Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Научные основы повторного использования демонтированных труб на магистральных трубопроводах

ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Научные основы повторного использования демонтированных труб на магистральных трубопроводах"

УДК 622 692 4 На правах рукописи

Галяутдинов Анвар Асхатович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЕМОНТИРОВАННЫХ ТРУБ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ

Специальности 25.00 19 - Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ, 05.26 03 - Пожарная и промышленная

безопасность (нефтегазовый комплекс)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ15Э080

Уфа 2007

003159080

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУЛ «ИПТЭР»), г. Уфа

Научный руководитель - доктор технических наук

Гумеров Кабир Мухаметович

Научный консультант - доктор технических наук

Пашков Юрий Иванович

Официальные оппоненты, доктор технических наук, член-корр. АН

Нугаев Раис Янфурович

кандидат технических наук Файзуллин Саяфетдин Минигулович

Ведущее предприятие - Открытое акционерное общество

«Уралтранснефтепродукт», г. Уфа

Защита состоится 18 октября 2007 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055, г Уфа, пр Октября, 144/3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов».

Автореферат разослан 18 сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Как показывают опыт эксплуатации трубопроводов и результаты обследований их технического состояния, внутренняя и внешняя коррозия выводит из строя промысловые трубопроводы за 5 10 лет, магистральные трубопроводы - за 20 40 лет, трубопроводы системы газораспределения — за 40 50 лет, водопроводы - за 10 20 лет

Все трубопроводы проходят несколько характерных «жизненных» этапов Последний из них характеризуется увеличением отказов и, соответственно, объемов ремонтных работ При этом надежность и безопасность падают, риски аварии растут Так, с определенного момента становится невыгодным дальнейшая эксплуатация трубопровода, возникает необходимость вывода из эксплуатации наиболее изношенных участков и замена их на новые линии

Необходимость вывода из эксплуатации может возникнуть не только из-за изношенности трубопроводов Существуют и другие причины, например выработка месторождения, изменение направления транспорта, моральное старение трубопровода, изменение экономической политики

До момента вывода из эксплуатации трубопровода все вопросы (научно-технические, юридические, нормативные, организационные) отработаны, за состояние трубопроводов отвечает конкретная организация. «Жизнь» трубопровода после вывода из эксплуатации практически остается вне поля зрения эксплуатирующих организаций и администраций регионов Между тем, остается еще один важный этап - утилизация, за который практически никто не отвечает Важность вопроса следует хотя бы из того, что Россия все больше интегрируется в мировую экономику Это требует уважительного отношения к признанным в мире нормам, особенно в отношении к окружающей среде Одна из таких норм - цивилизованная утилизация предметов, продукции и объектов после их использования Это относится и к трубопроводам

Выведенный из эксплуатации трубопровод может быть в зависимости от ситуации законсервирован на некоторый период или передан другой организации для транспортировки других продуктов при более безопасных режимах работы Если нет никакой возможности обеспечивать безопас-

ность трубопровода после его вывода из эксплуатации, то он, несомненно, должен быть демонтирован

После демонтажа трубопровода появляется вопрос утилизировать (передать на переплав) или повторно использовать демонтированные трубы. На практике вопросы демонтажа и повторного использования труб нормативно не обеспечены В каждом случае решение принимается владельцем трубопровода Тем не менее, к настоящему времени накоплен некоторый практический опыт по восстановлению и повторному использованию демонтированных труб Анализ этого опыта показал следующее

1 Проблема повторного использования труб оказалась значительно сложнее, чем в случае применения новых труб

2 Не решены методические вопросы Например, проблематично группировать демонтированные трубы в партии, поскольку степень износа каждой трубы разная

3 Недостаточна нормативная база для повторного применения демонтированных труб Не определены допустимые условия повторного использования труб, отслуживших разные сроки в разных условиях, не определен необходимый объем сертификационных испытаний

Для налаживания производства по восстановлению и подготовке к повторному использованию демонтированных труб необходимо на достойном уровне решить несколько задач с учетом специфики проблемы, в том числе проведение дефектоскопии демонтированных труб, позволяющей выявить все дефекты, контроль состояния металла труб после длительной эксплуатации трубопроводов, выбор эффективных методов восстановления, определение допустимых условий эксплуатации восстановленных труб

Методы и объемы контроля, применяемые при производстве новых труб, в данном случае не достаточны из-за большого разброса исходных параметров Кроме того, для демонтированных труб невозможно применить понятие «партия труб» в том же смысле, что и для новых труб Отсюда следуют проблемы сертификации восстановленных труб

Цель работы - повышение эффективности повторного использования демонтированных труб на магистральных трубопроводах

Основные задачи исследований:

1 анализ проблем, связанных с повторным использованием демонтированных труб после вывода из эксплуатации магистральных трубопроводов,

2 исследование явлений, связанных с деградацией свойств металла труб при длительной эксплуатации и возможностью повторного использования на магистральных трубопроводах,

3 обоснование и выбор методов контроля труб, предназначенных для повторного использования на магистральных трубопроводах,

4 обоснование и выбор методов восстановления демонтированных труб, предназначенных к повторному использованию,

5 разработка методов определения допустимых режимов эксплуатации трубопроводов, построенных с использованием демонтированных труб

Методы решения поставленных задач

В работе использованы и обобщены данные о фактическом техническом состоянии магистральных нефтегазопроводов, результаты технических обследований и экспертиз безопасности ряда нефтепродуктопроводов и трубопроводов системы газораспределения, результаты изучения металла труб после длительной эксплуатации

Для эффективного решения задачи диагностики использованы принципы внутритрубной диагностики с применением ультразвука

При изучении свойств металла труб применялись методы механических испытаний в разных режимах и металлографические исследования с использованием оптических микроскопов с увеличением до 1000 раз

Оценка допустимых режимов эксплуатации производилась на основе математического моделирования процессов накопления усталости и повреждений с экспериментальным подтверждением

Основой для решения данных задач явились труды отраслевых институтов (ИПТЭР, ВНИИГАЗ), специалистов АК «Транснефтепродукт», ОАО «Газпром», АНК «Башнефть» и других научных центров, работы ведущих ученых А Г Гумерова, Р С Гумерова, Р С Зайнуллина, К М Ямалеева, X А Азметова, М М Загирова, Ю И Пашкова и других

Использован опыт восстановления демонтированных труб на предприятиях Республики Татарстан (АНК «Татнефть») и Челябинской области (ООО «Уралтрубопроводстрой»)

Научная новизна

1 Установлено, что деградация свойств металла труб происходит по двум механизмам деформационного старения и водородно-индуцированной коррозии, приводящей к структурным изменениям, расслоению и растрескиванию под напряжением Ускорению деградации металла способствуют концентрация напряжений на дефектах, наличие источников атомарного водорода (сероводорода, грунтовой воды), циклические перепады нагрузок

2 Разработаны методы и образцы для определения ресурса металла труб и сварных соединений Методы основаны на ускоренных испытаниях образцов за счет применения концентратора напряжений в виде сквозного отверстия и за счет блочно-циклического нагружения с нарастающей амплитудой Экспериментально подтверждено, что ресурс сварных соединений в 2,5 3 раза ниже, чем основного металла труб Наличие коррозионных дефектов глубиной до 1 мм в околошовной зоне приводит к снижению ресурса в 8 10 раз

3 Предложена методика определения допустимого рабочего давления восстановленных труб, использующая дополнительный коэффициент запаса прочности на эффекты старения металлов при длительной эксплуатации трубопроводов Коэффициент запаса на старение нелинейно растет с увеличением срока эксплуатации трубопровода и с повышением углеродного эквивалента

4 Разработаны два метода расчетной оценки остаточного ресурса демонтированных труб Показано, что ресурс восстановленных труб сильно зависит от рабочего давления, запаса пластичности, наличия дефектов Установлено, что

- снижение относительного удлинения при разрыве на 35 % приводит к снижению ресурса более чем в три раза;

- снижение рабочего давления на 25 % приводит к повышению ресурса в 4 и более раз,

- повышение концентрации напряжений на 1/3 снижает ресурс в 4,2 раза

На защиту выносятся

1 комплекс методических решений по контролю, восстановлению и повторному использованию демонтированных труб на магистральных трубопроводах, в том числе

• новая методика сплошного контроля демонтированных труб, использующая передовой опыт внутритрубной диагностики действующих трубопроводов, позволяющая с помощью ультразвука выявлять все скрытые дефекты, в том числе внутристенные (расслоения) и расположенные на внутренней поверхности стенки (коррозию),

• новые методы контроля металла и сварных соединений труб, использующие испытания образцов на трещиностойкость и ресурс, позволяющие выявлять степень старения материалов труб до демонтажа и пригодность к повторному использованию,

• комплекс методов восстановления труб, включающий механическую обработку, наплавку и сварку, а также формирование силовой оболочки и изоляционного покрытия, позволяющий добиться практически любого уровня прочности и надежности,

• методы оценки допустимых эксплуатационных характеристик восстановленных труб, включая оценку рабочего давления и ресурса,

2 новые закономерности, полученные в процессе решения методических вопросов, в том числе

• зависимость трещиностойкости металла от вида трещины (поверхностная, сквозная), размеров образцов и трещины,

• зависимость ресурса от механических свойств металла (пределов прочности и текучести, относительного удлинения при разрыве) и от концентрации напряжений,

• взаимосвязь между разными параметрами, характеризующими пластичность металла (относительное удлинение, относительное сужение, радиус пуансона при статическом изгибе) и другие

Практическая ценность и реализация результатов работы

1 Рассмотрены и практически решены все методические проблемы, связанные с организацией производства по восстановлению демонтированных труб и подготовкой их к повторному использованию на магистральных трубопроводах

2 Методика дефектоскопии труб значительно усовершенствована за счет применения стенда полного ультразвукового контроля, основанного на достижениях внутритрубной диагностики трубопроводов Стенд может и должен быть внедрен на всех трубных заводах, в том числе по производству новых труб

3 Методики испытаний металла труб и сварных соединений на пластичность и трещиностойкость позволяют контролировать эффекты старения на этапе восстановления и гарантировать надежность труб при повторном использовании

4 Существующие методы восстановления труб, дополненные формированием изоляционно-силовой оболочки и базового изоляционного покрытия, позволяют добиться практически любой прочности и любого ресурса, в том числе более высоких значений, чем те же трубы до начала эксплуатации (в новом состоянии)

5 Методики определения эксплуатационных характеристик (допустимого рабочего давления и ресурса труб) позволяют выдать на каждую трубу индивидуальный технический паспорт, указав в нем всю необходимую информацию для обеспечения безопасности трубопроводов, в которых использованы демонтированные трубы

Результаты исследований использованы в следующих практических работах

- Оценка возможности вторичного использования труб для переукладки нефтепровода (по заказу Бугурусланского районного нефтепроводного управления, 1989 г),

- Разработка рекомендаций и выдача заключений о возможности повторного использования демонтированных труб при капитальном ремонте нефтепродуктопровода Уфа - Омск (по заказу Уральского управления магистральными нефтепродуктопроводами, 1990 г),

- Диагностическое обследование, определение остаточного ресурса и выдача заключения о возможности вторичного использования демонтированных труб нефтепроводов Александровское - Анжеро-Судженск и Самотлор - Александровское (по заказу ОАО «Центрсибнефтепро-вод»,1999 г)

Результаты исследований использованы при разработке документа «Инструкция по технологии утилизации и повторного использования труб трубопроводов, выведенных из эксплуатации» (Минэнерго РФ) - Уфа, ИПТЭР, УГНТУ, 2004, документ согласован с Ростехнадзором

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на научно-технических, научно-практических конференциях, конгрессах и семинарах по проблемам строительства и безопасной эксплуатации объектов трубопроводного транспорта, в том числе

1 Всероссийском семинаре «Проблемы промышленной безопасности в системе нефтегазового комплекса трубопроводного транспорта» (Уфа, 2005 г )

2 научно-практической конференции «Энергоэффективность Проблемы и решения» (Уфа, 2005 г ),

3 VII Всероссийском форуме единой системы оценки соответствия на объектах, подконтрольных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Москва, 2006 г),

4 научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (Уфа, 2005 г)

Публикации

По результатам работы опубликовано 15 научных трудов

Структура и объем диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографического списка использованной литературы, включающего 106 наименований Работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 10 таблиц

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам ГУП «ИПТЭР» и научному руководителю Гумерову Кабиру Мухаметови-чу за помощь и советы при выполнении и оформлении диссертационной работы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертации Сформулированы цель работы и основные задачи исследований, показаны научная новизна и практическая значимость работы, приведены основные защищаемые положения

В первой главе рассматриваются проблемы, связанные с повторным использованием демонтированных труб после вывода из эксплуатации магистральных трубопроводов

Экспертная оценка трубопроводов России приводит следующие приближенные цифры суммарная протяженность всех трубопроводов (магистральных, промысловых, газораспределительных, технологических) составляет порядка Ь да 1,5 2,0 млн км, срок эксплуатации Т да 10 50 лет, интенсивность вывода из эксплуатации V » Ь/Т »(1 500 2 000)/(10 50)« «¡30 200 тыс км в год Для системы магистральных нефте-, газо-и нефте-продуктопроводов получаются следующие цифры общая протяженность Ь = 217 тыс км , срок эксплуатации Т да 50 лет, в год требуется заменить V » Ь/Т да 217/50 да 4300 км Это - огромное количество труб, которые могут представлять проблему, если не найти им эффективного применения

Выведенный из эксплуатации трубопровод может быть подвергнут следующим действиям в зависимости от ситуации

— он может быть законсервирован на некоторый период,

— он может быть передан другой организации для транспортировки других продуктов при более безопасных режимах работы,

— он может быть демонтирован

На практике все эти случаи имеют место Но при рассмотрении «жизненного цикла» трубопроводов до сих пор серьезно (на нормативном уровне) не рассматривался этап утилизации трубопроводов, который должен последовать за выводом из эксплуатации Составной частью утилизации трубопроводов является демонтаж с последующим контролем и определением эффективных вариантов использования демонтированных труб

Как показал анализ практического опыта, имеются следующие варианты использования демонтированных труб (перечислены в порядке убывания эффективности)

— они могут быть восстановлены и переданы для повторного использования на таких же трубопроводах,

— они могут быть подготовлены и переданы для использования на трубопроводах с меньшими рабочими давлениями,

— они могут быть переданы для изготовления металлоконструкций,

— они могут быть отправлены на переплав

Повторное использование демонтированных труб в ряде случаев дает положительный эффект Существующий опыт показал, что стоимость восстановленных труб может быть до 2-х раз меньше, чем аналогичных новых труб при равных эксплуатационных характеристиках Однако повторное использование демонтированных и восстановленных труб на магистральных трубопроводах требует наличия специальной нормативной базы, которая до настоящего времени практически отсутствует Нормативная база, ориентированная на новые трубы, по многим причинам не может быть применена к демонтированным трубам Главные причины состоят в следующем

— демонтированные трубы несут в себе отпечатки старения металла, протекающего по нескольким механизмам,

— демонтированные трубы испытывают широкий разброс по всем показателям (по размерам, дефектам, материалам), что затрудняет формирование партии труб и усложняет контроль

Деградация металла труб происходит по двум механизмам деформационного старения и водородно-индуцированной коррозии, переходящей в структурные изменения, расслоение и растрескивание под напряжением

В действующих строительных нормах и правилах для магистральных трубопроводов водородная коррозия не имеет отражения Применяемые на практике методы защиты трубопроводов от коррозии не защищают от водородной коррозии, а в ряде случаев, наоборот, ускоряют ее При восстановлении демонтированных труб необходимо проверить наличие возможной водородной коррозии Поэтому нормативный документ на повторное

использование труб должен быть более совершенным, чем на применение новых труб

На механические свойства металла труб может оказать влияние также и сама технология демонтажа Если при демонтаже трубопровод получает пластические деформации, то не только форма трубы будет нарушена, но и металл потеряет некоторый запас пластичности Это снизит остаточный ресурс демонтированных труб Следовательно, необходимо контролировать механические напряжения, которые напрямую зависят от усилий, приложенных к трубопроводу, в том числе трубоукладчиками

Научными основами демонтажа трубопроводов и восстановления труб для повторного использования занимается ряд научных организаций и специалистов, поэтому третья глава посвящена рассмотрению имеющихся наработок по данной проблеме

Таким образом, основной проблемой при восстановлении демонтированных труб является надежный контроль, который состоит из двух этапов контроль дефектов и контроль металла труб с учетом того, что партия поступивших на восстановление труб сильно отличается от партии новых труб, изготовленных на трубном заводе

Вторая глава посвящена анализу методов контроля труб, поступающих на трубную базу и подлежащих восстановлению и повторному использованию на магистральных трубопроводах

Как отмечено выше, на демонтируемые трубы понятие «партия» нельзя распространить в том же смысле, что и на трубных заводах Можно только говорить о партии труб, вырезанных из какого-то одного трубопровода Но каждая труба при этом будет индивидуальна Поэтому при восстановлении демонтированных труб каждая из них должна пройти обследование, по результатам обследования должен быть составлен документ (акт, технический паспорт, сертификат) с указанием следующих основных параметров диаметра, толщины стенки, длины, кривизны, марки стали, углеродного эквивалента После всех работ для каждой трубы должны быть определены допустимая область использования (нефтепровод, газопровод, продуктопровод, водопровод, категория трубопровода) и допустимое рабочее давление При этом должны быть уч-

тены имеющиеся на трубе несоответствия (дефекты). Допускаемые к повторному использованию демонтированные трубы должны иметь дополнительный запас прочности с учётом того, что разброс параметров у них вы ше, чем у новых труб.

Проанализированы возможности традиционных методов неразру-тающего контроля для дефектоскопии демонтированных труб. Установлено, что все эти методы имеют определённые преимущества, но не позволяют в полном объеме контролировать все трубы, поступающие на трубную базу для восстановления.

Предложено проводить дефектоскопию труб на специальном стенде, использующем те же принципы, что и внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп. Учитывая, что контроль трубы происходит в заводских условиях, конструктивное исполнение стенда намного проще, чем ультразвукового снаряда (рисунок 1). Стенд может быть оборудован внутренними или внешними датчиками.

Ультразвуковой датчик Расстояние отступа

Ч \ 1

Станка трубы Проходящий сигнал

Зондирующий имгиулс датчика

1 / / /

Л

< Гл 1

у1 Г у / 1. \ \ \

^ 7 х

Входной эхо-сигнал 1-й эхо-сигнал 2-й эхо-сигнал

(от внутренней от внешней от внешней

стенки трубы) стенки трубы стенки трубы

Резервуар с водой Труба вращается

Рисунок I - Стенд ультразвукового контроля труб с внешним датчиком

Направляюще поступательного движения _/_

Конструктивное исполнение стенда с внешним датчиком

— труба устанавливается в специальные патроны, обеспечивающие вращение вокруг своей оси,

— параллельно трубе по рельсу движется тележка, на которой установлена штанга с ультразвуковым датчиком,

— труба и датчик находятся в воде (в бассейне)

Дефектоскопия проводится следующим образом

— труба вращается вокруг своей оси,

— тележка с датчиком движется поступательно,

— ультразвуковой датчик излучает импульсы и принимает отраженные сигналы от наружной и внутренней поверхностей,

— информация записывается в блок памяти, одновременно отражается на экране компьютера в режиме реального времени,

— оператор имеет возможность повторить обследование сомнительных участков, а также просматривать записи несколько раз

Выходными параметрами являются

— информация о толщине стенки по всей поверхности,

— информация о наличии, точном местоположении и размерах следующих дефектов дефектах от коррозии на внутренней и наружной поверхностях, внутристенных дефектах типа расслоений металла и включений, локальных дефектах геометрии трубы (вмятинах, гофрах),

— информация о кривизне трубы

Определение кривизны трубы основано на измерении изменения расстояния от датчика до внешней поверхности труб при вращении вокруг собственной оси

Распечатка о дефектах передается специалисту для принятия решения о способах восстановления трубы и определении допустимого рабочего давления

Определен состав минимально необходимых средств контроля для производства работ по восстановлению труб и подготовке к повторному использованию на магистральных трубопроводах

Исследована микроструктура стыковых соединений, выполненных газопрессовой сваркой Установлено, что причиной низкой прочности таких стыков являются остающиеся при сварке неметаллические включения на плоскости сплавления Включения остаются из-за технологических особенностей сварки, при которой не образуется сварочная ванна (рисунок 2) Ус-

тановлено, чтс не подлежат восстановлению и повторному использованию трубы, содержащие стыки, выполненные на подкладных кольцах и газопрессовой сваркой. Такие стыки следует вырезать.

Рисунок 2 - Структура линии сплавления (гри газопрессовой с пар к с

Третья глава посвящена вопросам контроля металла демонтированных труб. Как и дефектоскопия, контроль металла демонтированных труб должен проводиться намного детальнее и тщательнее, чем при производстве новых труб. С другой стороны, операции контроля металла не должны превращаться в самоцель и приводить к резкому повышению себестоимости продукции.

Установлено, что контроль свойств металла демонтированных труб должен происходить в два этапа: на первом этапе - все трубы; на втором этапе — выборочно по одному образцу из «группы» груб. Группа труб должна включать не более 10 труб, имеющих одинаковые характеристики (диаметр, толщину стенки, химический состав, твердость) по результатам первичного контроля.

При первичном контроле определяются химический состав (спектральным анализатором), марка стали, твердость металла труб и сварных швов, оценка пределов прочности и текучести (по результатам твердомет-рирования).

На втором -этапе контроля рекомендовано определять на образцах стандартные механические свойства (сертификатные данные), а также пластичность, трещиноСТойкость, ресурс. Для этих испытаний разработаны образцы (формы и размеры), способы испытаний, параметры нагружения.

Контроль пластичности металла труб основан на статическом изгибе образца (рисунок 3). Количественная связь между пластичностью металла

I Ч (относительным сужением при разрыве ц/),

толщиной стенки трубы I и радиусом нуан-сонар выражается формулой

где Ее - пластическая деформация при растяжении. Подбирая пуансон с заданным радиусом закругления р и выполняя испытание образца, можем проверить способность

Рисунок 3 - Статический изгиб металла деформироваться без растрескива-обрачца

ния до заданной величины. Учитывая, что при длительной эксплуатации трубопроводов могут появиться как поверхностные, так и сквозные трещины, в работе выполнены эксперименты по оценке трещи пост ой кости при разных конфигурациях трещин. Полученные закономерности показаны на рисунке 4, где приняты следующие условия и обозначения: относительные размеры трещин одинаковы í/b,=0,5; ¿/t = 0,5; ос = а<_-/ак = Рс /(t • b * otí); bi=b,/t; b; = b,/t; cfb - предел прочности; Pc - разрушающая нагрузка; радиус вершины надреза 0,1 мм.

Экспериментально установлено, что в области bt > 5 и Ь: > 5 сопротивляемость росту поверхностных трещин в два раза выше, чем сопротивляемость росту сквозных трещин. Эта закономерность позволяет в два раза снизить количество образцов при испытаниях на трещи ностойкость.

Самым сложным и трудн©контролируемым этапом в экспериментах по определению трещи но стой кости является «выращивание» трещины на образце. Из результатов испытаний следует, что для трубопроводных сталей статическая прочность образцов с трещинами и с надрезами практически одинакова. Поэтому на практике можно ограничиться только надрезами, если радиус в вершине надреза не превышает 0,1 мм.

Таким образом, достаточно сделать образцы квадратного сечения с острым надрезом глубиной 0,5 толщины. По результату испытания опре-

делить ос = Рс /(Ь I ав) Тогда сопротивляемость развитию поверхностных и сквозных трещин определяется соответственно выражениями = 0,5 ос Допущенная при этом погрешность не пре-

1С (пов)

= стс,

* С(сквоз)

X —

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ОД

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ОД

• — 17Г1С, трещина О— 17ГС, трещина Д— 17ГС, острый надрез

Сквозной дефект

8 9 10

• — 17ГС, трещина О— 17ГС, острый надрез

Поверхностный дефект

\УР2 0,5 1,0 1,5 2,0 10,0

Рисунок 4 - Влияние формы и размеров образцов со сквозным и поверхностным дефектом на статическую прочность

Методика определения ресурса металла труб и сварных соединений основана на циклических испытаниях образцов с концентратором напряжений в виде сквозного отверстия (рисунок 5) Номинальные напряжения при испытаниях должны соответствовать максимальному допустимому рабочему давлению, тогда количество циклов до разрушения и будет соответствовать остаточному ресурсу

Нагрузку на образцы можно задавать растяжением, изгибом, сдвигом, кручением. В условиях трубной базы, где нет разрывных машин, наиболее подходящим способом испытания является изгиб (рисунок 5). Изгибающий момент М, обеспечивающий номинальное напряжение па уровне аиом = 0,8 - а„,, определяется по формуле

0,8 ■ ст0 2 ■ В • I

М = -

■ = 0,13 ■ <т03 ■ В • 1.

(2)

\ ) <* / ■ )

( " У (

м0

II

\ ! :

■

0 0,2 0,4 0,6 0.8 ФВ

Отверстие

Образец

Жёсткий захват

Рисунок 5 - С^сма испытаний металла труб па ресурс

Зависимость коэффициента концентрации напряжений а ог размеров образца (ширины В, толщины стенки !г = I, диаметра отверстия с)) найдена методом конечных элементов и проверена на тестовых задачах.

Экспериментально установлено, что ресурс снарных соединений в 2,5...3,0 раза ниже, чем металла 1руб. Наличие коррозионных дефектов глубиной до 1 мм в околошовной зоне приводит к снижению ресурса в 8...10 раз.

Разработан, экспериментально апробирован метод гидроиспытаний сборных плетей по ускоренному режиму за счет блочно-циклического на-гружения с нарастающей нагрузкой Плети собираются из катушек, вырезанных из одной трубы каждой группы Метод испытаний имеет следующую положительную особенность испытания доводятся до разрушения образцов за относительно небольшое число циклов (порядка 1000), и затем результат пересчитывается на любое рабочее давление

В четвертой главе рассматриваются вопросы восстановления труб и подготовки к повторному использованию

Восстановление труб должно включать следующие операции

— очистку наружной и внутренней поверхностей труб от старой изоляции, грязи, ржавчины,

— исключение недопустимых дефектов и других несоответствий нормативным требованиям,

— подготовку торцов труб к сварке,

— нанесение нового изоляционного покрытия в заводских условиях,

— определение допустимых эксплуатационных характеристик,

— оформление сопроводительных документов (технического паспорта, сертификата)

Очистка должна проводиться в три этапа при демонтаже трубопровода, после доставки труб на трубную базу для проведения визуального контроля, перед операциями контроля неразрушающими методами и восстановления На третьем этапе необходимо применение одного из песко-, дробе-, водоструйного методов очистки

Рассмотрены все операции по восстановлению труб, включая исправление дефектных участков и подготовку кромок Для каждого вида дефектов проанализированы известные методы ремонта и выбраны оптимальные для восстановления труб в условиях трубной базы Кривизну труб не целесообразно устранять, а следует отразить в техническом паспорте на трубу радиус кривизны II и угол поворота оси 0, определяемые по формулам

где Ь, Ь - длина и прогиб трубы, Ь/Ь <0,1

Нельзя применять накладные заплаты и муфты Допустимо вваривать заплату заподлицо в стенку трубы с обязательным выполнением последующих операций по обеспечению надежности контроль, устранение усилений и ослаблений шва, термообработку Для усиления труб с трудноустраняе-мыми дефектами типа расслоений, коррозии на внутренней поверхности рекомендуется формирование композитной силовой оболочки (разработки ГУЛ «ИПТЭР») Степень упрочнения демонтированных труб характеризуется коэффициентом упрочнения г|, который принимает значения г) < 1, если ремонт выполняется без силовой оболочки, "Л > 1, если ремонт выполняется с применением силовой оболочки Целесообразно совмещение восстановления труб с нанесением нового изоляционного покрытия в базовых условиях Проанализированы и предложены несколько типов высококачественных изоляционных покрытий, в наибольшей степени пригодных для нанесения в условиях трубной базы Одним из перспективных направлений является покрытие труб внутренним защитным слоем на основе полимерных красок

Для восстановленных после демонтажа труб рабочее давление следует определять с учетом коэффициента упрочнения г| и дополнительного запаса, отражающего возможное старение металла

где Р„ов - допустимое рабочее давление для новой трубы с аналогичными параметрами, Рвосст - та же характеристика для восстановленной трубы, Сэ - углеродный эквивалент стали, из которой изготовлена труба, Т - срок эксплуатации трубопровода до демонтажа

Для оценки остаточного ресурса восстановленных труб разработаны два подхода

Первый подход основан на формулах Коффина-Менсона, который использует эмпирическую зависимость между относительными сужением и удлинением металла демонтированных труб у = 2,41 8 и выражается приближенной формулой

Л

(4)

восст нов

(1 + 0,025 Сэ Т)1

О 5 '

которая учитывает все основные параметры «стандартные» свойства металла св , 5, Е, нагрузку в виде рабочего напряжения сграб, уровень дефектности в виде аст, которая определяет качество восстановления труб

Неудобством применения формулы (5) при массовом производстве (восстановлении) труб является то, что в этой формуле фигурирует коэффициент концентрации напряжений ап , который неодинаков для всех труб и к тому же не всегда известен Поэтому разработан другой подход к оценке ресурса труб при массовом производстве Этот подход реализован в следующих формулах

N > 10к, к=25 5(Рт Рра6) (РТ-0,4РВ)

где Рраб - рабочее давление, Рт - давление, при котором кольцевое напряжение в стенке трубы равно пределу текучести металла, Рв - давление, при котором кольцевое напряжение в стенке трубы равно пределу прочности металла Формулы (6) применимы в области 0,4 Рв < Рраб < Рт При

Рраб < 0>4 Рв остаточный ресурс не требуется рассчитывать, поскольку напряжения в стенке трубы меньше предела усталости металла При Рра6 > Рт

остаточный ресурс принимается равным нулю, поскольку напряжения в некоторых местах становятся больше предела текучести металла

В работе приведены примеры расчета эксплуатационных характеристик восстановленных труб На примерах показано, что ресурс восстановленных труб сильно зависит от рабочего давления, запаса пластичности, наличия дефектов Например, снижение относительного удлинения при разрыве на 35 % приводит к снижению ресурса более чем в три раза, снижение рабочего давления на 25 % приводит к повышению ресурса в 4 и более раз, повышение концентрации напряжений на 1/3 снижает ресурс в 4,2 раза

Проанализированы требования, предъявляемые при выборе труб для использования на магистральных трубопроводах. По действующим нормам совокупность требований можно разделить на три группы

- одна группа требований ведет к унификации и стандартизации, к снижению разнообразия труб, материалов, работ,

- другая группа требований направлена на снижение металлоемкости, стоимости труб и трубопроводов, сроков строительства и ввода в эксплуатацию,

- третья группа требований направлена на обеспечение прочности, надежности, безопасности трубопровода

При использовании восстановленных труб первую группу требований трудно будет выдерживать из-за того, что степень разнообразия восстановленных труб будет выше, чем новых Для описания свойств восстановленных труб требуется ввести дополнительно 2-3 параметра, которых не было для новых труб

Вторая группа требований будет соблюдена, но не в полном объеме, а только в части стоимости труб Металлоемкость восстановленных труб может быть выше, чем новых, и это не должно считаться недостатком

Третья группа требований, отвечающая за прочность, надежность, безопасность трубопроводов в случае применения восстановленных труб должна соблюдаться неукоснительно, даже в большей мере, чем при использовании новых труб Для этого используются дополнительные коэффициенты надежности или запаса прочности

Сформулированы критерии пригодности восстановленных труб к повторному использованию на магистральных трубопроводах Эти критерии учитывают категорию трубопровода (не допускаются на участках высшей категории), рабочие давления, размеры труб, остаточную дефектность, наличие концентраций напряжений, свойства материалов, свариваемость

Проанализированы области повторного использования восстановленных труб на магистральных трубопроводах, в том числе

- при строительстве новых участков трубопроводов, за исключением магистральных газопроводов с рабочим давлением выше 6,0 МПа,

- при реконструкции и капитальном ремонте длительно эксплуатируемых трубопроводов,

- при выборочном ремонте дефектных участков старых трубопроводов методами врезки катушки и установки ремонтной муфты,

- для изготовления различных соединительных деталей трубопроводов (отводов, переходов, тройников) и ремонтных конструкций (муфт, заплат),

— в качестве защитных футляров трубопроводов

Для восстановленных труб весьма важно документальное сопровождение Во-первых, на предприятии, занимающемся восстановлением демонтированных труб, должна действовать система качества

Во-вторых, на каждую восстановленную трубу должен составляться технический паспорт с индивидуальным номером Технический паспорт выполняет функцию сертификата и должен содержать следующую информацию

- название предприятия, город,

- номер трубы (совпадает с маркировкой на трубе),

- тип трубы, наличие изоляции или усиливающей оболочки,

- диаметр наружный,

- номинальную (минимальную) толщину стенки,

- длину;

- кривизну (радиус кривизны и угол поворота оси),

- разрешенное рабочее давление,

- испытательное давление,

- марку стали,

- химический состав,

- эквивалент углерода и параметр Рсм>

- класс прочности,

- механические свойства стали и сварных соединений,

- результаты циклических испытаний сварных соединений,

- результаты неразрушающего контроля,

- результаты гидравлических испытаний,

- температурные условия эксплуатации,

- другие сведения по необходимости,

- дату составления паспорта,

- должность и фамилию ответственного лица

Комплекс разработанных в четвертой главе предложений позволяет на трубной базе организовать восстановление труб, определять их эксплуатационные характеристики, снабжать сопроводительной документацией

Основные выводы

1 При подготовке демонтированных труб к повторному использованию нельзя применять понятие «партия» труб в таком же смысловом объеме, как на производстве новых труб Поэтому нельзя пользоваться нормативной базой производства новых труб Необходимо контролировать, восстанавливать и сертифицировать каждую трубу по отдельности

2 В зависимости от условий эксплуатации трубопроводов деградация свойств металла труб происходит по двум механизмам деформационного старения и водородно-индуцированной коррозии, переходящей в структурные изменения, расслоение и растрескивание под напряжением Установлено, что причиной низкой прочности стыков, выполненных газопрессовой сваркой, являются неметаллические включения на плоскости сплавления

3 Обоснован и предложен автоматизированный метод для сплошного ультразвукового контроля демонтированных труб в условиях трубной базы Метод позволяет выявить и измерить дефекты поверхностные, внут-ристенные, геометрические, кривизну трубы и толщину стенки по всей поверхности трубы

Разработан метод контроля пластичности металла труб на основе статического изгиба Получена количественная связь между запасом пластичности металла, толщиной стенки трубы и радиусом пуансона (формула 1)

Разработан метод испытаний металла труб на трещиностойкость Установлено, что сопротивляемость росту поверхностных трещин в два раза выше, чем сопротивляемость росту сквозных трещин

Разработаны методы и образцы для определения ресурса металла труб и сварных соединений Экспериментально подтверждено, что ресурс сварных соединений 2,5 3,0 раза ниже, чем металла труб Наличие коррозионных дефектов глубиной до 1 мм в околошовной зоне приводит к снижению ресурса в 8 10 раз

4 Очистка труб должна проводиться в несколько этапов Финишная очистка одним из струйных методов должна проводиться перед контролем неразрушающими методами и восстановительными операциями

Для каждого вида дефектов проанализированы существующие методы ремонта и выбраны оптимальные Кривизну труб целесообразно не

устранять, а отражать в техническом паспорте на трубу Нельзя применять накладные заплаты и муфты Для усиления труб с трудноустранимыми дефектами (расслоениями, коррозией на внутренней поверхности) целесообразно нанесение изоляционно-силовой оболочки на основе стекловолокна Эффективно совмещать восстановление труб с нанесением нового изоляционного покрытия в базовых условиях

5 Предложена и обоснована методика определения допустимого рабочего давления для восстановленных труб, учитывающая эффекты старения металлов при длительной эксплуатации Показано, что ресурс восстановленных труб сильно зависит от рабочего давления, запаса пластичности, наличия дефектов

- снижение относительного удлинения при разрыве на 35 % приводит к снижению ресурса более чем в три раза,

- снижение рабочего давления на 25 % приводит к повышению ресурса в 4 и более раз,

- повышение концентрации напряжений на 1/3 снижает ресурс в 4,2 раза

6 Комплекс разработанных предложений позволяет на трубной базе организовать восстановление труб, определять их эксплуатационные характеристики, снабжать сопроводительной документацией

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Козин И В , Гумеров К М , Галяутдинов А А Некоторые особенности использования демонтированных труб // Химическое и нефтегазовое машиностроение - 2003 - № 12 - С 12

2 Гумеров К М , Козин И В , Галяутдинов А А Стресс-коррозия как основной источник опасности на магистральных газопроводах // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов - Уфа, 2004 -С 39-50

3 Гумеров К М , Галяутдинов А А , Черкасов Н М , Кудакаев С М , Абдульманов А М , Мокроусов С Н Стресс-коррозия - один из источников опасности на высоконагруженных подземных стальных трубопрово-

дах, изолированных пленочными материалами // Нефтепромысловое дело - 2005. -№ 4 - С 42-46

4 Галяутдинов А А , Сафиуллин Н Ф , Гумеров К М Некоторые особенности демонтажа трубопроводов // Энергоэффективность Проблемы и решения Тез докл научн -практ конф 20 октября 2005 г - Уфа, 2005 -С 113-115

5 Гумеров И К , Рябов И А , Галяутдинов А А Особенности оценки остаточного ресурса трубопроводов системы газоснабжения // Энергоэффективность Проблемы и решения Тез докл научн -практ конф 20 октября 2005 г -Уфа, 2005 - С 116-119

6 Черкасов Н М , Галяутдинов А А , Гумеров К М Подземные трубопроводы и защита их от коррозии // Проблемы промышленной безопасности в системе нефтегазового комплекса трубопроводного транспорта Матер Всеросс семинара - Уфа Ростехнадзор, 2005 - С 104-113

7 Галяутдинов А А , Гумеров К М , Рябов И А Некоторые особенности повторного использования демонтированных труб // Проблемы промышленной безопасности в системе нефтегазового комплекса трубопроводного транспорта Матер Всеросс семинара - Уфа Ростехнадзор, 2005 -С 123-124

8 Галяутдинов А А Повторное использование демонтированных труб // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа Матер научн -практ конф 25 мая 2005 г - Уфа, 2005 - С 92-93

9. Галяутдинов А А , Хайрутдинов Ф Ш , Гумеров К М Демонтаж выведенных из эксплуатации трубопроводов и повторное использование труб // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа Матер научн -практ конф 25 мая 2005 г - Уфа, 2005 - С 94-96

10 Гумеров К М , Галяутдинов А А , Сафиуллин Н Ф Взгляд на механизм КРН на магистральном газопроводе // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов Сб научн тр / ИПТЭР - Уфа, 2005 -С 67-76

11 Черкасов Н М., Гумеров К М., Гатутдинов А А Проблемы защиты подземных трубопроводов от коррозии // Управление качеством в нефтегазовом комплексе -2006. -№ 1.-С 25-30

12. Гумеров И К., Шмаков В.А., Галяутдинов А А., Рябов И.А. Проблемы оценки остаточного ресурса и безопасности магистральных трубопроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов- Сб. научн. тр. / ИПТЭР - Уфа, 2006 - С. 139-154.

13. Гумеров K.M., Галяутдинов АА, Хайрутдинов ФШ., Шмаков В.А. Исследование состояния металла труб и сварных соединений МНПП Альметьевск - Н Новгород // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов- Сб. научн. тр. / ИПТЭР. - Уфа, 2006 -С. 211-217

14. Галяутдинов А А, Зубаилов Г И., Хайрутдинов Ф Ш., Шмаков В А. К вопросу о демонтаже трубопроводов // Нефтегазовое дело -2007 - №5.

15 Инструкция по технологии утилизации и повторного использования труб трубопроводов, выведенных из эксплуатации (Минэнерго РФ) / К М. Гумеров, Р С Зайнуллин, К.М Ямалеев, И.К Гумеров, А.Б Галяутдинов, А А Галяутдинов. - Уфа, 2004 - 74 с.

Фонд содействия развитию научных исследований Подписано к печати 06 09 2007 г Бумага писчая Заказ № 487 Тираж 100 экз. Ротапринт ГУЛ «ИПТЭР» 450055, г Уфа, пр Октября, 144/3

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Галяутдинов, Анвар Асхатович

ВВЕДЕНИЕ

1 ПРОБЛЕМЫ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРУБ ПО- 13 СЛЕ ВЫВОДА ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

1.1 Актуальность проблемы демонтажа трубопроводов после вы- 13 вода из эксплуатации

1.2 Проблемы утилизации или повторного использования демон- 19 тированных труб

1.3 Проблемы контроля механических свойств металла труб

1.4 Обзор документов по повторному использованию демонтиро- 33 ванных труб

Выводы по разделу

2 КОНТРОЛЬ ТРУБ, ПОДЛЕЖАЩИХ ПОВТОРНОМУ ИС- 45 ПОЛЬЗОВАНИЮ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ

2.1 Особенности партии демонтированных труб

2.2 Дефектоскопия демонтированных труб традиционными мето- 49 дами неразрушающего контроля

2.3 Дефектоскопия демонтированных труб методами внутритруб- 53 ной диагностики

2.4 Дефекты, не поддающиеся обнаружению и исправлению 60 Выводы по разделу

3 КОНТРОЛЬ МЕТАЛЛА ДЕМОНТИРОВАННЫХ ТРУБ

3.1 Традиционные методы контроля металла труб

3.2 Определение пластичности металла методом изгиба (загиба)

3.3 Испытание сварного соединения методом изгиба (загиба)

3.4 Определение трещиностойкости металла труб

3.5 Оценка ресурса металла демонтированных труб

3.6 Оценка ресурса сварных соединений демонтированных труб

3.7 Гидравлические испытания демонтированных труб

Выводы по разделу

4 ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТРУБ И ПОДГОТОВКА К ПОВТОР- 101 НОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

4.1 Очистка наружной и внутренней поверхности труб

4.2 Исправление недопустимых дефектов и других несоответствий 103 (методы восстановления)

4.3 Нанесение изоляционного покрытия в базовых условиях

4.4 Определение эксплуатационных характеристик восстановлен- 111 ных труб

4.5 Пригодность труб к повторному использованию

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Научные основы повторного использования демонтированных труб на магистральных трубопроводах"

Надежность систем трубопроводного транспорта является одним из важнейших факторов стабильности и роста экономического потенциала России. По трубопроводам транспортируется 100 % добываемого газа, 99 % добываемой нефти, более 50 % производимой продукции нефтепереработки [34, 35]. Экспорт газа, нефти и нефтепродуктов в основном осуществляется трубопроводным транспортом.

В то же время для обеспечения надёжной эксплуатации такой протяженной системы трубопроводов требуется решать непростые научные и технические проблемы, связанные с износом и старением систем трубопроводов.

Как показывают опыт эксплуатации трубопроводов и результаты обследований их технического состояния, внутренняя коррозия выводит из строя промысловые трубопроводы за 5. 10 лет, магистральные трубопроводы - за 20.40 лет, трубопроводы системы газораспределения - за 40.50 лет, водопроводы - за 10.20 лет [36, 47, 57, 96, 98]. Основными методами борьбы с внутренней коррозией являются: очистка перекачиваемого продукта от корро-зионно-агрессивных примесей, регулирование скорости потоков (создание турбулентности), ингибирование. Однако остановить внутреннюю коррозию практически невозможно, можно только замедлить процесс.

Защита от наружной коррозии обеспечивается двумя способами: нанесением изолирующего покрытия и наведением катодного потенциала. Однако после 15.25 лет эксплуатации изоляционное покрытие теряет свои защитные свойства; после этого эффективность электрохимической коррозии резко снижается; коррозия на внешней поверхности ускоряется [4, 11, 36]. Дальнейшая эксплуатация трубопровода требует увеличения объёма ремонтных работ, при этом безопасность расти не будет.

Все трубопроводы проходят несколько характерных «жизненных» этапов. Последний из них характеризуется увеличением отказов и, соответственно, объёмов ремонтных работ [54, 79]. При этом надёжность и безопасность падают, риски аварии растут. Так, с определенного момента дальнейшая эксплуатация трубопровода становится невыгодной, возникает необходимость вывода из эксплуатации наиболее изношенных участков и замена их на новые линии.

Необходимость вывода из эксплуатации может возникнуть не только из-за изношенности трубопроводов. Существуют и другие причины, например: выработка месторождения, изменение направления транспорта, моральное старение трубопровода.

Надо отметить, что до момента вывода из эксплуатации трубопровода все вопросы (научно-технические, юридические, нормативные, организационные) отработаны; за состояние трубопроводов отвечает конкретная организация. «Жизнь» трубопровода после вывода из эксплуатации практически остаётся вне поля зрения эксплуатирующих организаций и администраций регионов. Между тем, остаётся ещё один важный этап - утилизация, за который практически никто не отвечает. Важность вопроса следует хотя бы из того, что Россия всё больше интегрируется в мировую экономику. Это требует от нас уважительного отношения к признанным в мире нормам, особенно в отношении к окружающей среде. Одна из таких норм - цивилизованная утилизация предметов, продукции и объектов после их использования. Это относится и к трубопроводам.

Выведенный из эксплуатации трубопровод может быть в зависимости от ситуации законсервирован на некоторый период или передан другой организации для транспортировки других продуктов при более безопасных режимах работы. Если нет никакой возможности обеспечивать безопасность трубопровода после его вывода из эксплуатации, то он, несомненно, должен быть демонтирован.

После демонтажа трубопровода появляется вопрос: утилизировать (передать на переплав) или повторно использовать демонтированные трубы. На практике вопросы демонтажа и повторного использования труб нормативно не обеспечены. В каждом случае решение принимается владельцем трубопровода. Тем не менее, к настоящему времени накоплен некоторый практический опыт по восстановлению и повторному использованию демонтированных труб [9, 10,45, 52, 55, 56, 67, 71, 85, 91]. Анализ этого опыта показал следующее.

1. Проблема повторного использования труб оказалась значительно сложнее, чем в случае применения новых труб.

2. Не решены методические вопросы. Например, проблематично группировать демонтированные трубы в партии, поскольку степень износа каждой трубы разная.

3. Недостаточна нормативная база для повторного применения демонтированных труб. Не определены допустимые условия повторного использования труб, отслуживших разные сроки в разных условиях; не определён необходимый объём сертификационных испытаний.

Как нам представляется, для налаживания производства по восстановлению и подготовке к повторному использованию демонтированных труб, надо на достойном уровне решить две проблемы: дефектоскопию труб, позволяющую выявить все дефекты, и проверку состояния металла после длительной эксплуатации трубопроводов.

Дефектоскопия, используемая при производстве новых труб, в данном случае не достаточна, поскольку здесь намного больше дефектов по количеству, разнообразию, происхождению, опасности. В настоящее время на действующих трубопроводах при внутритрубной диагностике практически на каждой второй трубе выявляют дефекты заводского происхождения (расслоения, включения). Это означает, что уровень дефектоскопии па заводах ниже, чем на действующих трубопроводах. На трубной базе по восстановлению демонтированных труб должно быть наоборот, дефектоскопия более качественной, чем на трассах.

Контроль качества металла демонтированных труб также должен быть более глубоким и полным. На трубных заводах есть возможность использовать понятие «партия труб», где все трубы изготовлены из одного и того же металла. Достаточно одну-две трубы из большой партии проверить по всем показателям, чтобы результаты распространить на все трубы данной партии. Демонтированные трубы могут быть разными, несмотря на то, что они доставлены из одного трубопровода. Их надо все проверить, поскольку они могут подвергаться разным воздействиям при длительной эксплуатации трубопровода. Например, известна водородная коррозия, которая связана с проникновением водорода в металл. Это приводит к охрупчиванию, расслоению и растрескиванию металла. В действующих строительных нормах и правилах по магистральным трубопроводам водородная коррозия не имеет отражения. Применяемые на практике методы защиты трубопроводов от коррозии не защищают от водородной коррозии, а в ряде случаев наоборот, ускоряют её. При восстановлении демонтированных труб необходимо проверить результаты возможной водородной коррозии. Как это делать - вопрос пока открытый. Во всяком случае, методика контроля металла труб, предназначенных для повторного использования, должна быть более совершенной и полной, чем новых труб.

Научными основами восстановления демонтированных труб занимается ряд научных организаций и специалистов. Так, например, специалистами Центра технической диагностики АО «Татнефть» разработана «Методика технического диагностирования труб демонтированных трубопроводов», позволяющая вторично использовать трубы при строительстве нефтепромысловых трубопроводов. В ГУП «ИПТЭР» разработана «Инструкция по технологии утилизации и повторного использования труб трубопроводов, выведенных из эксплуатации». Развитие данного направления целесообразно продолжить, учитывая усиливающийся интерес ведущих нефтегазодобывающих и транспортных компаний.

Исходя из этого, была поставлена цель перед настоящей работой - повышение эффективности повторного использования демонтированных труб на магистральных трубопроводах и поставлены следующие задачи:

1. анализ проблем, связанных с повторным использованием демонтированных труб после вывода из эксплуатации магистральных трубопроводов;

2. исследование явлений, связанных с деградацией свойств металла труб при длительной эксплуатации и возможностью повторного использования на магистральных трубопроводах;

3. обоснование и выбор методов контроля труб, предназначенных для повторного использования на магистральных трубопроводах;

4. обоснование и выбор методов восстановления демонтированных труб, предназначенных к повторному использованию;

5. разработка методов определения допустимых режимов эксплуатации трубопроводов, построенных с использованием демонтированных труб.

Основой для решения данных задач явились труды отраслевых институтов (ИПТЭР, ВНИИГАЗ), специалистов АК «Транснефтепродукт», РАО «Газпром», АНК «Башнефть» и других научных центров, работы ведущих ученых: А.Г. Гумерова, Р.С. Гумерова, Р.С. Зайнуллина, К.М. Ямалеева, Х.А. Азметова, М.М. Загирова, Ю.И. Пашкова и других. Кроме того, в работе использованы данные о фактическом техническом состоянии магистральных нефте-, газо- и нефтепродуктопроводов, результаты экспертиз безопасности ряда магистральных нефтепродуктопроводов, а также опыт работы некоторых предприятий по восстановлению демонтированных труб (ООО «Уралтрубопроводстрой», АНК «Татнефть»).

В процессе решения поставленных задач получены следующие результаты, представляющие научную новизну:

1. Установлено, что деградация свойств металла труб происходит по двум механизмам: деформационного старения и водородно-индуцированной коррозии, приводящей к структурным изменениям, расслоению и растрескиванию под напряжением. Ускорению деградации металла способствуют концентрация напряжений на дефектах, наличие источников атомарного водорода (сероводорода, грунтовой воды), циклические перепады нагрузок.

2. Разработаны методы и образцы для определения ресурса металла труб и сварных соединений. Методы основаны на ускоренных испытаниях образцов за счёт применения концентратора напряжений в виде сквозного отверстия и за счёт блочно-циклического нагружения с нарастающей амплитудой. Экспериментально подтверждено, что ресурс сварных соединений в 2,5.3,0 раза ниже, чем основного металла труб. Наличие коррозионных дефектов глубиной до 1 мм в околошовной зоне приводит к снижению ресурса в 8. 10 раз.

3. Предложена методика определения допустимого рабочего давления восстановленных труб, использующая дополнительный коэффициент запаса прочности на эффекты старения металлов при длительной эксплуатации трубопроводов. Коэффициент запаса на старение нелинейно растёт с увеличением срока эксплуатации трубопровода и с повышением углеродного эквивалента.

4. Разработаны два метода расчётной оценки остаточного ресурса демонтированных труб. Показано, что ресурс восстановленных труб сильно зависит от рабочего давления, запаса пластичности, наличия дефектов. Установлено, что:

• снижение относительного удлинения при разрыве на 35 % приводит к снижению ресурса более чем в три раза;

• снижение рабочего давления на 25 % приводит к повышению ресурса в 4 и более раз;

• повышение концентрации напряжений на 1/3 снижает ресурс в 4,2 раза.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

1. Рассмотрены и практически решены все методические проблемы, связанные с организацией производства по восстановлению демонтированных труб и подготовкой их к повторному использованию на магистральных трубопроводах.

2. Методика дефектоскопии труб значительно усовершенствована за счёт применения стенда полного ультразвукового контроля, основанного на достижениях внутритрубной диагностики трубопроводов. Стенд может и должен быть внедрён на всех трубных заводах, в том числе по производству новых труб.

3. Методики испытаний металла труб и сварных соединений на пластичность и трещиностойкость позволяют контролировать эффекты старения на этапе восстановления и гарантировать надёжность труб при повторном использовании.

4. Существующие методы восстановления труб, дополненные формированием изоляционно-силовой оболочки и базового изоляционного покрытия, позволяют добиться практически любой прочности и любого ресурса, в том числе более высоких значений, чем те же трубы до начала эксплуатации (в новом состоянии).

5. Методики определения эксплуатационных характеристик (допустимого рабочего давления и ресурса труб) позволяют выдать на каждую трубу индивидуальный технический паспорт, указав в нём всю необходимую информацию для обеспечения безопасности трубопроводов, в которых использованы демонтированные трубы.

На защиту выносятся:

1. комплекс методических решений по контролю, восстановлению и повторному использованию демонтированных труб на магистральных трубопроводах, в том числе:

• новая методика сплошного контроля демонтированных труб, использующая передовой опыт внутритрубной диагностики действующих трубопроводов, позволяющая с помощью ультразвука выявлять все скрытые дефекты, в том числе внутристенные (расслоения) и расположенные на внутренней поверхности стенки (коррозию);

• новые методы контроля металла и сварных соединений труб, использующие испытания образцов на трещиностойкость и ресурс, позволяющие выявлять степень старения материалов труб до демонтажа и пригодность к повторному использованию;

• комплекс методов восстановления труб, включающий механическую обработку, наплавку и сварку, а также формирование силовой оболочки и изоляционного покрытия, позволяющий добиться практически любого уровня прочности и надёжности;

• методы оценки допустимых эксплуатационных характеристик восстановленных труб, включая оценку рабочего давления и ресурса.

2. новые закономерности, полученные в процессе решения методических вопросов, в том числе:

• зависимость трещиностойкости металла от вида трещины (поверхностная, сквозная), размеров образцов и трещины;

• зависимость ресурса от механических свойств металла (пределов прочности и текучести, относительного удлинения при разрыве) и от концентрации напряжений;

• взаимосвязь между разными параметрами, характеризующими пластичность металла (относительное удлинение, относительное сужение, радиус пуансона при статическом изгибе) и другие.

Результаты исследований использованы в следующих практических работах:

- Оценка возможности вторичного использования труб для переукладки нефтепровода (по заказу Бугурусланского районного нефтепроводного управления, 1989 г.);

- Разработка рекомендаций и выдача заключений о возможности повторного использования демонтированных труб при капитальном ремонте нефте-продуктопровода Уфа - Омск (по заказу Уральского управления магистральными нефтепродуктопроводами, 1990 г.);

- Диагностическое обследование, определение остаточного ресурса и выдача заключения о возможности вторичного использования демонтированных труб нефтепроводов Александровское - Анжеро-Судженск и Самотлор - Александровское (по заказу ОАО «Центрсибнефтепровод», 1999 г.).

Результаты исследований использованы при разработке документа «Инструкция по технологии утилизации и повторного использования труб трубопроводов, выведенных из эксплуатации» (Минэнерго РФ). - Уфа, ИПТЭР, УГ-НТУ, 2004; документ согласован с Ростехнадзором.

Автор выражает глубокую благодарность коллективу Института проблем транспорта энергоресурсов, своему научному руководителю, Гумерову Кабиру Мухаметовичу за неоценимую помощь в выполнении настоящей работы.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Галяутдинов, Анвар Асхатович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. При подготовке демонтированных труб к повторному использованию . нельзя применять понятие «партия» труб в таком же смысловом объёме, как на производстве новых труб. Поэтому нельзя пользоваться нормативной базой производства новых труб. Необходимо контролировать, восстанавливать и сертифицировать каждую трубу по отдельности.

2. В зависимости от условий эксплуатации трубопроводов деградация свойств металла труб происходит по двум механизмам: деформационного старения и водородно-индуцированной коррозии, переходящая в структурные изменения, расслоение и растрескивание под напряжением. Установлено, что причиной низкой прочности стыков, выполненных газопрессовой сваркой, являются неметаллические включения на плоскости сплавления.

3. Обоснован и предложен автоматизированный метод для сплошного ультразвукового контроля демонтированных труб в условиях трубной базы. Метод позволяет выявить и измерить дефекты поверхностные, внутристенные, геометрические, кривизну трубы и толщину стенки по всей поверхности трубы.

Разработан метод контроля пластичности металла труб на основе статического изгиба. Получена количественная связь между запасом пластичности металла, толщиной стенки трубы и радиусом пуансона (формула 3.4).

Разработан метод испытаний металла труб на трещиностойкость. Установлено, что сопротивляемость росту поверхностных трещин в два раза выше, чем сопротивляемость росту сквозных трещин.

Разработаны методы и образцы для определения ресурса металла труб и сварных соединений. Экспериментально подтверждено, что ресурс сварных соединений 2,5.3,0 раза ниже, чем металла труб. Наличие коррозионных дефектов глубиной до 1 мм в околошовной зоне приводит к снижению ресурса в 8. 10 раз.

4. Очистка труб должна проводиться в несколько этапов. Финишная очистка одним из струйных методов должна проводиться перед контролем нераз-рушающими методами и восстановительными операциями.

Для каждого вида дефектов проанализированы существующие методы ремонта и выбраны оптимальные. Кривизну труб целесообразно не устранять, а отражать в техническом паспорте на трубу. Нельзя применять накладные заплаты и муфты. Для усиления труб с трудноустранимыми дефектами (расслоениями, коррозией на внутренней поверхности) целесообразно нанесение изоляционно-силовой оболочки на основе стекловолокна. Эффективно совмещать восстановление труб с нанесением нового изоляционного покрытия в базовых условиях.

5. Предложена и обоснована методика определения допустимого рабочего давления для восстановленных труб, учитывающая эффекты старения металлов при длительной эксплуатации. Показано, что ресурс восстановленных труб сильно зависит от рабочего давления, запаса пластичности, наличия дефектов: .

- снижение относительного удлинения при разрыве на 35 % приводит к снижению ресурса более чем в три раза;

- снижение рабочего давления на 25 % приводит к повышению ресурса в 4 и более раз;

- повышение концентрации напряжений на 1/3 снижает ресурс в 4,2 раза.

6. Комплекс разработанных предложений позволяет на трубной базе организовать восстановление труб, определять их эксплуатационные характеристики, снабжать сопроводительной документацией.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Галяутдинов, Анвар Асхатович, Уфа

1.Г., Гареев А.Г., Мостовой А.В. Диагностика коррозионного растрескивания трубопроводов. - Уфа: Гилем, 2003. - 100 с.

2. Абдуллин И.Г., Гареев А.Г., Худяков М.А. и др. Коррозионное растрескивание магистральных нефтепроводов // Сб. научных трудов "Инновационные проблемы развития машиностроения в Башкортостане". -Уфа: Гилем, 2003.-С. 150-161.

3. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности, ползучести. -М.: Высшая школа, 1968.

4. Борисов Б.И. Защитная способность изоляционных покрытий подземных трубопроводов. М.: Недра, 1987. - 201 с.

5. ВСН 006-89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка. М.: Миннефтегазстрой, 1990. - 216 с.

6. ВСН 2-138-82. Инструкция по радиографическому контролю сварных соединений трубопроводов различного диаметра.

7. ВСН 2-47-81. Инструкция по ультразвуковому контролю сварных соединений трубопроводов на строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности.

8. ВСН 39-1.10-001-99. Инструкция по ремонту дефектных труб магистральных газопроводов полимерными композиционными материалами.

9. ВСН 39-1.10-005-2000. Инструкция по отбраковке и ремонту труб линейной части магистральных газопроводов.

10. ВСН 39-1.10-009-2002. Инструкция по отбраковке и ремонту труб линейной части магистральных газопроводов.

11. Воронин В.И., Воронина Т.С. Изоляционные покрытия подземных трубопроводов. М.: ВНИИОЭНГ, 1990. - 200 с.

12. Галлямов А.К., Черняев К.В., Шаммазов A.M. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. Уфа: УГНТУ, 1998. - 600 с.

13. Галяутдинов А.А. Повторное использование демонтированных труб // Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. Матер, научн.-практ. конф. 25 мая 2005 г. Уфа, 2005. - С. 92-93.

14. Галяутдинов А.А., Зубаилов Г.И., Хайрутдинов Ф.Ш., Шмаков В.А. К вопросу о демонтаже трубопроводов // Нефтегазовое дело. 2007. - № 5. http://www.ogbus.ru/authors/GaliautdinovAA/ GaljautdinovAA 1 .pdf.

15. Галяутдинов А.А., Сафиуллин Н.Ф., Гумеров К.М. Некоторые особенности демонтажа трубопроводов // Материалы конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения». Уфа, 2005. - С. 113-115.

16. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.

17. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение.

18. ГОСТ 14019-2003. Металлы. Испытания на изгиб.

19. ГОСТ 17512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.

20. ГОСТ 18661-83. Сталь. Измерение твердости методом ударного отпечатка.

21. ГОСТ 22536.0-87. Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа.

22. ГОСТ 22536.14-88. Сталь и чугун. Методы спектрографического анализа.

23. ГОСТ 22761-77. Металлы и сплавы. Методы измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия.

24. ГОСТ 22762-77 пределы текучести и прочности с помощью переносных твердомеров.

25. ГОСТ 23273-78. Методы и сплавы. Измерение твердости методом упругого отскока бойка (по Шору).

26. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.

27. ГОСТ 6996-66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств.

28. ГОСТ 7268-82. Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб

29. ГОСТ 9454-78 Металлы. Методы испытаний на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах.

30. ГОСТ Р 52079-2003. Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия.

31. Государственный доклад о состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр Российской Федерации в 2001 году. М.: ГГТН РФ, 2002. -162 с.

32. Государственный доклад о состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр Российской Федерации в 2002 году. Сайт ГГТН РФ.

33. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Гумеров К.М. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: Недра, 2001.-305 с.

34. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Ямалеев К.М., Росляков А.В. Старение труб нефтепроводов.- М.: Недра, 1995. 218 с.

35. Гумеров И.К., Рябов И.А., Галяутдинов А.А. Особенности оценки остаточного ресурса трубопроводов системы газоснабжения // Энергоэффективность. Проблемы и решения. Тез. докл. научн.-практ. конф. 20 октября 2005 г.-Уфа, 2005.-С. 116-119.

36. Гумеров И.К., Шмаков В.А., Галяутдинов А.А., Рябов И.А. Проблемы оценки остаточного ресурса и безопасности магистральных трубопроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. Уфа, 2006. - С. 139154.

37. Гумеров А.К., Шмаков В.А., Хайрутдинов Ф.Ш. Механизмы разрушения магистральных трубопроводов с приварными элементами // Нефтегазовое дело. 2006. № 4. С. 227. http://www.ogbus.ru/authors/GumerovAK/GumerovAK 1 .pdf

38. Гумеров К.М., Галяутдинов А.А., Сафиуллин Н.Ф. Взгляд на механизм КРН на магистральном газопроводе // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ИПТЭР. Уфа, 2005. -С. 67-76.

39. Гумеров К.М., Галяутдинов А.Б., Гумеров И.К., Габдюшев Р.И., Абдульманов A.M., Фаузетдинов P.M. Анализ аварии на магистральном газопроводе // Интеллектика, логистика, системология. Сборник научных трудов. Выпуск 11. Челябинск, 2003. С. 31-42.

40. Гумеров К.М., Гумеров Р.С., Суханов В.Д. и др. Методика испытаний металла демонтированных труб и оценка пригодности к повторному использованию // Проблемы подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. Уфа: ИПТЭР, 1997. С. 156-160.

41. Гумеров К.М., Козин И.В., Галяутдинов А.А. Стресс-коррозия как основной источник опасности на магистральных газопроводах // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов.1. Уфа, 2004. С. 39-50.

42. Даминов И.А., Сираев А.Г., Гумеров К.М. Устранение механических повреждений трубопроводов путем заварки утонений стенки // Сбор, подготовка и транспорт нефти и нефтепродуктов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1991.-С. 235-241.

43. Ерофеев В.В., Шахматов М.В., Гумеров К.М. и др. Прогнозирование остаточного эксплуатационного ресурса труб при статическом нагружении в коррозионных средах // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. -1993. -№ 2. -С. 20-24.

44. Зайнуллин Р.С., Гумеров Р.С., Вахитов А.Г. и др. Методика оценки качества демонтированных труб, тройников, отводов и переходников. -Уфа, МНТЦ «БЭСТС», 1997. 44 с.

45. Зайнуллин Р.С. .Оценка остаточного ресурса трубопроводов и их конструктивных элементов по параметрам переиспытаний. Методические рекомендации. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2000.

46. Иванцов О.М. Надежность и безопасность магистральных трубопроводов России //Трубопроводный транспорт нефти. -1997. -№ 10. -С. 26-31.

47. Инструкция по освидетельствованию, отбраковке и ремонту труб в процессе эксплуатации и капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов. Москва, ВНИИГаз, 1991.

48. Инструкция по технологии утилизации и повторного использования труб трубопроводов, выведенных из эксплуатации (Минэнерго РФ) / К.М. Гумеров, Р.С. Зайнуллин, К.М. Ямалеев, И.К. Гумеров, А.Б. Галяутдинов, А.А. Галяутдинов). Уфа, ИПТЭР, 2004. - 74 С.

49. Испытания сталей и сварных соединений в наводораживающих средах. Стеклов О.И., Бодрихин Н.Г., Кушнаренко В.М. и др. М.: Металлургия, 1992.- 128 с.

50. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления. Л.: Машиностроение, 1982. - 287 с.

51. Кархин В.А., Копельман Л.А. Концентрация напряжений в стыковых соединениях // Сварочное производство, 1976, № 2. С. 6 - 7.

52. Кершенбаум В.Я., Зайнуллин Р.С., Ямалеев К.М., Гумеров К.М. Оценка старения магистральных нефтепроводов при длительной эксплуатации // Надежность и сертификация оборудования для нефти и газа. 2001. - № 3. -С. 31-36.

53. Козин И.В., Гумеров К.М., Галяутдинов А.А. Некоторые особенности использования демонтированных труб // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. - № 12. - С. 12.

54. Комплексный технический отчет по диагностическому обследованию трубопровода ультразвуковыми и магнитными дефектоскопами. МНПП "Кириши С.Петербург". - Самара: ЗАО "Нефтегазком-плектсервис", 2004 г.

55. Комплексный технический отчет по диагностическому обследованию трубопровода ультразвуковыми и магнитными дефектоскопами. МНПП "Горький Новки". - Самара: ЗАО "Нефтегазком-плектсервис", 2005 г.

56. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Нефтеперерабатывающая промышленность: Справ, изд. / Под ред. Ю.И. Арчакова, A.M. Сухотина. -Л.: Химия, 1990. -400 с.

57. Методика диагностирования технического состояния сосудов и аппаратов, эксплуатирующихся в сероводородсодержащих средах. М.: ЦЕНТРХИММ АШ, 1992.

58. Методика контроля и оценки пригодности труб, бывших в эксплуатации.

59. Под общей редакцией профессора Р.С. Зайнуллина. М.: Металлургия, 1996.

60. Методика и критерии оценки качества металла труб длительно эксплуатирующихся нефтепроводов. Уфа, ВНИИСПТнефть, 1989.

61. Методика магнитографического контроля и оценки качества стыковых сварных швов при капитальном ремонте трубопроводов, заполненных нефтью. Уфа, ВНИИСПТнефть, 1988.

62. Методика определения механических характеристик металла труб действующих нефтепроводов без остановки перекачки. Уфа, ВНИИСПТнефть, 1990.

63. Методика оценки качества демонтированных труб, тройников, отводов и переходников (Руководящий документ). Уфа, УГНТУ, ИПТЭР, 1997.

64. Мороз А.А. Оценка технического состояния и остаточного ресурса нефтепроводов по результатам диагностики. Автореф. . докт. техн. наук. -Уфа, 2003.-44 с.

65. Оценка остаточного ресурса трубопроводов и их конструктивных элементов по параметрам переиспытаний. Методические рекомендации. Под редакцией профессора Р.С. Зайнуллина. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2000.

66. Павловский Б.Р. и др. Экономическая эффективность и системные аспекты применения коррозионно-водородной диагностики на объектах нефтегазовой промышленности. М.: ВНИИОЭНГ. 1990. 88 с.

67. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. -М.: Наука, 1985.-504 с.

68. Пашков Ю.И., Анисимов Ю.И., Ланчаков Г.А. и др. Прогнозирование остаточного ресурса прочности магистральных газонефтепроводов с учетом продолжительности эксплуатации // Строительство трубопроводов. -1996. № 2. -С. 2-5.

69. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев, Наукова Думка, 1975, 704 с.

70. Разработка научных основ и создание системы безопасной и долговременной эксплуатации магистральных трубопроводов России / Черняев К.В., Фокин М.Ф., Шварц М.Э. и др. М.: АК «Транснефть», 1999.-92 с.

71. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю.

72. РД 153-39.4-035-99. Правила технической диагностики магистральных нефтепроводов внутритрубными инспекционными снарядами. М.: АК «Транснефть», 1999.

73. РД 153-39.4-061-00. Методика определения эксплуатационно-технических параметров соединительных деталей трубопроводов и паспортизация. -Уфа: Азат-2, 2000. 74 с.

74. РД 153-39.4-067-00. Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов. М.: АК «Транснефть», 2000.

75. РД 39Р-00147105-010-97. Инструкция по усилению участков трубопроводов с применением высокопрочных стеклопластиков. Минтопэнерго. Уфа: ИПТЭР, 1997. - 29 с.

76. РД 39-0147103-344-86. Инструкция по отбраковке труб при капитальном ремонте нефтепроводов

77. Рекомендации по учету старения трубных сталей при проектировании и эксплуатации магистральных нефтепроводов. Уфа:' ВНИИСПТнефть, 1988. -29 с.

78. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные нефтепроводы / Минстрой России. -М.: ГУПЦПП, 1997.-60 с.

79. СП 34-101-98. Свод правил. Выбор труб для магистральных нефтепроводов при строительстве и капитальном ремонте.

80. СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ / Минстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1997. - 65 с.

81. ТУ 14-ЗР-04-94. Трубы стальные электросварные прямошовные диаметром 530-1220 мм для газонефтепродуктопроводов северного исполнения. Технические условия. Челябинск: УралНИТИ, 1995.

82. ТУ 14-001-34566641-05. Трубы стальные сварные и бесшовные из демонтированных трубопроводов, реставрированные для трубопроводов и стальных конструкций. Сортамент и технические требования.

83. ТУ 2293-022-46541379-01. Манжеты термоусаживающиеся «Донрад-МСТ»

84. ТУ 22 48-030-00203536-96. Муфты полиэтиленовые с закладными электронагревателями

85. ТУ 1390-001-48061330-99. Трубы стальные с наружным трехслойным защитным покрытием на основе экструдированпого полиэтилена

86. ТУ 2245-023-16802026-2000. Покрытие на основе ленты ЛИАМ и термоусаживающейся ленты.

87. Черкасов Н.М., Гумеров К.М., Галяутдинов А.А. Проблемы защиты подземных трубопроводов от коррозии // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2006. - № 1.-С. 25-30.

88. Черняев К.В., Банков И.Р. Оценка остаточного ресурса магистральных нефтепроводов //Трубопроводный транспорт нефти. -1995. -№ 7. -С. 12-16.

89. Черняев К.В., Васин Е.С. Система безопасной эксплуатации и продления срока службы магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти. -1998.-№ 11.-С. 16-21.

90. National Energy Board. Public Inquiry Concerning Stress Corrosion Cracking on Canadian Oil and Gas Pipelines. MH-2-95. Report of the inquiry, November 1996

91. D.H. Lister & W.G. Cook. Department of Chemical Engineering University of New Brunswick UN 1001: REACTOR CHEMISTRY AND CORROSION Section 11:

92. Parkins, R.N. (1992). Environment Sensitive Cracking of High-Pressure Pipelines in Contact with Carbon-Dioxide-Containing Solutions, AGA NG-18 Report 205, p 61.

93. Wilmott, M.J. and Diakow, D.A. (1996). Factors influencing stress corrosion cracking of gas transmission pipelines: detailed studies following a failure. Part 1, environmental conditions. ASME Intl. Pipeline Conf., Vol. 1, pp 507-524.

94. Krishnamurthy, R.M., McDonald, R.W. and Marreck, P.M. (1996). Stress corrosion cracking of a liquid transmission line. Intl. Pipeline Conference, Vol. 1, pp 495-506.

95. Tyson, W.R. and Shen, G. (March 1995). A collapse-modified strip yield model for axial surface cracks in linepipe. CANMET Metals Technology Laboratories Report MTL 94-35 (TR).