автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Совершенствование методов прогнозирования состояния металлов и остаточных служебных свойств сварных резервуаров, длительно работающих с нефтепродуктами

На правах рукописи

Вотинов Андрей Валерьевич

Совершенствование методов прогнозирования состояния металлов и остаточных служебных свойств сварных резервуаров, длительно работающих с нефтепродуктами

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (в машиностроении)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2004

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Поправка Дмитрий Леонтьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Бледнова Жезфина Михайловна

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Фёдорова Валентина Анатольевна

Ведущая организация: Управление Северо-Кавказского округа Федерального горного и промышленного надзора России, г. Краснодар

Защита состоится «1» июля 2004 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.02 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корпус А, ауд. А-229.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан 31 мая 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

А. В. Пунтус

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К настоящему времени многие капитальные сооружения России, в том числе сварные конструкции объектов хранения нефтепродуктов, технологические трубопроводы и др. исчерпали свой проектный ресурс. В ходе планового диагностического обследования выявлены различные дефекты: трещины и коррозионное поражение. В связи с этим ставится под сомнение возможность длительной безаварийной эксплуатации данных сооружений. Значение этой проблемы выходит далеко за рамки интересов отдельных предприятий машиностроения. Недостоверная оценка основного металла и металла сварных швов конструкций чревата громадными материальными потерями, а также экологическими бедствиями.

В последнее время, в связи с экономическими и организационными причинами, указанная проблема приобрела особую актуальность. В настоящее время парк резервуаров и технологических трубопроводов имеет тенденцию выхода за проектные ресурсы.

Не смотря на проводимые исследования и выпуск ряда нормативных документов, регламентирующих вопросы технической диагностики, оценки безопасности и остаточного ресурса, в этом направлении остались нерешёнными многие вопросы, связанные с установлением безопасных сроков эксплуатации технологических объектов.

Открытым остается вопрос степени опасности того или иного вида микродефекта, либо снижения механических свойств до недопустимого предельного состояния по охрупчиванию, когда даже незначительный микродефект может привести к разрушению. Поэтому сохраняется актуальной необходимость системной обоснованной разработки и применения методов и средств неразрушающего контроля металла, особенно в сварных соединениях резервуаров и технологических трубопроводов для объектив-

ное НАЦИОНАЛЬНА« БИБЛИОТЕКА

ного прогноза, как остаточного ресурса, так и для практического комплексного мониторинга технического состояния.

В связи с этим, совершенствование методов прогнозирования состояния металлов и остаточных служебных свойств сварных резервуаров, длительно работающих с нефтепродуктами является актуальным направлением исследований.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой 4.3.01-5, § 47 по приоритетному направлению «Ресурсосберегающие технологии в материаловедении» Северо-Кавказского отделения Академии технологических наук Российской Федерации.

Автор выражает благодарность за консультации при подготовке диссертации зав. кафедрой материаловедения и автосервиса доктору технических наук, профессору В.П. Артемьеву.

Цель работы; разработка и совершенствование методов прогнозирования остаточных служебных свойств стальных сварных резервуаров, технологических трубопроводов и разработка рекомендаций по оценке их ресурса безопасной эксплуатации.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:

- оценка состояния материала основного металла и металла сварного шва, длительно контактирующих с нефтепродуктами;

- выявление основных факторов; влияющих на преждевременный выход из строя сварных вертикальных резервуаров изготовленных из низколегированных высокопрочных сталей;

- исследование изменения свойств материалов (основного металла и металла сварного шва) конструкций длительно контактирующих с нефтепродуктами;

- разработка и совершенствование методик комплексного применения методов неразрушающего контроля качества основного

металла и зоны сварного шва для оценки прочностных свойств резервуаров с учётом реальных условий их длительной эксплуатации;

- исследование влияния климатических факторов на химический состав и свойства металла сварного шва;

- определение оптимальных режимов сварки резервуаров и технологических трубопроводов при монтажно-восстановительных работах на открытых площадках;

- разработка методов определения расчётного уровня надёжности резервуаров и технологических трубопроводов; .

- разработка рекомендаций по эксплуатации и ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов.

Научная новизна работы заключается в следующем: экспериментально установлено, что основными факторами, влияющими на выход из строя сварных резервуаров и технологических трубопроводов, являются коррозионное и хрупкое разрушение основного металла и металла сварного шва. Разработан новый метод расчёта степени деформации резервуаров в зависимости от избыточного давления, толщины, веса, температуры обечаек и веса покрытия. Предложена математическая модель оценки эффективности неразрушающего контроля сварных соединений на этапе выявления дефектов с использованием методов теории стохастической индикации. Обоснованно и экспериментально доказано, что использование разработанной новой контактной жидкости на основе минерального масла, керосина, этилового спирта и скипидара повышает чувствительность ультразвукового контроля качества основного металла и металла сварного шва при температуре окружающего воздуха от минус 50аС до плюс 50° С. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований впервые предложена модель определения расчётного уровня эксплуа-

тационной надёжности резервуаров и технологических трубопроводов длительно контактирующих с нефтепродуктами.

Практическая значимость. Разработаны методики неразрушающе-го контроля для оценки надёжности и ресурса резервуаров и технологических трубопроводов в процессе эксплуатации. Предложен новый метод расчёта степени деформации резервуаров в зависимости от эксплуатационных факторов. Предложена и экспериментально проверена методика определения прочностных характеристик элементов резервуаров тензомет-рированием. Разработан алгоритм определения ресурса объектов резерву-арного парка на всех этапах эксплуатационного цикла. Разработаны нормативные документы по правилам технической эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов и инструкции по их ремонту.

Полученные научные и практические результаты использованы при разработке нормативных документов:

- «Правила технической эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов и инструкции по ремонту в системе ОАО НК «Роснефть», Часть 1,2002 г.

- «Руководство по ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов». Часть 2,2002г.

Результаты работы используются в учебном процессе КубГТУ.

На защиту выносятся следующие положения:

- представления об основных факторах преждевременного выхода из строя вертикальных сварных резервуаров из низколегированных высокопрочных сталей;

- методы неразрушающего контроля качества основного металл и зоны сварного шва резервуаров в процессе эксплуатации с целью установления возможного срока продления эксплуатации с учётом климатических условий;

- алгоритм определения эксплуатационного ресурса объектов ре-зервуарного парка;

- рекомендации по выбору рациональных режимов сварки при монтажно-восстановительных работах на открытых площадках;

- метод определения расчётного уровня надёжности резервуаров и технологических трубопроводов;

- состав контактной жидкости, повышающей чувствительность ультразвукового контроля качества металла при температуре окружающего воздуха от минус 50° С до плюс 50° С;

- математическая модель оценки эффективности неразрушающего контроля свойств металла сварных резервуаров и технологических трубопроводов с учётом реальных условий эксплуатации;

- нормативные документы и инструкции по правилам технической эксплуатации и ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: «Технический сервис машин», Орёл ,2000г.; на III Всероссийской научной конференции, Пенза, 2000г.; IV Международной научно-технической конференции «Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов», Ульяновск, 2001г.; на VI научно-технической конференции Кубанского Государственного Технологического Университета, Краснодар,2002г.; «Современные материалы и технологии», Пенза, 2002г.; на научно-практической конференции «Экология, экономика, техника и образование», Туапсе, 2002г.;

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 7 статей и 1 тезис докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 116 наименований и

приложения. Работа содержит 155 страниц основного текста, 51 рисунок и 23 таблицы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована важность и актуальность работы, показана научная новизна и сформулирована цель исследования.

В первой главе проведён обзор работ, посвященных анализу технологичности резервуаров и технологических трубопроводов, свойств металлов, применяемых при их изготовлении, методов оценки технического состояния и аварийности за длительный период эксплуатации объектов ре-зервуарного парка. Проанализированы причины преждевременных отказов, разрушений и возможные аспекты оценки остаточных служебных свойств исследуемых объектов.

Анализ показал, что ёмкости (резервуары) объёмом до 50000м3 изготавливают двумя методами: индустриальным, когда изделия изготавливают на заводе по частям и отправляют на место монтажа отдельными секциями, и полистовой способ сборки-сварки непосредственно на месте монтажа.

Экономическая эффективность сложных технических систем (комплексов), таких как нефтебазы, с объектами различного назначения (резервуары, системы магистральных трубопроводов перекачки нефти и нефтепродуктов), за весь период их эксплуатации напрямую зависит от применяемых материалов, качества их производства и показателей долговечности (технического ресурса, срока службы).

По нашему мнению исследования в данном направлении необходимо проводить, используя системный подход, с учетом различных мероприятий и решения задач, которые могут привести к улучшению состояния технических систем, гарантировать приемлемую надежность и продление периода их эксплуатации с учетом требований безопасности.

При решении этой проблемы наибольшее внимание в настоящее время отводится улучшению свойств конструкционных материалов и усовершенствованию технологических процессов, которые обеспечивали бы полную безопасность работы, стабильность свойств и долговечность объекта в реальных условиях их эксплуатации.

Среди этих свойств основными являются: 1) высокие механические свойства, удельная прочность и жесткость; 2) высокая устойчивость к воздействию жидких и газовых агрессивных сред; 3) малая чувствительность к концентраторам напряжений; 4) хорошая свариваемость всеми видами сварки; 5) деформационная способность; 6) недефицитность.

Для изготовления сварных резервуаров используют низколегированные стали в горячекатаном состоянии. Термическая обработка улучшает механические свойства стали, которые, однако, зависят от толщины проката. Особенно важно, что при этом может быть достигнуто значительное снижение температуры порога хладноломкости. Поэтому некоторые марки низколегированных сталей для производства сварных конструкций используют после упрочняющей термической обработки.

Известно, что механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, которая определяется химическим составом, режимом сварки и предыдущей и последующей термической обработкой. Химический состав металла шва зависит от доли участия основного и электродного металлов в образовании шва, взаимодействий между металлом, шлаком и газовой фазой. Свойства сварного соединения зависят не только от свойств металла шва, но и от свойств основного металла в околошовной зоне, от его химического состава и изменяются в зависимости от термического цикла сварки. В этих процессах решающее значение имеет скорость охлаждения металла шва и в первую очередь погонная энергия при сварке.

В обоих случаях сборки резервуаров все сварочные работы выполняют на открытых площадках. Основным способом соединения листов из

рулонированных элементов является сварка в среде защитных газов, которая требует надёжной защиты сварочной зоны от воздействия климатических факторов (влаги, ветра, температуры и др.). Однако анализ информационных данных показывает, что этому вопросу ещё не достаточно уделяют внимания. Влияние ветра на процесс сварки изучено в меньшей степени, чем температура и влажность воздуха.

Проведённый анализ статистических данных на основании контрольно-диагностических работ резервуаров, эксплуатирующихся более 20 лет, показал, что наиболее часто встречающиеся дефекты резервуаров и технологических трубопроводов можно разделить на две группы:

- полученные в процессе изготовления элементов конструкции и при производстве строительно-монтажных и сварочных работ (трещины, не-провары корня шва, шлаковые включения, газовые поры, подрезы, прожоги, наплывы, несоответствие геометрических размеров швов требованиям ГОСТа и смещения стыкуемых кромок);

- появившиеся в процессе эксплуатации резервуаров (усталостные трещины и расслоения металла, коррозионный износ основного металла и сварных швов, местные деформации, неравномерная осадка).

Наиболее опасный дефект обоих групп - трещины. В большинстве случаев они встречаются в вертикальных и горизонтальных швах нижней части первого и второго поясов в местах пересечений.

Проведённый анализ показал, что оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации указанных объектов на основе определения состояния свойств металла сварных резервуаров длительно работающих с нефтепродуктами, является актуальным направлением в совершенствовании методов определения остаточного ресурса резервуаров и технологических трубопроводов.

Во второй главе рассматриваются основные материалы, приведён химический состав сталей применяемых для изготовления резервуаров и

технологических трубопроводов. Сделан анализ результатов экспериментальной оценки остаточных служебных свойств сталей (основного металла и сварных швов) резервуаров длительно работающих (более 25 лет) с компонентами нефтепродуктов. Описаны методики проведения экспериментов по определению прочности сварных соединений, измерению твёрдости, металлографического исследования, химическому анализу. Описана и приведена схема разработанной экспериментальной установки для измерения относительной деформации оболочек резервуара и трубопровода с помощью тензорезисторов.

В третьей главе изложены результаты экспериментальной оценки свойств основного металла и металла сварных швов резервуаров и технологических трубопроводов.

Механические испытания сварных соединений проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 6996-90 (ИСО 4136-89), а основного металла в соответствии с ГОСТ 1497-90. Оценка свойств сварных соединений проводилась по результатам количественного определения прочности сварного шва при растяжении, на ударную вязкость и на изгиб (швом наружу). Для объективной оценки свойств материала были вырезаны образцы из основного металла и металла сварных швов резервуаров эксплуатируемых с компонентами нефтепродуктов в течение 5,10,15 и 25 лет.

Результаты испытаний показали, что механические свойства стали 09Г2С после длительной эксплуатации находятся в поле разброса аналогичных показателей металла резервуаров в исходном состоянии (в основном в пределах стандартного отклонения от среднего значения показателя). В результате действующих в течение длительного времени нагрузок на резервуары (основной металл и сварные соединения) происходят незначительные изменения свойств материала, что можно объяснить характерными процессами деформационного старения, которые сопровождаются постепенным деформированием субструктуры. Упрочнение металла, вы-

звано повышением плотности дислокаций, благодаря процессам пластической релаксации внутренних микронапряжений и не вызывает критических состояний, склонных к трещинообразования.

Температурные зависимости ударной вязкости металла исследуемых образцов (рис. 1) характеризуются постепенным уменьшением ее значения по мере понижения температуры, что достаточно типично для сталей в исходном состоянии применяемых для изготовления резервуаров и трубопроводов.

Рисунок 1 - Зависимость ударной вязкости от температуры

---металл шва; -основной металл;

........ металл зоны термического влияния

При сварке металл сварочной ванны взаимодействует с газовой и шлаковой фазами. В результате этого в ванне развиваются металлургические процессы, определяющие конечный состав и свойства металла шва. Поэтому в работе особое внимание было уделено характеру металлургических процессов и структурному анализу металла шва, зоны термического влияния и сравнению со структурой основного металла.

Известно, что при сварке сталей металл в зоне термического влияния претерпевает структурные и фазовые превращения. Развитие этих процессов, с одной стороны, зависит от технологии и режимов сварки, с другой -от свойств стали, ее класса (перлитный, мартенситный, аустенитный, фер-

ритный и др.) и исходного структурного состояния (отожженное, закаленное, закаленное отпущенное, нагартованное и др.). На характер структурных превращений оказывают влияние также внешние условия: температура окружающей среды, сквозняки, влага и т.п.

При проведении экспериментальных исследований проводили анализ фазовых превращений, протекающих в различных областях (участках) зоны термического влияния, используя кривую распределения максимальных температур и критические точки для стали 09Г2С."

При оценке учитывали тот факт, что критические точки являются, термодинамическими границами фазовых превращений.

Анализ исследований структуры образцов сварных соединений стали 09Г2С показал:

1) микроструктура шва феррито-перлитная, с четко выраженной столбчатой направленностью кристаллов. Избыточный феррит выделился в виде тонких прослоек по границам кристаллов. Внутри кристаллитов слабо выраженная игольчатая видманштеттова структура и мелкие карбиды в небольшом количестве;

2) участок перегрева шириной от 0,2 мм до 0,6 мм имеет микроструктуру феррито-перлитную, с небольшим перегревом. Феррит расположен в виде сетки по границам зерен. Зерно крупное, балл 2-3, ГОСТ 5639-87, видманштетт, балл 2Б;

3) участок нормализации имеет ширину от 1,0 до 1,2 мм, микроструктура феррито-перлитная. Феррит равномерно распределен в виде мелких зерен оскольчатой формы. Границы первичных зерен слабо выражены. Величина зерна первичного балл 5, вторичного - балл 8, видманштетт балл 1В;

4) участок неполной перекристаллизации шириной 1,5 мм имеет зерна феррита и перлита. Структура отражает начавшийся и незавершённый процесс аустенизации перлитных участков основного металла.

Имеются участки перлита без четко выраженного пластинчатого строения разрыхленного вида. Величина первичного зерна - балл 5...6, вторичного - балл 7. Видманштетт - балл 1Б. Полосчатость -балл 1В.

5) основной металл имеет структуру феррита оскольчатой формы и тонко-пластинчатого перлита. Величина зерна - балл 7. Видманштетт - балл 1 А. Полосчатость - балл 1 А. Микроструктура корня шва - мелкозернистая ферритно-перлитная нормализованного характера со слабой направленностью по слоям кристаллизации. Первичное зерно слабо выражено, его величина - балл 6, вторичного - балл 8, ГОСТ 5639-87.

Микроструктурный анализ показывает, что сварные швы, выполненные ручной электродуговой сваркой соответствуют требованиям ГОСТ 5640-68, ГОСТ 5639-87 и не содержат технологических дефектов. Переходная зона имеет мелкодисперсное строение. В зоне термического влияния феррито-перлитная структура с несколько выросшими зернами.

При исследовании сварных конструкций (резервуаров и технологических трубопроводов) химический анализ основного металла и сварного шва является весьма важным для оценки прочности и надежности работы объектов при влиянии различных эксплуатационных условий. Химический состав основного и присадочного материала в значительной степени определяет механические и служебные свойства сварных соединений объектов.

Это связано с тем, что в процессе дуговой сварки состав наплавленного металла (сварного шва) изменяется из-за выгорания (окисления) ряда элементов присадочного материала, поглощения кислорода, азота и водорода воздуха в случае плохой защиты реакционной зоны и смешений с основным металлом.

В экспериментах отбор проб для химического анализа производился согласно ГОСТ 7564-89. Для анализа были отобраны и исследованы образ-

цы основного металла и сварных соединений длительно (более 25 лет) эксплуатируемых резервуаров и технологических трубопроводов с компонентами нефтепродуктов на нефтебазе ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт». При изготовлении резервуаров из сталей марок 09Г2С и 12ГН2МФДЮ сварные швы выполняли ручной электродуговой сваркой. Режимы сварки выбраны по существующей технологии (данные взяты из архивных технологических документов). Стружку для проб брали из нескольких участков сварного шва каждой стали: образец 1 (табл. 1) - стружка шва стали 09Г2С, образец 2 - стружка шва стали 12ГН2МФДЮ.

Результаты химического анализа металла сварных швов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Химический анализ металла сварных швов сталей

09Г2С и 12ГН2МФДЮ

№ образца Содержание элементов, массовая доля %

С Мп Б Р Сг № ■п А1 N Другие элемен.

1 0,15 1,1 0,27 0,025 0,021 - - - -- - - -

2 0,11 1,2 0,3 0,01 0,02 0,3 1,5 0,3 - 0,02 0,02 Мо

Сравнительный химический анализ показал, что при эффективной защите реакционной зоны сварки (отсутствии дефектов в сварном шве) происходит незначительное выгорание легирующих элементов (табл. 1).

Химический состав и структура сварного шва существенно влияет на его коррозионную стойкость. Механизм коррозионных поражений сварных соединений принципиально не отличается от механизма коррозии основного металла. Однако сварное соединение представляет собой сложную неоднородную термодинамически неустойчивую систему, неоднородность которой вызвана различием химического состава, структуры отдельных

зон, геометрии соединения, остаточных напряжений и пластических деформаций в связи с неравномерным нагревом и охлаждением при сварке.

Коррозионную стойкость основного металла и сварных швов резервуаров при хранении различных компонентов нефтепродуктов определяли на основании результатов статистики при эксплуатации объектов в течение 10 лет. Зависимость скорости протекания коррозионных процессов от относительной влажной среды представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Зависимость скорости протекания коррозионных процессов от относительной влажности среды Статистический анализ подтверждает, что очагами коррозионных процессов металла сварных швов резервуаров и технологических трубопроводов являются дефекты, полученные в процессе изготовления элементов конструкции и при выполнении строительно-монтажных и сварочных работ (трещины, непровары корня шва, шлаковые включения, газовые поры, подрезы, прожоги, наплывы, несоответствие геометрических размеров швов требования ГОСТа и смещение стыкуемых кромок). Повреждение поверхностей резервуаров и трубопроводов происходит в результате воздействия влажного морского засоленного воздуха, а внутренних - в результате воздействия агрессивной среды.

Исследованиями факторов, влияющих на свойства и состав металла сварного соединения при проведении сварочных работ на открытых пло-

щадках, установлено, что с увеличением скорости ветра увеличивается содержание азота (рис. 3), что свидетельствует об ухудшении качества защиты зоны сварки. Увеличение концентрации азота и кислорода в металле шва приводило к появлению пористости и снижению механической прочности.

0,03- -

0,02 0,01

0 3 6 9 12 Скорость ветре Ув, м/с

Рисунок 3 - Влияние ветра на содержание азота в металле шва при сварке в среде 1,2,3 - проволока марки Св-08Г2С; ПП-АНЗ; ПП- 1ДСКсоответственно Пористость сварных швов увеличивалась при чрезмерном удлинении дуги, наличии сквозняков и значительном зазоре в соединениях.

Кислород, активный реагент, уменьшает поверхностное натяжение жидкого металла, что способствует образованию на конце электрода более мелких капель и их равномерному переносу в сварочную ванну.

Скорость ветра влияет на содержание водорода в сварном шве. Опыты, проведенные в работе, показывают, что максимальное насыщение водородом происходит в дуге при переносе капель металла, так как при высоких температурах насыщение происходит очень быстро. При дальнейшем снижении температуры растворимость снижается. Водород оказывает отрицательное влияние на качество сварного шва, приводя к образованию трещин.

у ' 1\у

3

Для подтверждения полученных результатов были проведены исследования по сварке образцов изготовленных из сталей Ст 3 и 09Г2С на монтажных площадках. Проведенные исследования показали, что способ сварки определяет тип защиты, ее химическую активность, а режим сварки изменяет долю основного металла и объем жидкого флюса, участвующих в химических реакциях, что, естественно, влияет на химический состав металла шва и его свойства. Механические свойства металла зависят в основном от скорости его охлаждения и пластических деформаций растяжения, возникающих в металле шва при его остывании.

Установлено, что влияние исследуемых факторов можно ограничить надежной защитой сварочной ванны и компенсировать повышением мощности дуги.

С помощью оптико-механического тепловизора методом сканирующей пирометрии в нижнем поясе РВС изготовленного из стали 09Г2С была обнаружена коррозионная язва, теплограмма которой представлена на рисунке 4. В результате натурных измерений деформаций и напряжений в зоне дефекта в течение длительного времени наблюдения при самом неблагоприятном сочетании нагрузок на основе, использования тензорези-сторных преобразователей и статистической обработки результатов измерения при объёме выборки п=18 математическое ожидание «внешнего» фактора максимального напряжения изменялось от до

Шу2 = 450МПа.

С появлением коррозионной язвы и дальнейшим развитием процесса коррозии интенсивность реально действующих напряжений в области дефекта стремительно растет, а уровень надежности конструкции резко падает. Пропорционально этому растет величина экологического риска.

В четвертой главе 4 приведены результаты исследований влияния температуры окружающей среды и компонентов нефтепродуктов на напряженно-деформированное состояние вертикальных цилиндрических

Рисунок 4 - Теплограмма коррозионного износа стали в нижнем поясе резервуара (снимок получен на расстоянии 3 метров от корпуса резервуара) резервуаров. Впервые предложен метод расчета, учитывающий влияние температуры окружающей среды и компонентов нефтепродуктов на напряженно-деформированное состояние вертикальных цилиндрических резервуаров на основании принципа независимого действия сил. Напряженно-деформированное состояние резервуара может быть представлено как суперпозиция термоупругого состояния и краевого эффекта. В рассматриваемом случае термоупругие напряжения не возникают, а термоупругие перемещения представлены перемещением вдоль образующей стенки и радиальным перемещением а>т = а-Я-¿и, где Дт- коэффициент линейного температурного расширения, радиус резервуара. Полные радиальные перемещения стенки

Для определения компонентов краевого эффекта рассмотрим дифференциальное уравнение цилиндрической оболочки при отсутствии силовой нагрузки

где <у*- радиальное перемещение средней поверхности стенки;

Eh 4 R'D

жесткость стенки.

P = , Е- модуль упругости, А- толщина стенки, D- цилиндрическая

Решение дифференциального .уравнения /1.") fivneT иметь виц

.-Г.

=р' - cos А > - Gocos Р. 1 •

(2)

где А/„ и £?„- изгибающий момент и поперечная сила в опорной части оболочки.

Угол поворота нормали к середине поверхности

Усилия М0 и б0 определяем из граничных условий. При х=0 в случае жесткого соединения стенки с днищем шк = -о7,^— = 0. Тогда,

йх

М, = -1ргОтт&„ = ^'Яс/. (3)

Такие же формулы для компонентов М0 и О, получаются при решении уравнений совместности деформации при осесимметричном изгибе длинных цилиндрических оболочек.

Решение уравнения (1) примет вид

ок =ГА( этД, +со %Р,)ат.

Для изгибающего момента и поперечной силы получим следующие

выражения

Ма =-2р1 DC"-(cos0, -sinр,)а>г Q^4p'Drp- cos p.

(4)

Кольцевое продольное усилие равно

Fh

N = -—C-(cosP1 + sin р„)тт R

(5)

Односторонний постоянный по высоте нагрев стенки солнечной радиацией представим функцией принимающей значение r = 7,„cos0 при и равной нулю на остальной части оболочки. Здесь, Т„- ам-

плитуда температуры, © - угловая координата. Эта функция изменения температуры стенки аппроксимируется рядом Фурье:

Л©) = 7; (0,318 + 0,5 cos © + 0,212 cos 20) (6)

Такое расположение позволяет проводить расчет на каждую гармонику в отдельности, а результаты складывать.

По приведенным выше формулам был приведен расчет изменения объема резервуара за счет деформации в процессе его наполнения нефтепродуктам при разных значениях температуры окружающей среды и самого нефтепродукта, что приводит к возникновению дополнительного напряженно-деформированного состояния объекта.

Анализ результатов расчета по разработанной методике учитывает влияние на вместимость резервуаров давления нефтепродукта на стенки, избыточного давления, толщин обечаек, веса покрытия, снегового покрова, веса и температуры обечаек, действия моментов, возникающих из-за раз-нотолщинности обечаек.

В пятой главе приведены результаты исследований совершенствования методов технической диагностики, оценки остаточного ресурса и безопасности эксплуатации резервуаров для хранения компонентов нефтепродуктов.

Разработана и экспериментально проверена математическая модель оценки эффективности методов неразрушающего контроля сварных соединений на этапе выявления дефектов с исследованием методов теории стохастической индикации. Следует отметить, что обеспечение уровня достоверности НК может быть достигнуто как за счет улучшения характеристик дефектоскопа и обучения оператора приемам более эффективного контроля, так и за счет проведения контроля каждого соединения несколькими операторами (экстенсивный путь).

Экспериментально установлено, что ультразвуковой контроль в настоящее время является единственным методом, позволяющим выявлять в тавровых и нахлесточных сварных соединениях внутренние трещины с раскрытием менее 0,2 мм и непровары в корне шва.

Разработана и экспериментально проверена новая контактная жидкость для проведения ультразвукового контроля металла при различных температурах окружающей среды (от минус 50°С до плюс 50°С), содержащая (в весомом соотношении, %): минеральное масло 40-60, керосин 2030, этиловый (бутиловый) спирт 10-15, скипидар 10-15%, предложенная контактная жидкость обеспечивает надежный акустический контакт и повышает чувствительность метода контроля.

Исследован важный вопрос выбора метода НК для определения качества материала вертикальных резервуаров.

Для повышения уровня оценки состояния материалов резервуаров разработан алгоритм комплексного контроля конструкции на всех ее этапах жизненного цикла.

Основные выводы

1. В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований установлено, что коррозионное и хрупкое разрушения металла (основного металла и сварного шва), являются основными факторами выхода из строя сварных резервуаров и технологических трубопроводов. Причиной разрушения материалов является комплексное воздействие компонентов нефтепродуктов и атмосферных сред, вследствие сильного окисления.

Наиболее заметные изменения физико-химических свойств материала под влиянием эксплуатационных воздействий происходит в локальных участках, где расположены дефекты, концентраторы напряжений.

2. Экспериментально установлено, что с появлением коррозионной язвы и дальнейшим развитием процесса коррозии интенсивность действующих напряжений в области дефекта стремительно растёт, а уровень надёжности резко падает.

3. При сварке термообработанных низколегированных сталей на участках зоны термического влияния может происходить разупрочнение металла под действием высокого отпуска с образованием структур тростита или сорбита отпуска. Для получения равнопроч-ности металла сварного соединения необходимо: выбор режимов сварки производить по предложенной номограмме; сварку вести длинными участками шва.

4. Установлено, что при сварке на открытых площадках на химический состав и структуру металла сварного шва и зоны термического влияния оказывают погодные факторы: пониженная температура, повышенная влажность и ветер. Эти факторы влияют на металлургические процессы сварочной ванны и насыщение металла азотом, кислородом и водородом.

5. Определены оптимальные технологические режимы проведения сварочных работ в процессе монтажно-восстановительных работ на открытых площадках.

6. Разработан новый метод расчета степени деформации резервуаров в зависимости от избыточного давления, толщины обечаек, веса покрытия, веса и температуры обечаек и веса покрытия.

Предложенный метод позволяет более просто рассчитать напряженно-деформированное состояние стальных вертикальных резервуаров при характерных случаях температурных воздействий в период эксплуатации.

7. Впервые предложена модель определения расчётного уровня эксплуатационной надёжности резервуаров и технологических трубопроводов, длительно контактирующих с нефтепродуктами.

8. Исследованиями установлено, что в процессе монтажно-восстановительных работ на открытых площадках для контроля качества сварных соединений и основного металла может успешно

применяться ультразвуковой метод контроля, позволяющий определить место и размеры дефектов, а для определения качества угловых швов является - основным.

9. Обосновано и экспериментально доказано, что использование разработанной новой контактной жидкости на основе минерального масла, керосина, этилового спирта повышает чувствительность ультразвукового контроля качества основного металла и металла сварного шва при температуре окружающего воздуха от минус 50° С до плюс 50° С.

10. Предложена математическая модель оценки эффективности нераз-рушающего контроля сварных соединений на этапе выявления дефектов с использованием методов теории стохастической индикации, которая позволяет достаточно полно оценивать уровень достоверности определенного метода НК.

11. Предложен алгоритм определения ресурса резервуаров и технологических трубопроводов на всех этапах их жизненного цикла. Эти результаты исследований могут быть использованы для проверки существующих и монтажа новых резервуаров.

12. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке проектов нормативных документов:

-«Правила технической эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов и инструкции по ремонту в системе ОАО «Рос-нефть-Туапсенефтепродукт» 2002; -«Руководство по ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов в системе ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» 2002;

Внедрены в ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» и ОАО «Роснефть-Туапсинский НПЗ», а также в учебный процесс КубГТУ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Вотинов А.В., Поправка Д.Л. Бабенко Н.Ф. Анализ технического состояния резервуаров и трубопроводов, длительно работающих с компонентами нефтепродуктов // Математическое моделирование физических, экономических, социальных систем и процессов. Труды IV международной научно-технической конференции, Ульяновск,2001. - С.49-50.

2. Вотинов А.В., Поправка Д.Л., Бабенко Н.Ф. Функциональная зависимость между уровнем надежности резервуарных и трубопроводных конструкций и коэффициентом запаса // Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов. Труды IV международной научно-технической конференции, Ульяновск,2001. - С.51-53.

3. Поправка Д.Л., Вотинов А.В., Тетюцкий Е.Ю. Статистический анализ причин аварийности, возникающих отказов и дефектов резервуаров, длительно работающих с компонентами нефтепродуктов // Современные материалы и технологии. Международная научно-техническая конференция. Пенза, 2002. - С.132-135.

4. Вотинов А.В., Клюкова Н.П. Методика определения расчётного уровня надежности резервуаров и трубопроводов для нефтепродуктов // Труды КубГТУ, Краснодар, 2002. - С.94-98.

5. Вотинов А.В., Поправка Д.Л., Иосифов В.В. Разработка методов оценки состояния металлов сварных конструкций длительно работающих с нефтепродуктами // Экология, экономика, техника и образование. Труды научно-практической конференции, Туапсе, 2002. - С. 3844.

6. Поправка Д.Л., Лукьяненко А.В., Вотанов А.В., Сухонников Б.С. Моделирование процесса кристаллизации металла сварочной ванны на прозрачных аналогах.

7. Поправка Д.Л., Бабенко Н.Ф., Вотинов А.В. Методика расчета завих-рителя горелки для электродуговой сварки в среде защитных газов // Труды третьей Всероссийской научно-технической конференции, г. Пенза, 2000.-С. 131-133.

8. Вотинов А.В., Инякин ДА, Бабенко Н.Ф. К вопросу оценки достоверности выявления дефектов в сварных соединениях неразрушающи-ми методами контроля // Сварка и контроль 2004. Труды Всероссийской с международным участием конференции, Пермь, 2004.

И0985

Подписано в печать Л/£~.05. 94)ОЧг Зак. Кг -f-flS Тираж ¿ОО

Лиц. ЛД№10-47020 от 11.09.2000 Типография КубГТУ. 350058, Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕЗЕРВУАРОВ

И МЕТАЛЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1.1 Условия проведения монтажно-восстановительных работ на резервуарах.

1.2 Факторы, влияющие на качество сварных соединений объектов резервуарного парка.

1.3 Анализ методов неразрушающего контроля материалов применяемых при монтаже и эксплуатации резервуаров.

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Определение прочности сварных соединений.

2.2 Механические испытания на ударный изгиб.

2.3 Измерение твердости.

2.4 Металлографические исследования.

2.5 Химический анализ.

2.6 Методика измерения напряженного состояния.

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СВОЙСТВ ОСНОВНОГО

МЕТАЛЛА И МЕТАЛЛА СВАРНЫХ ШВОВ РЕЗЕРВУАРОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ.

3.1 Исследование структуры и свойств металла шва и зоны термического влияния.

3.2 Химический анализ и коррозийная стойкость материала.

3.3 Исследование факторов, влияющих на свойства и состав металла сварного соединения при проведении монтажно-восстановительных работ на открытых площадках.

3.4 Определение прочностных характеристик элементов конструкции резервуаров и технологических трубопроводов.

3.4.1 Определение числовых показателей нагрузок для расчета реальных значений экологического риска эксплуатации резервуаров

Выводы.

Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И КОМПОНЕНТОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ.

4.1 Предпосылки к расчету напряженно-деформированного состояния резервуаров.

4.2 Расчетная модель деформирования резервуаров.

4.3 Разработка рекомендаций к методам проектирования резервуаров для нефтепродуктов.

4.3.1 Теоретическое обоснование расчетного уровня надежности резервуаров.

4.4 Определение оптимального уровня надежности объектов резервуарного парка.

Выводы.

Глава 5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ, ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕЗЕРВУАРОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ.

5.1 Обоснование и предпосылки оценки достоверности выявления дефектов в металлах сварных конструкций неразрушающими методами контроля.

5.2 Выбор методов неразрушающего контроля для оценки надежности и ресурса резервуаров.

5.2.1 Методика экспериментального определения качества материала сварных соединений ультразвуковым методом контроля.

5.2.2 Исследование возможности применения тепловой дефектоскопии для определения качества металла резервуаров в процессе их эксплуатации.

5.3 Рекомендации к оценке состояния сварных резервуаров длительно работающих с нефтепродуктами.

Выводы.

Задачи технической диагностики и оценки остаточного ресурса опасных промышленных объектов (нефтепроводов, объектов хранения нефтепродуктов, энергетических установок) не относятся к числу принципиально новых научных и инженерных задач. Их концептуальные и методические формулировки рассматривались в работах [6, 7]. Однако в последнее время, в связи с экономическими и организационными причинами, они приобрели особую актуальность. К числу экономических относятся объективные тенденции создания объектов с большими поражающим потенциалом, старения парка оборудования, резервуаров, трубопроводов с массовым выходом за проектные ресурсы, снижения уровня производственной и технологической дисциплины, ухудшение ремонтной базы. Организационные причины связаны со структурными изменениями системы Госгортехнадзора России и становлением института независимой экспертизы [55].

Не смотря на широкие исследования и выпуск ряда нормативных документов, регламентирующих вопросы технической диагностики, оценки безопасности и остаточного ресурса, в этом направлении остались значительные методические проблемы [55, 98].

Открытым остается вопрос степени опасности того или иного вида структурной поврежденности для образования и развития конкретного вида микродефекта, либо снижения механических свойств до недопустимого предельного состояния по охрупчиванию, когда даже незначительный микродефект может привести к разрушению. Поэтому сохраняется актуальной необходимость системной обоснованной разработки применения методов и средств неразрушаю-щего контроля металла, особенно в сварных соединениях резервуаров и технологических трубопроводов для объективного прогноза, как остаточного ресурса, так и для практического комплексного мониторинга технического состояния.

В связи с этим задача оценки остаточного ресурса безопасной эксплуатации указанных объектов на основе оценки состояния свойств металла сварных резервуаров длительно работающих с нефтепродуктами, является актуальным направлением в совершенствовании оценки безопасности и остаточного ресурса резервуаров и технологических трубопроводов.

Решение этих задач в настоящее время практически сводится к [67]:

- продлению ресурса эксплуатации (при нормативных рабочих нагрузках) и назначению сроков периодического контроля состояния объектов (резервуаров, трубопроводов и др.);

- продлению ресурса при условии снижения рабочих нагрузок и учета климатических условий региона;

- прекращению эксплуатации объекта, его ремонт или замена.

Целью настоящей работы является разработка и совершенствование методов прогнозирования остаточных служебных свойств стальных сварных резервуаров, технологических трубопроводов и разработка рекомендаций по оценке их ресурса безопасной эксплуатации.

В задачи исследования входило:

- оценка состояния материала основного металла и металла сварного шва, длительно контактирующих с нефтепродуктами;

- выявление основных факторов, влияющих на преждевременный выход из строя сварных вертикальных резервуаров изготовленных из низколегированных высокопрочных сталей;

- исследование изменения свойств материалов (основного металла и металла сварного шва) конструкций длительно контактирующих с нефтепродуктами;

- разработка и совершенствование методик комплексного применения методов неразрушающего контроля качества основного металла и зоны сварного шва для оценки прочностных свойств резервуаров с учётом реальных условий их длительной эксплуатации;

- исследование влияния климатических факторов на химический состав и свойства металла сварного шва;

- определение оптимальных режимов сварки резервуаров и технологических трубопроводов при монтажно-восстановительных работах на открытых площадках;

- разработка методов определения расчётного уровня надёжности резервуаров и технологических трубопроводов;

- разработка рекомендаций по эксплуатации и ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов.

Научная новизна работы заключается в следующем: экспериментально установлено, что основными факторами, влияющими на выход из строя сварных резервуаров и технологических трубопроводов, являются коррозионное и хрупкое разрушение основного металла и металла сварного шва. Разработан новый метод расчёта степени деформации резервуаров в зависимости от избыточного давления, толщины, веса, температуры обечаек и веса покрытия. Предложена математическая модель оценки эффективности неразрушающего контроля сварных соединений на этапе выявления дефектов с использованием методов теории стохастической индикации. Обоснованно и экспериментально доказано, что использование разработанной новой контактной жидкости на основе минерального масла, керосина, этилового спирта и скипидара повышает чувствительность ультразвукового контроля качества основного металла и металла сварного шва при температуре окружающего воздуха от - 50° С до + 50° С. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований впервые предложена модель определения расчётного уровня эксплуатационной надёжности резервуаров и технологических трубопроводов длительно контактирующих с нефтепродуктами.

Практическая значимость. Разработаны методики неразрушающего контроля для оценки надёжности и ресурса резервуаров и технологических трубопроводов в процессе эксплуатации. Предложен новый метод расчёта степени деформации резервуаров в зависимости от эксплуатационных факторов. Предложена и экспериментально проверена методика определения прочностных характеристик элементов резервуаров тензометрированием. Разработан алгоритм определения ресурса объектов резервуарного парка на всех этапах эксплуатационного цикла. Разработаны нормативные документы по правилам технической эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов и инструкции по их ремонту.

На защиту выносятся следующие положения:

- представления об основных факторах преждевременного выхода из строя вертикальных сварных резервуаров из низколегированных высокопрочных сталей;

- методы неразрушающего контроля качества основного металл и зоны сварного шва резервуаров в процессе эксплуатации с целью установления возможного срока продления эксплуатации с учётом климатических условий;

- алгоритм определения эксплуатационного ресурса объектов резервуарного парка;

- рекомендации по выбору рациональных режимов сварки при монтажно-восстановительных работах на открытых площадках;

- метод определения расчётного уровня надёжности резервуаров и технологических трубопроводов;

- состав контактной жидкости, повышающей чувствительность ультразвукового контроля качества металла при температуре окружающего воздуха от - 50° С до + 50° С;

- математическая модель оценки эффективности неразрушающего контроля свойств металла сварных резервуаров и технологических трубопроводов с учётом реальных условий эксплуатации;

- нормативные документы и инструкции по правилам технической эксплуатации и ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований выполнено установлено, что коррозионное и хрупкое разрушения маталла (основного металла и сварного шва), являются основными факторами выхода из строя сварных резервуаров и технологических трубопроводов. Причиной разрушения материалов является комплексное воздействие компонентов нефтепродуктов и атмосферных сред, вследствие сильного окисления.

Наиболее заметные изменения физико-химических свойств материала под влиянием эксплуатационных воздействий происходит в локальных участках, где расположены дефекты, концентраторы напряжений.

2. Экспериментально установлено, что с появлением коррозиолнной язвы и дальнейшим развитием процесса коррозии интенсивность действующих напряжений в области дефекта стремительно растёт, а уровень надёжности резко падает.

3. При сварке термообработанных низколегированных сталей на участках зоны термического влияния может происходить разупрочнение металла под действием высокого отпуска с образованием структур тростинта или сорбита отпуска. Для получения равнопрочности металла сварного соединения необходимо: выбор режимов сварки производить по предложенной номограмме; сварку вести длинными участками шва.

4. Установлено, что при сварке на открытых площадках на химический состав и структуру металла сварного шва и зоны термического влияния оказывают погодные факторы: пониженная температура, повышенная влажность и ветер. Эти факторы влияют на металлургические процессы сварочной ванны и насыщение металла азотом, кислородом и водородом.

5. Определены оптимальные технологические режимы проведения сварочных работ в процессе монтажно-восстановительных работ на открытых площадках.

6. Разработан новый метод расчета степени деформации резервуаров в зависимости от избыточного давления, толщины обечаек, веса покрытия, веса и температуры обечаек и веса покрытия.

Предложенный метод позволяет более просто рассчитать напряженно-деформированное состояние стальных вертикальных резервуаров при характерных случаях температурных воздействий в период эксплуатации.

7. Впервые предложена модель определения расчётного уровня эксплуатационной надёжности резервуаров и технологических трубопроводов длительно контактирующих с нефтепродуктами.

8. Исследованиями установлено, что в процессе монтажно-восстановительных работ на открытых площадках для контроля качества сварных соединений и основного металла может успешно применяться ультразвуковой метод контроля, позволяющий определить место и размеры дефектов, а для определения качества угловых швов является - основным.

9. Обосновано и экспериментально доказано, что использование разработанной новой контактной жидкости на основе минерального масла, керосина, этилового спирта повышает чувствительность ультразвукового контроля качества основного металла и металла сварного шва при температуре окружающего воздуха от - 50° С до + 50° С.

Ю.Предложена математическая модель оценки эффективности неразру-шающего контроля сварных соединений на этапе выявления дефектов с использованием методов теории стохастической индикации, которая позволяет достаточно полно оценивать уровень достоверности определенного метода НК.

11 .Предложен алгоритм определения ресурса резервуаров и технологических трубопроводов на всех этапах их жизненного цикла. Эти результаты исследований могут быть использованы для проверки существующих и монтажа новых резервуаров. 12. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований использованны при разработке проектов нормативных документов:

- «Правила технической эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов и инструкции по ремонту в системе ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» 2002; -«Руководство по ремонту стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов в системе ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» 2002;

Внедрены в ОАО «Роснефть-Туапсенефтепродукт» и ОАО «Рос-нефть-Туапсинский НПЗ», а также в учебный процесс КубГТУ.

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - М.: Наука, 1969. - 215с.

2. Астафьев А.В. Окружающая среда и надежность, М.: Госэнергоиздат, 1965.

3. Автоматизация схемотехнического проектирования на мини-ЭВМ / под ред. Анисимова В.И. -Л.: Издательство Ленинградский университет 1983. -200 с.

4. Ардентов В.В., Руссо В.Л., Федоренко Г.А. Сварка в среде защитных газов при сносящихся воздушных потоках. Сборник «Сварка». №14 - Л.: Судостроение, 1971.

5. Афонская Г.П., Николаева А.А., Прохоров В.А., Филиппов В.В. Систематизация и моделирование отказов сооружений для хранения нефтепродуктов. Якутск: ЯГУ, 1997.

6. Алешин Н.П. Современные диагностические системы для контроля изделий машиностроения. Сварка и родственные технологии в современном мире. Материалы межд. НТК, Том 1, Санкт-Петербург, 2002 С. 71-75.

7. Апросимов B.C., Слепцов О.И., Егоров Ю.И., Лиглаев А.В. Оценка напряжения разрушения сосудов давления при низких климатических температурах / Инф. Материалы стран членов СЭВ. Киев, 1989. - Вып. 36 - С. 38.

8. Болотин В.В Ресурс машин и конструкций, М.; Машиностроение. 1990 -448 с.

9. Бигус Г.А. Методика применения акустических методов контроля при оценке остаточного ресурса резервуаров и трубопроводов. Сварка и родственные технологии в современном мире. Материалы межд. НТК. Том 2, Санкт-Петербург, 2002. - С. 43-46.

10. Борисов А.А. Климаты СССР. М.: Просвещение, 1967.

11. Бурмистров В.П. Обеспечение качества неразъемных соединений и полуфабрикатов. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1985 - 222 с.

12. Безопасность России. Региональные проблемы безопасности. Красноярский край. М.: Знание, 2001 - 576 с.

13. Волкович В.А., Волошин А.Ф., Заславский В.А., Ушаков И.А. Модели и алгоритмы оптимизации надежности сложных систем. Киев: Наукова Думка, 1993-312 с.

14. Вотинов А.В. Поправка Д.Л., Тетюцкий Е.Ю. Статический анализ причин аварийности, возникающих отказов и дефектов резервуаров длительно работающих с компонентами нефтепродуктов. Межд. НТК. «Современные материалы и технологии». Пенза, 2002. - С. 157-160.

15. Вотинов А.В., Поправка Д.Л., Бабенко Н.Ф. Функциональная зависимость между уровнем надежности резервуарных и трубопроводных конструкций и коэффициентом запаса. Труды IV межд. НТК. Ульяновск, 2001. - С. 1518.

16. Вотинов А.В., Поправка Д.Л., Клокова Н.П. Методика определения расчетного уровня надежности резервуаров и трубопроводов для нефтепродуктов. Труды КубГТУ. Краснодар, 2002 - С. 57-60.

17. Вотинов А.В., Поправка Д.Л., Иосифов В.В. Разработка методов оценки остояния металлов сварных конструкций длительно работающих с нефтепродуктами. Труды НТК. Туапсе, 2002 - С. 24-29.

18. Вощанов А.К. Разработка теневого метода ультразвукового контроля сварных стыков стержней железобетонных конструкций. Дис. канд. техн. наук. М.: МВТУ им Н.Э. Баумана, 1984.

19. Вотинов А.В., Поправка Д.Л. Моделирование процесса кристализации металла сварочной ванны на прозрачных аналогах. Сборнк трудов межд. конференции «Технический сервис машин». Орел, 2000 г. С. 35-38.

20. Винокуров В.А., Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности. М.: Машиностроение, 1996. - 576 с.

21. Власов В.Т. Роль и проблемы диагностики состояния конструкционных материалов. Сварка и родственные технологии. Том.2., Материалы межд. НТК. Санкт-Петербург, 2002 - С. 34-38.

22. Власов В.Т. Физическая основа метода магнитной памяти металла, Сборник «Материалы Н-ой межд. НТК «Диагностика оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла». М., 2001 г.

23. Волченко В.Н. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. М.: Металлургия, 1979 - 80 с.

24. Венцель С.Е. Теория вероятностей. Госиздат, М., 1962.

25. Горицкий В.Н. Неразрушающий метод контроля диагностирования охруп-чивания и изменения характеристик трещиностойкости. «Экология окружающей среды и защита от коррозии», 1998. №1 - С. 15-19.

26. Гумбель Э. Статистика экстремальных явлений. М.: МИР, 1965 - 125 с.

27. Гасик М.И., Петров Ю.М. Металлургия высокомарганцевой стали. Киев: Издательство Техника. 1990.

28. Гетьман А.Ф., Козин Ю.Н. Неразрушающий контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления. М.: Энергоатомиздат, 1997-288 с.

29. ГОСТ 26-2044-83 швы стыковых и угловых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля.

30. ГОСТ 1497-84 (СТ СЭВ 471-77). Методы испытаний на растяжение.

31. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.Д., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. М.: Стройздат, 1984. - 679 с.

32. Государственный доклад МЧС России о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации о чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера в 1999 г. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 2000. - № 5. - С. 4-172.

33. Гултевич А.Д., Этингер JI.A. Механизация и автоматизация сварочного производства. М.: Машиностроение, 1979 - 200 с.

34. ГОСТ 26388-84. Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образования холодных трещин при сварке плавлением. М.: Издательство стандартов, 1985. - 22 с.

35. ГОСТ 19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности». Общие технические условия.

36. Гумеров А.Г., Зайнулин Р.С., Ямалеев К.Н., Росляков А.В. Строение труб нефтепроводов М.: Недра, 1995 - 216 с.

37. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Издательство стандартов. 1989 - 82 с.

38. Гриб В.В. Диагностика технического состояния оборудования нефтегазо-химических производств. Справочник и методическое пособие. М., 2002 - 206 с.

39. Длин A.M. Математическая статистика в технике. М.: «Советская наука». 1958-230 с.

40. Дубров A.M. Последовательный анализ в статистической обработке информации. -М.: «Статистика» 1976. 180 с.

41. Дель Д.Г. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971 - 110 с.

42. Заславский В.А., Каденко И.Н. Роль и место методов неразрушающего контроля для обеспечения надежности и долговечности сложных систем свысокой ценой отказа. Информационно-рекламный бюллетень. Неразру-шающий контроль. 1999. №1 - С. 15-22.

43. Элементы теории испытаний и контроля технических систем. (Под ред. Юсупова P.M.) Л.: Энергия, 1978 - 242 с.

44. Иванцов О.М. Надежность и эколгическая безопасность магистральных трубопроводов России. Сборник трудов межд. НТК. Киев, ноябрь 1998, ИЭС им. Е.О. Патона - С. 99-109.

45. Кудрюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращение в железе и стали. -М.: Наука, 1977-238 с.

46. Колкунов Н.В. Основы расчета упругих оболочек. М.: Высшая школа, 1972-296 с.

47. Кондруцкая Е.Т. Устройство для автоматического предупреждения о предельной силе ветра. «Речной транспорт», 1968. №3. - С. 48-52.

48. Квирикадзе Т.Г., Новожилов Н.М., Савин В.К. Влияние ветра на газовую защиту при сварке в СО2 Автоматическая сварка, 1968. - №7 - С. 10-14.

49. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции (технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве) М.: Высшая школа, 1991 - 338 с.

50. Кильдыш И.В. Типовые синоптические процессы, оказывающие влияние на формирование погоды в р-не Туапсе. Отчет о НИР ТГМТ. 1996 г.

51. Кучеров И .Я., Перга В.М. Исследование чувствительности и диаграмм на-правлености приемников акустической эмиссии. М.: 1983 (Препринт Ин-т атом, энергии, №3491).

52. Кочанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974 - 311 с.

53. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985. -217 с.

54. Любавский К.В. Металлургия сварки сталей плавлением. М.: Машпром, 1961.

55. Лепихин A.M., Черняев А.П. Задачи обеспечения эксплуатационной безопасности технических систем. Труды 1 Евразийского симпозиума. Ч. 5. -Якутск, 2002. - 200 с.

56. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977 -416 с.

57. Михайлов В.Е., Лепов В.В., Адымов В.Т., Ларионов В.П. Замедленное разрушение конструкций под действием водорода. Новосибирск: Издательство СОР АН, 1999. - 242 с.

58. Мазель А.Г О стрессе коррозии газопроводов. Газовая промышленность, 1993.- №7-С. 36-39.

59. Нормы технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами ВНТП5-95.

60. Недосека А.Я. Основы расчета и диагностики сварных конструкций. Киев: ИНДПРОМ, 1998. - 640 с.

61. Новиков Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение. София; Техника, 1980. - 304 с.

62. Неразрушающий контроль. Россия 1900-2000г.г. (под редакцией Клюева

63. B.В.) М.: Машиностроение, 2001. -612 с.

64. Никулин С.А., Ханжин В.Г. Применение акустической эмиссии для мониторинга материалов, процессов и технологий. М.: Интерприбор, 1990 —1. C. 46-50.

65. Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в активных защитных газах. М.: Машиностроение, 1972. - 175 с.

66. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: Гостехиздат, 1947.- 204с.

67. Овчинников И.Г., Худайбергенов Н.Б., Шейн А.Н. Эксплуатационная надежность и оценка состояния резервуарных конструкций. Саратовский государственный технологический университет. Саратов, 1999. 316 с.

68. Патон Б.Е., Лобанов Л.М. Проблемы оценки технического состояния и определения остаточного ресурса сварных конструкций. Сварка и родственные технологии в современном мире. Материалы межд. НТК. Т.1. -Санкт-Петербург, 2002. - С. 65-70.

69. Прочность, устойчивость, колебания. / Под ред. И.А. Биргера и Я.Г. Па-новко, т.1. М.: Машиностроение, 1968 - 280 с.

70. Поправка Д.Л., Мойсов Л.П. Особенности металлургических процессов дуговой сварки при выполнении монтажных работ на открытых площадках. Сборник трудов 5-го собрания металловедов России. Краснодар, 2001.-С. 369-375.

71. Попов Ю.В. Экспертиза безопасности оборудования химико-технологических производств. М.: МГАХМ, 1996.

72. Проблемы разрушения, ресурса и безопасности технических систем. Сб. научн. трудов. Красноярск: Ассоциация КОДАС-Сибера, 1997, - 520 с.

73. Патон Б.Е., Семенов С.Е., Рыбаков А.А. и др. О старении и оценке состояния металла эксплуатируемых магистральных трубопроводов. Автоматическая сварка. Киев, 2001. - №1. - С. 3-12.

74. Пашков Ю.И., Анисимов и др. Прогнозирование остаточного ресурса прочности магистральных газонефтепроводов с учетом продолжительности эксплуатации. Строительство трубопроводов, 1995 С. 29-34.

75. Поправка Д.Л., Хворостов Н.Е. Дуговая сварка в защитных газах на открытых площадках. М.: Машиностроение, 1980 - 65 с.

76. Партон В.З., Борисковский В.Г. Динамика хрупкого разрушения. М.: Машиностроение, 1988. -240 с.

77. Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов (РД-08-95-95). Утв. Гостехнадзором России 25.07.95 г. М. - 34 с.

78. Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкция по ремонту. Государственный комитет СССР по обеспечению нефтепродуктами. М.: Недра, 1988.-269 с.

79. Пискаленко В.В., Данилов В.И. и др. Изменение структуры и свойств котельных сталей в процессе эксплуатации. Сборник трудов 5-го Собрания металловедов России. Краснодар. 10-13.09.2002 - С. 300-302.

80. Прохоров В.А. Оценка параметров безопасности эксплуатации нефтехранилищ в условиях Севера. М.: Недра, 1999. - 142 с.

81. Пресняков А.А, Дегтярева А.С., Аубакирова Р.К., Жумартбаева Т.Б. Мета-лургические расплавы, их затвердевание и кристализация. Алма-Ата, Наука, 1994. 208 с.

82. Поправка Д.Л., Никитченко В.Г., Кретов А.Н. Дуговая сварка при ремонте нефтяных скважин стальными пластырями. М.: Недра, 1995. - 160 с.

83. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. -М.: Машиностроение, 1978. 152 с.

84. Патон Б.Е., Медовар Б.И., Семенов С.Е. и др. Чистый трубный металл -достижения; перспективы, проблемы. Проблемы специальной металлургии. 1999. - №2 - С. 34-35.

85. Поправка Д.Л., Булатникова И.Н. Математическое моделирование физических, экономических, технических и социальных систем и процессов. Труды межд. НТК. Ульяновск, 2001 - С. 15-18.

86. Поправка Д.Л., Вотинов А.В., Бабенко Н.Ф. Методика расчета завихрителя горелки для электродугой сварки в среде защитных газов. Труды III Всероссийской НТК. Пенза, 2000 - С. 131-133.

87. Рентгенотехнка: Справочник в 2-х кн. Кн. 2 / Под ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 1992, - 368 с.

88. Р50-54-52/2-94. Расчет и испытания на прочность. Метод рентгенострук-турного анализа изломов. Определение характеристик разрушения металлических материалов рентгеновским методом. М.: Госстандарт России, 1994. - 28 с.

89. Разиков Н.И. Автоматическая наплавка в среде углекислого газа. М.: Машгиз, 1962.-256 с.

90. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-275 с.

91. Румянцев С.В. Неразрушающие методы контроля сварных соединений. М.: Машиностроение, 1976. 336 с.

92. Система планово-предупредительных ремонтов оборудования предприятий по обеспечению нефтепродуктами. Государственное предприятие «Роснефть» Туапсе, 1994. - 122 с.

93. Стеклов О.И. Мониторинг и прогноз ресурса сварных конструкций с учетом их старения и коррозии. Сборник трудов межд. НТК. Киев, ноябрь 1989-С. 257-261.

94. Скундов В.А. Закономерности предела текучести металлов. Изв. ВУЗов 1997.-№4.-С. 25-28.

95. СНиП 11-23-81 Требования на проектирование резервуаров для нефтепродуктов.

96. Скундов В.А. Предельные пластические деформации металлов. М.: Металлургия, 1989. - 176 с.

97. Синярев Г.Б., Ватомин Н.А., Трусов Б.Г. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. М.: Наука, 1982. -263 с.

98. Слепцов О.И., Михайлов В.Е., Яковлева. Повышение прочности сварных соединений конструкций для Севера. Новосибирск, 1989. - 202 с.

99. Технолгия и оборудование сварки плавлением и термической резки 2-е издание, исправленное и дополненное / Под редакцией д-ра техн. наук, проф. Акулова А.И. М.: Машиностроение, 2003. - 558 с.

100. Тарлинский В.Д., Головин С.В. Экспериментальная оценка свойств металла длительно эксплуатируемых газопроводов. Строительство трубопроводов. 1997.-№1.-С. 29-32.

101. Теория сварочных процессов. Под ред. Фролова В.В. М.: Высшая школа, 1988 .-559 с.

102. Фукельман M.JL, Пащенко В.А., Прокопенко JI.A. Сварка в углекислом газе на открытых стапелях. Автоматическая сварка, 1965. №10. - С. 50-52.

103. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. Пер. с нем. М.: МИР, 1970. - 380 с.

104. Чабуркин В.Ф. Образование очагов отказов газонефтепродуктов в условиях реального нагружения. Экология окружающей среды и защита от коррозии. 1998 № 1. - С. 20-23.

105. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия, М.: Металлургия, 1965. -с. 300.

106. Щербинский В.Г., Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных соединений строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1976. - 159 с.

107. Сое F/R/ Welding Steel Without Hydrogen Cracking DOC //W-//-512-69.

108. ASNT Central Certeification Program (ACCP) // The American Soiciety for Nondestructive Testing. Jnc/ Revision 3 (November, 1997).

109. European Standart norme, EN473:1993, January, 1993.-36p.

110. EH 10025 "Hot rolled product of non alloy structural guality and special steels Technical delivery conditions"/

111. Garf E.F. Evalution of the Fatigue Life of Weldeod Connections of Tubular Truss Structures Welding and Surfasing Rev, 1995, Vol 1.4, pp. 1-91.

112. Патент №2146818, приор, от 22.06.99. Способ определения характеристик напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов / Власов В.Т., Марин Б.Н.

113. Патент №2052790. Способ определения вязкости разрушения / Скуднов В.А., Северюхин А.Н.

114. Тавадзе Ф.Н. Металлография железа. М.: Металлургия, 1972. - Т1. - 264 с. - Т. 2. - 478 с.