Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оптимизация механических и геометрических параметров сварных соединений газопроводов по критериям прочности и пластичности

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

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация механических и геометрических параметров сварных соединений газопроводов по критериям прочности и пластичности"

На правах рукописи

БЕРГ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГАЗОПРОВОДОВ ПО КРИТЕРИЯМ ПРОЧНОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ

25.00.19 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень, 2006г.

Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом

университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Новосёлов Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: * доктор технических наук, профессор

Поляков Алексей Афанасьевич

кандидат технических наук, профессор

Вождаев Станислав Николаевич

Ведущая организация: ООО «Сургутгазпром» ТУМГ

Защита состоится 06 Охгя^у 2006 года в/^ часов, на заседании диссертационного совета Д 212.273.02 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу:

625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу:

625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.

Автореферат разослан^ 2006г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета, ^--.---—--

доктор технических наук, профессор —■—-—-^С.И. Челомбитко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Газотранспортная система России (ГТС) - самая крупная в мире по протяжённости и производительности. По газопроводам только Западной Сибири ежедневно транспортируется более 1,5 млрд. м3 газа. На сегодняшний день ОАО «Газпром» производит свыше 20% мировой и 94% Российской добычи природного газа. Протяжённость магистральных газопроводов в нашей стране превысила 150 тыс. км.

Наиболее распространенные материалы, используемые в трубопроводном строительстве, это низкоуглеродистые и низколегированные стали, обладающие хорошей свариваемостью и относящиеся к феррито-перлитному классу. Под влиянием длительно действующих постоянных напряжений, меньших предела текучести, в материалах конструкций происходит постепенное накопление дефектов и образование зародышей трещин (замедленное разрушение). Феррито-перлитные стали содержат мало углерода и легирующих элементов. Поэтому они пластичны, а пластическая деформация, предшествующая зарождению трещины и наблюдаемая у её вершины, весьма велика, что приводит к релаксации напряжений и обеспечивает их малую склонность к замедленному разрушению. Но одновременно с этим имеются и другие причины, способствующие замедленному разрушению — это зоны сварных соединений, которые отличаются структурной неоднородностью и наличием остаточных сварочных напряжений (например, область перегрева, примыкающая к линии сплавления).

В связи с этим для повышения надежности линейной части требуются более точные методы определения прочности и надежности базовых элементов реальных газопроводов, а также разработка методов и приемов оптимизации конструктивных элементов и технологии их изготовления, что и является подтверждением актуальности рассматриваемой проблемы.

Состояние изученности вопросов темы. Исследованию вопросов определения прочности металлоконструкций, а так же влияния механической

неоднородности на прочностные, пластические и другие характеристики базовых элементов конструкций нефтегазовой отрасли посвящены работы большого числа ведущих российских и зарубежных ученых: Бакши O.A., Богомолова A.C., Вахитова А.Г., Васильева Г.Г., Гумерова А .Г., Гутмана Э.М., Ерофеева В.П., Зайнуллина P.C., Иванова В.А., Кульневича Т.В., Махутова H.A., Морозова Е.М., Серенсена C.B., Стеклова О.И„ Харионовского В.В., Шаталова А.Т., Шахматова М.В., Atsumi A., Chen Е.Р., Loeber J.F. и других, на результаты работ которых опирался автор в своих исследованиях.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является прочностная оптимизация механических и геометрических параметров сварного стыка газопровода.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать работу стыкового соединения трубопровода в упругопластической стадии деформации;

- определить особенность работы сварных соединений газопроводов под нагрузкой при наличии механической неоднородности;

- определить прочностные параметры сварного соединения с учетом механической неоднородности;

- установить возможность регулирования механической неоднородности в зависимости от геометрических параметров соединения;

- разработать методику расчета прочностных характеристик сварного соединения регулированием механической неоднородности.

Методика исследования. Поставленные задачи решались проведением теоретических и экспериментальных исследований.

Теоретические и практические исследования были посвящены изучению работы механически-неоднородного сварного стыкового соединения трубопровода в упругопластической области деформации с целью оптимизации конструкций трубопроводов. Теоретические исследования базировались на теории упругости и пластичности, а также на теории сварочных процессов.

Научная новизна. На основании выполненной работы получены следующие результаты:

1. Установлено влияние механической неоднородности на прочностные свойства сварного стыкового соединения газопровода при различных видах нагрузки.

1. Разработана методика расчета прочностных характеристик сварного соединения газопровода на основе регулирования механической неоднородности с учетом геометрических параметров соединения. 3. На основе теории упругости и пластичности получена зависимость предельного разрушающего давления в трубопроводе с механически неоднородным сварным соединением от степени механической неоднородности и от геометрических параметров соединения.

Практическая ценность. Результаты исследований рекомендуется использовать при проектировании и производстве сварочно-монтажных работ в процессе сооружения и ремонта магистральных газопроводов. А также назначая остаточный ресурс газопровода определить его прочностные характеристики.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались в рамках II научной школы-семинара молодых ученых, аспирантов, студентов, посвященной 75 летию Тюменского государственного университета: «Теплофизика, гидрогазодинамика, теплотехника»; на IV региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии — нефтегазовому региону 2005»; на международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири 2005», на региональной конференции «Проблемы эксплуатации систем транспорта 2005»; на X Международном симпозиуме студентов и молодых учёных имени академика М.А. Усова 2006 г. «Проблемы геологии и освоения недр»; на V региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии нефтегазовому региону 2006». По результатам исследований опубликовано 9 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, выводов. и 1 приложения. Работа изложена на 106 страницах и содержит 12 таблиц, 36 рисунков и список литературы из 119 наименований.

Содержание работы:

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее цель и основные задачи исследований, дана краткая характеристика работы.

В первом разделе проведен анализ структурных изменений металла и рассмотрены особенности накопления повреждений трубопровода при длительной эксплуатации. Проведен статистический анализ отказов магистральных газопроводов.

Конструкции и оборудование в газопроводных системах относятся, в основном, к листовым соединениям, т.е. это трубопроводы газовых промыслов, низконапорные сети, магистральные газопроводы, объемные конструкции, технологические трубопроводы компрессорных станций и др.

Все выше перечисленные конструкции являются сварными. Поэтому для их изготовления используют низкоуглеродистые и низколегированные стали, обладающие хорошей свариваемостью и достаточно высокой сопротивляемостью зарождению и развитию дефектов.

Сварное соединение является конструктивным и технологическим концентратором напряжений. Большая часть сварных соединений конструкций представляет собой стыковые швы.

Зона сварных соединений отличается так же структурной неоднородностью, обусловливающей неоднородность механических свойств, причём наиболее резкое изменение структуры наблюдается в околошовной зоне (зона термического влияния). В частности, неоднородность механических свойств проявляется в наличии разупрочнённых участков сварного соединения (мягких прослоек), где предел текучести ниже, чем у основного металла.

В большинстве случаев разрушение начинается в области шва или околошовной зоны, примыкающей к линии сплавления. В зависимости от вида приложенных нагрузок (статическая, повторно-статическая, циклическая) механизм зарождения и развития разрушения качественно практически не меняется. Во всех случаях торможение и скопление дислокаций, которые движутся в одних и тех же системах скольжения, приводят к появлению дефектов или несплошностей (зародышей трещин), накопление и рост которых ведут к макроразрушению.

Таблица 1

Данные о числе аварий, произошедших на магистральных газопроводах на

территории России за период 1996 - 2005 г.г

Годы Общее число аварий Число аварий по причине наружной коррозии без учёта КРН, (от общего числа аварий) Число аварий по причине КРН (от общего числа аварий) Распределение числа аварий по причине КРН в зависимости от диаметра газопроводов

720 1020 1220 1420

1996 38 6(15,8) 5(13,2) - - 2 3

1999 31 2(6,5) 3(9,7) - - 1 2

2002 39 2(5,1) 7(17,9) - 1 3 3

2005 27 3(11) 14(51,9) - 1 7 6

ИТОГО: 319 23(7,2) 80(25) 1 5 31 43

Значительное число трещин и дефектов связано с коррозионными повреждениями трубопроводов и их сварных соединений. В табл. 1 представлены данные об общем числе аварий, произошедших на магистральных газопроводах на территории России за период 1996 — 2005 годы, об авариях по причине КРН (коррозионное растрескивание под напряжением) и наружной коррозии (без учёта КРН), а также распределение числа аварий по причине КРН в зависимости от диаметра газопроводов.

Анализ данных табл. 1 говорит о том, что в последние годы общее число аварий на магистральных газопроводах снизилось, а число аварий по причине КРН резко возросло.

Во втором разделе проведен анализ напряженно-деформированного состояния сварного стыкового соединения с учетом механической

неоднородности при различных видах нагружения. Рассмотрены особенности разрушения сварных соединений с механической неоднородностью.

Предельное значение средних напряжений в механически неоднородном соединении определяется по известной формуле:

-кх-кр, (1) где кх - коэффициент контактного упрочнения;

кр - коэффициент реализации контактного упрочнения.

Коэффициент контактного упрочнения kz для случая поперечной мягкой прослойки в растягиваемой трубе зависит от соотношения наружного диаметра и толщины стенки трубы (A.C. Богомолова):

+ 'ГЧ . (2)

4

где у - это параметр, учитывающий соотношение наружного диаметра и толщины стенки трубопровода/Для определения этого параметра предлагается следующая зависимость:

о)

X - относительная толщина мягкой прослойки.

Вовлечение в пластическую деформацию «твердого» металла в приконтактной области уменьшает сдерживание им деформаций мягкой прослойки, что ослабляет эффект контактного упрочнения и, следовательно, мешает полной реализации последнего. Это ослабление эффекта контактного упрочнения учитывается коэффициентом реализации контактного упрочнения В своих работах Т.В. Кульневич установил, что

величина относительной толщины мягкой прослойки ^, при которой

контактное упрочнение реализуется полностью, тесно связаны с коэффициентом механической неоднородности соединения первого рода (по

прочности) кд. Для ее определения автором построена зависимость представленная на рис. 1.

Рис. I Зависимость значения относительной толщины мягкой прослойки (при которой контактное упрочнение реализуется полностью) от коэффициента механической неоднородности по прочности кв.

Самое жесткое напряженное состояние реализуется в центре прослойки. Максимальные нормальные напряжения в предельно вязком состоянии прослойки равны:

тг 1

(4)

СТ.

тах _ ] + ._

2 " 4' '

Следовательно, чем меньше относительная толщина мягкой прослойки тем при большем уровне нормальных напряжений СГ^ и при большей

жесткости напряженного состояния будет достигаться ее предельно-вязкое состояние.

Неоднородность механических свойств различных зон в сварном соединении может вызывать перераспределение деформаций при цйклическом нагружении. Поскольку материал шва является циклически упрочняющимся, а основной материал — циклически разупрочняющимся, то с увеличением числа циклов нагружения неоднородность распределения циклических упругопластических деформаций уменьшается, и при некотором их значении распределение становится приблизительно равномерным. С дальнейшим ростом числа циклов нагружения происходит

увеличение деформации в основном металле. При этом мягкая прослойка фактически становится равнопрочной основному металлу.

Третий раздел посвящен разработке методики по расчету прочностных параметров конструкций газопроводов на основе учета и регулирования механической неоднородности сварного стыкового соединения.

.5+5°

В±0,5

Рис. 2. Рекомендуемая разделка кромок труб

При сварке стыковых соединений магистральных газопроводов большого диаметра относительная толщина шва (мягкой прослойки) % будет зависеть от толщины стенки трубопровода и от типа разделки кромок. Предлагается применять следующий тип разделки кромок труб (рис. 2).

Эквивалентное значение относительной толщины мягкой прослойки в трубопроводе определяем по формуле:

(5)

где А - площадь прослойки в поперечном сечении;

8 - толщина стенки трубопровода.

Далее определялся параметр у по номограмме, представленной на рцс. 3. Из предположения о том, что контактное упрочнение реализуется полностью, определяли значение коэффициента механической неоднородности при котором будет соблюдаться условие равнопрочности соединения с мягкой прослойкой с уже заданным эквивалентным значением относительной толщины прослойки.

0,99 0,38 0,97 0.96 0.95 0.94 0,93 0.92

Рис. 3. Номограмма для определения параметра у

Зависимость допустимого коэффициента механической неоднородности в растягиваемой трубе от относительной толщины мягкой прослойки представлена на рис. 4.

Рис. 4 Контактное упрочнение мягкой прослойки в растягиваемой трубе

Для определения предельного разрушающего давления в трубопроводе, содержащем сварное соединение с мягкой прослойкой, вводим коэффициент, учитывающий изменения прочности соединения в зависимости от топографии свойств, геометрии и размеров мягкой прослойки:

(6)

Коэффициент контактного упрочнения для кольцевой мягкой прослойки в трубопроводе под действием внутреннего давления находим по формуле:

5 мм 10 мм 15 ММ! 20 мм 25 мм 30 мм 35 мм 40 мм

ку= 1+-=--- (7)

где Л" —

параметр, учитывающий степень механической неоднородности соединения с мягкой прослойкой, подкрепленной более прочными участками зоны термического влияния.

На основе теории упругости и пластичности автором получена зависимость для определения предельного давления в трубопроводе с поперечной мягкой прослойкой, при котором вся труба переходит в пластическое состояние:

Таким образом, регулируя геометрические параметры сварного стыкового соединения трубопровода и степень механической неоднородности данного соединения, можно выполнить сварное соединение, в котором шов будет являться мягкой прослойкой, наличие которой повысит его несущую способность за счет образования пластических деформаций и перераспределения поля напряжений.

' Для проверки разработанной методики были проведены испытания механически неоднородного сварного стыкового соединения на растяжение, на ударный изгиб. На рис. 5 представлены диаграммы растяжения экспериментальных образцов, вырезанных из оптимизированного соединения, и диаграмма растяжения образца из стали 09Г2С.

Результаты испытаний на растяжение подтверждают увеличение пластических свойств сварного стыкового соединения с мягкой прослойкой без снижения прочностных характеристик при ограничении величины относительной толщины мягкой прослойки. Так относительное удлинение увеличилось в среднем на 2%.

Рис. 5. Диаграммы растяжения экспериментальных образцов:

—О--диаграмма растяжения оптимизированного сварного соединения;

—о--диаграмма растяжения образца из стали 09Г2С.

Ударная вязкость определялась при температуре 20 "С при максимальной энергии удара маятника 296 Дж, с надрезом вида и, расположенным по металлу шва: КСи Ш. Результаты испытаний механически неоднородного сварного соединения на ударный изгиб представлены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты испытаний на ударный изгиб

V- образная разделка кромок X - образная разделка кромок (с непроваром по центру шва)

№ образца 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Ударная вязкость КСиШ (при / = +20 "С), Дж/см2 71,25 72,5 75 70 72,5 65 67,5 66,25 66,25 67,5

Соответствие опытных данных нормальному распределению проверялось по критерию <У2 Смирнова.

В четвертом разделе разработана технология создания сварного соединения трубопровода с заданной механической неоднородностью. На основе теории сварочных процессов проведен анализ влияния

многослойности шва на структуру сварного соединения. А также предложены принципы выбора сварочных материалов.

При сварке многослойных швов происходит, также, и обработка металла ранее выполненных слоев. Для того, чтобы степень улучшения структуры металла шва была бы достаточно полной, необходимо, чтобы при сварке последующего слоя предыдущий прогревался почти целиком (на все сечение) до температур выше А^. Это возможно только при определенном

согласовании режима сварки предыдущего и последующего слоев. Из вышесказанного следует, что при определенных условиях возможно создание многослойного шва, неоднородностью которого можно пренебречь, т.е. шов (мягкую прослойку) будем считать однородной.

При выборе сварочных материалов необходимо учитывать, что для обеспечения эксплуатационных свойств сварного соединения следует применять такие материалы, при использовании которых металл шва получится не только с высокими показателями прочности, но и достаточно пластичным. Так как целью данной работы является создание сварного соединения с более высокими пластическими свойствами, чем стандартное соединение, то рекомендуется отдавать предпочтение сварочным материалам, с помощью которых можно получить металл шва, хотя и с несколько меньшим пределом прочности, но обладающий более высокими пластическими свойствами. Равнопрочность такого шва основному металлу достигается регулированием свойств основного металла, металла мягкой прослойки и регулированием относительной толщины мягкой прослойки. Основные выводы по работе:

1. На основе анализа состояния длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов установлено, что в сварных соединениях газопроводов присутствует механическая неоднородность, которая проявляется в разупрочненных участках (мягких прослойках).

2. Выявлены особенности работы газопроводов под нагрузкой и определены прочностные характеристики сварного соединения с механической

. неоднородностью при различных способах нагружения.

3. На основе анализа напряженно-деформированного состояния сварных соединений с мягкими прослойками разработана методика расчета прочностных характеристик газопроводов на основе регулирования механической неоднородности сварного соединения.

4. На основе теории упругости и пластичности получена зависимость для определения предельного разрушающего давления в трубопроводе с механически неоднородным сварным соединением.

5. Экспериментально установлена возможность создания такого сварного соединения, в котором шов будет являться мягкой прослойкой, наличие

' которой повысит его несущую способность за счет образования пластических деформаций и перераспределения поля напряжений.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Берг В.И. К вопросу о прочности сварных стыковых соединений трубопроводов с учетом механической неоднородности. // Материалы 4-ой региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии - нефтегазовому региону», Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2005. — С.61.

2. Берг В.И. К вопросу об оптимизации конструкций газопроводов регулированием механической неоднородности сварного соединения. И Проблемы эксплуатации систем транспорта, региональная научно практическая конференция, 24 ноября 2005 г., тезисы докладов / Отв. Редактор A.A. Серебренников. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2005.- С.70-71.

3. Берг В.И. Особенности разрушения сварных соединений с механической неоднородностью. // Материалы международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» Т.1. -Тюмень: «Феникс», 2005. - СЛ69 - 170.

4. Берг В.И. Структурные изменения и особенности накопления повреждаемости в металле труб, длительно эксплуатируемых

газопроводных конструкций. / В.И. Берг, A.B. Аксенов // Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири: Сб. науч. тр. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - С.34 - 43.

5. Берг В.И. Сварные соединения с мягкими прослойками. / В.И. Берг,

B.В. Еловиков // Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири: Сб. науч. тр. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - С.30 - 34.

6. Еловиков В.В. Характеристики безопасности оборудования, трубопроводов и их взаимосвязь с механохимической неоднородностью. / В.В. Еловиков, В.И. Берг // Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири: Сб. науч. тр. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. - С.138 - 142.

7. Сенцов С.И. Оценка предельных параметров механически неоднородных сварных соединений с трещиноподобными дефектами. /

C.И. Сенцов, В.И. Берг // Нефть и газ, 2005, № 2. - С. 19 - 22.

8. Берг В.И. Определение оптимальных параметров механически неоднородного сварного стыкового Соединения трубопровода по прочностным характеристикам. // Мегапаскаль: Сб. науч. трудов -Тюмень: ТюмГНГУ, 2006, №2. - С.24 - 26.

9. Берг В.И. Влияние механической неоднородности на пластические характеристики сварного стыкового соединения. // Мегапаскаль: Сб. науч. трудов - Тюмень: ТюмГНГУ, 2006, №2. - С.26 - 27.

Подписано к печати Бум. писч. № 1

Заказ № У Уч. - изд. л.

Формат 60 х 84 '/16 Усл. печ. л. /

Отпечатано на RISO GR 3750 Тираж 100 экз.

Издательство «Нефтегазовый университет»

Тюменского государственного нефтегазового университета 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Берг, Владимир Иванович

Введение.

РАЗДЕЛ I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНО

ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ.

1.1. Система магистральных газопроводов, проблемы надёжности и безопасной эксплуатации.

1.2. Структурные изменения и особенности накопления повреждений трубопровода при длительной эксплуатации

1.3. Анализ дефектов возникающих в газопроводах в процессе длительной эксплуатации.

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ II. АНАЛИЗ НАПРЯЖЁННО - ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С МЕХАНИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ.

2.1. Сварные соединения с мягкими прослойками.

2.1.1. Особенности разрушения сварных соединений с механической неоднородностью.

2.2. Напряжённо деформированное состояние механически неоднородного сварного соединения с мягкой прослойкой при статическом нагружении.

2.3. Хрупкая прочность сварного соединения с тонкой мягкой прослойкой.

2.4. Циклическая прочность механически неоднородного сварного соединения с мягкой прослойкой.

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ III. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПО РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИЙ ГАЗОПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ УЧЕТА И РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ СВАРНОГО СТЫКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ.

3.1. Определение оптимальных прочностных и геометрических параметров механически-неоднородного сварного стыкового соединения газопровода.

3.1.1. Определение эквивалентного значения относительной толщины мягкой прослойки.

3.1.2. Определение максимально допустимого значения коэффициента механической неоднородности.

3.1.3. Влияние механической неоднородности сварного соединения на прочность трубопровода под действием рабочего давления.

3.2. Анализ влияния механической неоднородности на пластические характеристики сварного стыкового соединения.

3.3. Экспериментальные исследования напряженного состояния в механически неоднородном сварном стыковом соединении.

3.3.1. Испытания механически неоднородного сварного соединения на статическое растяжение.

3.3.2. Испытания механически-неоднородного сварного соединения на ударный изгиб.

3.3.3. Измерение твердости металла различных участков сварного соединения.

3.3.4. Обработка экспериментальных данных.

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ IV. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

4.1. Разработка технологии создания оптимального сварного стыкового соединения трубопровода с заданной механической неоднородностью.

4.1.1. Влияние многослойности шва на структуру сварного соединения.

4.1.2. Принципы выбора сварочных материалов.

Выводы по разделу.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оптимизация механических и геометрических параметров сварных соединений газопроводов по критериям прочности и пластичности"

Актуальность темы. Газотранспортная система России (ГТС) - самая крупная в мире по протяжённости и производительности. По газопроводам только Западной Сибири ежедневно транспортируется более 1,5 млрд. мъ газа. На сегодняшний день ОАО «Газпром» производит свыше 20% мировой и 94% Российской добычи природного газа.

Трубопроводный транспорт является важнейшим и наиболее ответственным звеном в системе обеспечения природным газом внутренних и внешних потребителей. Протяжённость магистральных газопроводов в нашей стране превысила 150 тыс. км., стабильная транспортировка газа осуществляется при помощи 253 компрессорных станций общей установленной мощностью более 42,6 МВт. Единая система газоснабжения России служит для транспортировки газа от мест промысла в западном, южном и восточном направлениях - в густонаселённые регионы страны, а также на основные экспортные рынки Европы и в страны бывшего СССР. Газопроводы, построенные в военное и после военное время, берут начало на месторождениях Волго-Уральского региона. Сейчас основной поставщик газа - север Тюменской области.

Необходимо отметить, что основное развитие газотранспортная система Западной Сибири получила в 70 - 80 годы прошлого столетия. В связи с длительной эксплуатацией газопроводных систем износ основных фондов к настоящему времени составляет 56%, что привело на начало 2002 года к снижению её годовой производительности на 59,7 млрд. м3. Срок нормативной амортизации истёк у 14% газопроводов, 64% эксплуатируются от 10 до 32 лет. Средний возраст газопроводов составляет 22 года. Общее число отказов в 2005 году только на магистральных трассах составило 0,18 на 1000 км. И хотя по оценке авторитетных международных групп экспертов Российская газовая система находится на достаточно высоком уровне безопасности и надёжности, в ближайшем будущем эта ситуация может измениться в худшую сторону, так как возрастающее время эксплуатации приводит к износу основных фондов (старение металла, изоляционного покрытия, коррозионные повреждения трубопроводов, изменение планового положения, износ газоперекачивающих агрегатов и так далее). В связи с этим для повышения надежности элементов линейной части требуются более точные методы определения прочности и надежности базовых элементов реальных газопроводов, а также разработка методов или приемов по оптимизации конструктивных элементов и технологии их изготовления.

Состояние изученности вопросов темы. Исследованию вопросов определения прочности металлоконструкций, а так же влияния механической неоднородности на прочностные, пластические и др. характеристики базовых элементов конструкций нефтегазовой отрасли посвящены работы большого числа ведущих российских и зарубежных ученых: Абдуллина Р.С, Абдуллина JI.P., Бакши О.А., Богомолова А.С., Вахитова А.Г., Васильева Г.Г., Гумерова

A.Г., Гумеровой Г.Р., Гутмана Э.М., Ерофеева В.П., Зайнуллина Р.С., Иванова

B.А., Кульневича Т.В., Махутова Н.А., Морозова Е.М., Серенсена С.В., Стекло-ва О.И., Харионовского В.В., Шаталова А.Т., Шахматова М.В., Atsumi A., Chen Е.Р., Loeber J.F. и других, на результаты работ которых опирался автор в своих исследованиях.

Цель и задачи исследования. Целью исследований является прочностная оптимизация механических и геометрических параметров сварного стыка газопровода.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать работу стыкового соединения трубопровода в упругопла-стической стадии деформации;

- определить особенность работы сварных соединений газопроводов под нагрузкой при наличии механической неоднородности;

- определить прочностные параметры сварного соединения с учетом механической неоднородности;

- установить возможность регулирования механической неоднородности в зависимости от геометрических параметров соединения;

- разработать методику расчета прочностных характеристик сварного соединения регулированием механической неоднородности.

Объектами исследования являются сварные стыковые соединения магистральных трубопроводов.

Предметом исследования является работа механически-неоднородного сварного стыкового соединения трубопровода в упругопластической стадии деформации при различных видах нагружения.

Методика исследования. Поставленные задачи решались путем проведения теоретических и экспериментальных исследований.

Теоретические и практические исследования были посвящены изучению работы механически-неоднородного сварного стыкового соединения трубопровода в упругопластической области деформации с целью оптимизации конструкций трубопроводов. Теоретические исследования базировались на теории упругости и пластичности, а также на теории сварочных процессов.

Научная новизна. На основании выполненной работы получены следующие результаты:

1. Установлено влияние механической неоднородности на прочностные свойства сварного стыкового соединения газопровода при различных видах нагрузки.

2. Разработана методика расчета прочностных характеристик сварного соединения газопровода на основе регулирования механической неоднородности с учетом геометрических параметров соединения.

3. На основе теории упругости и пластичности получена зависимость предельного разрушающего давления в трубопроводе с механически неоднородным сварным соединением от степени механической неоднородности и от геометрических параметров соединения.

Практическая ценность. Результаты исследований рекомендуется использовать при проектировании и производстве сварочно-монтажных работ в процессе сооружения и ремонта магистральных газопроводов. А также назначая остаточный ресурс газопровода определить его прочностные характеристики.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались в рамках II научной школы-семинара молодых ученых, аспирантов, студентов, посвященной 75 летию Тюменского государственного университета: «Теплофизика, гидрогазодинамика, теплотехника»; на

IV региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии - нефтегазовому региону 2005»; на международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири 2005», на региональной конференции «Проблемы эксплуатации систем транспорта 2005»; на X Международном симпозиуме студентов и молодых учёных имени академика М.А. Усова 2006 г. «Проблемы геологии и освоения недр»; на

V региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии нефтегазовому региону 2006». По результатам исследований опубликовано 10 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов и выводов и 1 приложения. Работа изложена на 106 страницах и содержит 12 таблиц, 36 рисунков и список литературы из 119 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Берг, Владимир Иванович

Основные выводы по диссертации

1. На основе анализа состояния длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов установлено, что в сварных соединениях газопроводов присутствует существенная механическая неоднородность, которая проявляется в разупрочненных участках (мягких прослойках).

2. Выявлены особенности работы газопроводов под нагрузкой и определены прочностные характеристики сварного стыкового соединения с механической неоднородностью при различных способах нагружения.

3. На основе анализа напряженно-деформированного состояния сварных соединений с мягкими прослойками разработана методика по расчету прочностных параметров конструкций газопроводов на основе регулирования механической неоднородности сварного стыкового соединения.

4. На основе теории упругости и пластичности получена зависимость для определения предельного разрушающего давления в трубопроводе с механически неоднородным сварным соединением.

5. Экспериментально установлена возможность создания такого сварного соединения, в котором шов будет являться мягкой прослойкой, наличие которой повысит его несущую способность за счет образования пластических деформаций и перераспределения поля напряжений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Берг, Владимир Иванович, Тюмень

1. Агапкин В.М., Борисов С.Н., Кривошеин Б.Л. Справочное руководство по расчётам трубопроводов — М.: Недра, 1987. — 191 с.

2. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчёт магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. Справочное пособие — М.: Недра, 1982. — 341 с.

3. Анализ свойств сталей магистральных газопроводов Западной Сибири/ Крылов Г.В., Салкжов В.В., Отт К.Ф. и др. — Тюмень: ООО "ТюменНИИги-прогаз", 2001.—99 с.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / под ред. И.Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2001. — 920 с.

5. Бабин Л.А., Быков Л.И., Волохов В.Я. Типовые расчёты по сооружению трубопроводов — М.: Недра, 1979. — 176 с.

6. Бакши О.А., Анисимов Ю.И., Зайнуллин Р.С. и др. Прочность и деформационная способность сварных соединений с композиционной мягкой прослойкой. // Сварочное производство, 1974, № 10, С. 3-5.

7. Бакши О.А., Ерофеев В.П. Напряженное состояние и прочность стыкового шва с Х-образной разделкой. Сварочное производство, 1971, №1, С. 4-7.

8. Бакши О.А., Зайнуллин Р.С. О снятии сварочных напряжений в сварных соединениях с механической неоднородностью приложением внешней нагрузки // Сварочное производство. 1973. - №7. - С. 10-11.

9. Бакши О.А., Кульневич Б.Г. Расчетная оценка прочности и энергоемкости сварного стыкового соединения при изгибе. // Автоматическая сварка. Сварочное производство, 1972, № 6, С. 7-9.

10. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести — 2-ое изд., испр. и доп. — М.: Высшая школа, 1968. — 512 с.

11. Берг В.И. Особенности разрушения сварных соединений с механической неоднородностью // Материалы международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» Т.1. Тюмень: «Феникс», 2005. - С. 169-170.

12. Берг В.И., Еловиков В.В. Сварные соединения с мягкими прослойками // Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири: Сб. науч. тр. Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - С. 30 - 34.

13. Беренштейн M.JL, Займовский В.А. Механические свойства металлов — М.: Металлургия, 1979. — С. 255 324.

14. Бишоп Р. Колебания / Пер. с англ. под ред. Пановко Я.Г.— 3-е изд.— М.: Наука, 1986. — 192 с.

15. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций— М.: Машиностроение, 1990. —448 с.

16. Броск Д. Основы механики разрушения— М.: Высшая школа, 1980. — 368 с.

17. Вахитов А.Г. Оценка работоспособности оборудования и трубопроводов с учетом механохимической коррозии и неоднородности. Уфа: МНТП «БЭСТС», 1998 -194 с.

18. Вахитов А.Г. Разработка методов расчёта прогнозируемого и остаточного ресурса нефтегазового оборудования и трубопроводов механохимической коррозии и неоднородности: Дис. . д.т.н: 25.00.19, 05.26.03 / ГУП «ИПТЭР» -Уфа:-2003.-305 с.

19. Винокуров В.А., Григорьянц А.Г. Теория сварочных деформаций и напряжений. М., 1984.

20. Волченко В.Н., Ямпольский В.М., Винокуров В.А. и др. Теория сварочных процессов / под ред. Фролова В.В. — М.: Высшая школа, 1988. — 559 с.

21. Вольский Э.Л., Константинова И.М, Режим работы магистрального газопровода— Л.: Недра, 1970. — 168 с.

22. Геворкян В.Г. Основы сварочного дела — "4-ое изд., перераб. и доп.". — М.: Высшая школа, 1985. — 168 с.

23. Гидравлические испытания действующих нефтепроводов/ Зайнуллин Р.С., Гумеров А.Г., Морозов Е.М. и др. — М.: Недра, 1990. — 224 с.

24. Горев В.В., Филиппов В.В., Тезиков Н.Ю. Математическое моделирование при расчётах и исследованиях строительных конструкций— М.: Высшая школа, 2002. —206 с.

25. Готальский Ю.Н. Особенности кристаллизации металла шва в зоне сплавления разнородных сталей // Автоматическая сварка. 1971. - №6. - С.12-15.

26. Грачёв В.В., Щербаков С.Г., Яковлев Е.И. Динамика трубопроводных систем — М.: Наука, 1987. —440 с.

27. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г., Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность холоднодеформированной стали — Киев: Наукова думка, 1974. — 232 с.

28. Гриценко А.И., Хачатурян С.А. Газодинамические процессы в трубопроводах и борьба с шумом на компрессорных станциях— М.: Недра, 2002. — 335 с.

29. Гумеров К.М., Зайцев Н.Л. К вопросу оптимизации конструктивного оформления упруго-неоднородных стыковых соединений. // Сварочное производство. -1983, № 1, С. 5-6.

30. Гумерова Г.Р. Определение остаточного ресурса конструктивных элементов нефтепроводов с мягкими прослойками: Дис. . к.т.н. / ГУП «ИПТЭР» -Уфа: 2002.

31. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии — 2-ое изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1981. —271 с.

32. Диагностика, надёжность, техническое обслуживание и ремонт нефтепроводов: Сборник научных трудов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1990. - 129 с.

33. Ермаков С.М., Жиглявский А.А. Математическая теория оптимального эксперимента — М.: Наука, 1987. — 319с.

34. Завойчинский Б.И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов. Теория, методы расчёта, проектирование— М.: Недра, 1992. — 271с.

35. Зайнуллин Р.С. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости — Уфа:, 1997. — 426 с.

36. Зайнуллин Р.С., Абдуллин Р.С., Осипчук И.А. Повышение прочности и долговечности сварных элементов нефтехимической аппаратуры— М.: ЦИН-ТИХИМНЕФТЕМАШ, 1990. — 65 с.

37. Зайнуллин Р.С., Морозов Е.М. Безопасное развитие трещин в элементах обол очечных конструкций / Под ред. Гумерова А.Г. — СПб: Недра, 2005. — 168 с.

38. Иванов В.А., Лысяный К.К. Надёжность и работоспособность конструкций магистральных нефтепроводов — СПб: Наука, 2003. — 319 с.

39. Иванцов О.М., Харионовский В.В., Чёрный В.П. Сопоставление методик расчёта магистральных трубопроводов по нормам России, США, Канады и Европейских стран — М.: ИРЦ Газпром, 1996. — 49 с.

40. Канарчук В.Е. Основы надёжности машин — Киев: Наукова думка, 1982. — 248 с.

41. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления— JL: Машиностроение, 1982. —287 с.

42. Каттрелл А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. М.: Металлургиздат, 1958.-267 с.

43. Клюк Б.А., Стояков В.М., Тимербулатов Г.Н. Прочность и ремонт участков магистральных трубопроводов в Западной Сибири — М.: Машиностроение, 1994. —120 с.

44. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчёты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность — М.: Машиностроение, 1985. — 224 с.

45. Коллинз Д. Повреждение материалов в конструкциях: Пер. с англ. / Под ред. Э.И. Григолюка. М., 1984.

46. Красовский А.Я., Красико В.Н. Трещиностойкость сталей магистральных трубопроводов — Киев: Наукова думка, 1990. —176 с.

47. Кудряшов В.Г. Вязкое и хрупкое разрушение. М.: Металловедение и термическая обработка, 1978. - Т. 12. - С. 27-85.

48. Куксинский В.И. Оценка напряжённо деформированного состояния трубопроводов газовой обвязки нагнетателей ГПА по результатам тензоконтро-ля. - М.: ВНИИЭгазпром. - Обз. информ. Транспорт и хранение газа. - 1987. Вып. 6. -21 с.

49. Магистральные трубопроводы: СНиП 2.05.06 -85*: с изм. № 1, № 2 Утв. Пост. Госстроя СССР от 08.01.87., с изм. № 3: Утв. Пост. Минстроя России от 10.11.96 № 18 78 // ГУП ЦПП. - М., 2002. - 60 с.

50. Магистральные трубопроводы: СНиП III 42 - 80*: переизд. с изм. Утв. Пост. Госстроя СССР (Минстроя России) № 18 - 79 от 10.11.96: Госстрой России // ГУП ЦПП. - М., 2002. - 74 с.

51. Мак-Лин Д. Механические свойства металлов / пер. с англ. — М.: Металлургия, 1965. —431 с.

52. Марочник сталей и сплавов / Под. ред. Сорокина В.Г. — М.: Машиностроение, 1989. —с.

53. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения— М.: Машиностроение, 1981. — 272 с.

54. Махутов Н.А., Бурак М.И., Гаденин М.М. и др. Механика малоциклового разрушения — М.: Наука, 1986. — 264 с.

55. ГОСТ 1497-84: Металлы. Методы испытаний на растяжение. Срок действия с 01.01.86 // ГУЛ ЦПП. М., 1997.

56. Методология выбора материалов и упрочняющих технологий в машиностроении: Учеб. пособие / В.Е. Зоткин. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 2004. - 264 с.

57. Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость— М.: Машиностроение, 1974. —344 с.

58. Навроцкий Д.И. Расчёт сварных соединений с учётом концентрации напряжений— JL: Машиностроение, 1968. — 170 с.

59. Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения: ГОСТ 27.002-89 // М.: МНТК Надёжность машин, 1988. 58 с.

60. Нежданов В.В. Влияние технологических дефектов сварных соединений на несущую способность магистральных газопроводов. М.: ВНИИЭгазпром. (Обз. информ., сер. Транспорт и подземное хранение газа), 1988, вып. 2,30 с.

61. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения — 3-е изд., испр. — М.: Высшая школа, 2003. — 510 с.

62. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. — М.: Высшая школа, 1990. — 446 с.

63. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М., 1971.

64. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. М., 1982.4.1.

65. Новоселов В.В. Теоретические основы и разработка методов внутритруб-ного ремонта газопроводов полимерными материалами: Автореф. дис. докт. тех. наук. Тюмень, ТюмГНГУ 1999. - с.

66. Обеспечение надёжности магистральных нефтепроводов в условиях эксплуатации: Сборник научных трудов Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - 126 с.

67. Оботуров В.И. Сварка стальных трубопроводов — М.: Стройиздат, 1991. — 287 с.

68. Окерблом О.Н., Демянцевич В.П., Байкова И.П. Проектирование и технология изготовления сварных конструкций — JL: Судпромгиз, 1963. — 602 с.

69. Острейковский В.А. Теория надёжности — М.: Высшая школа, 2003. — 463 с.

70. Петров Г.Л., Тумарев А.С. Теория сварочных процессов — 2-ое изд., пе-рераб. — М.: Высшая школа, 1977. — 392 с.

71. Прохоров Н.Н. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. М., 1979.

72. Прочность газопромысловых труб в условиях коррозионного износа/ Гутман Э.М., Зайнуллин Р.С., Шаталов А.Т. и др. — М.: Недра, 1984. — 76 с.

73. СНиП 2.04.12 86: Расчёт на прочность стальных трубопроводов: Госстрой России // ГУП ЦПП. - М., 2002. - 12 с.

74. Ресурс нефтехимического оборудования с механической неоднородностью / Зайнуллин Р.С., Бакши О.А., Абдуллин Р.С. и др. — М.: Недра, 1998. — 268 с.

75. ГОСТ 5264-80: Ручная дуговая сварка. Соединения сварные: М.: ГУП ЦПП., 2002.-64 с.

76. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов — М.: Металлургия, 1986. — 224 с.

77. Сварка металлов. Термины и определения основных понятий: ГОСТ 2601-84: с изм. № 1, № 2 Пост. Гос. Ком. СССР по стандартам: Срок действия установлен с 01.01.93 // ГУП ЦПП. М., 2000.

78. Сварные соединения. Методы определения механических свойств: ГОСТ 6996-66: с изм. № 1, № 2, № 3 М., 1997.

79. Сенцов С.И., Берг В.И. Оценка предельных параметров механически неоднородных сварных соединений с трещиноподобными дефектами. // Нефть и газ, 2005, №2, С. 19-22.

80. Серенко А.Н., Крумбольт М.Н., Багрянский К.В. Расчет сварных соединений и конструкций. Примеры и задачи. — Киев: Высшая школа, 1977. — с.

81. Серенсен С.В., Махутов Н.А. Сопротивление сварного соединения малоуглеродистой стали малоцикловому нагружению в зависимости от свойств отдельных зон. — Проблемы прочности, 1970, №2, — С. 25-38

82. Соединение труб из разнородных материалов/Киселев С.Н., Шевелев Г.Н., Рощин В.В. и др. -М.: Машиностроение, 1981. 176 с.

83. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности / Варданян Г.С., Андреев В.И., Атаров Н.М. и др. — М.: Ассоциация строительных вузов, 1995. —с.

84. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2-х томах. Т. 1: Пер. с англ./Под ред. Ю. Мураками. М.: Мир, 1990. - 448 с.

85. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2-х томах. Т. 2: Пер. с англ./Под ред. Ю. Мураками. -М.: Мир, 1990. -1016 с.

86. Ставровский Е.Р., Сухарев М.Г., Карасевич A.M. Оценка надёжности газопроводов, компрессорных станций и линейных участков. М.: ВНИИЭгаз-пром, 1981. - (Обзор, информ. Сер. «Транспорт и хранение газа»).

87. Стеклов О.И. Прочность сварных конструкций в агрессивных средах — М.: Машиностроение, 1976.—200 с.

88. Степанов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. М., 1985.

89. ВСН 006-89: Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка. М., Миннефтегазстрой // ВНИИСТ., 1989. - 118 с.

90. Тимошук JI.T. Механические испытания металлов— М.: Металлургия, 1971. —224 с.

91. Тихонов А.Д., Миркин А.З., Грошев Г.М. и др. Комплексная оценка прочности трубопроводов при совместном воздействии статических и вибрационных нагрузок. М.: ВНИИЭгазпром, (Обз. информ. Сер. Транспорт и подземное хранение газа), 1988. Вып. 9. - 19 с.

92. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов — М.: Машиностроение, 1969. — 504 с.

93. Трещиностойкость металла труб нефтепроводов / Гумеров А.Г., Ямалеев К.М., Журавлёв Г.В. и др. — М.: Недра, 2001. — 231 с.

94. Тухбатуллин Ф.Г., Карпов С.В., Королёв М.И. Современное состояние и перспективы совершенствования диагностики газопроводов, подверженных КРН—М.: ООО "ВНИИГАЗ", 2002.

95. Ф. Хорн Атлас структур сварных соединений / пер. с нем. Клебанова Г.Н., под ред. Каракозова Э.С. — М.: Металлургия, 1977. — 288 с.

96. Харионовский В.В. Надёжность и ресурс конструкций газопроводов — М.: Недра, 2000. —467 с.

97. Харионовский В.В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях— JL: Недра, 1990. — 180 с.

98. Ценев Н.К., Шаммазов A.M. Влияние внутренних границ раздела на развитие процессов разрушения в низкоуглеродистых сталях // ДАН. 1998. - Т. 361, №6.-С. 762-764

99. Ч. 1. Расчётная и эксплуатационная надёжность// Работоспособность трубопроводов / Зорин Е.Е., Ланчаков Г.А., Степаненко А.И. и др. — М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000. — 244 с.

100. Часть 3. // Ланчаков Г.А., Зорин Е.Е., Степаненко А.И. Диагностика и прогнозирование ресурса — М.: ООО "Недра Бизнесцентр", 2003. — 291 с.

101. Чашин С.М. Дефекты сварных соединений газопроводных металлоконструкций. Прочность соединений и методы нормирования. ИРЦ Газпром: Обз. информ. Сер. Транспорт и подземное хранение газа. 1994. - 41 с.

102. Шарнина Г.С. Обеспечение безопасной эксплуатации и долговечности длительно эксплуатируемых нефте- и нефтепродуктопроводов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 2003. - 24 с.

103. Шахматов М.В. Несущая способность механически неоднородных сварных соединений с дефектами в мягких и твердых швах. // Автоматическая сварка, 1988, №6, С. 14-18.

104. Шахматов М.В. Рациональное проектирование сварных соединений с учетом их механической неоднородности. // Сварочное производство, 1988, № 7, С. 7-9.

105. Шахматов М.В., Ерофеев В.В. Напряженное состояние и прочность сварных соединений с переменными механическими свойствами металла мягкого участка. // Сварочное производство, 1982, № 3, С. 6-7.

106. Шрон Р.З. О прочности при растяжении сварных соединений с мягкой прослойкой в условиях ползучести. // Сварочное производство, 1970, № 5, С. 68.

107. Шьюмон П. Диффузия в твёрдых телах / пер. с англ. — М.: Металлургия, 1966. —195 с.

108. Экспериментальная механика / Б.В. Букеткин, А.А. Горбатовский, И.Д. Кисенко и др.; Под ред. Р.К. Вафина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.-136 с.

109. Эксплуатационная надёжность магистральных нефтепроводов / Черняев В.Д., Ясин Э.М., Галюк В.Х. и др. — М.: Недра, 1992. — 271 с.

110. Ямалеев К.М. Старение металла труб в процессе эксплуатации нефтепроводов. М.: ВНИИОЭНГ, 1990. - (Обзор, информ. Сер. «Транспорт и хранение нефти»).

111. Ямалеев К.М., Пауль А.В. Изменение тонкой структуры в трубной стали 17ГС в процессе эксплуатации // Исследования в области повышения надежности и эффективности эксплуатации магистральных нефтепроводов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987. - С. 27-30.

112. Chen E.P. Impact response of a layered composite containing a crack. J. Acoust. Soc. Amer., 1977, 61, p. 727-730.

113. Loeber J.F., Sih G.C. Transmission of anti-plane shear waves past an interfase crack in dissimilar media. Engng. Fract. Mech., 1973,5, p. 699-725.

114. Sih G.C., Chen E.P. Normal and shear impact of layered composite with a crack: dynamic stress intensification. Trans. ASME, J. Appl. Mech., 1980, 47, p. 351-358.

115. Takei M., Shindo Y., Atsumi A. Diffraction of transient horizontal shear waves by a finite crack at the interface of two bonded dissimilar elastic solids. Engng. Frakt. Mech., 1982,16, p. 799-807.