автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка научных основ нормирования требований к качеству элементов сварных нефте-газопроводов

РГБ ОД

1 ?, ОПТ

На правах рукописи

ЧАБУРКИН Владмаир Федоровт

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ НОРМИРОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЯ й ЮШЯВУ ЗЖИЕНТОВ СВАРНЫХ НЕ9ТВ- ГАЗОПРОВОДОВ

Специальности: 05.03.06 - Технология и машины сварочного

производства; 05.02.11 - Методы контроля и диагностика а машиностроении.

Диссертация

в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1096

Райота.выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте по строительству магистральных трубопроводов (ВНШСТ)

Научный консультант: - чл. -корр. РАН, доктор технических наук,

профессор МахутоЕ Е А.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор Стоклов 0. И.

- доктор технических наук, профессор Вопилкин А. X

- доктор технических наук, профессор Тананов А. И.

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий ВНИИГАЗ.

Защита состоится " 199 Ь г. в -/часоч

на заседании диссертационного совета Д 053.15.07 при Ш>сковском государственном технкчеиюм университете им. Н. Э. Баумана по адресу: 107005, г. Москва, 2-я Бауманская, д. 5.

Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью,, просим выслать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Телефон для справою 267-09-63

Диссертация в форме доклада разослана " 199 ¿> г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент Е & Шип

Подписано к печати 2В. ОС. .96 г. Зак. <224 Объем 2.0 п. л. Тир. 100 экз. Типография МГТУ им. Е 9. Баумана

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решение проблемы энергетического обеспечения страны тесно связано с безопасной эксплуатацией протяженных систем магистральных и промысловых трубопроводов нефтегазового комплекса. Трубопроводный транспорт относительно безопасен и надежен; Число аварий в пересчете на тонно-километры транспортируемого продукта ниже, чем на других видах транспорта. Однако азарии таких крупных и ответственных сооружений приводят к большим материальным потерям, загрязнению окружающей среды, а иногда и человеческим жертвам.

Статистика отказов свидетельствует о снижении аварийности трубопроводов по мере улучшения материалов, совершенствования норм и качества проектйрования, строительства и эксплуатации и в общем плане указывает основные направления повышения их надежности. Однако, в рамках анализа статистических данных не удается в полной мере раскрыть причин отказов отдельных элементов трубопроводов. В то же время углубленный анализ физических причин и механизмов отказов указывает на рассогласованность в ряде случаев требований норм к качеству элементов с их реальной работоспособностью.

Так, отсутствие в нормах учета переменного нагружения не позволяет объяснить и предупредить случаи образования очагов отказов трубопроводов перекачивающих станций по усталостному механизму.

Формирование требований к качеству сварных соединений, в основном, исходя из возможностей технологии сварки и контроля без должного учета их работоспособности привело к тому, что по мере повышения чувствительности радиографического контроля шло "ужесточение" норм в отношении хорошо £_лвляемых радиографией объемных дефектов. Ремонт сварных соединений в 70 % случаев сводился к исправлению пор, а при заварке мест удаленных дефектов в жестком контуре в 5... 10 г случаев на участках ремонта образовывались наиболее опасные дефекты - трещины и росло число отказов по этой причине. Недостаточно учитывались вопросы взаимодействия дефектов.

В отдельных случаях необоснованные требования вырезки тага» по существу не способствовали сниленшо отказов, т.к. при вварке катушек увеличивалось количество стыков - вахлестов, выполнить которые качественно на сваренном в нитку трубопроводе крайне сложно.

Недостаточная изученность вопросов поведения дефектов 1Г их выявляемое™ в процессе испытаний трубопровода не псзролял". в полной мере гарантировать беготказность после испытания.

Таким образом, в решении важной" народохозяйственной задачи повыше!, .я безопасности и надежности трубопроводов, возникает научная проблема теоретического обобшэния и разработки научных основ, методологии и методов нормирования тр Зований к качеству элементов нефтегазопроводов с учетом физики их отказов и параметров напряженно-деформированного состояния при реальном нагружении.

Теоретической основой и исходной базой для исследований и разработок автора явились труды отечественных ученых и специалистов - Н. П. Алешина, О. А. Бакши, В. Л Березина, Е А. Винокурова, Е Н. Болченко, А. Г. Григорянца, А. К. Гурвича, А. П. Гусенкова, О. М. Иванцова, Г. П. Карзова, Н. А. Клыкова, С. А. Куркина, В. П. Ларионова, Л. С. Лившица, В. Ф. Лукьянова, А. Г. Мазеля, И. И. Макарова, Э. Л. Макарова, Е И. Махненко, Н. А. Махутоза, Г. А. Николаева, Б. Е. Патона, Е Н. Прохорова, О. И. Стеклова, В. И. Труфякова, В. Г. Щербинского, ученых и спг^лалистов зарубежных стран - Т. Гарнея, А. Даффи, Дж.Кол-линаа, % Нотта, К. Сато, Е. Солиаса, Д. Холла.

■ Исследования и разработки велись в соответствии с координационными планами научно-технических программ ГКНГ СМ СССР на 1981-1090 годы: программа 0.72.01, задания: 02.08, 04.02. Н, 04. 07. Н, 05. 01. И; программа 0. 04. 06, задание 0. 01. Ю; программа 0. 04. 02, задания .34.17. И и 34.18. И; программа 0. 04. 02, задание 09.01. Н8; межотраслевой программы "Безопасность трубопроводов" и др.

Цель работы и основные задачи исследований. Целью работы являлось повышение безопасности и надежности нефтегазопроводов путем разработки методов и критериев нормирования требований _ к качеству элементов трубопроводов на основе учета физики их отказов л характеристик напряженно-деформированного состояния в условиях реального нагружения. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ отказов нефте-газопроводов и выявление физических причин и механизмов возникновения и развития очагов отказов элементов трубопроводов в процессе строительства и эксплуатации;

- изучение и анализ закономерностей и особенностей фактической нагруженности элементов нефте-газопроводов в процессе эксплуа-

. тации линейной части, компрессорных к насосных станций;,

- разработка методов оценки напряженно-деформированного состояния, прочности и долговечности при вязком, кзаэихрупком и усталостном разрушениях с учетом механической неоднородности и дефектов сварных соединений;

- разработка методов и критериев оценки запаса трхнологиче-

г •

ской прочности и требований к технологическому варианту сварки кольцевых стыков труО, обеспечивающих стойкость сварных соединений против образования горячих и холодных трещин;

- разработка дифференцированно норм дефектности сварных соединений с учетом фактической нагруженности трубопроводов различного назначения;

- анализ достоверности и разработка комплексного контроля качества сварных соединений при сооружении магистральных и промысловых трубопроводов.

Методы исследований. Исследования выполнялись с использованием комплекса экспериментальных и теоретических методов анализа статистики и физики отказов и напряженно-деформированного состояния элементов трубопроводов на основе современных представлений о механизмах разрушения материалов и конструкций. Изучение физико-технических аспектов надежности велось путем моделирования условий и механизмов отказов, применения оптической и электронной микроскопии. При анализе напряженного и деформированного состояния элементов трубопроводов с дефектами использовались методы тензо-метрировяния, фотоупругости, муаровых полос, а также аналитические и численные методы с применением ЭВМ. Экспериментальные исследования проводились с применением современных испытательных машин типа "ilfehk" с моделированием случайного реального нагружения элементов трубопроводов, методов количественной оцзнк/ '.ехко логической прочности, а также полномасштабных испытаний элементов в базовых и полевых условиях. Для анализа кинетики развития дефектов использовался метод акустической эмиссии.

Научная новизна работы заключается в следующих полученных результатах:

1. Установлены физическая природа и механизмы образования очагов отказов элементов трубопроводов в условиях реального нагружения, основанные на выявленных закономерностях:

- образования очагов отказов преимущественно с поверхностей элементов в зонах высокой концентрации напряжений и деформаций от плоскостных дефектов сварных соединений и механических повреждений поверхности труб и связанного с ними охрупчивания стали;

. - возможности образования усталостных трещи в зонах умеренной концентрации напряжений (oCg< 3) и их развития по усталостному ' механизму от трещиноподобкых дефектов достаточной глубины под воздействием высокочастотных переменных напряжений малой амплитуд^ ( C'a = 4... 6 МПа) в элементах трубопроводов перекачивающих станций;

3

- развития очагов отказов во времени, контролируемого хахк-терэм ; грукения, чорез стадии подрастания трегцлнь1 до сквозной л далее до кржмчестй с последующ»« разрушением в закритичсскэг области

2. Разработаны аналитические и численньч методы оценки напря-' женно-деформированного состояния, несущей сг.сссбностк к долговечности сЕарных соединений при вязкоы, квазихрулкок к усталостном разрупекиях, поазолящие определять пэпузишыб аел-чины де&жтов сварки (непроваров. сыэщений и др.), учитывать меха.ьыескую неоднородность при однородных и кокао?кгкых иьах и оценка^ прочность кольцевых стыков трубопроводов со сле'-зной тревдной при различных схемах нагружения.

3. На основе и при обеспечеьии идэнткилссти физических процессов, приводящих к образованию горячи или холодных трещцк при сварке к ;струкции и соответствующих образцов, разработаны метода и предложены критерии оценки запаса тэхко.тогической прочности при сварке кольцевых стыков труСолрою;,ов с учетом варьирования основных параметров технологии спаркк.

4. Проллолены принципы дифференцированного нормирования требований к качеству элементов трубопроводов.. основанное ка учете фактического нагружэния и конструктивно-прочностных особенностей элементов:

- линейной части подземных газопроводов, исходя из отсутствия условий малоциклового разрушения;

- линейной части нефтепродуктопроводов с учетом возможности '•сладостных повреждений в зонах погыпенной концентрации напряжений ( 0(у> 5... б) и в сочетании с коррозионным воздействием продукта

содержащихся в нем солевых .растворов;

- трубопроводов перекачивающих станций с учетом возможности зарождения и развития устагсстных трещин под воздействием высокочастотной составляющей переменных напряя-эний малой амплитуды;

- сварных соединений тонкостенных трубопроводов (толщина стенки соизмерима с высотой шва), исходя из возможности обеспечения вязкой прочности при наличии непровара и смещения кромок путем целенаправленного регулирования геометрической формы и относительной прочности шва.

Практическая ценность работы и ее реализация. На основе вы-!.о.и;енкых исслэдоьаьий разработаны основные нормативные документы во сварке и контролю магистральных и промысловых трубопроводов ВСН 012-38 "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. 4

Контроль качества и приемка работ", ВСН 005-89 "Строительство магистральных и промксловьт трубопроводов. Сьарка", внедренные и действуйте в настоящее время на предприятиях АО "Роснефтогаэо-троя", РАО "Газпром" и других организаций. Годовой экономический эффект от внедрения результатов работы в ценах 1991 г. составляет белее 2,9 млн. руб.

На "-заЕпту выносятся следуквде основные полоиэния работы:

- развитие представлений о физических причинах и механизмах отказов трубопроводов;

- критерии оценки запаса технологической прочности сварных соединений трубопроводов;

- оценка напряженно-деформированного состояния и .несущей способности механически неоднородных сзарних соединений с композитными ивами;

- метод оценки вязкой прочности сварных соединений тонкостенных трубопроводов при наличии непгевара и смешения кромок;

- расчет долговечности элеьент'зв трубопроводов, учитывающий их фактическое случайное иагруменко как Злачнее;

- метод численного моделирования напряженно-деформированного состояния кольцевых сварных соединений трубопроводов со екзозной трещтаой;

- развитие и реализация принципов зиф^решдерсваниого нормирования дейектнооти сварных соединений труоопроведов, осчоаанные на учете нагруяэзця и конструктиа:-:о-прочностных особенностей.

Апробация работы. Основные положения и результаты работ представлены на конференциях., симпозиумах у. конгрессе международного института сварки ШС по проблема,« разрушений, безопасности и наде.чюсти сварных конструкций в частности: международных: Гаага /1989 г./, Сеул /1990 г./, Киев /1990 г./, Остекд /1990 г,/, Монреаль /1990 г. /, Ялта /1991 т. /, Ставангер /1991 г. /, Калгари /1992 г. /, Москва /1991 и 1995 г. г. /; всесоюзных: Якутск /1974 г./, Киев /1939 г./, йжезс.к /1989 г./, Тюмень /1990 г./; на научных семинарах: МГТУ ш Е 3. Баумана /1990 г. /, Всесоюзного НГС нефтяной и газовой промышленности им. И. М. Губкина /1990 г./, ЙМДЫ РАН /1992 г./,ИЭС им. Е. О. Патона /1993 г./

, Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 70 печатных работ, в том числе 1 монография, 3 бротюры, получено _ 7 авторских свидетельств ■ и 1 положительное ресенке на изобретения и патент.

Автор выражает большую признательность ученым и специалистам

ведущих организаций в области надежности сварных конструкций: МГТУ им. Н. ъ. Баумана, ИЫАШ РАН, ИЭС им. Е. О. Патона, ЧЩ и др., творческое содружество с которыми позволяло автору правильно ориентироваться в постановке и решении зада^ настоящей раооты.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ отказов элементов трубопроводов в процессе испытаний и эксплуатации. Анализу аварийных разрушений трубопроводов больное внимание уделено в работах М. Е Анучкина, В. Л. Березина, К. М. Гумеро-ва, О. М. Иванцова.Е В. Харионовского и др. По мере улучшения качества трубных сталей, разработки мер по предупреждению образования тревдн при сварке кольцевых стыков, совершенствования нормативной базы проектирования и строительства аварийность трубопроводов устойчиво снижалась. Поток отказов магистральных нефте-газопроводов с середины 70-х годов к середине 80-х сократился с 0,85 до 0,5 на 1 тыс. км в год.

На рис. 1 15 представлена статистика С 29] от-зов газопроводов линейной части по причине коррозии

(кривая фектов арматуры вая 2), льных

1). де-

труб и ( кри-строите-дефектов

(кривая 3) и на-рукзний правил эксплуатации (кривая 4) и об отка-.зах по различны» причинай трубопроводов перекачива»-

<1

г з-5 6 - ю и-15 16-го

дащэдакь зетщвд^ гад

>20

Рис.1. Частота отказов газопроводов в зависимости от длительности эксплуатации, «их станций. Многократное превышение относительной частоты отказов трубопроводов КС в первоначальный период эксплуатации связано С 19,23 ] со случаями усталостных разрушений и указывает на необходимость учета характера рагружения при нормировании дефектности таких трубопроводов. 6

По статистике до 40... 452 отказов при испытании трубопроводов составляют отказы сварных соединений. В процессе эксплуатации отказы сварных соединений - третья по частоте группа после отказов из-за коррозии и дефектов труб. Выявлено С 1, 19, 25, 29 ] , что, как правило, их разрушение начинается с плоскостных поверхностных дефектов, расположенных преимущественно в корневом слое шва, и представляет, собой процесс, развивающийся бо времени. При этом разрушение проходит три стадии: подрастание трещины от дефекта до сквозной; подрастание сквозной трещины до критических размеров; закритическое распространение разрушения.

Применительно к сварным стыкам трубопроводов наибольший практический интерес представляет анализ первых двух стадий. Скорость роста трещины зависит от характера нагрухения соединения, уровня сварочных напряжений и трещиностойкости металла. Известны случаи наблюдений докритического развития сквозных трещин при эксплуата- • ции газопроводов в течение нескольких часов, а иногда и месяцев.

Заключительная стадия разрушения - закритическое распространение трещин проходит в короткое время и пр здит к раскрытию значительной части периметра стыка или его полному разрушению с возможным выходом трещины на основной металл трубы. Протяженность разрушения и его последствия практически не зависят от исходного дефекта сварки и процесса протекания первых пвух стадий, а контролируются напряженным состоянием трубопровод- и сопротивляемостью металла распространению трещины.

Существование докритической и закритической стадий развития трещин в элементах трубопроводов подтверждается большим массиеом статистическом данных об отказах, ликвидированных на этапе негерметичности или после полного раскрыт; I контура трубопровода. Анализом соотношения числа случ?-ч негерметичности элементов трубопроводов к числу случаев их разрушений в процессе тспытаний и эксплуатации по данным за 10 лет показано С 29 ] , что для всех элементов оно ниже в процессе испытаний, что связано с активизацией роста трещины при подъеме испытательного давления. В процессе эксплуатации рост докритических трещин происходит значительно медленнее.

Требования к качеству и работоспособность сварных соединений трубопроводов. Определение.роли дефектов сварки в образовании очага отказа при расследовании аварии в полевых условиях обычно ведется по наличию дефектов в изломе,• где хорошо видны объемные дефекты - поры, шлак, а такие дефекты, как хблодные треданы выявить значительно сложнее. Это приводит к преоцэнке роли объемных дефек-

7

60

80

а 40

га

тов как причини разрушений сварных соединений.

А,-лиз данных об отказах сварных соединений всех компрессорных станций СНГ за 15 лет эксплуатации показал [ 29 ] (рис. 2), что частота обнаружения тех или иных дефи.гов в изломах сварных соединений не всегда адекватна степени их ответственности за разрушение. Так поры, присутствуя в изломах чаще, чем шлак, трещины и другие дефекты, самостоятельно при отсутствии других дефектов не вызывают разрушений сварных соединений. Наиболее опасными является плоскостные дефекты - трещины, непровары, подрезы. Частота и« ответственности за образование оч__гов отказов составляет 60 ... 80% от частоты присутствия в изломах. Подрезы наиболее опасны в сочетании со смещением кромок, однако, такое взаимодействие .дефектов СНиП не регламентировано, а основное внимание уделено ограничению смещений. Ш

Наиболее распространенным тенных труб малого диаметра сочетании со сме.

эо

20.

ю-

1

hoipod. поры шк трвдшы сшзцш. подрезы

Рис. 2. □

в

Дефекты сварки в очагах отказов:

- частота обнаружения в изломах;

- при отсутствии других дефектов;

- в сочетании с другими дефектами, дефектом при сварке стыков тонкос-

является непровар корня шва, часто в нием кромок. Существующие СНиП ограничивают непровар величинами порядка 52... 10% от толщины стенки трубы. В то же время рентгенографирование более тысячи сварных соединений промысловых трубопроводов 0 57 им после 5... 10 лет эксплуатации показало наличие в них непроваров глубиной до 20Х ... 30 % при отсутствии отказов по этой причине.

Таким образом, анализ работоспособности с арных соединений свидетельствует о недостаточном учете действующими СНиП влияния отдельных дефектов сварки на образование очагов отказов и указывает на необходимость исследораний и разработки обоснованных критериев И норм контроля и приемки сварных соединений с учетом харак-8

тера нагруженности трубопроводов различного назначения С 14 ].

Разработка методов оценки запаса и критериев технологической прочности при сварке кольцевых стыков трубопроводов. Одна из главных задач получения качественного сварного соединения - обеспечение его технологической прочности.

Для определения требований к технологическому варианту сварки кольцевых стыков трубопроводов, обеспечивающему стойкость корневых швов против образования горячих трещин, разработан метод оценки запаса технологической прочности в процессе кристаллизации С 3 ], основанный на обеспечении идентичности условий сваргл образцов и стыков труб электродами эталонного ряда и сопоставлении величин показателя технологической проч- Рис. 3. ДИир^/л для оценки занести при сварке этих образцов со паса технологической прочности склонностью натурных стыков к корневых швов в процессе крис-образсванию горячих трещин. Обсб- таллизации. щенныз данные испытаний образцов по мвто^'ке ЛТП1 и кольцевых стыков труб в полевых условиях представлены на рис. 3.

Показатели технологической прочности швов в процессе кристаллизации А - 2,5 мм/мш и А - 1,8 мм/мин косвенно характеризуют критические темпы деформации сварного соединения стыков труб, при которых начинают образовываться горячие трещины соответственно в кратерах и шве.

Получены данные о тг юлоппеской прочности птоз при сварке распространенных трубных сталей и зависимости зкагателя технологической прочности от параметров режима.сварки [ 3 ].

Образование холодных трещин в сталях при сварке рассматривается как один из случаев замедленного разрушения, природа которого исследована в работах Н. а Прохорова, и. X. Иг "пороза, э. Л. Макарова, А. М. Макары, В. И. Саррака, Б. С. Ка:аткина, Е Ф. Мусияченко и др.

,. Исследованиям! низколегированных трубных сталей малсперлитно-го класса , дисперсионно-упрочненных типа Х-65 и 17Г2САФ, терыоуп-рочненных сталей 16ГБР и. 16ГФР и др.- по методу ЛТП2 установлено [2,5,10,38], что при длительном нагружении (20 ч) трещины в свар-1 ном соединении образуются по механизму замедленного разрушения в

9

околошорной зоне вблизи границы сплавления. С увеличением времени после с^рки сопротивляемость соединений замедленному разрушению восстанавливается до предела текучести стали в течение 5... 20 часов. Установлены количественные завис!..,.ости склонности сварных соединений к замедленному разрушению от химического состава сталей, содержания диффузионного водорода в сварном соединении, термического цикла сварки, времени между сваркой■корневого и последующих слоев шва и других параметров технологии £5,8,10,383.

С повышением склонности стали к развитию неравновесных стр-к-тур под воздействием термического цикла сварки, области концентраций водорода, в которых наблюдается его интенсивное влияние на б р min смещаются в сторону меньших значений. При малых значениях скоростей охлаждения (W^i 5 С/сек) увеличение содержания углерода в сталях до 0,27 7. не приводит к замедленному разрушению сварных соединений даже при сварке высоководородистыми электродами органического типа. При скоростях охлаждения 10 С/сек

боэи

р min наблюдается при повышении содержания углерода в сталях свыше 0,18 ...0,20 Z. С повышением скорости охлаждения до V^g - 20 С/сек резкое снижение сопротивляемости трещинам происходит при содержании углерода в сталях свыше 0,13 ... 0,152. При значении 35 С/сек склонность к замедленному разрушению при сварке высоководородистыми электродами начинает проявляться при содержании углерода в сталях свыше 0,06 ...0,08 2 и pe^.io повышается с его дальнейшим увеличением.

Эффективность применения сведений' о сопротивляемости соединений ' образованию холодных трещин зависит от обоснованности критериев выбора технологии сварки, обеспечивающей запас технологической' прочности. Применение на практике в качестве критериев выбора технологическо-10

w зон то

Ii

ш

гу

mg*ns

тпш

icvu

точц

ш

,Hputf иш

1

¡Сн

т

Рис.4. Взаимос .язь показателя (5р.min со склонностью корневых швов к образованию холодных трещин.

Ö - трещины; □- трещин нет.

го варианта сварки эквивалента углерода основного металла Сэ и максимальной твердости HV в околошовной зоне не имеет достаточных обоснований, т. к. при этом прогнозирование образования трещин ведется на основе рассмотрения только структурного фактора.

Для определения применительно к сварке корневого шва критерия выбора технологического варианта сварки проведены С 4] полномасштабные испытания сварных соединений трубопроводов и образцов (рис. 4) при варьировании диаметра труб (I), состава сталей (II), марок электродов (содержания водорода) (III) и термического цикла сварки (температуры стыков пред сваркой) (IV). Установлено, что исчерпание запаса технологической прочности и образование холодных трещин происходит при значениях показателя Q р min, характеризующего данный вариант сварки, шив 220 Ша.

Полученные значения критерия 6 р min могут быть применены в условиях, когда сварное соединение находится под воздействием собственных сварочных напряжений, При наличии внешних воздействий необходимо учитывать дополнительные 'напряжения <3зн, а, когда (J вн значительно и его точный учет гатр/дне.ч илг невозможен, для подавления замедленного разрушения следует принимать G Р min =6т стали.

Нагруженность элементов газо-нефтепроводов. Анализ физики образования очагов отказов и обоснованное нормирован;.: дефектности не могут вестись без учета реальной нагруюзнности трубопроводов. Обработкой большого массива данных диаграмм записи давления и тен-зометрическими исследованиями установлено, что по характеру нагру-женил трубопроводы могут быть разделены на три группы: подземные газопроводы; нефте-продуктопроводы и трубопроводы перекачивающих станций С 12, 23, 35 ].

Линейная часть трубопроводов "спытывает действие низкочастотных переменных напряжений, вызванных изменением давления и температуры транспортируемого продукта. Подземные газопроводы работают при относительно статическом режиме нагружения. За период эксплуатации количество циклов нагружения газопроводов составляет около 10"*... 10^при относительно небольших амплитудах преимущественно до 0.1 от (Детали. При анализе погруженности следует учитывать также число циклов нагружений с больтой амплитудо.. ( от О до 0,9...0,95 от. (эт при испытаниях, переиспытаниях отдельных участков).

Нефте-продуктопроводы испытывают воздействие малоциклового нагружения. Число циклов нагружения за период эксплуатации .таких трубопроводов достигает 10?.. 10Jциклов при более высоких значениях амплитуды (около 0,3 от б,-стали).

Элементы трубопроводов перекачивающих станций наряду с указанным ..агружэнием испытывает воздействие высокочастотной составляющей переменных напряжений относительно малой амплитуды. Величины амплитуды составляет 3 ... 6 Ша ; .1 частотах 37 ... 38 Гц на газоперекачивающих станциях и до 4 ... 7 Ша при частотах 280... 350 Гц на нефтеперекачивающих станциях.

Методика расчетной оценки прочности -механически неоднородных кольцевых сварных соединений. С целью обеспечения тг дологической прочности и несущей способности кольцевых сварных соединений в ряде случаев целесообразно направленное создание в них механической неоднородности, в том числе и по высоте швов (рис.5). На осноьл исследований напряженно-деформированно го состояния и прочности образцов моделей и натурных сварных соединений трубопроводов разработана методика расчета параметров механической неоднородности по • критерию равнопрочкости сварных соединений основному ыетазлу С 6,7 3.

При расчете приняты следующие обозначения: Ь -• толщина композитной прослойки, мм; й - толщина стенки свариваемой трубы, йм - толщина слоя мягкого металла (М) п. ..слойки, мм; с!т - толщина слоя твердого металла (Т), мм; Он - наружной диаметр трубы, мм; Об - внутренний диаметр трубы, мм; X « -¿рй" - относительная тслпщна мягкой композитной прослойки; б » ---доля мягкого слоя е композитной прослойке;

1-0 » - доля твердого слоя в композитно^ прослой!-^; Б - -- коэффициент . тонкостенностк трубы; б т, От, 6т, От, б*т - пределы текучести соответственно сварного сс.динения основного металла, композ^тног^ материала, прослойки, твердого и шгкого металлов, кг/мм д-б"в. 6в, б"в, (5 в, б"в - их временные сопротивления, кг/мм ; Кс " коэффициент межедойной механической неоднородности;

Кв = - коэффициент агрегатной механической неоднородности;

м

и •"К! 1

г

И ~т5| 1

ь

— 7

И ■¿и

7 -4

Рис. ё. Модглировзние композитных сварных звов.

гоп

Кт = ~ коэффициент агрегатной механической неоднородности по

пределу текучести; Г = Ьс1 - площадь сечения композитной прослойки, мм ; Хк - относительная толщина прослойки, отвечающая началу действия контактного упрочнения; Хт - относительная толщина прослойки, соответствующая началу вовлечения основного металла в пластическую деформацию; Хв - относительная толщина прослойки, при которой достигается разнопрочность сварного соединения и основного металла.

Расчетная оценка вязкой прочности и предела текучести композитных швов для схем (М-Т, М-Т-М, Т-М-Т) ведется по зависимостям:

ив = Ов-Кх ( 1 ); Ьт = От-Ка- ( 2 ),

где 6е =бв (1 - 9)+ бв-9 ( 3 ), От = бт (1 - 8)+ <5т-0 ( 4 ),

тг 1

Кх ----+------ ( 5 )

4 3

Коэффициент э формуле ( 5 ) определи ся из ьыралкний:

а) двухслойная композитная прослойка (схема М-Т)

Кс 1 - (1 -¿>-8

при е < — а. =-------2-----------, ( 6 ;

1+Кс 1+(1-6)' - (1- ¿с'8)

КС 1 + (Кс-1)(1-Э)

при С- >---- а = —2------------( 7 ) •

1+Кс 1+8 -С1-Кс(1-9)3

± +(1-^(1-0)

б) схема (М-Т-М) О =------------------ , ( 8 )

в) схема (Т-М-Т) . Кс - (Кс - 1)-9

а = ——........( 9 )

Кс - (Кс - 1)-В

Формулы ( 1 ) и ( 2 ) имеют смысл в интервале 1

8 < X --------------, ( 10 )

(1 - |оз- /р'а

где действует эффект контактного упрочнения. В остальном интервале прослоек (X > Хк), когда по формуле ( 5 ) величина Кх получается меньше единицы, следует брать значение Кх = 1, что указывает на свободнее деформирование композитного материала прослойки, и ее прочностные свойства оценивается по зависимостям ( 3 ) и ( 4 ).

Критические величины композитных прослоек определяется:

1 1

Хт - —------------, ( 11 ) Хв = --------------, ( 12 )

со (кг - )з/з' а-( кв - |~)з /з

Если какой-либо из металлов (11) или и) целиком занимает объем прослойки (6 = 1, © = 0), то из соотношений (6) - (9) с( = 1 и зависимости (1) - (5) совпадают с расчетной оценкой предела прочности мягких прослоек из однородного материала для осесимметричной деформации. При равенстве прочностных свойств металлов прослойки (6'=6М) а - 1. Аналогично получается расчетная оценка одк )ро-дной мягкой прослойки (случай осесимметричной деформации).

Показано [ 17, 24 ], что при наличии трещины в мягком слое двухслойного материала проявляется эффект сдерживания пластических деформаций со стороны твердого слоя, интенсивность которого возрастает г- мере приближения периферии зоны пластической деформации к плоскости контакта мягкого и твердого слоев.

Влияние пор на прочность сварных соединений. Размеры пор, получаемое на радиографическом снимке ((2) не превышают их размеров по высоте Н С 29 ] (рис.6). Это означает, что по критерию площади потемнения на радиографическом снимке можно оценить снижение рабочего сечения сваного ива с порами. При этом рассредоточен-ность пор дает дополнительный запас по сечению. Оценка прочности сварных соединенна показала, что величина разрушающих напряжений при испытании сварных образцов сталей класса .Х75 с различным сочетанием допустимых смещений кромок и подрезов при температурах до минус 60 С не снижается при наличии пор, общей площадью на радиографическом снимке до 10... 15Х.

07 МИ

Рис. 6. Отношение размеров пор по высоте К и по диаметру на радиографическом снимке.

С учетом запаса и технологических возможностей способа сварки этот критерий использован при нормировали пор г сварных соединениях трубопроводов, оценки хорошо согласуются с результатами американских исследователей.

Расчет вязкой прочности кольцевых стыков тонкостенных трубопроводов с непроваром и смещением кромок. Несмотря на трещиноподоб- ' 14

ный харакир дефекта, вследствие малой толщины стенки трубы (2. ..5 мм) и высокого запаса пластичности разрушение кольцевых швов стыков труб из СтЗ и СтЮ носит вязкий характер и происходит путем среза Предложена методика расчетной оценки вязкой прочности стыковых соединений тонкостенных трубопроводов, позволяющая целенаправленно регулировать геометрию шва и его относительную прочность для обеспечения несущей способности соединений с непроварои и смещением кромок и обоснованно нормировать допустимые значения указанных дефектов С 20]. Расчет ведется на основе одного из методов теории пластичности - метода верхней оценки. Допускается, что пластические сдвиговые деформации могут быть сосредоточены лись на одном из лучей, выходяпзи из точки 0 - вершины непрозара и наклоненных под некоторыми углами tf i (i =1,2...) к направлению действия внешней растягивающей нагрузки (рис.7).

ч*

60

50

(Л

50

го-

ю

ПТ1

а 2о зо <.о л,%

Рис. 7. Схема для расчета прочности соединения с непроваром и смещением кромок.

Рис.8. Расчетные значения е,А и экспериментальные дагчые разрушений образцов при К ш - «о (кривая 1, круглые точки ) и Кш = 1,2 «о (кривая 2, квадратные точки); негаштрихованные точки - разруше"ие по основному металлу заштрихованные - по шву. Уравнение баланса мощностей внешних и внутренних сил имеет вид;

(5 ш - кш% ?оя, , ( 13 )

где Род^ длина отрезка ОА; к! - предел текучести металла шва или основного металла на сдвиг. Контур соединения не является гладки)/, следовательно, не является гладкой и функция Ро/)г При зтом предел

15

текучее" в сечении среза. может изменяться скачкообразно при переходе от шва к основному металлу и для определения минимума функции (э = f ( <х() недостаточно отыскать нуль производной 96"/да. . Для решения задачи необходимо выбрать минимальное значение напряжений из следующих значений предельной нагрузки б" :

6(0- inf ( 6< , 6*2 ) ( 14 )

где _ _ (г ко (1 - Л ) при а ц 4 'ТС/4;

* 12 «О (1 - Л )/sin 2 аг, при С(Г) » ЯУ4; Q. Гг кш (1 - Л + S,)/(S{ tg at / ßt + l)/sm 2 а, при а)ч< а ,;

12К0 (1 - А + S,)/(S, tg r /ßt + l)/sin 2<Xr, при а{ >' ttr,; где Л =L/t - глубина непровара, S, «= H4/t - усиление, Д = В /t -полуширина шва (все эти значения относительные), угол а, соответствует нулю производной 967 Эа в предположении, что линия скольжения не выходи1" за^ пределы шва и определяется по формуле:

а, = i/2 СИ - arctg (ß/S<)l ( 15 )

Угоч а г, можно найти из выражения

аг, - arctgC- Л )3 ( 15 )

В области(анижней половины соединения вдоль траектории ОА : б" - inf ( б", , ), ( 17 )

где f2Ro(l - Л - е) при 0fr2i U/4;

ö<"\2Ko(l - Л - e)/sin 20.Г2 при ara > TI/4;

_ /2Кш (1 - Л- - о 1- s )/(l+satg- а,/д)/Б1п йг при аг2; Ü2-|2Ко (1 - Л - е -Г S )/(l+Sjtgarb /,öa)/sin2 О при J а Г2 ; где е •» E/t - относительная доля смещения кромок. Углы и 01 г^ определяются следующим образом:

а2= 0,5 СИ - arctg(;|/S2)3; Cfrg - arctgC- Я - е)3. Экспериментальную проверку расчетных зависимостей проводили лутек испытаний двух серий образцов соединений труб диаметром 32x2,75 ш и 57x^5 мм длиной 300 ш из стали 10 с различной прочностью шза (/< ш » к с и «ш» 1,2 Ко). Результаты оценки прочности сварных соединений труб диаметром 32 ш со швом шириной 10 мм и высотой 2 мм представлены на рис.8.

Оценка напряженного состояния сварных соединений разнотолщин-ных элементов. .В системах гавонефтепроводоЕ элементы сложной формы (тройники, отводы и др.) работают при болев высок. ; нагрузках, чем трубы линейной части, а изготовляются, как правило, из менее прочных сталей. Это приводит к разнотолщинности стыкуемых элементов с отношением толщин до 2,5. Согласно действующим нормам, допустимо отношение толщин 1,5, свыше которого устанавливают промежуточные 16

вставки, что повышает расход металла и снижане? качество работ. Исследованиями на фотоупругих моделях и при гидравлических испытаниях двух трубных узлов диаметром 1020 мм С 9,16 3 показано, что кон-центация напряжений в зонах перехода от шва к основному металлу стыковых соединений разнотолщинных элементов не меняется с ростом отношения толщины от 1,5 до 2,5 при углах скоса толстостенного элемента до 25°. При раЗочем давлении 7,5 МПа максимальные осевые и тангенциальные напряжения в зонах стыковых соединений элементов трубных узлов с отношением толщин 2,0. ..2,5 не превышают максимальных напряжений в основном металле тонкостенной трубы и находятся на уровне менее 0,5 б т металла (рис. 9).

Оценка возможности усталостных разрушений элементов трубопроводов при мадоцикловом нагружении. Отказы и долговечность элементов трубопроводов связаны с характером и величиной местных возмущений напряженного состояния, вызванных усилениями сварных швов, угловатостью стыковых соединений, дефектами сварки в виде смещений кромок, подрезов, непроваров, шлаковых включений и т. п.

Как показано в работах а А. Кахутова, в зонах концентрации напряжений в связи с высоким градиентом деформаций и наличием окружающего материала, работающего _ упругой области, наблюдается нагружение, близкое к жесткому. Долговечность конструкции может быть определена по величине местных деформациГ з зонах максимальной нагрукеннссти или связанного с накопленной деформацией <% .

В работах А. П. Гусенксза и Я Ф. йзкина при оценке циклической долговечности труб показано, что независимо от типа материала и зон сварного соединения данные по долговечности при жестком нагружении образуют единую полосу р; броса (рис.10). Аналитическим выражением кривой малоциклового разрушения по критерию появления трещины, может быть уравнение Ыэнсона в виде:

1.1 1 0,5 -0,6 6в -0,12

— £ - — ( 1п.....) . N + 1,75----. N ( 18 )"

2 2 1 '-V Е

Рис. 9. Распределение отношений (Ттах к 6т на: 1- верхнем; - боковом; 3 - нижнем участках кольцекого шва.

Р?"вчитываются кривые минимальных, средних и максимальных значения долговечности при использовании в уравнении ( 18 ) соответственно нормативных, средних и максимальных значений временного сопротивления и коэффициента поперечного сужения трубкой стали типа 17Г1С.

Pi"\ 10 Зависимость между ей N Рис.11. Образование усталостных при минимальных (1), нормативных трещин в концентраторах налря-(2) и максимальных (3) 6в. жений А и Б в зависимости от N.

Обйу.й характер указанных зависимостей был подтвержден стадиальными полномасштабными испытаниями заглушённых труб 0 720 х 7 мм кз стали 17Г1С при циклическом нагружении на гидравлическом пульсаторе [ 35 ] с акустшо-эмиссионнш контролем зарождения и развития тренда в зонах концентрации напряжений в виде "трих у. круглых надрезов с коэффициентами концентрации в интервале значений 2,4... 6,2 (рис.11). Результаты зкпериментов укладывались в полосу расчетных зависимостей, полученных А. Л Гусенковым и К О. йокиным (рис.10).

з Расчет по указанны),! зависимостям показывает, что при рассмотренных выше условиях нагружения подземных газопроводов (общее число циклов за период эксплуатации itf... l(f при амплитудах, в основном, до 0,1 от б" т стали) практически отсутствует условия их малоциклового разрушения, что подтверждается и практикой эксплуатации газопроводов.

При нагружении до 10 циклов ( 6q до 0,3 ) за период эксплуатации нефте-продуктопрозодов, принимая во внимание асоикетриа нагружэния, необходимо учитывать возможность усталостного образования трещин в зоназ; повышенной концентрации напряжений (0£> 5. ..Б ), в особенности, в условиях коррозионного воздействия продукта и содержащихся в нем солевых растворов. В практике эксплуатации указанных трубопроводов случаи таких усталостных г;оь-рзждений наблюдались.' 18

Зарождение и распространение усталостных трещин з элементах трубопроводов при переменных напряжениях малой амплитуды. Проведены расчетная оценка и анализ I 23, 25 3 зависимости предельных амплитуд напряжений G*( а для сварных соединений от теоретического коэффициента концентрации напряжений с, соотношения амплитуд главных напряжений К2 = б^а/G", а и главных остаточных напряжений G"<c . 62с , совпадающих с направлением действия Сь Q и (7г q для низкоуглеродкстых ( (о6 = 4.00 МПа, 6J- = 240 МПа) и высокопрочных ( б"е = 800 МПа, Ö,. = 640 МПа) сталей при R ог - -i.

Результаты при К2= -1...1 (плоское напряженное состояние), ссб = 1 ... 6 и различном сочетании глазных напряжений от внешней нагрузки 6"(а, G^q , и остаточных напряжений 610 ,6з0 показали, что при наличии остаточных напряжений предельная амплитуда напряжений 6¡а с увеличением äff существенно снижается. При К2 - О (линейное напряженное состояние), напряжениях Gf0 = <3V , G2o = О и изменении dg* з пределах 1.,. о предельная амплитуда напряжений <5*/ о. составляет около 18 - 20 МПа. При К2 = 0,5 ( (3^ / б{ - 0,5) Величина 0"/а снижается до 10 МПа. Для случая, когда (5/ = G"2 (К =1) предельная амплитуда снижается до 6 - 8 МПа.

Экспериментально результаты расчета подтверждены при усталостных испытаниях образцов из стали 0ЭГ2С- с отверстием ( = 3). При общем числе циклов нагружения N = 5x10 при (Т = 260 i 4... 6 ,Sffia з поперечном сечении образца около кромки отверстия были обнаружены микротрещины длиной 3. ..30 мкм (рис. 12.). При дальнейших испытаниях с ¡.алыми амплитудами переменных на"ряжений такие трещины з зонах умеренной концентрации напряжений не развивались.

Рис.12. Шкротрещина Рис.13. Трещина в-корне шва (а) и ее раз-в зоне концентратора вигие (б) при нагружении: 260*8 МПа (1), напряжения. 260 ± 6 МПа (2), 260 - 4 МПа (3). .

Наиболее опасными дефектами сварных соединений являются холодные трещина и глубокие непровары с несплавлением кромок (рис. 13а). Рост усталостных трещин в сварных образцах с указанными дефектами происходит при напряжениях 26014 МПа С253 (рис. 136). Невыявление . таких дефектов контролем приводит к разрушению стыков трубопроводов перекачивающих станций в начальный период эксплуатации (рис.1).

Оценка долговечности элементов трубопроводов при нестационарном нагружента. Предложен расчетный метод оценки долговечности сварных соединений с учетом основных факторов при плоском напряженном состоянии С23]; основанный на схеме случайного нагружения, приводимого к блочному. Блок нагружения представляется ступенями, высота которых р^вна максимальным напряжениям (3 maxi, а ширина -чv лу циклов повторения nt этих напряжений в каждой ступени (рис.14).

На каждой ступени блока действуют перемен] э напряжения малой амплитуды (5ai, число циклов в которых пропорционально ширине ступени.. Каждая i -я ступень блока нагружения характеризуется максимальными б"шх1, минимальными (3 mini и средними 6mi напряжениями. Напряженное состояние в стенках трубопровода принимается как плоское с главными напряжениями б,, СГг. За напряжения (У maxi в ступенях блока, нагружения принимается суммарные значения наибольшее главных напряжений б" ей ибеа (« - 1,2) независимо от их направления. Размах^ггах -öemin и амплитуды бе а = ( бетх - 6" emin)/2 переменных главных напряжений определяются расчетно или экспериментально методом тензометрия. Размеры ступеней блока нагружения формируются путем систематизации и обработки данных об изменении средних напряжений от изменения давления Р и температуры Т транспортируемого продукта за определенный период времени (месяц, год) (Эт(РТ). Принимается Сет = б^ш.

Элементы трубопроводов нагружены по несимметричному циклу <Rgi -1), каждому среднему напряжению соответствует своя предельная амплитуда напряжений б"а. При расчете для каждой ступени блока нагружения находили предельные напряжения: или Ö"ai или б maxi и ?0

Л, п2п3 п„ r.i п

УЧ\

ID

\i- г!

.с F

b

Л; tli-i Щ "

Рис.14. Схема блочного нагружения.

уравнение для оценки долговечности при плоском напряженном состоянии и несимметричном цикле имеет вид: пр

ар • N6 где(£пах1 - первое максимальное

д =----------------- ( ig ) предельное напряжение цикла;

п C^maxi N6 - расчетная база кагружения;

2 —Ър—т~ • ni Пр - коэффициент корреляции на-

(С} maxi) пр копленных усталостных повреждений

равный ( SímaXj/б) maxi) f - К

0P=.------------р--------------------------(20)

( б^тах^О^шах^) - К ' f = £( maxi-ni/ (binaX(-n); n - общее число циклов нагружения в блоке; т - число повторений напряжений & maxi в i -й ступени блока; К = 0,6.

Величины т и N6 определяются расчетко или экспериментально. Величина б* maxi определяется с учетом факторов, влияющих на сопротивление усталости (Н. А. Клыков, К И. Труфяков): концентрации напряжений, остаточных напряжений, воздействия коррозионной среды, состояния поверхности, схемы напряженного состояния. Влияние коррозии учитывается коэффициентом Ккор = (5L¡кор/6./ (здесь (э(кор и Сь< - пределы выносливости образцов соответственно в среде и на Еоздухе). При этом величина Сх(кор при бв=400... 120С МПа мало зависит от (Гв. Для соединений труб коэффициент влияния масштабного фактора £ =0,5. Анизотропия свойств металла трубы и ива учитывается коэффициентом Ка = 0,86 (при 600. ..900 МПа). С учетом' вышеизложенного предел выносливости <3^кор = Ка-£-б/К пор = А/Ккор. Величина А для трубных сталей при б в = 60^ .. 1000 МПа в первом приближении принята равной 100 МПа.

Остаточные напряжения в-сварных соединениях следует принимать вдоль сварных швов, как первое главное остаточное напряжение б/ о = = 6т, а поперек швов, как второе главное напряжение Cfeo = 0,5 6/о. Qo=6*t -б"тах и, где бтах и - напряжения при испытании трубопровода.

Максимальное предельное напряжение для i -ступени блока определяется как G^naxi = Öjmi + ©ai, где 6/mi - среднее напряжение, 6 ai - предельная амплитуда напряжений с учетом основных факторов достаточных напряжений, коррозии и др.).

При -со (. R 4 0,- £(maxi > О пр у'б- ак -6,кор • .

6"ai =----------------"-----------------( 21 )

К + (P/k+Rtfo-^k)

1-R б" о

а при 0, Gj maxi > 0. пр <ÍE С<к- G/кор

Gai -------------------------------( 22 )

К + (?<к'Ма + . M°max

1 - R6"o

гдч R<To - коэффициент асимметрии цикла октаэдрических напряжений с учетом остаточных напряжений.

<5/шп+бгшш- G"i о+ б г о

RÖo --------------------------

б) шх+бгшах+ бю+бго б< шах » б/ irax + 6t о - максимальные напряжения цикла с учетом остаточных напряжений; M tnax » 1 + Ра ; Ma = 1 + К 2 ;

62 шах +620 б"2.а tfk кор

Pg - ............; К2 ------; G? к = —-д-----;

и< шах +бю 0/ а Ö-/k кор

о

z-ik о i

?-ík кор - Ка-е-------; T-ta = 0,25£>в; КСкор » Кс+-------;

Кг кор К iîop-i

Kr_--------------- ar 0,6 <V 0,4; ?/k - v^k-00 - l/I;

1 + c¿c(<4- 1)

?2к - № -.\Г5с(к 'р со ; 00 - 1,23 - 0,020^; 0,^= 0,84 - 0,02о(<з-;

*-^-1 уГЬ • £тк кор

К - - Ка) + к|+ 1; ?3к------------;

(5 вк

(эвк « (ЭВ (1 +1,43 ХеСХб"), где б( шах,' бг шх, С>< а, бг'а -- расчетные значения соответственно главных напряжений цикла и амплитуд главных напряжений.

Усталостная долговечность до зарождения усталостной тревдшы имеет размерность отрезка времени, за который построен Олок нагру-жения.

При нормировании дефектов сварных соединений по критерию зарозаеккя усталостных трещин:

п

Л р * л. тр ( 23 )

где Лр и Лтр - расчетная и требуемая долговечность, соответственно.

По разработанной методике расчитана долговечность элементов трубопроводов перекачивающих станций в условиях реального нагруже-ния. Показано, что при коэффициентах концентрации до 2... 3 обеспечивается достаточная долговечность сварных соединений. При коэффициентах концентрации свыше 4 ... 5 в сварных соединениях трубопроводов КС могут образовываться усталостные трещины. Такие выводы подтверждены экспериментально при испытании образцов с дефектами на установке "Шекк" по программе реального нагружения и согласуются с данными о влиянии дефектов сварки на отказы сварных соединений (рис.2).

Расчет прочности кольцевых сварных соединений трубопроводов ' со сквозной трещиной. Определение критических размеров сквозных трешин, при которых разрушение ешэ не переходит в нестабильную ла^ винную стадию, имеет большой практический интерес для разработки методов диагностики трубопроводов, своевременного выявления утечек, позволяет принять обоснованные решения об их остановках и ремонте и не допустить эакритической стадии разрушения.

Проблема живучести конструкции при образовании сквозных трещин (течей) является самостоятельной задачей (В. И. Бурак, Г.Ф.Гордеев, Г. П. Карзов). Оценки с применением механики разрушений содержатся в документах "Научно-методической комиссии по механике разрушения".

Разработана методика расчета трубопроводов со сквозными поперечными трещинами, в которой преодолены известные ограничения аналитических методов решения подобных задач [28,37]. За базовый принят метод суперэлементов, область вокруг вершины трещины моделировалась сингулярным конечным элементом (рис.15).

Расчетные значения коэффициента интенсивности напряжений отрыва К для нескольких длин поперечных трещин сравнивались с кривыми, полученными по точному решению Золиаса, применительно к схеме нагружения растяжением. Выбранная частота сетки обеспечивает относительную погрешность не более б Z. Расчетная схема рассматривала случай, для которого применение аналитических решений затруднено: расчитывалась труба Д 1420 мм, толщиной 1,57 см с окружной трещиной различной длины, осевые усилия пр равнялись 0,5 от кольцевых. Характеристики материала трубы: Е = 2,05 х 10 МПа, V - 0,3, От = 480 МПа, 6в = 600 МПа.

р , мла

12 V

100

200

300 2а.»«

Деформация трубы с тре- Рис.16. Зависимость критичес-щинсй при -гидростатическом кого давления от длины трещины, испытаний.

Ш раа^ .¿оранной методике проведены расчеты прочности указанного участка трубопровода с трещиной, в кольцевом шве. В качестве критерия разрушения использовался критерий Оолиаса с поправкой на пластичность: о

(33 + бу- 7у)(1+У)

Кв 'к

Ш +

2(Г

— агссоз 7Г

ехр

(-

' ПК,с

вба<

( 24 )

3/2

Я/си . Численные

3(9 - "•')

где < й*т + С( 6т + Св) /2]} /2

для упрочняющихся материалов. К,с = 9900 н/см . численные расчеты показали, что критическая длина окружной трещины (рис. 16) для трубопроводов при гидростатическом испытании составляет около 380 мы. Еа рис. 16 точками показаны наблюдавшиеся случаи существования поперечных докритических трещи при испытаниях указанных трубопроводов. При превышении критических длин трещин разрушение переходило в закритическув'стадию с раскрытием сварного стыка по большей части периметра или с выходом на основной металл. Разработанная методика позволяет учитывать упругий изгиб трубопровода.

Влияние параметров испытаний трубопроводов на кинетику- развития и выявляемость дефектов. В целях обоснования регламента предпусковых испытаний трубопроводов исследовались кинетика развития и вкявдяемость дефоктов в .зависимости от основных параметров испытаний: величины испытательного давления Ри, времени выдержи Ь при Ри и цикличности испытаний [18, 36]. Анализпродалось поведение различных дефектов (задиры, риски, надрезы, вмятины, дефекты сварки соед!аен;й и др.) при гидроиспыганиях свыше 50 труб диаметром

от 325 до 1420 мм пассов прогости К52-К60, экспериментального участка трубопровода протяженностью 400 м, диаметром 426 мм из стали 09Г2С, шлейфового трубопровода протяженностью 2 км диаметром 21S мм из труб импортной поставки класса прочности К-55. При исследованиях использовался метод акустической эмиссии ( АЭ), . позволяющий с высокой достоверностью выявлять развивающиеся дефекты. При этом отрабатывались методология, критерии распознавания источников акустической эмиссии и технология АЭ диагностики участков трубопроводов [34 , 39 , 41].

Рис.17. Активность АЭ неразвиваю- Рис.18. Активность АЭ рагвива-щихся дефектов при испытании тру- зающегося дефекта при испыта-бопровода <3 219 х 16 мм. нии трубы 0 101' " м.

Установлено существование 3-х групп дефектов, различающихся по характеру страгивания и развития. К первой группе откосятся дефекты, размеры которых больше критических для данного Ри. Такие дефекты вскрываются до сквозных преимущественно на этапе подьема давления. Дефекты докритических размеров (вторая группа дефектов) стабилизируются на ранней стадии выдержки при Ри в течение 1...2 часов (рис.16).

Кроме дефектов 1-й и 2-й групп а таком протяженном объекте, как участок трубопровода могут быть дефекты, размеры которых близки к критическим при данном Ри (третья группа дефектов). Рост таких дефектов наблюдается в течение всего периода выдержки под испытательным давлением без гарантированного вскрытия до сквозных (рис.17).

Показано, что кинетика' развития и выявляемосгь дефектов в процессе испытаний трубопроводов зависят от размеров дефектов и контролируются в основном величинами Ри и t. Наилучшие услоекя вы-

25

явления (вскрытия до сквозных) опасных и ограничения роста других дефектов обеспечиваются при гидравлических испытаниях до напряжений в стенке трубы 0,95...1,0 от С т стали с ограничением до 1,5... 2 часов времени выдержки при Ри. Увеличение времени t сверх достаточного для вскрытия критических и стабилизации докритических дефектов (1 - 2 ч) приводит к подрастанию дефектов, размеры которых близки к критическим, при этом не гарантируется их вкяЕлегие. Этот вывод подтверждается и практикой эксплуатации отдельных участков трубопроводов, испытанных так называемым проходным давлением, равным рабочему Рр, т.е., по существу, находящихся в условиях длительной выдержки под испытательным давле~ ием. Отказы таких трубопроводов наблюдаются значительно чаще, чем при условии обеспечения Pv > Рр.

Реализация результатов исследований и разработок. Полученные выае расчетными и экспериментальными исследованиями критериальные услозия рг-непрочности сварных соединений основному металлу при наличии пор, смещений, подрезов и их сочетаний в условиях статического нагружения подтверждены полномасштабными испытаниями более ста кольцывых стыков трубопроводов диаметром 219... 820 ш в условиях полигона и в нитке трубопровода (рис.19).

Рис.19. Полно), асштабные испытания. ■> кольцевых стыков'-трубопроводов.

Схема испытаний - нагружэние внутренним давлением с изгибом обеспечивала соотношение главных напряжений в интервале 0,5. ..1, контролируемом тензометрированием. Преиыущэственно соотношение главных напряжений выдергивалось равным 1.

Активизация, кинетика развития и стабилизация дефектов контролировались методом акустической эмиссии. Одновременно отрабаты-26

Еались элементы технической диагностики участков трубопроводов с использованием данного метода.

На основе результатов исследований разработаны [ 21 ] ВСН 012-88 "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ", в которых использованы полученные в работе новые критерии и нормы контроля сварных соединения нефге-газопроводов, в частности:

- введены дифференцированные нормы дефектности сварных соединений подземных газопроводов, нефтепродуктопроводов и трубопроводов перекачивающих станций, учитывающие различия в характере их нагруженности. Предусмотрело повышение требований по ограничению плоскостных дефектов в сварных соединениях сложнонагруженных трубопроводов перекачивающих станций и повышение достоверности их выявления путем широкого использования УЗК в комплексном неразрушаю-щем контроле,- введен критерий нормирования пор по площади потемнения ла.

радиографическом снимке при контроле сварных соединений подземных газопроводов;

- ограничения смещений и подрезов предусматривают учет их взаимодействия;

-■нормирование непроваров и смещений кромок при сварке трубопроводов с малой толщиной стенки, соизмеримой с высотой усиления шва, выполненного с учетом особенностей обеспечения их вязкой прочности.

Разработки по критериям выбора технологических вариантов сварки, обеспечивающим стойкость сварных соеди'"?ний против образования горячих и холодных трещин, регламенту параметров механической неоднородности сварных соединений и геометрической неоднородности при сварке разнотолщинных элементов использованы в ВСН 0бб-89 "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка "С 22 ].

Указанные нормативные документы введены в действие с 1989 г. и в настоящее время являются основными действующими кормами по сварке, контролю и приемке работ в трубопроводном строительстве. Разработка и введение этих норм позволили повысить качество сварных соединений и способствовали снижению к 1996 г. в 1,5. ..2 раза частоты отказов в процессе испытаний и эксплуатации трубопроводов.

С целью обеспечения оперативного контроля сварных соединений в нитке трубопровода, а также при аварийно-восстановительных работах, разработаны технология и средства ускоренной обработки радио-

27

графической пленки СИ, 463. Модуль обработки встроен в кузов автомобиля и позволяет сократить время цикла "контроль - выдача заключения" при радиографировании сварных соединений трубопроводов 0 1420 мм на месте сварки до 40... 45 мин. вместо суток при контроле по схеме "радиографирование - доставка пленки и ее обработка в стационарной лаборатории - доставка заключен™ к месту сварочных работ".

Разработки по технологии акустико-эмиссионной диагностики трубопроводов С34, 39, 40,3 внедрены при обследовании более- 200 переходов через дороги и участков газопроводов на предприятиях РАО "Газпром", "Шсоблгаза" и др. Проведен) ,е обследования позволили выявить опасные для эксплуатации развивающиеся и потенциально оп нке - склонные к развитию дефекты в 8... 15% от общего количества обследованных переходов и участков газопроводов. Достоверность результатов диагностики подтверждена при вскрытии трубопроводов в .естах выявленных дефектов. Развитие нормативного обеспечения, технологий и средств АЭ диагностики в настоящее зреыл продолжается.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов разработок автора составил более 2,9 млн. руб. в ценах 1991 г.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Очаги отказов элементов трубопроводов образуются преимущественно с поверхности элементов в зонах высокой концентрации напряжений и деформаций, вызванной образованием трещин вследствие недостаточной технологической прочности и других плоскостных дефектов сварных соединений, а. также механическими ...звреждениями поверхности и связанным с ниш охрупчиванием материала. Развитие очагов отказов контролируется характером нагруж&ния трубопроводов и (:ак правило проходит стадии подрастания трешины до сквозной, развития сквозной до критической с последующим разрушением в зак-ритической области. Наибольшее время докритического развития трещин (часа .. месяцы) наблюдается в кольцевых сварных соединениях.

2. Элементы газо- нефте- продуктопроводов работают в различающихся условиях случайного нагружения. Линейная часть трубопроводов испытывает действие низкочастотных переменных напря-жгний, вызванных изменением давления и температуры транспортируемого продукта. За период эксплуатации количество циклое нагружения гагспг-свс;;оБ составляет 10... 10 при относительно небольших аып-23

литудах преимущественно до 0,1 от От стали, неЧтгепродуктопроводсв - 10... 10 циклов при более высоких значениях амплитуды в основном до 0,3 от СГТ стали. Элементы трубопроводов перекачивающих станций наряду с указанным нагружением испытывают воздействие высокочастотной составляющей переменных напряжений относительно малой амплитуды величиной до 3... 6 МПа при частотах 37 - 39 Гц на газопроводах и до 4... 7 МПа при частотах 280 - 350 Гц на нефте-продуктопроводах.

3. При близости конструктивно-прочностных характеристик элементов газопроводов и нефте- продуктопроводов вследствие значительного различия в условиях фактической малоцикловой нагруженнос-ти различна и возможность усталостного повреждения. Для элементов линейной части подземных газопроводов практически отсутствуют условия малоциклового разрушения. При анализе усталостной прочности линейной части нефте- продуктопроводов необходимо учитывать возможность усталостных повреждений в зонах повышенной концентрации, напряжений 5... 6), в особенности, в сочетании с коррозионным воздействием продукта, в частности, содержащихся в нефти солевых растворов, задерживающихся в заниженных участках трубопроводов.

4. Установленно, что под воздействием реальных высокочастотных переменных напряжений малой амплитуды ( ба = 4. ..6МПа) в зонах умеренной концентрации напряжений (о3) элементов трубопроводов КС и НС возможно образование усталостных трешин. Их развитие по усталостному механизму происходит только при более высоких значениях ба. при наличие трещинопродобных концентраторов напряжений достаточной глубины возможно как образование, так и развитие усталостных трещин и при указанных амплитудах переменных напряжений. Предложена методика расчетной оценки долговечности элементов трубопроводов перекачивающих станций, учитывающая их фактическое случайное нагружение, как блочное, а также конструктивно-технологические особенности сварных соединений.

5. Естественные технологические пределы формирования объемных дефектов по высоте шва при многопроходной сварке ограничены толщиной отдельных слоев и не превышают длины и ширины дефектов, выявляемых при радиографическом контроле. Показана возможность использования критерия "плошадь потемнения на радиографическом снимке" при оценке допустимости пор в сварных соединениях линейной части трубопроводов. При уменьшении толшины стенки трубопроводов до величины, соизмеримой с еысотой ива, сценка допустимости дефектов сварных соединений по глубине относительно толшины стенки стано-

29

вится консервативной. Расчетом по разработанной методике и экспериментально установлены возможность и условия обеспечения вязкой прочности сварных соединений с непроваром и смещением кромок путем целенаправленного регулирования геометрической формы и относительной прочности шва при сварке тонкостенных трубопроводов.

6. Определены условия равнопрочности сварных швов с композитной прослойкой основному металлу. Относительные величины толщины, высоты мягкого участка прослойки и прочности мягкого и твердого слоев расчитываются в каждом конкретном случае по разработанной в процессе теоретического анализа методике. Деформированное состояние двухслойной композитной прослойки "арактеризуется смешением нейтральной плоскости, в окрестностях которой напряженное состоя-ю'" наиболее жесткое, в сторону участка с большим сопротивлением деформированию. Зоны максимальных концентраций пластических деформаций расположении в центральной корневой части прослойки и в окрестностях точек, расположенных на контактных плоскостях вблизи свободных поверхностей. При наличии трещины в мягком слое двухслойного материала проявляется эффект сдерживания пластических деформаций со стороны твердого слоя, интенсивность которого возрастает по мере приближения периферии зоны пластической деформации к плоскости контакта мягкого и твердого слоев.

7. На основе и при обеспечении общности физических процессов, приводящих к 1.й?азованкю горячих или холодных трещин при сварке

" конструкций и соответствующих образцов, разработанны методы оценки запаса технологической прочности при сварке кольцевых стыков трубопроводов. В качестве критериев выбора технологического варианта сзарки предложены установленные допустимые значения показателей технологической прочности, . определяемые при ис! .тании образцов и обеспечивающие стойкость сварных соединений против образования горячих и холодных трещин с учетом варьирования основных влияющих параметров технологии сварки.

8. Разработанная методика численного моделирования напряженно-деформированного состояния кольцевых сварных соединений трубопроводов со сквозными трещинами позволяет определить критические размеры тредам в зависимости от величины 'нагружения трубопровода внутренним давлением и изгибом и трещиностойкости материала, а также вести анализ формоизменения трубопровода в зоне трещины.

9. Кинетика развития и выямляемость дефектов в процессе предпусковых гидравлических испытаний трубопроводов зависит от размеров дефектов и контролируется в основном величинами испытательного 30

давления и времени выдержки трубопровода при этом давлении. Наилучшие условия выявления ( вскрытия до сквозных) опасных и" ограничения роста других дефектов обеспечивает схема нагружения повышенным испытательным давлением до напряжений 0,95. ..1,0 от С^т стали с ограничением до 1,5 - 2 часов времени выдержки под испытательным давлением. При этом преимущественно на этапе подъема давления выявляются дефекты, размеры которых больше критических для страгива-ния при данной величине давления, в процессе выдержки под испытательным давлением в течение указанного времени полностью реализуется активность докритических дефектов, а также ограничивается рост (без гарантированного раскрытия до сквозных) дефектов, размеры которых близки к критическим.

10. По результатам исследований разработаны основные нормативные документы по сварке и контролю при сооружении магистральных и промысловых трубопроводов ВСН 012-88"Контроль качества и приемка раоот", ВСН 006-89 "Сварка" и другие, внедренные и действующие в, настоящее время на предприятиях АО "Роснефгегазстрой", РАО "Газпром" и др. Годовой экономический эффект от внедрения результатов работы в ценах 1991г. составил свыше 2,9 млн. рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Рахманов А. С. , Тарлинский В. Д., Чабуркин В. Ф. Причины и механизм разрушения кольцевых сварных стыков//Стрсительство трубопроводов. - 1971,- N 4. С. 17-19

2. Сопротивляемость низколегированных трубных сталей образованию холодных трещин при сварке/ В. Ф. Чабуркин, Л С. Лившиц, Э. Л. Макаров и др.// Строительство трубопроводов. - 1971,- N10. -С. 12-15.

3. Оценка стойкости металла шва против образования горячих трещин при сварке /В. Ф. Чабуркин, Л. С. Лившиц, А.С.Рахманов и др. // Сварочное производство. - 1972.- N2.- С. 8-10.

4. Выбор технологии сварки,обеспечивающей стойкость'сварных соединений против образования холодных .трешин / Э. Л Макаров, В. Ф. Чабуркин, А С. Лившиц и др. //Сварочное производство. -1972. - Н 8.- С. 3,0-3?.

5. Чабуркин В. Ф., Земля некая Л. Я Влияние условий сварки стали 15ХИ11С1 на сопротивляемость околошовной зоны образования трещин '/энергетические строительство. - 1975. - N 1. - С. 29-31.

6. Прочность и д^ормышеннал способность сварких •.••лдннышЯ

31

о композитной мягкой прослойкой / О. А. Бакшк, Ю. И. АНИСУ.УО'Л. В. О. Чз-ЗДжин и др. / Сварочное производство. - 1974.- К 10. - С. S-12.

7. Рекомендации по повышению работоспособности сварных соединений магистральных трубопроводов /О. Л. Бакши, д. С. Рахманов, ЕФ. Чабуркин И др.- М.: БШИСТ, 1974. - 21 С.

8. Чабуркин В. Ф. , РахманоЕ А. С. , Шейнкин М. 3. Влияние параметров газоэлектрической сварки на стойкость стали повышенной прсч-ности против образования холодных трещин// Строительство трубопроводов.- 1975.- N 1.- С. 14-16.

9. Душников К А., Чабуркин В. Ф. , Решетов А. Л. Распределение напряжений .от внутреннего давления в сварьых разнотолшданых элементах магистральных газопроводов диаметром Ю20 мм.// Бопросы сварочного производства: Тр. Челябинск, политехи, ин-та. - Челябинск, 1985. - С. 63-67.

10. Чаб'/ркин Е Ф. Холодные трещины при сварке сталей повышен uoil и высокой прочности - М.: Машиностроение, 1С86. - 72 С.

11. Анализ инструментального обеспечения производственного контроля строительно-монтажных работ при сооружении трубопроводов в системе МИннвфтегазстроя/ Eft Чабуркин, Р. Р. Хакимьянов, В. Е Шилов и др. - U.: ВНШСТ, 1987, 117 С.

12. Клыков Е А., Чабуркин В.Ф., Мышенков ЕЕ О нагруженности сварных соединений элементов трубопроводов обвязю; нагнетателей

. компрессорной станции// Оценка надежности магистральных трубопроводов: Тр. ВНЖСТ. - U. , 1987, С. 163 -171.'

13. О зарождении усталостных трещин е сварных соединениях при малых амплитудах переменных напряжений/ H.A. Клыков, В. Е Мышенков, Е Ф. Чзбуркин к др. // Автоматическая сварка. - 1987. - N 4. - С. 16-17.

14. Чабуркин Е Ф. Совершенствование системы обеспечения и контроля качества сварных соединений нефте-газ0пр0Е0Д0в// Неразру-шаюш):й контроль и диагностика трубопроводов: Тр. ВНИКСТ. - М., 1988. - С. 3-9.

15. Чабуркин Е Ф. , Клыков Е А. , Мышенков Е Е Остаточные ¡.ап-ряжения в сварных элементах трубопроводов// Не разрушающий контрол1 И диагностика трубопроводов: Тр. БНИИСТ. - М., 1988. - С. 83-88.

16. Чабуркин Е Ф. , Клыков Е А. , Мышенков 3. К. Оценка напряженного состояния стыковых соединений разнотолщтакых элементов трубопроводов// Строительство трубопроводов.- 1S89. - N 2.-С. 14-16.

17. Чабуркин Е О., Яросдавцев С. И. Расчетная оценка размера lohk пластичной деформации и прочности сварных соединений при ка-

яйчк: острых V - образных концентраторов капряжзний // Автоматиаа-13»: оззрочясгс производства: Тез. докл. научно-технической конфэ-¡.«•жю». с?арге.;:о? Урала и Казахстана, - Ижевск, 1989. • 4.2. - С. 92-

1)4.

13. Eb;-uipoB P.M., Чабуркич 3. Ф., Еинклер 0. а Рациональные

-.члгрм гадроиспуганий// Строительство трубопроводов,- 1989.- N

СЫхикш v.f. Quality Assurance and Control Syuten for PnvlHi'i Structural f,bribers in Building Oil arid Заз Lines in the U33R/.' Proceedings of the 8th International Conference on Offshore ¡A-shanics md /.rctik EntfinMrinw - "he Hague, 1983,- Volume V.-P. 269-276.

• 20. Чаоурчик 3, Ф. , Анксимов Ю. И. , Ярославцев С. И. Нормирование нспропара смещения кромок при вязком разрушений сварных сое-т "^пкостеннкх трубопроводов// Сварочное производство.-13G9. - 'J -J. - С. 41-43.

Огреятельство магистральных и промысловых трубопроводов, г'-э'мтьолъ качеетза и приемка работ. ВСН 012-88 Миннефтегазстрой. /К й Чпэурчая, Р. ?. Хакимьяиов, В. Д. Лебедь и др. М.: ЗНШСТ, 1989. -4 1,- 105 С.

22. Стрскгельствс магистральных и промысловых трубопроводов. Спарта. ЬСН 000-29 Мпшефтегазстрсл. А. Г. Удзель, 1С И. "айцез, В. О. ЧьОурккн -.5 др. М. : ВВКИСТ, 1989. - '216 С.

Cr.aburkm V. F. , Klykov N. A. Durability Assessment of Р:р: 1 me Structural Members m Terns of Acting Loads// Proceeding oi tlw First Рас if i к/ Asia Offshore Mtchamks S»apos»U3i - Si-oul, 1-J,.;0. - Volurrw 1,- p. 361-267.

24. Анисимов It, Ярославцев С. И. , Чабуркин В. о. дьухкрзгср» альная оценка трегданостойкости механически неоднородна' сг. '.г..:;;: сседкнениЛ// Сварные конструкции: Тез. докл. Международной ¡хн ;-' шш - Киев, 1990.- С. 180-181.

£5. C!i,.-birkir, V. г. , Klukov М. А. , MyshenkovV.il. ,?ivJ Hrodaticn of Fatigue Cracks in Welds under Small Airpl11»-:« Cycling ¿tresses// IlVLoc. XIII - (Monreal). 1390.- 1381 - 19 P.

26. Serviso Reliability and Fating Libt ]f Welded Joints ex. Lai f„'e-Si2t'd High-Pressure T-Pieses Prjdueed by Elect ront В-заГ. Veldir«/ V. V. YaUiLovski i, V. F. Chaburkin, A. S. Bolotcv and r.ti. // IIV Doc XIII - ( Моы-e.il). - 15S0. - 1265 - 23 P.

тарлиа-лей I'..Л. . Чабуркан В. О. , Сбарская a IL сли^х-гл-твораюю аг^сч&'гии при csapi» трубопроводов// Строитель-

ство трубопроводов.- 1990.7 N 1.- С. 11-14.

28. Расчет прочности кольцевых сварных соединений методом суперэлементов/ Е Ф. Чабуркин, А. И. Бетанели, В. Э. Агабабов и др. // Строительство трубопроводов. - 1990. - N 2. - С. 29-32.

29. Chaburkin V.F. Strviceability of Pipeline Mambers Containing Flaus// Pipeline Techology Conference. Proceedings. - Ostende, 1990. - Pare B. - P. 13.33-13.37.

30. Чабуркин а Ф. Работоспособность трубопроводов при наличии дефектов// Прогресс и безопасность: Тез. докл. Всесоюзн. научно-практической конф. - Тюмень, 1990. - С. 86-88.

31. Инструкция по технологии сварки i контролю качества сварных соединений трубопроводов технологических блоков. ВИ 005-90. ЕФ. Чабуркин, О. ЕВинклер, Р. Р. Хакимьянов и др. М.: ВНШСТ.1991. -60 С.

32. Chaburkin V.F. The effekt of flaws on serviceability of oil and gas upeline welds// Proceeding of the 10th International Conference on Offshore Mechaniks and Arctik Engineering. -Stavanger, 1991 - Volume Y - P. 77-84.

33. Chaburkin V. F. Analysis of failures and improved requirements to pipeline member.// 2-nd International Conference Pipeline Inspection. - Moscow, 1991 - P.549-552.

34. Flaw propagation in pipelines and diagnostics by acoustical emission method./. V. F. Chaburkin, 0. N. Vinkler, S.A.Strizhkov and oth.//2-nd International Conference Pipeline Inspection - Moscow, 1991 - P. 553-556.

35. Makhutov N. .Chaburkin V. Durability prediction of oil and gaz pipeline members,based on analisis of their actual loadind and serviceability// Proceeding of the Second International Offshore and Polar Engineering Conference - San Francisco, 1992. - Volume II - P. 156-160.

36. Chaburkin V. Flaw propagation kinetics in conditions of oil and gaz pipelines actual .loading // Proceeding of the Second International Offshore and Polar^Engineering Conference -San Francisco, 1992 - Volume II - P. 179-183.

37. Chaburkin V. F., Agababcv V. E. Strength assessment of pipeline members containing through - thickness craoks // Proceedings of the, 11th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Ingineering. - Calgary, 1992. - Volume V - P. 315-318. ":/''' /

38. Чабуркин В. Ф., Шип В. В. Теоретические ' основы сварки

// Сварные строительные конструкции. - Основы проектирования конструкций. Киев: Наукова думка, 1993., Том 1. - С. 107-139.

39. Шип В. а , Муравин Г. Б. , Чабуркин В. Ф.. Вопросы применения метода акустической эмиссии при диагностике сварных трубопроводов // Дефектоскопия. - 1993, N 8, С. 17 - 23.

40. Чабуркин В. Ф. Анализ отказов и выбор методов, диагностики нефте-газопроводов// Материалы Международного конгресса Защита-95. -Москва, 1995. - С 10.

41. Шип В. К , Чабуркин В. Ф. , Дорохова Е. Г. Новые критерии распознавания источников акустической эмиссии при диагностике трубопроводов // Материалы Международного конгресса Зашята-95. - Москва, 1995. - С. 19-20.

42. А. с. N548784 СССР, М. Кл. 2 6 01 N 3/10. Устройство для испытания сварных соединений/В. Ф. Чабуркин, А. С. Рахманов, К.П.Выковец и др. //' Б. И. - 1977. - N 8.

43. А. с. N1431493 СССР, О 01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля сварных швов/ В. Р. Андрианов, Ю. М. Мамонтов, С. А. Фалькевич, а Ф. Чабуркин и др. - 1988. - д. с. п.

44. А. с. N1396715 СССР, Э 01 В 7/00, 11/00. Устройство для измерения перемещений/ КХ М. Мамонтов, В. Р. Андрианов, С. А. Фалькевич, В. Ф. Чабуркин и др. - 1988. - д. с. п.

45. А. с. N1454076 СССР, в 01 N 29/04." Способ определения местоположения источника акустических сигналов в протяженном объекте и устройство для его осуществления/ с. А. Фалькевич, Е Ф. Чабуркин, Р. А. Демиховский и др. - 1988. - д. с. п.

16. А. с. N1620938 СССР, й 03 Д 13/00, 13/08. Обойма катушек для обработки светочувствительных пленок/ Е Н. Федотов, Р. Р. Хакимь-янов, В. Ф. Чабуркин и др, // Б. И. -1991. - N 2.

47. А. с. N1660923 СССР, В 23 К 20/00. Способ многослойной сварки стальных конструкций / В. Ф. Чабуркин, Р. М. Шакиров, 0.11 Винклер и др. // Б. Я - 1991. - N 25.

48. А. с. N1795366 СССР, Б 01 N 29/14. Датчик для регистрации 'сигналов акустической эмиссии/ Р. А. Демиховский, Р. М. Шакиров, В. Ф. Чабуркин и др. // Б. И. - 1993. - N 6.

•19. Положительное решение' о выдаче патента на изобретение N 93-036653/28/030768 от 22.11.95 г. Акустика-эмиссионный де^ктос-коп / ЕВ. Шип, Г. А. Бигус:, В. Ф. Чабуркин и др.