталости.

Основные задачи работы

1 Экспериментальное исследование влияния различных коррозионных сред и катодной поляризации на кинетику развития трещины в условиях малоциклового нагружения металлоконструкций, изготовленных из углеродистой конструкционной стали ВСтЗсп.

2 Разработка математической модели циклической трещиностойкости исследуемой стали и определение ее параметров.

3 Определение остаточного ресурса нефтегазового оборудования с трещино-подобным дефектом в условиях малоциклового нагружения в элементах конструкции разной геометрии в рамках линейной механики разрушения.

4 Разработка рекомендаций об очередности ремонта металлоконструкций с обнаруженными трещинами.

Научная новизна

1 Получены аналитические зависимости скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений и их параметры при испытаниях стали ВСтЗсп на воздухе, в коррозионной среде в виде 3% -го .МаС1 и в карбонат-бикарбонатном электролите, как без поляризации, так и с ее наложением. Для указанных условий наиболее адекватной является параболическая зависимость.

2 Разработана методика расчета остаточного ресурса нефтегазового оборудования в рамках линейной механики разрушения с трещиноподобными дефектами.

Практическая ценность

Разработанная методика расчета остаточного ресурса металлоконструкций с трещиноподобными дефектами внедрена и используется в ООО НГТВП «Электро-

химзащита», а также в учебном процессе УГНТУ при курсовом и дипломном проектировании для специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств».

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на 54 - 57-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (ь Уфа, 2003 -2006 гг.); на VI научно-технической конференции молодежи ОАО «Северные маг и-стральные нефтепроводы» акционерной компании по транспорту нефти «Транснефть» (г. Ухта, декабрь 2005г.); на VII специализированной выставке-конференции «ПРОМЭКСПО - 2006» (г. Уфа, ВДНХ, февраль 2006 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 46 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 118 наименований, 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены основные причины возникновения циклических деформаций в металле труб и резервуаров. Отмечено, что наиболее опасным видом коррозионно-мехапического разрушения металлоконструкций нефтегазовой отрасли является малоцикловая коррозионная усталость.

Усталостные трещины имеют жесткую привязку к концентраторам напряжений. На металлоконструкциях нефтегазового профиля, гаких как фубопроводы и резервуары, имеются дефекты, сварные соединения и другие концентраторы напряжений. Поэтому в стенке трубопровода и резервуара всегда найдутся такие малые зоны, где механические напряжения в 2-3 раза превышают номинальные напряжения. Анализ данных литературы показывает, что даже на дефектах, допускаемых нормативными документами, коэффициент концентрации напряжений иногда достигает 3. Размеры областей, где механические напряжения достшают предела теку-

чести, могут быть очень малы, но для развития процессов разрушения при переменных нагрузках это может оказаться достаточным.

Во второй главе обоснован выбор расчетных схем для определения остаточного ресурса нефтегазового оборудования.

Оценка ресурса и надежности нефтегазового оборудования проводится во многих случаях с учетом возможного наличия в них технологических или эксплуатационных трещин (трещиноподобных дефектов).

В соответствии с положениями линейной механики разрушения процедура определения условий роста трещины предусматривает расчет коэффициентов интенсивности напряжений вдоль края трещины при заданных нагрузках Определение остаточного ресурса метллоконструкций с обнаруженными трещинами необходимо проводить с учетом формы реальной грещины и места ее появления на конструкции.

Испытания по определению трещиностойкости материалов проводили на образцах прямоугольного сечения. На рисунке 1 представлена схема нагружения, соответствующая условиям опыта.

6

о <■ I Г 3 « } > а

d___Lb

Рисунок 1 - Полоса с краевой поперечной трещиной при одноосном растяжении

Коэффициент интенсивности напряжений (МПа-м1/2) определялся по формуле

K-(J-^n-L-F{a), (1)

где о - действующее напряжение, МПа; L - глубина трещины, м; F(a) - безразмерный коэффициент интенсивности напряжений в вершине F трещины.

F(or) = U2-0,231-« + 10,55-or2-21,72-a'3 +30,39-Qr4, (2)

где

а

(3)

где I - толщина образца, м.

В течение всего периода эксплуатации в металлоконструкциях нефтегазовой отрасли, например в трубопроводах, резервуарах, присутствуют трещиноподобные дефекты. В большинстве известных случаев эксплуатационных повреждений трубопроводов, резервуаров и аппаратов нефтепереработки, нагруженных переменным внутренним давлением, дефекты представляли собой несквозные поверхностные трещины с криволинейным фронтом. На основе анализа формы фронта развивающихся при циклическом нагружении реальных поверхностных дефектов Неиром доказана допустимость их аппроксимации трещинами полуэллиптического типа.

В случае появления на внешней поверхности нефтегазового оборудования полуэллиптических трещин остаточный ресурс определялся по схеме, представленной на рисунке 2.

Рисунок 2 - Поверхностная полуэллиптическая трещина в пластине конечной высоты и ширины под действием растягивающей нагрузки

I

Пределами применимости данной схемы являются условия:

О < — < 2 а

где а - длина трещины, м;

— ч0,5 IV

где W - ширина образца, м.

Необходимым условием является выполнение неравенства

- -< 1,25 •

+ 0,61

Коэффициент интенсивности напряжений определили по формуле

сг-^ж-Ь

Е(к)

Ь Ь а а Г IV

(6)

(7)

где Р<; - безразмерный коэффициент интенсивности напряжений в вершине Р трещины:

мх+м2-

'I

+ мъ■

где М], Мг, Мз - изгибающий момент, Н-м.

А/, =1,13-0,09--.

М2 = -0,54 + 0,89 • (0,2 + -)'1.

М, =0,5- 0,65 +

g = \ +

+ 14-11--

0,1 + 0,35-

(Т-ят^)2,

где ф - параметрический угол, равный 45°.

/ф =

1) 21 ■ г — -сов ф + БШ (

а

(8)

(9) (Ю)

(И) (12)

(13)

и

Бес

к-а Ь

2-Ж V г

(14)

Е{к) =

1 + 1,464-| -

I 65

(15)

При обнаружении внешней полуэллиптической поверхностной трещины на трубопроводах расчет проводился по схеме, приведенной на рисунке 3.

Рисунок 3 - Внешние полуэллиптические поверхностные трещины в цилиндрических сосудах

Коэффициент интенсивности напряжений определялся по формуле

К = а-

71 • Ь 1?

(/, I I Л , \а г У? у

(16)

где с - действующее напряжение, М11а; Я - внутренний радиус трубопровода, м; <3 - квадратный корень из полного эллиптического интеграла второго рода, определяемый приближенной формулой

¡2 = 1 +1,464

1,65

(17)

Ре - безразмерный коэффициент интенсивности напряжений в вершине Р трещины:

ч2

д2

Я Щ-Я*

■О,

(18)

где - наружный радиус трубопровода, м; в, - коэффициенты влияния, соответствующие 1-му распределению напряжений.

В случае обнаружения трещины на внешней поверхности резервуара для расчета остаточного ресурса использовали схему, представленную на рисунке 4.

1* «

< с >

Рисунок 4 - Цилиндрическая оболочка с защемленным торцом под действием внутреннего давления, содержащая осевую несквозную трещину

Дня расчета коэффициента интенсивности напряжений использовали формулу Я(*2) = К,(х2)+*Г4(х2), (19)

где К((х2), Кь(х2) - составляющие коэффициента интенсивности напряжений от действия растягивающей и изгибающей нагрузок соответственно в точке х2:

^Ы^И-^О,, (20)

(21)

где ЪСх*), Рь(х') - составляющие нормированного коэффициента интенсивности напряжений от действия растягивающей и изгибающей нагрузок соответственно в точке х*; х* - наиболее глубокая точка фронта полуэллиптической трещины, х*Ю;

К01 5 К ^ . коэффициенты интенсивности напряжений для соответствующей двумерной трещины, найденные из решения задачи о плоской деформации полосы с краевой трещиной в случае действия мембранных напряжений а или изгибающего момента М«,.

где р0 - внутреннее давление, МПа; И, - внутренний радиус цилиндрической оболочки, м; X - толщина стенки цилиндрического сосуда, м;

(£) = ■ (и 216+ 6,5200 £2 -12,3 877- + 89,05 54- -

-188,6080 £8 +207,3870-£10 -32,0524-£12), (23)

где

= 2°2-1,8872-^+18,0143-^2 -87,3851-^ +

+ 241,9124-319,9402 • +168,0105 ■ ).

(24)

(25)

Если на внешней поверхности нефтегазового оборудования обнаружены тре-щиноподобные дефекты треугольной и полуэллиптической форм, расчет остаточного ресурса проводили по схеме, представлешюй на рисунке 5.

♦ + т ♦

Рисунок 5 - Поверхностная трещина произвольной формы в полупространстве

Максимальное значение коэффициента интенсивности напряжений вдоль фронта трещины рассчитываем по формуле

Я1тах = 0,650 •(х0-;г2-5\

(26)

где Оц - растягивающее напряжение на бесконечности, МПа; 8 - площадь трещины, м2.

В третьей главе описана методика проведения усталостных испытаний. В качестве исследуемых объектов использовались образцы прямоугольного сечения размерами 480 х 38 х 10 мм из углеродистой конструкционной стали обыкновенного качества ВСтЗсп с концентраторами напряжений в виде У-образного надреза глубиной 1 мм. Для наблюдения за кинетикой развития трещины боковые поверхности образцов полировались. Наблюдение за ростом трещины осуществлялось с помощью измерительного устройства на базе стереоскопического микроскопа МБС-9.

Ответственные металлоконструкции нефтегазового оборудования, такие как трубопроводы, резервуары, защищаются от коррозии катодной поляризацией поверхности или протекторной защитой. Поэтому при проведении малоцикловых коррозионных испытаний приложение механических напряжений к образцам стали сопровождалось катодной поляризацией их поверхности в потенциостатических условиях в течение всего времени проведения исследования.

Испытания проводились на воздухе, в коррозионной среде 3%-го ЫаС1 и кар-бонат-бикарбонатной среде (1н.ЫаНС03+1 н.№2С03) как без поляризации, так и при ее наложении при величинах минус 0,7В (НКЭ) и минус 0,9В (НКЭ). Выбор карбо-нат-бикарбонатной среды обусловлен тем, что при работе станций катодной защиты и протекторной защиты образуется слой катодных отложений, представляющих собой соли угольной кислоты. Коррозионная среда 3% ИаС1 имитирует пластовую и подтоварную воду.

Деформация на образце создавалась усталостной машиной по схеме чистого изгиба при отнулевом цикле нагружения, наиболее полно отражающем условия работы металла вблизи концентраторов напряжений (сварные соединения). Амплитуда деформации - 0,23%. Выбор указанного уровня деформации связан с наличием, помимо сварных соединений, других концентраторов напряжений на поверхности реальных труб и резервуаров (вмятины, царапины, риски и др.), где напряжения в локальных областях могут превышать предел текучести стали.

По полученным данным построены зависимости глубины трещины от числа циклов нагружения (рисунки 6, 7).

2000 4000 0000 8000 10000 12000 _Количество циклов нагружения N

О е раздоре 3%№С1

—т---в растворе 3% N801 с наложением поляризации -0 7В (НКЭ)

- -Л — в растворе 3* МаС1 с наложением поляризации -0 98 (НКЭ)

Рисунок 6 - Зависимость глубины трещины Ь от числа циклов нагружения N

Количество циклов нагружения N

—•— • карбонат-бикарбонетнои среде

О в карбонагг-бикарбонетной среде г наложв^ем поляривации -0 70 (НКЭ) - в карвсют-викарбометмой среде с наложением поляризации -0 98 (НКЭ)

Рисунок 7 - Зависимость глубины трещины Ь от числа циклов нагружения N

Для определения математической модели глубины трещины как функции от количества циклов нагружения проводился регрессионный анализ на ЭВМ.

По полученным данным определили значения прироста трещины ДЬ/ДМ, отражающие скорость роста трещины. Коэффициент интенсивности напряжений рас-

считывали по схеме, представленной на рисунке 1, соответствующей условиям испытаний.

С помощью статистической обработки экспериментальных данных установлена математическая зависимость между скоростью роста трещины и коэффициентом интенсивности напряжений на участке стабильного роста трещины. Значимость коэффициентов определялась с помощью критерия Стьюдента, адекватность модели- с помощью критерия Фшпера. В таблице 1 представлены результаты математической обработки данных экспериментов в различных условиях испытаний.

Таблица 1 - Результаты регрессионного анализа

Условия Потенциал поляризации, -ф (НКЭ), В Коэффициент корреляции, г

<11 \ —-с+т-К2 - ехр(с + т К) (¡Ы ¿1 , „ — = с + т • 1п а с1Ы

На воздухе - 0,9913 0,9900 0,9819

В 3% ЫаС1 - 0,9973 0,8637 0,9866

В 3% №С1 -0,7 0,9953 0,9584 0,9811

В 3% К'аСП -0,9 0,9981 0,8854 0,9894

В карбонат-бикарбонатной среде 0,9984 0,9582 0,9894

В карбонат-бикарбонатной среде -0,7 0,9984 0,9014 0,9926

В карбонат-бикарбонатной среде -0,9 0,9989 0,9501 0,9899

Как видно из таблицы 1, зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений носит параболический характер. Проведенные ранее исследования на других сталях феррито-перлитного класса (сталь 20, сталь 17Г1С), показали, что циклическая трещиностойкость может быть описана логарифмической и параболической зависимостями. Исследования, проведенные на стали ВСтЗсп, подтвердили эти результаты.

В таблице 2 представлены коэффициенты с и ш уравнения

с1Ь еШ

— с + т

при различных условиях испытаний.

Таблица 2 -Значения коэффициентов сит

Условия Потенциал поляризации, -Ф (НКЭ), В с ш

На воздухе - -8,05-10"7 3,50-10"7

В 3% ЫаС1 - -9,57-Ю-7 3,69-10"'

В 3% ЫаС1 -0,7 -9,96-10"7 3,80-10"'

В 3% ЫаСЛ -0,9 -8,99-10_/ 4,73-10"7

В карбонат-бикарбонатной среде - -14,79-107 5,39-10"7

В карбонат- бикарбонатной среде -0,7 -13,42-10'7 4,98-10"7

В карбонат-бикарбонатной среде -0,9 -11,71-Ю"7 4,25-10"7

Зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений при различных условиях испытаний представлены на рисунках 8,9.

Неоднозначное влияние поляризации на циклическую трещиностойкость исследуемой стали в регламентируемой области защитных потенциалов каюдной защиты объясняется классическими представлениями о распространении внешней поляризации на устье трещины и затухании в вершине.

о. 2

о тэ

о

О

0,000003 0,0000025 0000002 0 0000015 0 000001 0 0000005 0

0 20 40 60 80 100

Коэффициент интенсивности напряжений К, МРа/м'1/2

—♦—на воздууе —■— б среде 3%МаС1

в среде 3%МаП г наложением ииляршации-О 7В ГН КЗ; —в феде 3% МаО с наложением поляризации -О (Н К3;

Рисунок 8 - Зависимость скорости роста грещины от коэффициента ин-

с>К

ченсивности напряжений К

0 0000035 г

5 П пооооз .

1^ 0 0000025

Г

и —

§-2 о 0000015

п -Р

Ь

0 000001

6 0,0000005

о

о 20 40 60 80 100

Коэффициент интенсивности напряжений К, МПа/мл1/2

—*— б карбонат-бикарбснатной среде и в карбонэт-бикбрбснатжм сседе с наложением полфизации -П 7В ^Н кэ, в карбонат-бикербонатной среде с изложением пол гризайли 0 9В (НКЭ)

Рисунок 9 - Зависимосхь скорости роста трещины ^ от коэффициента ип-

¿йУ

хенсивности напряжений АГ

В четвертой главе представлен расчет остаточного ресурса для наиболее часто встречающихся дефектов нефтегазового оборудования.

На рисунке 10 представлены номограммы для определения остаточного ресурса нефтегазового оборудования в зависимости от действующего напряжения и глубины трещины, рассчитанные по схеме 1, при испытаниях в коррозионной среде 3% ИаСЬ Номограммы построены по 625 точкам, каждая из которых получилась с помощью аналитического интегрирования уравнения циклической трещиностойко-сти для выбранной расчетной схемы. Затем в полученные выражения подставлялись численные значения переменных.

а б

а - в 3% -м ЫаС1; б - в 3% -м №С1 с наложением поляризации -0,7В (НКЭ) Рисунок 10 - Остаточный ресурс нефтегазового оборудования

Номограммы для определения остаточного ресурса для случая поверхностной полуэллиптической трещины в пластине конечной высоты и ширины под действием растягивающей нагрузки (наиболее часто встречающийся случай в нефтегазовой отрасли) представлены на рисунке 11 при испытаниях в карбонат-бикарбонатной среде.

На рисунке 12 представлены номограммы для определения остаточного ресурса для случая внешней полуэллиптической поверхностной трещины на трубо-

проводах при испытаниях в коррозионной среде 3% КаС1 с наложением поляризации.

а б

а - в карбонат-бикарбонатной среде; б - в карбонат-бикарбонатной среде с наложением поляризации -0,7В (НКЭ)

Рисунок 11 - Остаточный ресурс нефтегазового оборудования

а б

а - в 3% -м №С1 с наложением поляризации -0,7В (НКЭ); б - в 3% -м ЫаС1 с наложением поляризации -0,9В (НКЭ) Рисунок 12 Остаточный ресурс трубопровода

На рисунке 15 представлены номограммы для определения остаточного ресурса резервуара, содержащего осевую несквозную грещину, при испытаниях в карбонат-бикарбонатной среде.

а б

а - в карбонат-бикарбонатной среде с наложением поляризации -0,7В (НКЭ); б - в карбонат-бикарбонатной среде с наложением поляризации -0,9В (НКЭ) Рисунок 13 - Остаточный ресурс резервуара

Номограммы для определения остаточного ресурса нефтегазового оборудования для случая поверхностной трещины треугольной формы в полупространстве в коррозионной среде 3% ЫаС1 представлены на рисунке 14.

Для случая поверхностной трещины полуэллиптической формы номограммы для определения остаточного ресурса при испытаниях в коррозионной среде 3% №С1 представлены на рисунке 15.

а - в 3% -м ЫаС1; б - в 3% -м №С1 с наложением поляризации -0,7В (ТПСЭ) Рисунок 14 - Остаточный ресурс нефтегазового оборудования

а - в 3% -м ЫаС1; б - в 3% -м ЫаС1 с наложением поляризации -0,7В (1ГКЭ) Рисунок 15 - Остаточный ресурс нефтегазового оборудования

Основные выводы

1 Установлены параметры трещиностойкости стали ВСтЗсп, широко используемой в нефтегазовой отрасли промышленности. Выявлена степень влияния коррозионных сред в виде 3%-го К!аС1 и карбонат-бикарбонатного

электролета и поляризации на циклическую трещиностойкость углеродистой конструкционной стали ВСтЗсп. Показано, что в коррозионной среде 3%-й NaCl долговечность стали снижается в 1,5 раза, в карбонат-бикарбонатной среде - в 2 раза. Установлено неоднозначное влияние поляризации на скорость распространения трещины в условиях циклического нагружения, связанное с ограниченностью ее дальности действия в трещи-ноподобных дефектах.

2 На основе разработанной математической модели циклической трещино-стойкости объекта исследования проведен расчет остаточного ресурса металлоконструкций нефтегазовой отрасли, эксплуатирующихся в условиях циклического нагружения.

3 На основании изучения кинетики развития разрушения разработаны рекомендации для повышения безопасной эксплуатации и очередности ремонта нефтегазового оборудования.

Список публикаций по теме диссертации

1 Латынова Г. И., Гареев А.Г. Исследование коррозионной усталости магистрального нефтепровода // Матер. 54-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003 . 4.1. - С 296.

2 Гареев А.Г., Латыпова Г.И. Исследование малоцикловой коррозионной усталости нижних поясов РВС, выполняемых из стали ВСтЗ // Монтаж и капитальный ремонт стальных резервуаров вместимостью до 50000 м3 полистовым методом с применением автоматической и полуавтоматической сварки: матер, науч.-пракг. семинара. - Уфа: БашНИИстрой, 2004. - С. 1416.

3 Зозулько P.A., Латыпова Г.И., Шнайдер А А. Исследование малоцикловой усталости вертикальных стальных резервуаров // Матер. 55-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - Кн. 1. - С.224.

4 Латыпова Г.И., Гареев Л.Г. Исследование усталостной долговечности и циклической трещиностойкости стали 17Г1С трубопровода НКК (Нижневартовск-Курган-Куйбышев) // Матер. 55-й науч.-гехн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - Кн.1. - С. 228.

5 Гареев А.Г., Латыпова Г.И. Исследование малоцикловой коррозионной усталости стальных вертикальных резервуаров // Проектирование и эксплуатация нефтегазового оборудования: проблемы и решения: матер. Всерос. науч.-техн. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - С. 81-85.

6 Валеев А.Р., Латыпова Г И., Гареев А Г. Определение скорости роста трещины у образцов из стали ВСтЗсп в условиях малоцикловой коррозионной усталости // Матер. 56-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005 - Кн. 1. - С. 407.

7 Гаделынина А.Н., Латыпова Г.И., Гареев А.Г. Исследование малоцикловой коррозионной усталости стали типа ВСлЗеп // Нефть и газ - 2005- сб. тез. докл. 59-й межвуз. студ. науч. конф. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005.-С. 11.

8 Гареев А.Г , Латыпова Г.И Определение остаточного ресурса металла резервуара в условиях коррозионной усталости // Проблемы машиноведения и критических технологий в машиностроительном комплексе Республики Башкортостан: сб. науч. тр. - Уфа: Гилем, 2005. - С. 58-59.

9 Гареев А.Г., Латыпова Г.И. Малоцикловая коррозионно-усталостная долговечность стали марки ВСтЗсп // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: тез. докл. науч.-практ. конф. Уфа, 2005. - С. 97-98.

10 Латыпова Г.И. Исследование малоцикловой коррозионной усталости магистрального нефтепровода // Матер. VI науч.-техн конф. молодежи ОАО «Северные МП». - Ухта: УГТУ, 2005 - С. 14.

11 Гареев А.Г., Латыпова Г.И. Определение остаточного ресурса металлоконструкций методами механики разрушения // Инновационно промышлен-

ный форум: тез. докл. конф. «Коррозия металлов, предупреждение и защита»,- Уфа: Промэкспо, 2006. - С. 105.

12 Латыпова Г.И., Степанова Е.А., Гареев А.Г. Исследование усталостной долговечности и циклической трещиностойкости стали ВСтЗсп // Нефть и газ - 2006: сб. тез. докл. 60-й межвуз. студ. науч. конф. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006. - С. 66.

13 Гареев А.Г., Латыпова Г.И. Прогнозирование осгаючного ресурса нефтегазового оборудования, эксплуатирующегося в условиях циклического на-гружения // Нефтегазовое дело. - 2006. - 11Ир://\¥\у\¥^Ьи8 ги/аиЛоге.

¿ОР6А

»14678

Подписано в печать 26 05 2006 Бума! а офсетная Формат 60x84 1 /16 Печать трафаретная Уел -печ л 1,0 Уч -изд л 0,9 Тираж 90 экз Заказ 04 Типография DISETAN г Уфа, Проспект Октября, 133

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Усталость и коррозионная усталость металлов

1.2 Характеристика условий нагружения

1.2.1 Типы циклов напряжений

1.2.2 Схемы нагружений

1.3 Малоцикловая усталость

1.4 Механизм усталостного разрушения металлов

1.5 Особенности развития усталостных трещин

1.6 Применение положений линейной механики разрушения для описания скорости роста усталостных и коррозионно-усталостных трещин

1.7 Модели, используемые для прогнозирования усталости

2 Обоснование выбора расчетных схем для нефтегазового оборудования

2.1 Полоса с краевой поперечной трещиной при одноосном растяжении

2.2 Поверхностная полуэллиптическая трещина в пластине конечной высоты и ширины под действием растягивающей нагрузки

2.3 Внешние полуэллиптические поверхностные трещины в цилиндрических сосудах

2.4 Цилиндрическая оболочка с защемленным торцом под действием внутреннего давления, содержащая осевую несквозную трещину 34 2.5. Поверхностная трещина произвольной формы в полупространстве

3 Экспериментальное определение трещиностойкости стали

3.1 Методика проведения усталостных испытаний

3.2 Результаты исследований

3.3 Микроструктурный и фрактографический анализ

3.3.1 Микроструктурный анализ

3.3.2 Фрактографические исследования

4 Определение остаточного ресурса нефтегазового оборудования

4.1 Расчет остаточного ресурса для случая полосы с краевой поперечной трещиной при одноосном растяжении

4.2 Расчет остаточного ресурса для случая поверхностной полуэллиптической трещины в пластине конечной высоты и ширины под действием растягивающей нагрузки

4.3 Расчет остаточного ресурса для случая внешней полуэллиптической поверхностной трещины в цилиндрических сосудах

4.4 Расчет остаточного ресурса для случая цилиндрической оболочки с защемленным торцом под действием внутреннего давления, содержащей осевую несквозную трещину

4.5 Расчет остаточного ресурса нефтегазового оборудования для случая поверхностной трещины произвольной формы в полупространстве

4.5.1 Поверхностная трещина треугольной формы

4.5.2 Поверхностная трещина полуэллиптической формы 94 Основные результаты и выводы 100 Список литературы 101 Приложения

Одним из наиболее опасных видов коррозионно-механического разрушения нефтепроводов, резервуаров и аппаратов нефтепереработки является малоцикловая коррозионная усталость.

Возникновение циклических деформаций в металле труб обусловлено работой насосных станций, изменением давления и температуры перекачиваемого продукта, биениями, изменениями режимов перекачки и т.д. В стальных вертикальных резервуарах циклические нагрузки возникают в результате закачки и выкачки нефтепродуктов, чередующимся избыточным давлением или вакуумом, а также перепадом температур. Отмеченные циклические деформации в металле труб и резервуаров соответствуют критериям малоциклового нагруже-ния, а в присутствии коррозионных сред вызывают малоцикловую коррозионную усталость металла.

В результате воздействия агрессивной среды и знакопеременных нагрузок наблюдается образование коррозионно-усталостных трещин в концентраторах напряжений. Как правило, усталостные и коррозионно-усталостные трещины зарождаются в дефектах основного металла и металла сварного шва.

Весьма важно выявлять очаги формирования трещин на ранней стадии развития. Коррозионные трещины могут быть обнаружены различными дефектоскопическими методами: с помощью дефектоскопа, движущегося внутри трубы, акустической эмиссии, вихретоковым методом и т.д. При обнаружении трещиноподобных дефектов возникает проблема о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования. В связи с тем, что не все оборудование с обнаруженными трещинами может быть заменено одновременно (в результате обследования трубопроводов Уренгойского коридора было обнаружено около 1000 трещин), возникает вопрос об очередности ремонта и замены участков. В настоящее время отсутствуют научно-обоснованные методы установления очередности проведения данного мероприятия.

Поэтому актуальной и важной задачей является прогнозирование остаточного ресурса нефтегазового оборудования, эксплуатируемого в условиях малоциклового нагружения.

Целью диссертационной работы является прогнозирование остаточного ресурса металлоконструкций нефтегазовой отрасли, эксплуатирующихся в условиях малоцикловой коррозионной усталости.

Основные задачи диссертации следующие:

1 Экспериментальное исследование влияния различных коррозионных сред и катодной поляризации на кинетику развития трещины в условиях малоциклового нагружения металлоконструкций, изготовленных из углеродистой конструкционной стали ВСтЗсп.

2 Разработка математической модели циклической трещиностойкости исследуемой стали и определение ее параметров.

3 Определение остаточного ресурса нефтегазового оборудования с тре-щиноподобным дефектом в условиях малоциклового нагружения в элементах конструкции разной геометрии в рамках линейной механики разрушения.

4 Разработка рекомендаций об очередности ремонта металлоконструкций с обнаруженными трещинами.

Научная новизна работы отражена в следующем:

1 Получены аналитические зависимости скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений и их параметры при испытаниях стали ВСтЗсп на воздухе, в коррозионной среде в виде 3% -го NaCl и в карбонат-бикарбонатном электролите, как без поляризации, так и с ее наложением. Для указанных условий наиболее адекватной является параболическая зависимость.

2 Разработана методика расчета остаточного ресурса нефтегазового оборудования в рамках линейной механики разрушения с трещиноподоб-ными дефектами.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Установлены параметры трещиностойкости стали ВСтЗсп, широко используемой в нефтегазовой отрасли промышленности. Выявлена степень влияния коррозионных сред в виде 3%-го NaCl и карбонат-бикарбонатного электролита и поляризации на циклическую трещино-стойкость углеродистой конструкционной стали ВСтЗсп. Показано, что в коррозионной среде 3%-ый NaCl долговечность стали снижается в 1,8 раза, в карбонат-бикарбонатной среде в 2 раза. Установлено неоднозначное влияние поляризации на скорость распространения трещины в условиях циклического нагружения, связанное с ограниченностью ее дальности действия в трещиноподобных дефектах.

2 На основе разработанной математической модели циклической трещиностойкости объекта исследования проведен расчет остаточного ресурса металлоконструкций нефтегазовой отрасли, эксплуатирующихся в условиях циклического нагружения.

3 На основании изучения кинетики развития разрушения разработаны рекомендации для повышения безопасной эксплуатации и очередности ремонта нефтегазового оборудования.

1. Абдуллин И.Г., Агапчев В.И., Давыдов С.Н. Техника эксперимента в химическом сопротивлении материалов: Учебное пособие. Уфа: Изд-во Уфимс. нефт. ин-та, 1985. - 100 с.

2. Абдуллин И.Г., Гареев А.Г. Коррозионно-усталостная долговечность трубной стали в карбонат-бикарбонатной среде // ФХММ. 1993. № 5. С. 97-98.

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

4. Абдуллин И. Г., Худяков М. А. Расчет и конструирование коррози-онностойкого нефтегазового и нефтепромыслового оборудования: Учебное пособие. Уфа: Изд. Уфим. нефт. ин-та, 1992. - 91 с.

5. Афанасьев Н.Н. Статистическая теория усталостной прочности металлов. Киев: Изд-во АН УССР, 1953.

6. Бернштейн M.JL, Займовский В.А. Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1970. - 472 с.

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

8. Бочкарева И.Н., Мингалев Э.П. К вопросу о механизме образования карбоната при коррозии трубной стали в торфе // Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. 1978. № 8. с. 3-5.

9. Браун У., Сроули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М.: Мир, 1972. - 246 с.

10. Варфоломеев И. В., Вайншток В. А., Красовский А.Я. Критерии и устойчивые формы роста несквозных трещин при циклическом нагружении // Проблемы прочности. 1990. № 9. С. 11-16.

11. Васильев А.Н. Maple 8. Самоучитель.: М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.-352 с.

12. Гадельшина А.Н., Латыпова Г.И., Гареев А.Г. Исследование малоцикловой коррозионной усталости стали типа ВСтЗсп // Нефть и газ 2005: сб. тез. докл. 59-й межвуз. студ. науч. конф. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005.-С. 11.

13. Галеев В.Б. Эксплуатация стальных вертикальных резервуаров в сложных условиях. М.: Недра, 1981.-149 с.

14. Галеев В.Б. и др. Анализ причин разрушения действующих нефте- и продуктопроводов.-М.: ВННИИОЭНГ, 1972 г.

15. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. Пер. с англ. В.Н.Карташвили; под ред. Н.В. Баничука. М.: Мир, 1984. - 284 с.

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

17. Гареев А.Г., Латыпова Г.И. Определение остаточного ресурса металлоконструкций методами механики разрушения // Инновационно промышленный форум: тез. докл. конф. «Коррозия металлов, предупреждение и защита».» Уфа: Промэкспо, 2006. - С. 105.

18. Гареев А.Г. Основы обработки и визуализации экспериментальных данных: Учеб. пособие: Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. - 82 с.

19. Гареев А.Г., Худяков М.А., Абдуллин И.Г. Разрушения материалов в коррозионных средах: Учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. - 124 с.

20. Гидравлические испытания действующих нефтепроводов / Р.С. Зайнуллин, А.Г. Гумеров, Е.М. Морозов, В.Х. Галюк. М.: Недра, 1992. 224 с.

21. Гликман Л.А, Тэхт В. Некоторые вопросы усталостной прочности стали. М.: Машгиз, М., 1953.

22. Гоник А.А., Калимуллин А.А., Сафонов Е.Н. Защита нефтяных резервуаров от коррозии. Уфа: РИЦ АНК «Башнефть», 1996. - 264 с.

23. Горбачев К.П. Метод конечных элементов в расчетах на прочность. -Л.: Судостроение, 1985. 154 с.

24. Гуляев А.П. Металловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

25. Гумеров К. М., Гладких И. Ф., Черкасов Н. М. и др. Безопасность трубопроводов при длительной эксплуатации. Челябинск, Изд-во ЦНТИ, 2003.-327 с.

26. Гусенков А.П., Аистов А.С. Исследование малоцикловой прочности труб большого диаметра магистральных газо- и нефтепроводов // Машиноведение. 1975, №3.

27. Гусенков А.П. Прочность при изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1979. 295 с.

28. Давыдов С.Н., Абдуллин И.Г. Техника и методы коррозионных испытаний. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998. - 102 с.

29. Даффи А., Эйбер Р., Макси У. О поведении дефектов в сосудах давления // Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению. М.: Мир, 1972. с.301-332.

30. Добровольский В.И. Влияние концентрации напряжений на сопротивление малоцикловому разрушению // Проблемы прочности. 1978 г. № 9. С. 24-27.

31. Добровольский В.И. Исследование сопротивления материалов деформированию и разрушению при малоцикловой усталости в условиях плоского изгиба//Проблемы прочности, 1978. №8. С. 13-17.

32. Дроздовский Б.А., Фридман Я.Б. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей. М.: Металлургиздат, 1960.-260 с.

33. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. СПб.: Питер, 1997.240с.

34. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976. 472 с.

35. Зайнуллин Р.С. Метод ресурса трубопроводов при малоцикловом нагружении // Промышленная и технологическая безопасность: проблемы и перспективы// Сборник научных трудов. 2002.- 282 с. с ил.

36. Злочевский А.Б. Экспериментальные методы в строительной механике. М.: Стройиздат,1983. 192 с.

37. Зозулько Р.А., Латыпова Г.И., Шнайдер А.А. Исследование малоцикловой усталости вертикальных стальных резервуаров // Материалы 55-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. Кн. 1. - С.224.

38. Иванова B.C., Гуревич С.Е., Копьев И.М. и др. Усталость и хрупкость металлических материалов. М.: Наука, 1968.-216 с.

39. Иванова B.C. МиТом, 1960, №4, с.30-37.

40. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. — Металлургия, 1975.-325 с.

41. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургиз-дат, 1963.-250 с.

42. Иванов Г.П., Худошин А.А., Зимина В.А. Влияние усталостной коррозии на долговечность сварных соединений // Безопасность труда в промышленности. 2002 г. №10. С. 23-25.

43. Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1984. 400 с. с ил.

44. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия. 1976.-455 с.

45. Кравцов В.В. Коррозия и защита конструкционных материалов. Основы теории химического сопротивления материалов: Учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998. - 183 с.

46. Латыпова Г. И., Гареев А.Г. Исследование коррозионной усталости магистрального нефтепровода // Матер. 54-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. - 4.1. - С. 296.

47. Латыпова Г.И. Исследование малоцикловой коррозионной усталости магистрального нефтепровода // Матер. VI науч.-техн. конф. молодежи ОАО «Северные МН». Ухта: УГТУ, 2005. - С. 14.

48. Латыпова Г.И., Степанова Е.А., Гареев А.Г. Исследование усталостной долговечности и циклической трещиностойкости стали ВСтЗсп // Нефть и газ 2006: сб. тез. докл. 60-й межвуз. студ. науч. конф. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006. - С. 66.

49. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений.-М.: Машиностроение, 1990.-528 с.

50. Лихман В.В., Копысицкая Л.Н., Муратов В.М. Концентрация напряжений в резервуарах с локальным несовершенством формы // Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. № 6. С. 22-24.

51. Лихман В.В., Копысицкая Л.Н., Муратов В.М. Прочность сварных резервуаров с несовершенствами формы при малоцикловом нагружении // Проблемы прочности. 1995. № 11-12. С. 130-136.

52. Лубенский А.П., Прищепов Л.Ф., Афанасьев В.П. О растворении железа в растворах угольной кислоты и ее солей // Коррозия и защита скважин газопромыслового и газоперерабатывающего оборудования: Реф. сб. 1974. № 3. С. 3-6.

53. Лукьянов В.Ф., Сигаев А.А, Зимин В.П., Пичурин И.И. Влияние угловых деформаций сварного соединения на малоцикловую усталость спираль-ношовных труб // Автоматическая сварка. 1979, № 4.

54. Лэнджер Б.Ф., Хардич В.Л. Требования к материалам для сосудов, работающих длительное время под давлением. Труды амер. об-ва инж.-мех. сер. энергетические машины и установки, 1964. Т. 86, № 4. С. 117-129.

55. Манзон Б.М. Maple V Power Edition М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1998. - 240 с.

56. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд. Доп. и испр./ А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др. Под общей ред. А.С. Зубченко. М.: Машиностроение, 2003. 784 с.

57. Марочник сталей и сплавов. Под ред. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

58. Материалы в машиностроении. Конструкционная сталь: справочник. т.2. Под ред. И.В. Кудрявцева, Е.П. Могилевского. М.: Машиностроение, 1967.-496 с.

59. Матросов А.В. Maple 6. Решение задач высшей математики и механики. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 528 е.: ил.

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

61. Мингалев Э.П. Коррозия подземных промысловых трубопроводов в торфяных грунтах Западной Сибири // Серия «Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности». М.: ВНИИОЭНГ, 1976. 28 с.

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

63. Мухин В.Н., Эльманович В.И. Расчетная и экспериментальная оценка влияния локальных вмятин на прочность корпусов сосудов и аппаратов//Химическое и нефтяное машиностроение. 1991. № 6. С. 24-26.

64. Муштаев В. И., Несвижский Ф.А. и др. Остаточный ресурс оборудования при малоцикловых нагрузках // Химическое нефтегазовое машиностроение. 2003. № 8. С. 47-48.

65. Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость. Перевод с англ. М.: Машиностроение, 1974. 344 с.

66. Нейбер Г. Концентрация напряжений. — М.: Гостехиздат. 1947.197с.

67. Нейбер Г., Хан Г. Проблемы концентрации напряжений в научных исследованиях и технике // Механика. 1967. № 3. С. 109-131.

68. Нэир П. К. Модель роста усталостных трещин применительно к несквозным дефектам в пластинах и тубах // Теоретические основы инженерных расчетов. 1979. №. 1. С. 54-60.

69. Овчаренко Ю.Н. Методика определения малоцикловой усталости сварных соединений элементов трубопроводной обвязки компрессорных станций магистральных газопроводов // Сварочное производство. 2003. № 12. С. 37.

70. Одинг И.А. Теория дислокаций в металлах и ее применение. М.: Изд-во АН СССР, 1959.

71. Остсемин А.А., Дильман B.JI. Влияние концентрации напряжений в сварном шве на малоцикловую усталость труб большого диаметра // Химическое нефтегазовое машиностроение. 2003, № 5.

72. Остсемин А.А, Дильман B.JI. Метод определения толщины труб большого диаметра в условиях двухосного нагружения // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003, № 8.

73. Остсемин А.А., Заварухин В.Ю. Прочность нефтепровода с поверхностными дефектами // Проблемы прочности. 1993. № 12. с. 51-59

74. Панасюк В.В., Андрейкив А.Е., Ковчик С.Е. Методы оценки трещиностойкости конструкционных материалов. Киев: Наукова думка, 1977. — 278 с.

75. Паркер Э.Р., Фегредо Д.М. Зарождение и развитие усталостных трещин // Усталость и выносливость металлов. Сборник статей под ред. Г.В. Ужика. -М.:1963. С. 145-163.

76. Партон В.З. Механика разрушения // Наука и жизнь. 1974. № 12. с.51-59.

77. Партон В.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990.-240 с.

78. Похмурский В.И. Коррозионная усталость металлов. М.: Металлургия, 1985.-207 с.

79. Работнов Ю.Н. Введение в механику разрушения. М.: Наука, 1987.-80 с.

80. Романив О.Н. Новые подходы к оценке усталости металлов // Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии. М.: ВИНИТИ, 1990. Т. 16. С. 55-88.

81. Сафарян М.К. Металлические резервуары и газгольдеры. М.: Недра.-1987. 200 с.

82. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии/ Под ред. И.В. Семеновой. М.: Физматлит,2002. — 336 с.

83. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. -390 с.

84. Сопротивление материалов / Под ред. акад. АН УССР Писаренко Г.С.- Киев: Вища школа, 1986. 775 с.

85. Сорокин Г.М., Кривошеев Ю.В. О природе усталостных разрушений // Вестник машиностроения. 2004. № 6. С. 23-26.

86. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2-х томах. Т. 1: Пер. с англ./ Под ред. Ю. Мураками. -М.: Мир, 1990. 448 е., ил.

87. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2-х томах. Т. 2: Пер. с англ./ Под ред. Ю. Мураками. М.: Мир, 1990. - 448 е., ил.

88. Старение труб нефтепроводов/ А.Г. Гумеров, Р.С. Зайнуллин, К.М. Ямалеев, А.В. Росляков. -М.: Недра, 1995. 218 с.

89. Стрижевский И.В., Сурис М.А. Защита подземных теплопроводов от коррозии. М.: Энергоатомиздат, 1983. 344 с.

90. Строули Дж., Браун У. Испытания высокопрочных материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. Пер. с англ. М.: Мир, 1972. -246 с.

91. Трощенко В.Т. Усталость и неупругость металлов. Киев: Наукова Думка, 1971,268 с.

92. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере. М.: ИНФРА М, Финансы и статистика, 1995. 384 с.

93. Физические величины: Справочник / А.П Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

94. Фрактография и атлас фрактограмм: Справ. Изд. Пер. с англ. /Под ред. Дж. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. - 489 с.

95. Хеллан К. Введение в механику разрушения: Пер. с англ. М.: Мир, 1988.-364 с.

96. Хлесткина Н.М., Гареев А.Г. Statgraphics 3.0. Работа в среде интегрированной системы математических и графических процедур обработки случайных величин методами прикладной статистики. Уфа: УГНТУ, 1996. - 110 с.

97. Черняев В.Д., Черняев К.В., Березин В.Л., Стеклов О.И., Васильев Г.Г. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов. М.: Недра, 1997.-517 с.

98. Четыркин Е.М., Калихман И. JI. Вероятность и статистика. М.: Финансы и статистика, 1982. 319 с.

99. Школьник JI М. Скорость роста трещины и живучесть металла. М., «Металлургия», 1973. 216 с.

100. Школьник JI.M Методика усталостных испытаний. Справочник. М.: Металлургия, 1978 г. 304 с.

101. Шлянников В. Н., Чадаев Д.А. Анализ изменения формы усталостной поверхностной трещины в трубопроводе // Проблемы прочности. 2003. № 5. С. 80-92.

102. Якубовский В.В., Мельник С.А. Эксплуатационная нагруженность и малоцикловая долговечность сварных соединений крупногабаритных резервуаров для нефтепродуктов // Автоматическая сварка. 1991. № 5. С. 6-11.

103. Ямалеев К.М., Пауль А.В. Структурный механизм старения трубных сталей при эксплуатации нефтепроводов // Нефтяное хозяйство. 1988. -№ 11.-С.61.

104. Davis D.H., Burstein G.T. Effect of carbonate on the corrosion and passivation of iron // Corrosion. 1980. № 8. P. 416-422.

105. Manson S.S. Interfacis between fatigue creep and fracture // Experimental Mechanics. 1965. Yuly.

106. Thomas J.G.N., Nurse T.J., Walker R. Anodic passivation of iron in carbonate solutions // British Corrosion Journal. 1970. V.5. № 2.P. 87-92.

107. ГОСТ 380-94. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.

108. ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические свойства.

109. ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия.

110. ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость.

111. РД 39-0147103-361-86. Методика по выбору параметров труб и поверочного расчета линейной части магистральных нефтепроводов на малоцикловую прочность.

112. СНиП 2.05-06-85. Магистральные трубопроводы / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 52 с.