Введение
1 Проблемы безопасной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды 15
1.1 Особенности эксплуатации соединительных трубопроводов ОНГКМ 16
1.2 Анализ отказов трубопроводов ОНГКМ 18
1.3 Методы контроля технического состояния трубопроводов 34
1.4 Методы оценки потенциальной опасности дефектных участков трубопроводов 42
1.5 Определение остаточного ресурса безопасной эксплуатации трубопроводов 46
1.6 Методы повышения безопасности эксплуатации трубопроводов 52
1.7 Методы оценки технического состояния и интенсивности отказов трубопроводов 55
1.8 Постановка задач исследования 61
2 Идентификация дефектов трубопроводов по данным диагностического контроля 62
2.1 Материал труб, применяемых на ОНГКМ 62
2.2 Идентификация дефектов металла трубопроводов 67
2.2.1Дефекты формы труб 69
2.2.2Металлургические дефекты 72
2.2.3 Дефекты сварных швов 81
2.2.4Коррозионные дефекты трубопроводов 88
2.2.5Эксплуатационные расслоения трубопроводов 91
2.3 Основные отличительные признаки дефектов 96
2.3.1 Отличие неметаллических включений от металлургических расслоений 97
2.3.2 Отличие металлургических расслоений от эксплуатационных 101
2.3.3 Отличие водородных расслоений от вмятин 112
2.4 Развитие эксплуатационных расслоений 113
2.5 Структурно-физическое состояние металла в области дефектов труб 117
2.6 Выводы по главе 2 127
3 Потенциальная опасность и остаточный ресурс трубопроводов с дефектами формы труб 128
3.1 Причины образования дефектов формы труб 128
3.2 Напряженно-деформированное состояние в области дефектов формы труб 131
3.3 Контроль состояния металла в области дефектов формы 136
3.3.1 Определение пластических свойств сталей методом АУЗИ 136
3.3.2Изменение скорости распространения акустических волн при различном НДС металла 141
3.4 Гидравлические испытания труб с вмятинами и гофрами на малоцикловую усталость 145
3.4.1 Оценка повторно-статической нагруженности трубопроводов 145
3.4.2 Оборудование и методика стендовых испытаний труб 148
3.4.3 Образование и развитие трещин в металле труб с дефектами формы 152
3.4.4 Динамика изменения глубины вмятин от величины давления и количества циклов нагружения труб 158
3.4.5Напряжения и деформации в металле вмятин по результатам гидравлических испытаний 161
3.5 Методика оценки потенциальной опасности и остаточного ресурса участков трубопроводов с дефектами формы 165
3.6 Оценка потенциальной опасности дефектов формы труб, контактирующих с сероводородсодержащими средами 170
3.7 Выводы по главе 3 173
4 Потенциальная опасность и остаточный ресурс трубопроводов с дефектами утонения стенки 174
4.1 Выбор критериев и оценка потенциальной опасности дефектов утонения стенки 174
4.2 Испытания труб с дефектами утонения стенки 179
4.3 Потенциальная опасность участков трубопроводов с дефектами сварных соединений 185
4.3.1 Теоретическая оценка напряжений в металле кольцевых сварных соединений с дефектами 185
4.3.2 Гидроиспытания труб с дефектами в кольцевых сварных соединениях.. 189
4.3.3 Потенциальная опасность дефектов сварных соединений трубопроводов 201
4.4 Методика определения остаточного ресурса трубопроводов 209
4.5 Выводы по главе 4 217
5 Потенциальная опасность и остаточный ресурс трубопроводов с водородными расслоениями и закатами в металле 218
5.1 Испытания труб с несплошностями в металле стенки 218
5.2 Напряженно-деформированное состояние металла труб с водородными расслоениями 222
5.3 Определение критического давления, необходимого для развития расслоения 229
5.4 Моделирование НДС труб с водородными расслоениями 233
5.5 Потенциальная опасность и остаточный ресурс участков трубопроводов с водородными расслоениями 242
5.6 Выводы по главе 5 251
6 Технологические методы повышения безопасности эксплуатации трубопроводов 252
6.1 Входной контроль труб, деталей и запорной арматуры 252
6.2 Выбор эффективных ингибиторов для защиты трубопроводов ОНГКМ 259
6.3 Ремонт дефектных участков трубопроводов установкой напряженных муфт 267
6.3.1 Моделирование процесса установки напряженной муфты 269
6.3.2 Экспериментальное исследование процесса ремонта муфтой 278
6.4 Замена запорной арматуры по техническому состоянию 290
6.4.1 Техническое состояние запорной арматуры трубопроводов ОНГКМ 290
6.4.2 Оценка вероятности отказов и периодичности замены запорной арматуры 292
6.5 Планирование очередности ремонта по балльной оценке факторов влияния технического состояния трубопроводов ОНГКМ 300
6.5.1 Обоснование и выбор факторов влияния технического состояния трубопровода 300
6.5.2 Балльная оценка факторов влияния состояния трубопроводов ОНГКМ на интенсивность отказов 303
6.5.3 Опеределение зависимостей интенсивности отказов трубопроводов ОНГКМ от факторов влияния 321
6.6 Выводы по главе 6 326
Заключение 328
Список использованных источников 331
Приложение
