И 15
Методы прогнозирования долговечности трубопроводов с учетом коррозии и переменных напряжений / А. А. Ибрагимов ; под
науч. ред. <...> ISBN 978-5-9961-0377-5
В научном издании приведены результаты аналитического обзора опубликованных исследований прочности трубопроводов, эксплуатирующихся в условиях коррозии и изменяющихся по времени
напряжений. <...> Издание предназначено для научных работников, аспирантов и
других исследователей, занимающихся разработкой, проектированием и эксплуатацией магистральных и промысловых трубопроводов. <...> Методы прогнозирования параметров усталостной прочности трубопроводов ……………………………………………………………….. <...> Оценка степени поврѐжденности металла стенки трубопровода и
прогнозирование остаточного ресурса на основе кинетической теории усталости …………………………………………………..................
46 <...> Влияние состояния поверхности и коррозии на сопротивление
усталостному разрушению ………………………………………………
53 <...> 59
3
Введение
В условиях взаимного влияния коррозии и переменных по времени
напряжений в стенке трубопровода находится значительная часть промысловых и магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов энергоустановок, трубопроводов горячего и холодного водоснабжения и др. <...> Период эксплуатации труб до их замены на новые существенно сокращается
под влиянием переменности повышенных давлений перекачиваемых сред,
изменяющихся по времени температур и термических напряжений в стенках, а также переменных напряжений при теплосиловом взаимодействии
трубопроводов с промерзающими и оттаивающими грунтами. <...> Все эти факторы
необходимо учитывать при определении остаточной долговечности трубопроводов. <...> Существующие расчѐтно-экспериментальные методы обычно
учитывают динамику изменения усталостного состояния стенок трубопровода или позволяют оценивать остаточный ресурс с учѐтом скорости коррозии в зависимости от известных статических напряжений. <...> Разработка и
обоснование <...>
metod.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
А. А. Ибрагимов
МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ
С УЧЕТОМ КОРРОЗИИ
И ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Под научной редакцией
доктора технических наук, профессора А. Б. Шабарова
и кандидата технических наук, доцента С. Ю. Подорожникова
Тюмень
ТюмГНГУ
2011
Стр.1
УДК 656
ББК 039
И 15
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор А. А. Вакулин
доктор технических наук, профессор Ю. Д. Земенков
Под научной редакцией
доктора технических наук, профессора А. Б. Шабарова
и кандидата технических наук, доцента С. Ю. Подорожникова
Ибрагимов, А. А.
И 15
Методы прогнозирования долговечности трубопроводов с учетом
коррозии и переменных напряжений / А. А. Ибрагимов ; под
науч. ред. А. Б. Шабарова, С. Ю. Подорожникова. – Тюмень :
ТюмГНГУ, 2011. – 76 с.
ISBN 978-5-9961-0377-5
В научном издании приведены результаты аналитического обзора
опубликованных исследований прочности трубопроводов, эксплуатирующихся
в условиях коррозии и изменяющихся по времени
напряжений.
Издание предназначено для научных работников, аспирантов и
других исследователей, занимающихся разработкой, проектированием
и эксплуатацией магистральных и промысловых трубопроводов.
УДК
656
ББК 039
ISBN 978-5-9961-0377-5
© Государственное образовательное
учреждение высшего
профессионального образования
«Тюменский государственный
нефтегазовый университет», 2011
2
Стр.2
Оглавление
Введение ......................................................................................................
Проблема и методы определения остаточного ресурса
трубопровода в условиях коррозии и переменных напряжений
(обзор опубликованных работ) .................................................................
1. Основные факторы, влияющие на долговечность трубопроводов.....
2. Физические механизмы разрушения трубных сталей ........................
3. Механизмы и закономерности коррозии в трубопроводах ................
4. Методы прогнозирования параметров усталостной прочности трубопроводов
………………………………………………………………..
4.1. Критерии сопротивления усталости ………………………………..
4.2. Термоактивационный метод прогнозирования усталостного разрушения
…………………………………………………………………...
4.3. Оценка степени поврѐжденности металла стенки трубопровода и
прогнозирование остаточного ресурса на основе кинетической теории
усталости …………………………………………………..................
4
5
5
14
19
37
38
43
46
4.4. Влияние состояния поверхности и коррозии на сопротивление
усталостному разрушению ……………………………………………… 53
5. Выводы. Актуальные задачи развития методов определения остаточного
ресурса трубопроводов ………………………………………… 56
Список литературы ……………………………………………………....
59
3
Стр.3
Введение
В условиях взаимного влияния коррозии и переменных по времени
напряжений в стенке трубопровода находится значительная часть промысловых
и магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов энергоустановок,
трубопроводов горячего и холодного водоснабжения и др. Период
эксплуатации труб до их замены на новые существенно сокращается
под влиянием переменности повышенных давлений перекачиваемых сред,
изменяющихся по времени температур и термических напряжений в стенках,
а также переменных напряжений при теплосиловом взаимодействии
трубопроводов с промерзающими и оттаивающими грунтами. Вероятность
сокращения долговечности трубопроводов увеличивается при их прокладке
в грунтах с высокой коррозионной активностью. Все эти факторы
необходимо учитывать при определении остаточной долговечности трубопроводов.
Существующие расчѐтно-экспериментальные методы обычно
учитывают динамику изменения усталостного состояния стенок трубопровода
или позволяют оценивать остаточный ресурс с учѐтом скорости коррозии
в зависимости от известных статических напряжений. Разработка и
обоснование метода расчѐта остаточной долговечности трубопроводов с
учѐтом взаимного влияния коррозии и переменных по времени напряжений
– актуальная научно-техническая проблема, решение которой имеет
теоретическое и практическое значение, так как снижает риск аварий и сокращает
затраты на обеспечение надѐжной эксплуатации трубопроводов.
4
Стр.4