Ляпичев Д.М. Оценка влияния напряженного состояния подземных газопроводов на их стойкость к коррозионному растрескиванию

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Москва, Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2015. — 146 с.
Специальность 25.00.19 – Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Научный руководитель: д.т.н., профессор Лопатин А.С. Цель работы: совершенствование подходов к обеспечению безаварийной эксплуатации газопроводов путем развития методов оценки влияния их напряженного состояния на стойкость металла к коррозионному растрескиванию, а также получения экспериментальных данных о влиянии напряженного состояния подземных газопроводов на стойкость к коррозионному растрескиванию металла труб класса прочности К65.
Научная новизна: Установлено, что при изгибе широких образцов, вырезанных поперек оси трубы, реализуется двухосное напряженное состояние с различным отношением главных напряжений σ, зависящим от соотношения ширины к толщине
образцов, а также от μ – коэффициента Пуассона испытываемого материала.
При испытании металла труб класса прочности К65 на стойкость к зарождению дефектов коррозионного растрескивания в сложном напряженном состоянии, выявлено, что при увеличении отношения номинальных главных напряжений σ от 0,1 до μ протяженность инкубационного периода процесса КРН в околонейтральных средах может сокращаться до 30%.
Практическая ценность результатов: На основании теоретических и экспериментальных исследований предложен многопараметрический критерий оценки стойкости металла газопроводов к КРН и определен входящий в него параметр, характеризующий влияние напряженного состояния на возможность перехода трубопроводов в предельное состояние – зарождение и развитие трещин коррозионно-механической природы.
Предложена методика определения потенциально опасных в отношении КРН участков технологических трубопроводов КС, учитывающая влияние напряженного состояния на стойкость металла к зарождению и развитию дефектов КРН.
Результаты работы внедрены в систему диагностического обслуживания объектов компрессорных станций магистральных газопроводов, реализуемую ОАО «Оргэнергогаз», а также использованы при разработке стандарта организации ООО «Газпром трансгаз Югорск» по защите технологических трубопроводов от коррозионного растрескивания под напряжением.
Содержание
Коррозионное растрескивание под напряжением как предельное состояние газопроводов
Представления о процессе коррозионного растрескивания под напряжением металла газопроводов
Подходы к оценке влияния на стойкость к коррозионному растрескиванию труб напряженного состояния металла и возможного изменения коррозионно-механических свойств
Цели и задачи диссертационного исследования
Выбор критериев оценки влияния напряженного состояния металла газопроводов на стойкость к коррозионному растрескиванию
Использование многопараметрического критерия оценки стойкости металла газопроводов к коррозионному растрескиванию под напряжением
Параметр оценки влияния условий нагружения
Параметр оценки факторов, определяемых свойствами металла
Разработка методики модельных испытаний для оценки влияния напряженного состояния на стойкость металла к коррозионному растрескиванию
Определение необходимого вида нагружения
Определение схемы нагружения, формы и размеров лабораторных образцов
Влияние двухосного нагружения на стойкость металла к коррозионному растрескиванию под напряжением
Экспериментальная оценка влияния двухосного напряженного состояния
Методика определения потенциально опасных участков