04 марта 2016г.
При эксплуатации магистральных трубопроводов приоритетом является надежность. Она зависит, прежде всего, от степени опасности дефектов в теле трубы и сварных швах, которые могут возникнуть при производстве труб, монтаже, а также в процессе эксплуатации.
Основными повреждающими факторами являются: Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН);
Разрушение изоляционного покрытия, что способствует проникновению и воздействию агрессивной коррозионной среды;
Повреждения магистрального трубопровода при строительстве и ремонте (задиры, риски, царапины);
Накопление усталостных повреждений, образование микротрещин в основном металле труб и сварных швах, которые способны объединяться и перерастать в макротрещины[3]. Это приводит к уменьшению живого сечения стенки трубы.
Наиболее опасными являются трещины КРН. На (Рисунок 1) показаны усталостные трещины, полученные экспериментальным методом.
Для обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов необходимо своевременно обнаружить дефекты. При этом нужно не только определить геометрические параметры дефектов, но и рассчитать степень их опасности. Совокупность этих данных сводится
к определению оценки остаточного ресурса магистрального трубопровода.
На примере фрагмента магистрального газопровода диаметром 1420мм.,
марки стали Х70, под воздействием циклических нагрузок проводились крупномасштабные испытания
для определения остаточного ресурса работы газопровода, после появления
на его поверхности усталостной трещины [1]. С помощью испытательной машины
МУП-50, создавались условия
максимально приближенные к условиям
эксплуатации трубопровода.
Выявление, определение геометрических размеров
и дальнейшее развитие
дефектов проводились с помощью ультразвукового дефектоскопа [2].
Сущность методики заключается в проведении ускоренных испытаний
вырезаемых из труб стандартных образцов или изготавливаемых из трубного металла малогабаритных образцов-изделий в коррозионной среде в условиях нагружения постоянным усилием или медленным растягивающим усилием, регистрации момента разрушения образцов
или появления стресс-коррозионных трещин,
и определении стойкости
металла к растрескиванию на основе
сопоставления коррозионно-механических свойств
металла исследуемых труб.
По результатам исследований формируется база данных, где оцениваются и корректируются выявленные дефекты, определяется степень их опасности
и рассматриваются варианты
предотвращения дальнейшего роста. По той же методики проводятся
исследования фрагментов магистральных трубопроводов в условиях агрессивных
сред, а так же образование катодных и анодных
участков под влиянием
блуждающих токов при почвенной коррозии. Такие виды коррозии
могут возникать из-за повреждения изоляционного слоя трубопровода, вследствие чего понижаются прочностные характеристики стали, предел
текучести и существенно возрастает
вероятность аварии.
Выводы:
1. С проведением своевременной диагностики повышается возможность определить степень опасности выявленных
дефектов и осуществить оптимизацию ремонтных работ магистральных трубопроводов.
2. Проводя исследования на различных участках
магистрального трубопровода и обрабатывая полученные данные, вычисляется алгоритм повреждения и производится прогнозирование и оценка остаточного ресурса каждого
фрагмента трубопровода.
3. На основании предложенного методологического подхода
можно проводить сравнительные испытания различных материалов и способов их обработки
для магистральных трубопроводов с обеспечением объективного критерия оценки
работоспособности материалов в различных условиях
коррозионного воздействия.
Список литературы
1.
Басиев К.Д., Бигулаев А.А., Величко Л.Н., Дзиоев К.М., Мусаев С.Д. «Исследование трубной стали марки Х70 при одновременном воздействии механических напряжений и коррозионной среды». Коррозия: материалы, защита.
2013. № 8. С. 16-18.
2.
Бигулаев А.А., Мусаев С.Д., Преимущество ультразвукового контроля при выявлении
коррозионно- механических дефектов магистральных газопроводов. / Экономика и социум. 2014. №1 (10) С.78-82.
3. Патент на полезную модель RU №:136576 «Устройство для определения дефектов образца магистральных трубопроводов». от 10.01.2014г
