автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Влияние малоциклового нагружения на структуру и свойства низколегированных трубных сталей

На правах рукописи

0034Ьссии

Баляна Ольга Владимировна

ВЛИЯНИЕ МАЛОЦИКЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ

НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ТРУБНЫХ СТАЛЕЙ

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 1 НОЯ 2008

Тюмень - 2008

003453700

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» Федерального агентства по образованию РФ.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Ковенский Илья Моисеевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Грачев Сергей Владимирович; - кандидат технических наук Паульс Вячеслав Юрьевич

Ведущая организация: ОАО «Сибнефтепровод», г. Тюмень

Защита состоится 12 декабря 2008 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д212.273.09 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38, зал им. А.Н. Косухина.

Тел/факс: (3452)25-10-94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.

Автореферат разослан 8 ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Ю.Г. Сысоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Одним из основных факторов, определяющих продолжительность безопасной эксплуатации изделий машиностроения, является способность материалов противостоять усталостному разрушению, так как большинство механизмов и конструкций испытывает в процессе работы воздействие циклических нагрузок. Среди промышленных объектов, подвергающихся усталостному нагружению, особое место занимают трубы для магистральных и промысловых трубопроводов. Ущерб от усталостного разрушения трубы многократно превосходит ее стоимость.

Большинство современных работ посвящено исследованиям поведения материалов в многоцикловой области. В то же время ряд металлоконструкций, в частности трубопроводы, в процессе эксплуатации подвергаются малоцикловым нагрузкам, вызывающим пластическую деформацию, однако эти проблемы мало изучены. Существующие методы оценки эксплуатационных повреждений в трубах, например, проведение внутритрубной диагностики, требуют больших затрат или затруднены из-за множества сложным образом меняющихся внешних воздействий и, кроме того, не позволяют оценить величину начальной стадии пластической деформации материалов и их деградации. В связи с этим изучение поведения низколегированных трубных сталей при малоцикловом нагружении позволит глубже понять соотношение между составом, структурой и свойствами сталей, а также повысить точность оценки повреждений металлоконструкций в процессе эксплуатации.

Цель диссертационной работы: установить влияние малоциклового нагружения на структуру и свойства низколегированных трубных сталей для оценки деградации материала металлоконструкций.

Задачи исследования.

1. Изучить структуру сталей на различных стадиях малоциклового нагружения.

2. Определить влияние малоциклового нагружения на коррозионную стойкость, твердость и коэрцитивную силу сталей.

3. Установить зависимость исследуемых свойств от величины

пластической деформации сталей, подвергнутых малоцикловым нагрузкам.

4. Разработать методику определения величины пластической деформации материала, накопленной при циклическом нагружении, для оценки деградации материала металлоконструкций.

Научная новизна.

1. Определено влияние величины пластической деформации при малоцикловом нагружении на структуру трубных сталей. Показано:

- для стали Х60*1, имеющей в состоянии поставки выраженную полосчатость феррито-сорбитной структуры, при развитии пластической деформации около 0,5 % происходит изменение направления полосчатости структуры и удлинение зерен, а при увеличении деформации до 10-15 % -образование пористой структуры;

- для стали Х602, имеющей в состоянии поставки мелкозернистую феррито-бейнитную структуру, при развитии пластической деформации происходит удлинение зерен, при увеличении деформации до 6 % границы зерен становятся менее четкими, поверхность становится гладкой, появляются микроразрывы;

- для стали 09Г2С, имеющей в состоянии поставки феррито-перлитную структуру, при развитии пластической деформации (5=5 %) происходит удлинение зерен в 1,1-1,3 раза в направлении деформации.

Полученные данные позволяют установить по параметрам микроструктуры области пластической деформации материала металлоконструкций.

2. Установлены зависимости твердости (НУ)), коэрцитивной силы (Нс), коррозионной стойкости, от величины пластической деформации (8) исследованных сталей, подвергнутых малоцикловому нагружению. Показано:

- при развитии 5 свыше 5 %, значение твердости возрастает, при дальнейшем увеличении пластической деформации рост твердости замедляется;

' Х60* - труба магистрального газопровода.

2 Х60 - труба межпромыслового нефтепровода.

- при 5=0,1 % происходит скачкообразное возрастание коэрцитивной силы на 7-10 %, при дальнейшем накоплении пластической деформации Нс монотонно возрастает на 35 % (5=8 %), перед разрушением образца Нс резко возрастает;

- мелкозернистая, низкоуглеродистая сталь после пластической деформации менее коррозионно стойка, чем стали, имеющие более крупнозернистую феррито-перлитную структуру и большее содержание углерода, а ЭДС всех сталей в коррозионной среде между нагруженным и ненагруженным образцами увеличивается 2-8 раз при возрастании 8 от 0 до 0,2 %.

3. Определена зависимость свойств и вероятности разрушения исследуемых сталей, от количества циклов и величины напряжений. Показано, что наиболее интенсивный рост (70-80 %) коэрцитивной силы, твердости, пластической деформации и изменения микроструктуры исследуемых сталей происходит на первых 10-20 циклах нагружения, что соответствует расчетной вероятности разрушения 0,1-1 %.

Практическая значимость результатов исследования.

Разработана методика определения величины пластической деформации металлоконструкций по параметрам структуры и значениям свойств сталей, подвергнутых нагружению в малоцикловой области, позволяющая оценить степень деградации материала.

Реализация результатов.

Результаты исследований внедрены в ОАО «Нефтемаш» и используются для оценки эксплуатационных повреждений низколегированных трубных сталей.

Разработан образец-свидетель для проведения комплексного экспресс-анализа физических свойств сталей, подвергнутых малоцикловому нагружению. Предложенное техническое решение защищено авторским свидетельством на полезную модель (патент № 40801 РФ на полезную модель). Образец используется в НИИ надежности и безопасности материалов и конструкций ТюмГНГУ.

Результаты работ используются в учебном процессе Тюменского государственного нефтегазового университета для студентов

специальности «Материаловедение в машиностроении» в курсах лекций и лабораторно-практических работах специальных дисциплин.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научно-технических конференциях: «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 2007 г.), «Актуальные проблемы физического материаловедения сталей и сплавов» (г. Киров, 2004 г.), «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» (г. Тюмень, 2005 г.), «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (г. Москва, 2004 г.).

По результатам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получен патент РФ на полезную модель.

Работа выполнена в рамках научно-технической программы Министерства образования и науки РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», федерально-целевой программы «Интеграция науки и высшего образования России», при поддержке гранта Губернатора Тюменской области.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, библиографического списка. Изложена на 136 страницах, содержит 50 иллюстраций, 36 таблиц и 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и направление исследований.

В первой главе проанализировано современное состояние исследований по вопросам влияния циклического нагружения на структуру и свойства трубных сталей.

Рассмотрены работы, в которых, исследовались стадийность процессов пластической деформации и накопление повреждений при циклическом нагружении, изменение дислокационной структуры, возникновение линий скольжения, зарождение и развитие усталостных

трещин, изменение основных механических свойств, корреляционные связи между структурой и свойствами. Проанализированы методики исследования структуры и свойств материала после механического нагружения, включающие измерение параметров микротекучести прямыми и косвенными методами (динамическая петля гистерезиса, магнитные, ультразвуковые, дифференциальный термический анализ, макро- и микротвердость, механо-химическая активация материала и др.), измерение внутренних напряжений рентгеноструктурным методом, определение параметров микроструктуры при помощи оптической и растровой электронной микроскопии, применение датчиков усталости для оценки накопленных повреждений в элементах конструкций и др.

Анализ работ показал, что большинство из них посвящены изучению поведения материалов при нагружении в многоцикловой области, а вопросы корреляции изменения структуры и физико-механических свойств низколегированных трубных сталей с накопленными повреждениями при малоцикловом нагружении изучены недостаточно. В то же время структурные методы материаловедения не нашли широкого применения для оценки усталостных повреждений в силу сложности проведения работ на действующих объектах.

На основании анализа сформулированы цель работы и основные задачи исследований.

Во второй главе обоснован выбор материалов и приведены используемые в работе методы исследований свойств и структуры изучаемых сталей.

Для исследований выбраны наиболее распространенные марки низколегированных сталей. По сведениям эксплуатирующих организаций более 70 % труб магистральных нефтепроводов Западной Сибири изготовлены из сталей марок 17ГС; 09Г2С и др. отечественного производства и почти половина магистральных газопроводов - из сталей Х60; Х67 и др. импортного производства.

Для исследования использовали образцы из стали Х60* трубы магистрального газопровода, из стали Х60 трубы межпромыслового нефтепровода и из стали 09Г2С трубы магистрального нефтепровода. При

выборе сталей так же учитывались различия свойств материалов, вызванные технологией изготовления труб. Труба из стали Х60* имеет выраженную полосчатость феррито-сорбитной структуры, из стали Х60 -мелкозернистую феррито-бейнитную структуру, из стали 09Г2С - феррито-перлитную структуру.

Химический состав и механические свойства исследованных сталей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Химический состав и механические свойства материалов исследованных образцов

Х60* (труба магистрального газопровода)

Химический состав (массовая доля элементов), %

С 81 | Мп в Р № А1 Т1 V

0,105 0,269 1,796 0,020 0,025 0,001 0,034 0,087 0.006

Механические свойства

Предел прочности сто, МПа Условный предел текучести Сто 2, МПа Относительное удлинение 5, (%) Относительное сужение (%) Ударная вязкость К.Си+20, Дж/см2

597 477 14,5 36,0 ПО

Х60 (труба мсжпромыслового нефтепровода)

Химический состав (массовая доля элементов), %

С Мп Б Р № А1 И V

0,047 0,22 0,99 0,006 0,017 0,037 0,032 0,021 0,067

Механические свойства

Предел прочности Со, МПа Условный предел текучести СТо,2. МПа Относительное удлинение 5, (%) Относительное сужение У, (%) Ударная вязкость КСи+2о, Дж/см2

599 524 15 74 276

09Г2С (груба магистрального нефтепровода)

Химический состав (массовая доля элементов), %

С Мп Р 1ЧЬ Сг П V

0,092 0,32 1,31 0.031 0,022 <0,004 0,25 0,027 0,0025

Механические свойства

Предел прочности Од, МПа Условный предел текучести сто 2, МПа Относительное удлинение 5, (%) Относительное сужение Ч*, (%) Ударная вязкое гь КС11+20, Дж/см2

600 450 28 67 80

Для исследования из труб вырезали пластины и изготовили пятикратные образцы типов II и IV по ГОСТ 1497-84 с диаметром рабочей части 4; 5 и 6 мм. Апробацию полученных результатов проводили на

фрагменте (350x400 мм) разрушившейся в процессе эксплуатации трубы магистрального нефтепровода 0 1020x10 из стали 09Г2С.

Измерения физических свойств проводили на рабочей части образцов после малоциклового нагружения и, для сравнения, на нерабочей (захватной, не подвергнутой деформации) части этих же образцов. Микрошлифы для исследования структуры изготовили из деформированных и недеформированных частей образцов, подвергнутых малоцикловому нагружению.

Испытания на малоцикловую усталость проводили на установке ЦД-20ПУ при растяжении на базе 104 циклов, начиная со статического растяжения при частоте нагружения до 10 циклов в минуту и коэффициенте асимметрии цикла R=0-0,05.

Для измерения твердости сталей применяли ПМТ-3, переносной прибор УЗИТ-2М и стационарный твердомер - INDENTEC 6030 LKV.

Микроструктуру сталей исследовали при помощи оптического микроскопа МЕТАМ ЛВ-31 и растрового электронного микроскопа-микроанализатора JED-2300, с помощью которого определяли также химический состав.

Рентгеноструктурный анализ выполняли на дифрактометре ДРОН-6 в излучении Со^.

Для измерения коэрцитивной силы использовали прибор К-61.

Для оценки коррозионной стойкости определяли потерю массы образцов в коррозионной среде и электрохимический потенциал. Для измерения массы образцов после выдержки в растворе хлористого натрия использовали аналитические весы AR 2140 (210 гр - max, ± 0,0001 гр). Электрохимический потенциал для образцов из сталей Сталь 20, Х60*, Х60, 09Г2С (разницу потенциалов между деформированным и недеформированным образцами после помещения их в коррозионный раствор) измеряли при помощи цифрового вольтметра постоянного тока DT830B.

Статистическую обработку результатов измерений выполняли с использованием программ SPSS-3.1 и REGRESS2.

В третьей главе приведены результаты исследований низколегированных трубных сталей Х60*, Х60, 09Г2С.

В результате усталостных испытаний установлено, что при напряжениях более 500 МПа долговечности образцов исследуемых сталей одинаковы, например при 560 МПа долговечность образцов составляет менее 100 циклов (рис. 1). При напряжениях менее 500 МПа долговечность образцов из стали 09Г2С меньше чем из сталей Х60*, Х60. Для аппроксимации экспериментальных данных и построения кривых усталости получены степенные функции зависимости долговечности от величины напряжений. Распределение долговечностей на уровне напряжений описывается логарифмическим нормальным законом и подтверждается критерием непараметрической статистики Шапиро-Уилка.

»

■ ■ ■ Х60' т • / Х60 1

> is. ■ A ft

- • • у^»

09Г2С

г « В В 200 <00 €00 ВС0

10' Iff Iff 10' N, цикл

Рис. 1. Кривые малоцикловой усталости исследованных сталей (РрШр=50 %, Ra=0, f=10 цикл/мин; • - 09Г2С, ■ - Х60, А - Х60*)

Изучено влияние малоциклового нагружения на структуру сталей.

В стали Х60*, имеющей в состоянии поставки выраженную полосчатость феррито-сорбитной структуры, после циклического нагружения и пластической деформации около 0,5 % происходит искажение полосчатости структуры, а при увеличении деформации до 1015 % - образование пористой структуры, что наиболее четко наблюдается методом оптической макроскопии при увеличении в 50 крат (рис. 2).

а) до нагружения

б) после нагружения (N=100 цикл.; а=500 МПа; 6=1 %)

в) после нагружения г) после разрушения

(N=100 цикл.; а=520 МПа; 5=4 %) (N=115 цикл.; о=540 МПа; 8=12 %)

Рис. 2. Эволюция структуры образца из стали Х60* после усталостных испытаний, х50

Микроструктура стали Х60 до нагружения однородная и мелкозернистая, зерна в большей степени равноосны, их размеры составляют от 3 до 20 мкм. После малоциклового нагружения и пластической деформации (5 = 3- 5%) зерна удлиняются в направлении деформации и становятся в большинстве неравноосными, с размерами

осей в мкм =10x3; 20 х15; 20 х 8; 15 х 5, при увеличении деформации до 6% границы зерен становятся менее четкими, поверхность становится гладкой, появляются микроразрывы (рис. 3).

а) до деформации, хЮОО б) после деформации, 5=6 %, х 1000

Рис. 3. Изменение поверхности образцов из стали Х60 после малоциклового нагружения

В стали 09Г2С, имеющей в состоянии поставки крупнозернистую феррито-перлитпую структуру, после усталостного нагружения наблюдается удлинение зерен и ярко выраженное изменение их формы (рис. 4). Для количественной оценки структуры образцов, подвергнутых малоцикловому нагружению, определены изменения размеров зерен (рис. 4, табл. 2), а также соотношение их максимальных и минимальных размеров (табл. 3).

Таблица 2

Результаты измерения размеров зерен деформированной и недеформированной частей образца из стали 09Г2С (5=5,8 %, X - среднее значение размеров зерен, мкм)

показатель вдоль образца поперек образца

до деформации после деформации до деформации после деформации

X 35,25 39,13 25,25 24,67

а) до нагружения, х 200 б) после нагружения, 5=5,8 %, х200

Рис. 4. Микроструктура образца из стали 09Г2С после усталостных испытаний

Таблица 3

Результаты измерения максимальных и минимальных размеров зерен деформированной и недеформированной частей образца из стали 09Г2С, (5=5,8 %, X - среднее значение размеров зерен, мкм)

л вдоль образца поперек образца отношение поперек/вдоль

показател до деформации после деформации до деформации после деформации ДО деформации после деформации

X 54,66 63,12 30,57 28,32 0,563 0,457

Пластическая деформация и структурные изменения, вызванные малоцикловым нагружением, сопровождаются изменением напряжений ] рода. Например, для образцов из стали Х60* пластическая деформация (5=2,1 % после наработки 310 цикл, при атах=500 МПа) изменяет напряжение от 409 МПа сжатия до 156 МПа растяжения в направлении J продольной оси образца.

Накопленная в результате циклического нагружения при растяжении пластическая деформация влияет на твердость образцов исследованных сталей. На рисунке 5 представлена зависимость твердости образцов,

подвергнутых малоцикловому нагружению, от величины накопленной пластической деформации.

HV, МПа

240 230 220 210 200 190 180

О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8, %

Рис. 5. Зависимость твердости образцов от величины накопленной пластической деформации

Накопление пластической деформации под действием циклического нагружения вызывает рост коэрцитивной силы за счет увеличения плотности дислокаций и внутренних микронапряжений, вызывающих перестройку доменной структуры (рис. 6).

Для всех сталей характер зависимости Не от количества циклов нагружения - монотонный. Установлена зависимость увеличения Нс от 5 (рис. 7). Коэрцитивная сила Нс резко возрастает после пластической деформации 8=0,1-0,2 %. Увеличение пластической деформации до 8 % вызывает рост Не на 20-30 %, при дальнейшем росте деформации увеличение Не незначительно.

Рис. 6. Изменения коэрцитивной силы (Нс) и относительного удлинения (5) при циклическом нагружении образца из стали Х60,1^=0

Рис. 7. Зависимость Не образцов от величины накопленной пластической деформации

В работе установлена зависимость коррозионной стойкости от пластической деформации после циклического нагружения трубных сталей (рис. 8).

Е, мВ

120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

0,1 0,2 0,4 1 2 4 6 10 20 40

б, %

Рис. 8. Зависимость ЭДС между деформированным и недеформированным образцами от величины накопленной пластической деформации (1 - Сталь 20; 2 - 09Г2С; 3 - Х60; 4 - Х60*)

Накопленная после малоциклового нагружения пластическая деформация более 0,1 % увеличивает скорость коррозии всех сталей, а величину электрохимического потенциала — в 10-20 раз. Наибольшее возрастание электрохимического потенциала наблюдается после деформации образцов из стали Х60, которая после пластической деформации менее коррозионно стойка, чем стали 09Г2С и Х60*, при одинаковой величине пластической деформации.

Увеличение скорости коррозии после пластической деформации можно объяснить увеличением плотности дефектов, возрастанием неоднородности деформации зерен.

В четвертой главе разработана методика определения величины пластической деформации материала, накопленной при циклическом нагружении. Для оценки степени деградации материала

I 1 / < 1 1 ■ 3 а ш » 2 о - о 4 • о

/ • о / о 1 о

металлоконструкций и апробации полученных результатов исследован фрагмент (350x400 мм) разрушившейся в процессе эксплуатации трубы магистрального нефтепровода 0 1020x10 из стали 09Г2С.

Результаты исследований фрагмента трубы показали: твердость деформированных участков на 15-30 HB выше, чем недеформированных (подобным образом изменяется твердость образца из стали 09Г2С после пластической деформации 5=5,8 % - от 208 до 223 HVi); коэрцитивная сила деформированных участков на 60-120 А/м больше, чем недеформированных (после деформации образца из стали 09Г2С 5=5,8 % Не увеличивается от 700 до 850 А/м); продольные размеры зерен деформированного участка трубы в 1,15 раза больше, чем недеформированного (после деформации образца из стали 09Г2С 5=5,8 % продольный размер зерен возрастает в 1,1 раза).

Таким образом, полученные результаты доказывают, что свойства и характер структуры фрагментов трубы магистрального нефтепровода коррелируют с величиной пластической деформации исследуемой стали 09Г2С после малоциклового нагружения.

Установленные в работе зависимости и характеристики изменения структуры и свойств, исследуемых сталей после малоциклового нагружения позволяют определять величину пластической деформации металлоконструкций путем измерения комплекса соответствующих параметров непосредственно на эксплуатируемом объекте, без вырезки образцов. Разработана методика по определению величины пластической деформации металлоконструкций на основе комплексной оценки параметров структуры и свойств сталей:

- твердости - переносным твердомером;

- коэрцитивной силы - переносным прибором с накладным датчиком;

- коррозионной активности - локальными коррозионными зондами;

- параметров микроструктуры - переносным оптическим микроскопом и использованием реплик с травленой поверхности объекта для последующего исследования РЭМ.

выводы

1. Показано влияние малоциклового нагружения на структуру исследованных сталей. Установленные характеристики изменения параметров структуры позволяют определить области пластической деформации материала металлоконструкций.

2 Установлено, что малоцикловое нагружение вследствие развития пластической деформации и роста плотности дефектов вызывает увеличение твердости, коэрцитивной силы и снижение коррозионной стойкости низколегированных трубных сталей. Определены зависимости изменения свойств сталей от величины пластической деформации. Общей тенденцией является возрастание исследуемых характеристик после пластических деформаций (для НУ] при 5>5 %; Не при 6=0,2-0,5 %; ЭДС при 6=0,1 %) с последующим монотонным ростом при развитии пластической деформации.

3. Определены степенные функции зависимости долговечности от величины напряжений, получены кривые малоцикловой усталости исследованных сталей. Показано, что при напряжениях более 500 МПа значения долговечности трубных сталей 09Г2С, Х60 и Х60* практически одинаковы, при меньших напряжениях значения долговечности 09Г2С меньше, чем Х60 и Х60*.

4. Установлены зависимости изменений структуры и свойств от параметров нагружения и вероятности разрушения. Показано, что на первых 10-20 циклах нагружения происходит наиболее интенсивный рост (70-80 %) коэрцитивной силы, твердости, пластической деформации и изменения микроструктуры исследуемых сталей, что соответствует расчетной вероятности разрушения 0,1-1 %.

5. Предложена методика определения величины накопленной при циклическом нагружении деформации по характеристикам твердости, коэрцитивной силы, электрохимической активности, микроструктуры, позволяющая определять деградацию материала металлоконструкций непосредственно на действующем объекте при помощи переносных измерительных приборов.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

В журналах, рекомендованных ВАК

1. Балина О.В., Нассонов В.В., Ковенский И.М., Нассонова JI.H. Структура и свойства труб и насосных штанг после механического нагружения//Известия вузов. Нефть и газ. - 2004. - № 5. - С.156-161.

2. Балина О.В., Ковенский И.М., Нассонов В.В. Влияние усталостного нагружения в малоцикловой области на структуру и свойства трубных сталей//Известия вузов. Машиностроение. - 2008. - № 3. - С.41-46.

В других журналах и изданиях

3. Балина О.В., Нассонов В.В., Нассонова JI.H. Структура и свойства низколегированных трубных сталей после механического нагружения//Известия вузов. Нефть и газ. - 2007. - № 2. - С.75-78.

4. Балина О.В., Нассонов В.В. Погрешность определения пределов прочности и текучести при растяжении низколегированной стали для сосудов, работающих под давлением, путем измерения твердости по Виккерсу//Материалы 2-й региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. - Тюмень: ТюмГНГУ. - 2003. -С.132-133.

5. Балина О.В., Нассонов В.В. Влияние усталостного нагружения в коррозионной среде на структуру и свойства образцов насосных штанг//ХУП Уральская школа металловедов-термистов: Тезисы докладов. Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов. -Киров: ВятГУ. - 2004. - С.92.

6. Балина О.В., Ковенский И.М., Нассонов В.В. Структура и свойства материалов магистральных трубопроводов после механического нагружения//Электронная конференция научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»: Тезисы докладов,- М.: МЭИ. - 2004. - С.86.

7. Балина О.В. Структура и свойства трубной стали после нагружения в области малоцикловой усталости//Нефть и газ Западной Сибири: Материалы международной научно-технической конференции.-Тюмень: «Феликс». - 2005. - С.222.

ч

8. Балина О.В., Ковенский И.М., Нассонова JI.H. Структура и свойства сплавов для магистральных газопроводов после усталостного нагружения//Новые материалы неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении: Материалы III международной научно-технической конференции.- Тюмень: «Феликс». - 2005. - С.50.

9. Балина О.В., Нассонов В.В., Ковенский И.М., Нассонова JI.H. Статистические характеристики разброса механических свойств насосных штанг//Материалы научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень: изд-во ТюмГНГУ. - 2006. - С.28-29.

10. Балина О.В., Нассонова JI.H. Особенности рентгеновского микроанализа при исследовании сталей// Материалы всероссийской научно-технической конференции.- Тюмень: ТюмГНГУ. - 2007. - С.111-112.

11. Патент №40801 РФ Балина О.В., Нассонов В.В., Ковенский И.М., Нассонова Л.ШОбразец для испытаний//БИ №27 от 27.09.04r.

Подписано к печати 6. Н 0?. Бумага Гознак

Заказ № %elf Уч. - изд. л.

Формат60x84 1/16 Усл. печ. л. ib'

Печать RISO GR 3750 Тираж 100 экз

Издательство "Нефтегазовый университет"

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства "Нефтегазовый университет" 625000, г. Тюмень, ул. Киевская, 52

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Этапы исследования усталостных повреждений материалов и конструкций.

1.2. Вероятностные методы оценки усталостных повреждений материалов и конструкций.

1.3. Влияние усталостного нагружения на структуру и свойства сталей.

1.4. Оценка эксплуатационных повреждений низколегированных трубных сталей

1.5. Применение низколегированных трубных сталей

1.6. Цель работы и задачи исследования.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Выбор материалов.

2.2. Механические испытания.

2.3. Исследования структуры материала.

2.4. Измерение внутренних напряжений.

2.5. Статистическая обработка результатов исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Труба из стали Х60 магистрального газопровода.

3.1.1. Испытания при однократном нагружении.

3.1.2. Испытания при циклическом нагружении.

3.2. Труба из стали Х60 межпромыслового нефтепровода.

3.2.1. Испытания при однократном нагружении.

3.2.2. Испытания при циклическом нагружении.

3.3. Труба из стали 09Г2С магистрального нефтепровода.

3.3.1. Испытания при однократном нагружении.

3.3.2. Испытания при циклическом нагружении.

3.4. Влияние пластической деформации на свойства низколегированных трубных сталей в коррозионной среде.

4 АПРОБАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Исследования фрагмента трубы из стали 09Г2С магистрального нефтепровода после разрушения.

4.2. Методика определения величины пластической деформации материала.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Одним из основных факторов, определяющих продолжительность безопасной эксплуатации изделий машиностроения, является сопротивление материалов усталостному разрушению, так как большинство механизмов и конструкций испытывает в процессе эксплуатации воздействие циклических нагрузок. Среди промышленных объектов, подвергающихся усталостному нагружению, особое место занимают трубы для магистральных и промысловых трубопроводов. Ущерб от усталостного разрушения трубы многократно превосходит ее стоимость. Большинство современных работ посвящены исследованиям поведения материалов в многоцикловой области, в тоже время ряд металлоконструкций, в частности трубопроводы, в процессе эксплуатации подвергаются малоцикловым нагрузкам, вызывающим пластическую деформацию, однако эти проблемы мало изучены. Существующие методы оценки эксплуатационных повреждений в трубах требуют больших затрат (например, проведение внутритрубной диагностики) или затруднены, из-за множества сложным образом меняющихся внешних воздействий, и кроме того не позволяют оценить величину начальной стадии пластической деформации материалов и их деградации.

Настоящая диссертационная работа посвящена изучению поведения низколегированных трубных сталей при нагружении в малоцикловой области с использованием современных методов исследования структуры и свойств материалов. В работе содержатся данные по номенклатуре выпускаемых промышленностью и находящихся в эксплуатации труб из низколегированных сталей, определены характеристики малоцикловой усталости исследуемых сталей, установлены основные закономерности влияния малоциклового нагружения на величину пластической деформации, внутренних напряжений, твердость, коэрцитивную силу, структуру, коррозионную стойкость. Выполненные исследования позволяют глубже понять фундаментальные соотношения между составом, структурой и свойствами сталей, а также повысить точность оценки повреждений металлоконструкций в процессе эксплуатации.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Показано влияние малоциклового нагружения на структуру исследованных сталей. Установленные характеристики изменения параметров структуры позволяют определить области пластической деформации материала металлоконструкций.

2 Установлено, что малоцикловое нагружение вследствие развития пластической деформации и роста плотности дефектов вызывает увеличение твердости, коэрцитивной силы и снижение коррозионной стойкости низколегированных трубных сталей. Определены зависимости изменения свойств сталей от величины пластической деформации. Общей тенденцией является возрастание исследуемых характеристик после пластических деформаций (для HV, при 8>5 %; Нс при 8=0,2-0,5 %; ЭДС при 8=0,1 %) с последующим монотонным ростом при развитии пластической деформации.

3. Определены степенные функции зависимости долговечности от величины напряжений, получены кривые малоцикловой усталости исследованных сталей. Показано, что при напряжениях более 500 МПа значения долговечности трубных сталей 09Г2С, Х60 и Х60* практически одинаковы, при меньших напряжениях значения долговечности 09Г2С меньше, чем Х60 и Х60*.

4. Установлены зависимости изменений структуры и свойств от параметров нагружения и вероятности разрушения. Показано, что на первых 10-20 циклах нагружения происходит наиболее интенсивный рост (70-80 %) коэрцитивной силы, твердости, пластической деформации и изменения микроструктуры исследуемых сталей, что соответствует расчетной вероятности разрушения 0,1-1 %.

5. Предложена методика определения величины накопленной при циклическом нагружении деформации по характеристикам твердости, коэрцитивной силы, электрохимической активности, микроструктуры, позволяющая определять деградацию материала металлоконструкций непосредственно на действующем объекте при помощи переносных измерительных приборов.

1. Гаф Г. Дж. Усталость металлов. М., 1935. — 304 с.

2. French Н. Fatigue and Hardening of Steels // Trans. ASTM. 1933. V. 21. P. 899946.

3. Мур Г.Ф., Коммерс Дж. В. Усталость металлов, дерева и бетона. — М.: ГТИ, 1929.-203 с.

4. Поведение стали при циклических нагрузках / Пер. с нем. Под ред. В. Даля. М.: Металлургия, 1983. - 568 с.

5. Прочность при малоцикловом нагружении / Под ред. С.В. Серенсена. -М.: Наука, 1973. 285 с.

6. Когаев В.П., Вандышев В.П., Петрова И.М. Накопление усталостных повреждений и вероятностные методы расчета деталей машин на усталость при варьируемых амплитудах напряжений // Прочность материалов и конструкций. Киев: Наук, думка, 1975. С. 26-33.

7. Махутов Н.А., Зацаринный В.В., Базарас Ж.Л. и др. Статистические закономерности малоциклового разрушения. М.: Наука, 1989 — 252 с.

8. Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. — М.: Интермет Инжиниринг, 2002. 288 с.

9. Горицкий В. М., Терентьев В. Ф. Структура и усталостное разрушение металлов.— М.: Металлургия, 1980.— 207с.

10. Трощенко В.Т., Кузьменко В.А., Крук Б.З., Бойко В.И. Применение датчиков усталостного повреждения для оценки нагруженности элементов конструкций // Пробл. прочности. 1984. - №12. — С. 18-21

11. Сызранцев В.Н., Голофаст С.Л., Сызранцева К.В. Диагностика нагруженности и ресурса деталей трансмиссий и несущих систем машин по показаниям датчиков деформаций интегрального типа. Новосибирск: Наука, 2004. - 188 с.

12. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок ПНАЭ Г-7-002-86. М.: Энергоиздат, 1989.

13. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. Т.2. М.: Недра, 1985.-320 с.

14. Нормы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. Сосуды и аппараты стальные. ГОСТ 25859-83 (СТ СЭВ 3648-82). -М., 1983.

15. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Стальные конструкции. СНиП 11-23-81.- М., 1990.

16. Методические указания. Надежность в технике. Вероятностный метод расчета на усталость сварных конструкций. РД 50-694-90. М., 1991.

17. Нормы расчета на прочность стандартных котлов и трубопроводов пара и горячей воды. РД 10-249-98. -М., 1999.

18. Курочкин В.В., Малюшин Н.А., Степанов О.А., Мороз А. А. Эксплуатационная долговечность нефтепроводов. М.: ООО «Недра -Бизнесцентр», 2001. — 231 с.

19. Иванов В.А., Лысяный К.К. Надежность и работоспособность конструкций магистральных нефтепроводов. СПб.: Наука, 2003. — 320 с.

20. Ланчаков Г. А., Зорин Е.Е., Пашков Ю.И., Степаненко А.И. Работоспособность трубопроводов: в 3-х ч. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. - Ч. 2 Сопротивляемость разрушению. - 350 с.

21. Методические указания. Планирование механических испытаний и статистическая обработка результатов. РД-50-398-83. М.: Изд-во стандартов, 1984. 199 с.

22. Тимофеев Б.Т., Жеребенков А.С., Чернаенко ТЛ. Статистический подход к оценке качества и свойств сварных соединений. Л.: ЛДНТП, 1982. 23 с.

23. Базарас Ж.Л. Статистическая оценка сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом нагружении: Автореф. дис. канд. техн. наук. Каунас, 1983.21с.

24. Iida К., Inoue H. Life distribution and design curve in low cycle fatigue. Tokyo, 1973. 39 p. (Pap. Ship Res. Inst.; № 45).

25. Udoguchi Т., Matsumura M. Statistical investigation on low cycle fatigue life of high tension steel // Proc. Intern. Conf. Mech. Behav. Materials. Kyoto, 1971. Vol. 5. P. 458-470.

26. Гусенков А.П., Лукин Б.Ю. Прочность при малоцикловом нагружении гибких металлических рукавов // Пробл. прочности. 1972. № 1. С. 98-104.

27. Бойков В.П., Мальцев В.Г., Миронов В.И. Исследование малоцикловой усталости стали 07X16Н6 // Пробл. прочности. 1978. № 7. С. 23-24.

28. Карзов Г.Л., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления. Л.: Машиностроение, 1982. 287 с.

29. Горынин И.В., Игнатова В.А., Тимофеев Б.Т., Федорова В.А. Влияние технологических и эксплуатационных факторов на усталостную прочность сталей марок 15Х2МФА и 15Х2НМФА // Пробл. прочности. 1984. № 9. С. 39.

30. Кочетов В.Т., Карзов Т.П., Тимофеев Б.Т., Тюнин А.А. Исследование закона распределения дисперсии свойств материалов при испытаниях на малоцикловую усталость // Пробл. прочности. 1978. № 11. С. 29-33.

31. Трухний А.Д., Степанов А.Д. Статистический анализ кривых малоцикловой усталости // Машиноведение. 1978. № 4. С. 82-88.

32. Кучева И., Талпа И., Бразда Г. Сопротивление малоцикловой усталости некоторых свариваемых конструкционных сталей // Завод, лаб. 1984. № 8. С. 79-82.

33. Вейбул В. Усталостные испытания и анализ их результатов / Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1964. — 275 с.

34. Нормы расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, машин и исследовательских ядерных реакторов и установок. М.: Металлургия, 1973. 408 с.

35. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 231 с.

36. Серенсен С.В., Степнов М.М., Когаев В.П., Гиацинтов Е.В. Устойчивость функций распределения долговечности при испытании на усталость алюминиевых сплавов // Вопросы сопротивления материалов: Тр. МАТИ. 1959. Вып. 37. С. 69-84.

37. Гиацинтов Е.В., Степнов М.Н., Когаев В.П. Усталостные свойства алюминиевого сплава, применяемого для лопастей вертолетов // Исследования усталости и длительной статической прочности алюминиевых сплавов: Тр. МАТИ. 1961. Вып. 51. С. 39-66.

38. Степнов М.Н. Линейный регрессионный анализ результатов усталостных испытаний // Конструкционная прочность легких сплавов и сталей: Тр. МАТИ. 1964. Вып. 61. С. 19-25.

39. Ivanova V. S., Terentjev V. F., Poida V. G. The relation between the yielding and fatigue at the low carbon steel // Int. J. of Fracture Mech. 1972. №8. C. 237238.

40. Смирнов Б. И. Эволюция дислокационной структуры и стадийность кривых упрочнения кристаллов // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1973. Т. 37. №11. С. 2427-2432.

41. Одинг И. А., Либеров Ю. П. Развитие повреждаемости в никеле при статическом растяжении // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. №6. С. 125-130.

42. Одинг И. А., Либеров Ю. П. Накопление дефектов и образование субмикроскопических трещин при статическом деформировании армко-железа // Изв. АН СССР. ОТН. Металлургия и топливо, горное дело. 1964. №1. С. 113-119.

43. Рыбакова JI.M. Деструкция металла при объемном и поверхностном пластическом деформировании // Металловед, и терм. обр. мет. 1980. №8 С.17-22.

44. Рыбакова JI. М. Механические закономерности деструкции металла при объемном и поверхностном пластическом деформировании // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1998. №5. С. 113-123.

45. Панин В. Е. Основы физической мезомеханики // Физ. мезомеханика. №1. 1998. С. 5-22.

46. Иванова В. С., Воробьев Н. А. Кинетика разрушения жаропрочных сплавов при высокотемпературном деформировании. В кн.: Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. - М.: Наука, 1967. С. 249255.

47. Иванова В. С., Воробьев Н. А. Энергетический анализ кривой деформации пластичных металлов // Изв. АН СССР. Металлы. 1968. №3. С. 126—131.

48. Бабич В. К., Пирогов В. А. О природе изменения коэрцитивной силы при деформации отожженных углеродистых сталей //Физ. мет. и металловед. 1969. Т. 28. №3. С. 447-453.

49. Гуревич С. Е., Маръяновская Т. С. Критерии оценки повреждаемости при термопластическом деформировании // Физ. и хим. обр. мат. 1969. №2. С. 106-113.

50. Терентьев В. Ф. Усталость металлических материалов: Учеб. пособ. -Воронеж: Изд-во Воронежского техн. ун-та, 2000. 60 с.

51. Терентьев В. Ф. Стадийность процесса усталостного разрушения металлических материалов // Металлы. 1996. №6. С. 14-20.

52. Терентьев В. Ф. Эволюция структуры при усталости металлов как результат самоорганизации диссипативных структур. В кн.: Синергетика и усталостное разрушение металлов. — М.: Наука, 1989. С. 78—87.

53. Иванова В. С., Терентьев В. Ф., Пойда В. Г. Особенности поведения поверхностного слоя металлов при различных условиях нагружения // Металлофизика. 1972. №43. С. 63-82.

54. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Влияние более раннего течения поверхностного слоя на упрочнение и разрушение металлов и сплавов // Физ. и хим. обр. мат. 1970. № 1. С. 79-89.

55. Терентьев В. Ф., Орлов JI. Г., Пойда В. Г. Особенности протекания пластической деформации ОЦК металлов в области микротекучести // Пробл. прочн. 1972. №9. С. 34-37.

56. Мешков Ю. Я. Физические основы разрушения стальных конструкций. -Киев: Наукова думка, 1981. 238с.

57. Мешков Ю. Я., Сердитова Т. Н. Разрушение деформированной стали. -Киев: Наукова думка, 1989. 157 с.

58. Слуцкер А. И., Куксенко В. С., Бетехтин В. И., Марихин В. А. Возникновение зародышевых трещин в нагруженных твердых телах. В кн.: Физика твердого тела. - Л.: Наука, 1978. С. 11 - 12.

59. Рубцов А. С., Рыбин В. В. Структурные особенности пластической деформации на стадии локализации течения // Физ. мет. и металловед. 1977. Т. 44. №3. С. 611-622.

60. Рыбин В. В. Физическая модель явления потери механической устойчивости и образования шейки // Физ. мет. и металловед. 1977. Т. 44. №3. С. 623-632.

61. Орлов Л. Г., Шитикова Г. Ф. Структурные изменения при образовании шейки в растянутых монокристаллах кремнистого железа // Физ. мет. и металловед. 1981. Т. 52. №2. С. 421-424.

62. Gardener R. N., Wilsdorf Н. G. F. Ductile Initiation in Pure-Fe // Met. Trans.1980. V. A 11. №4. C. 659-669.

63. Youg J. O., Bong S. L., Sang С. K., Jun H. H., Soo W. N. Low-Cycle Fatigue Crack Initiation and Break in Strain-Life Curve of Al-Li 8090 Alloy // Met. and Mat. Trans. A. 1999. V. 30A. March. P. 887-890.

64. Терентьев В. Ф., Билы М. К вопросу о построении полной кривой усталости. Сообщение 1, 2 // Пробл. прочн. 1972. № 6. С. 12-22; Сообщение №3. 1973. №2. С. 27-31.

65. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 456 с.

66. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Усталость металлов и сплавов. Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. 1966. М.: ВИНИТИ, 1967. С. 5-62.

67. Ботвина JI. Р. Кинетика разрушения конструкционных материалов. М.: Наука, 1989. - 230с.

68. Williams Т. R. F., Abdilla J. A. Fatigue Limit and Discontinuity in S / N Fatigue Curves of Steels // The Engineer. 1964. V. 218. № 5666. Aug. 28. P. 325326.

69. Болотин B.B. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

70. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. — М.: Металлургия, 1981. 270 с.

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

72. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность. — М.: Машиностроение, 1985. 224 с.

73. Шмаль Г.И., Иванцов О.М., Кривошеин Б.П. Надежность магистральных нефтепроводов и газопроводов России. Строительство трубопроводов. -1994, №1.-С. 21-30.

74. Руководство по разработке типового состава разделов «Показатели надежности» в проектной документации на магистральные нефтепроводы. РД 39-0147103-349-86. МНП, ВНИИСПТнефть, 1986.

75. Методика оценки сроков службы газопроводов РАО «Газпром», ИРЦ Газпром. -М.: 1997. 56 с.

76. Галлямов А.К., Черняев К.В., Шаммазов A.M. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. — Уфа.: Из-во УГНТУ, 1997. 583 с.

77. Черняев В.Д., Черняев К.В., Березин B.JI. и др. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов. — М.: Недра, 1997. — 517 с.

78. Харионовский В.В., Курганова И.Н., Иванцов О.М. и др. Прогнозирование показателей надежности конструкций газопроводов. Строительство трубопроводов. 1996, №3. С. 26-29.

79. Методика оценки статистической прочности и циклической долговечности магистральных нефтепроводов. Уфа.: ВНИСПТнефть, 1990.89 с.

80. Методика определения остаточного ресурса трубопроводов с дефектами, определяемыми внутритрубными инспекторами-снарядами.- М.: АК «ТРАНСНЕФТЬ», 1994. 36 с.

81. ГОСТ 27.201-81. Надежность в технике. Оценка показателей надежности при малом числе наблюдений с использованием дополнительной информации. Общие положения.

82. Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах. Руководящий документ. М.: АК «ТРАНСНЕФТЬ», 2002. - 92 с.

83. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «ГАЗПРОМ». М.: ОАО «ГАЗПРОМ», 2003. - 373 с.

84. Строительные нормы и правила. Металлические конструкции. СНИиП III 18 - 75. -М.: Стройиздат, 1998. - 166 с.

85. Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов. СП 34-116-97. — М., 1997. 206 с.

86. Строительные нормы и правила. Магистральные трубопроводы. СНиП 2.05.06-85*. М., 1997. - 99 с.

87. Нассонов В.В. Надежность колонн штанг глубинных насосов в наклонно-направленных нефтяных скважинах Западной Сибири. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.:, ГАНГ им. И.М. Губкина, 1992.

88. Сызранцев В.Н., Голофаст С.Л. Измерение циклических деформаций и прогнозирование долговечности деталей по показаниям датчиков деформаций интегрального типа. Новосибирск: Наука, 2004. - 206 с.

89. Инструкция по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности. Согласовано с Госгортехнадзором России, письмо № 1003/31 от 11.01.2001г.

90. ВРД 39 1.14-21-2001 Ведомственный руководящий документ. Единая система управления охраной труда и промышленной безопасностью в ОАО «Газпром», 2001.

91. Махутов Н.А., Пермяков В.Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск: Наука, 2005. — 516с.

92. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1990.-200с.

93. Хайнике Г. Трибохимия: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 584с.

94. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСИС, 2002. - 360с.

95. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение.

96. ГОСТ 25.502-79 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость.

97. Новиков В. Ф., Бахарев М. С., Нассонов В. В., Яценко Т. А. Измерение напряжений в стали с помощью коэрцитиметра // Известия Вузов. Нефть и газ, 2005, №2, С. 89-94.

98. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании. / Пер. с англ. Ю.Д. Сухова. М.: Стройиздат, 1988.-584 с.

99. Макаренко В.Д., Ковенский И.М., Прохоров Н.Н. и др. Коррозионная стойкость сварных металлоконструкций нефтегазовых объектов. М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 500 с.

100. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. М.: Техносфера, 2004. - 384 с.

101. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, А.М Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

102. Бида Г.В., Ничипурук А.П. Магнитные свойства термообработанных сталей. Екатеринбург.: Уро РАН, 2005. 218 с.

103. Бида Г.В., Горкунов Э.С. Шевнин В.М. Магнитный контроль механических свойств проката. Екатеринбург.: Уро РАН, 2005. 252 с.

104. Логан Х.Л. Коррозия металлов под напряжением. Перев с англ. М.: «Металлургия», 1970. 340 с.

105. ОСТ 153-39.4-010-2002. Методика определения остаточного ресурса нефтегазопромысловых трубопроводов и трубопроводов головных сооружений.

106. Егорова О.В. Техническая микроскопия. М.: Техносфера, 2007. 360 с.

107. Гохфельд Д.А., Гецов Л.Б., Кононов К.М. и др. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении. Справочник. Екатеринбург.: Уро РАН, 1996. 408 с.

108. Жовинский А.Н., Жовинский В.Н. Инженерный экспресс-анализ случайных процессов. М.: Энергия, 1979. — 112 с.