Введение
Глава 1. Состояние вопрос а 9
1.1 Особенности эксплуатации магистральных нефтегазопроводов подземной прокладки 9
1.1.1 Условия нагружения и напряженно-деформированное состояние стенки трубопровода 12
1.2 Материалы, применяемые для изготовления магистральных трубопроводов нефтегазового комплекса 19
1.3 Влияние коррозионной активности грунтов и перекачиваемого продукта на несущую способность трубопроводов 26
1.3.1 Основные факторы коррозии под напряжением
1.3.2 Условия зарождения коррозионных трещин и механизмы коррозионного растрескивания 28
1.3.3 Пластическая деформация при воздействии коррозионно-активных сред 37
1.3.4 Виды и особенности коррозионных разрушений сварных соединений 40
1.4 Испытания магистральных трубопроводов внутренним давле нием при строительстве и ремонте 42
1.4.1 Теоретические основы испытания трубопроводов 42
1.4.2 Испытания трубопроводов 44
1.5 Цель и задачи работы 53
Глава 2. Влияние длительности эксплуатации трубных сталей на сопротивляемость усталостному разрушению от поверхностных концентраторов напряжений 55
2.1 Механизмы формирования рассеянной поврежденности в феррито-перлитных сталях при нестационарном нагружении 56
2.2 Методика проведения эксперимента 60
2.2.1 Выбор образцов и испытательного оборудования 61
2.2.2 Метод меток для искусственных поверхностных трещинопо-добных концентраторов напряжений 65
2.2.3 Методика построения кинетических диаграмм усталостного разрушения 67
2.3 Циклические испытания на воздухе трубных сталей Х70, 17Г1С
и их сварных соединений с различным сроком эксплуатации по критериям механики разрушения 68
2.3.1 Гистограммы усталостного разрушения 68
2.3.2 Фрактографические исследования поверхностей усталостного разрушения 70
2.4 Выводы по главе 2 72
Глава 3. Циклическая трещиностойкость трубных сталей в зависимости от уровня предварительной пластической деформации 73
3.1 Механизмы реализации пластической деформации в кристалли ческих материалах
3.1.1 Периодичность и стадийность процессов пластической деформации и разрушения при многоцикловой усталости 76
3.1.2 Механизмы деформационного упрочнения 84
3.2 Методика проведения испытаний 94
3.3 Результаты испытаний крупномасштабных образцов с поверхностным концентратором напряжений из стали 20, 09Г2С и 17Г1С после холодной пластической деформации 97
3.4 Выводы по главе 3 105
Глава 4. Коррозионно-механическая прочность трубной стали 17г1с после длительной эксплуатации и упругопластического деформирования 107
4.1 Испытание плети из труб после длительной эксплуатации с поверх
ностными концентраторами напряжений типа «вмятина» 107
4.1.1 Программа испытаний, материалы и оборудование 109
4.1.2 Тензометрирование деформаций в процессе испытаний... 117
4.1.3 Аналитическое определение упругопластических деформаций в зоне вмятин 119
4.1.4 Анализ разрушений и деформаций стенки трубной плети 130
4.2 Коррозионно-механические испытания образцов с поверхностным концентратором напряжений из трубной плети 131
4.2.1 Методика эксперимента и структурного анализа металла образцов после коррозионно-механических испытаний 131
4.2.2 Элементы механизма коррозионного растрескивания под напряжением трубной стали 17Г1С в нейтральной среде 136
4.3 Выводы по главе 4 139
Общие Выводы 141
Список литературы 143
