Повышение безопасности нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями

Ешмагамбетов, Базарбай Сундетбаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Повышение безопасности нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями
ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Повышение безопасности нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями"

УДК 622.694.4

На правах рукописи

Ешмагамбетов Базарбай Сундетбаевич

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ НЕФТЕПРОВОДОВ С ПРОТЯЖЕННЫМИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИМИ НЕСПЛОШНОСТЯМИ

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

Уфа 2006

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

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Зайнуллин Рашит Сибагатович

Научный консультант - кандидат технических наук

Худякова Лариса Петровна

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Азметов Хасан Ахметзиевич

- доктор технических наук Вахитов Азат Галянурович

Ведущее предприятие - Закрытое акционерное общество

Научно-технический центр «Технология, экспертиза, надежность», г. Уфа

Защита состоится «8» декабря 2006 г. в 16 — часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан «7» ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук

Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Внутритрубная диагностика нефтепроводов показывает, что значительная часть обнаруженных дефектов является дефектами типа «несплошность» (расслоение металла). Некоторые из них имеют значительную протяженность и примыкают к сварным стыкам. Часто встречаются сочетания несплошности с коррозионными и механическими дефектами.

Ремонт таких дефектов сопряжен с применением ремонтных муфт большой протяженности и металлоемкости.

В ряде случаев трубы с протяженными несплошностями квалифицируются как недопустимые и подлежащие ремонту с заменой их на новые. Очевидно, что такой технологический прием сопряжен с достаточно высокими материально-трудовыми затратами.

В связи с этим возникает ряд актуальных и имеющих научно-практическую значимость задач, связанных с ремонтом и обеспечением безопасности и работоспособности труб с обнаруженными при диагностике протяженными металлургическими несплошностями.

Цель работы - повышение эффективности ремонта нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями за счет применения ремонтных муфт повышенной работоспособности и пониженной металлоемкости, совершенствования технологии ремонтно-сварочных работ и регламентации безопасного срока их эксплуатации.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи исследования:

• анализ работоспособности и технологии ремонта действующих нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями;

• исследование возможности повышения работоспособности и снижения металлоемкости накладных элементов для ремонта металлургических не-сплошностей;

• совершенствование технологии ремонта действующих нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошпостями с оценкой их остаточного ресурса.

Методы решения поставленных задач

При оценке напряженного состояния моделей труб с металлургическими несплошностями использованы известные методы и подходы механики разрушения, сопротивления материалов и теории упругости.

При разработке технологии ремонта нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями использованы современные достижения теории надежности и ремонта в трубопроводном транспорте.

Предельные состояния элементов трубопроводов с металлургическими несплошностями и без них определялись с использованием широко известных и апробированных критериев разрушения, применяемых в теории пластичности и в механике деформирования твердых тел.

Научная новизна:

1. на основе подходов механики разрушения установлены новые закономерности напряженного состояния и несущей способности моделей труб с металлургическими несплошностями. Получены функциональные зависимости для расчетов коэффициентов интенсивности напряжений в характерных зонах моделей труб с металлургическими несплошностями, имеющими перемычки;

2. методами теории пластичности произведена оценка несущей способности ремонтных муфт в зависимости от их характерных размеров;

3. разработана методика расчета остаточного ресурса труб с протяженными металлургическими несплошностями, позволяющая обеспечивать безопасность эксплуатации нефтепроводов после их ремонта.

На защиту выносятся результаты расчетов напряженного состояния, несушей способности и ресурса труб с протяженными металлургическими несплошностями; методика определения остаточного ресурса нефтепроводов после ремонта; технология ремонта нефтепроводов с протяженными металлурги-

ческими несплошностями; метод повышения ресурса и снижения металлоемкости ремонтных муфт.

Практическая ценность результатов работы

1. Предложена усовершенствованная технология ремонта труб нефтепроводов без остановки перекачки, позволяющая значительно сократить сроки и себестоимость ремонта.

2. Предложен способ повышения ресурса и снижения металлоемкости ремонтных муфт.

3. Разработанная методика расчета остаточного ресурса нефтепроводов после ремонта позволяет устанавливать безопасные сроки эксплуатации и периодичность их диагностики.

Достоверность результатов

Достоверность результатов подтверждена качественным и количественным согласованиями результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными автором на разработанных экспериментальных стендах с использованием современной измерительной аппаратуры. Большинство предлагаемых автором технических решений подтверждены натурными испытаниями.

Некоторые результаты автора согласуются с данными, полученными другими авторами.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на научно-техническом семинаре «Работоспособность и технологичность нефтепромыслового оборудования и трубопроводов» (апрель 2006 г.) и научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (май 2006 г.).

Публикации. По результатам работы опубликовано 12 научных

работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и ре-

комендацлй, библиографического списка использованной литературы, включающего 117 наименований. Работа содержит 109 страниц машинописного текста, 50 рисунков, I таблицу.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность совершенствования проблем повышения эффективности ремонта нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями, сформулированы цель и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена анализу дефектности действующих нефтепроводов, несущей способности и ресурса труб с металлургическими несплошностями. Рассмотрены вопросы ремонта труб с несплошностями.

В последнее время нефтепроводы обследуются с помощью внутритруб-ных диагностических снарядов, среди которых особенно богатую информацию дают дефектоскопы «Ультраскан». Стали обнаруживать очень большое количество дефектов, которые не должны быть допущены, если исходить из требований современных нормативных документов. Например, по данным доктора технических наук K.M. Гумерова, на 150 км трубопровода УБКУА обнаружено:

• дефектов всего - 10635 шт. (100 %);

• расслоения (несплошности) и включения - 7193 шт. (67,6 %);

• потери металла - 2867 шт. (26,9 %);

• вмятины и гофры - 570 шт. (5,36 %);

• риски - 5 шт. (0,047 %).

Один дефект приходится в среднем на 14 м трубопровода. Ремонт всех дефектов равносилен (или даже дороже) строительству нового трубопровода. Поэтому речь может идти только о выделении для ремонта наиболее опасных дефектов. Остальные дефекты необходимо оценить, насколько они снижают прочностные показатели трубопровода, и каков срок безопасной эксплуатации трубопровода с данным набором дефектов. При этом 67 % обнаруженных дефектов - металлургические несплошности. Это - металлургические дефекты,

которые невозможно исправить при эксплуатации и ремонте трубопровода.

Здесь не учитывались дефекты сварки и коррозии, находящиеся на сварных швах и в зоне термического влияния сварки. Как показывает визуальное обследование вырезанных катушек, таких дефектов может быть также большое количество.

Все это доказывает, что оценка остаточного ресурса труб и сварных швов труб с обнаруженным набором характерных дефектов, в частности металлургических несплошностей, является весьма актуальной задачей.

В настоящее время, в соответствии с некоторыми нормативными материалами трубы с протяженными металлургическими несплошностями квалифицируются как опасные. В этом случае трубы с дефектами вырезаются и заменяются новыми. Между тем, как показывают натурные испытания, такие трубы (с протяженными металлургическими несплошностями) имеют достаточно высокую несущую способность и малоцикловую долговечность. Например, вырезанные из трубопроводов УБКУА и НКК трубы с протяженными несплошностями (которые оценены как опасные) при испытаниях выдержали без признаков повреждения 10000 циклов (перепадов давления) в интервале 5...64 атмосфер. Разрушение произошло только при давлении 110 атмосфер (данные доктора технических наук K.M. Гумерова), то есть эти дефекты фактически не были опасными, но были вырезаны из трубопровода. При этом затраты средств и времени были значительными. В то же время некоторые действительно опасные дефекты не были ликвидированы (не успели), и произошли тяжелые аварии.

Таких примеров достаточно много. Это говорит о том, что в настоящее время методы оценки опасности дефектов и остаточного ресурса труб действующих нефтепроводов, а также технологии их ремонта несовершенны.

Во второй главе приводятся результаты исследования напряженного состояния моделей труб с металлургическими несплошностями. Выявлены новые закономерности напряженного и предельного состояний моделей труб с металлургическими несплошностями и перемычками (сварными подкреплениями).

Металлургические замкнутые несплошности по направлениям главных окружных и осевых напряжений не снижают несущую способность труб. Однако в тех случаях, когда полость несплошностн оказывается соединенной с внутренним объемом трубы, ее содержимое с соответствующим давлением будет раскрывать несплошность, приводя к ее возможному росту. Проникновение содержимого трубы в полость расслоения возможно при утонении остаточной толщины трубы (расстояние от несплошности до внутренней поверхности трубы) в результате коррозионно-химических эффектов. В этом случае несплошность становится опасным дефектом, и для оценки трещиностойкости трубопровода необходимо знать величину коэффициента интенсивности напряжений (КИН). Такие данные получены для схем, представленных на рисунке 1, а и б.

Схема на рисунке 1, б наиболее адекватно отвечает работе труб с замкнутыми металлургическими несплошностями. В ряде случаев в трубах возможно образование цепочки металлургических несплошностей (рисунок 1, в). Для схемы на рисунке 1, а, имеется достаточно точное решение для расчета КИН. Имеющиеся решения для схемы на рисунке 1, б (Е.М. Морозов, P.C. Зайнуллин и В.Д. Олешко) требуют определенного уточнения. Для схемы, приведенной на рисунке 1, в, в известной нам литературе для оценки КИН нами не обнаружено. Ниже дано уточненное решение для определения КИН для сдвоенного ДКБ-образца.

Для решения этой задачи используем формулу податливости Ирвина G = Р2 • d X/2t • d£, где G - исток энергии в вершину трещины; Р - сила, действующая на образец, которая определяется произведением давления на площадь трещины; t - толщина модели; £ - длина трещины; Я. - коэффициент податливости в выражении связи силы Р с перемещением 5 точки приложения силы, б = \-Р, причем X =

Учитывая известное из механики разрушения соотношение EG = К~ для плоского напряженного состояния и EG = (l- v2|a."2 для плоской деформации, получаем общее выражение для коэффициента интенсивности напряжений:

К = Р

Е^М 21 (¡1

(1)

Здесь Е'= Е для плоского напряженного состояния и Е' — Я/ (1-у3) для плоской деформации.

а)

£ 1 £ 1 — -

2Ь | 1

0 «гч •

б)

кЧ 1

иг Г/2 42

в)

а) ДКБ-образец: б) сдвоенный ДКК-обр;юец; в) сдвоенный ДКГ>- образец с перемычкой между нсеплошностями

Рисунок 1 — Схема для оценки напряженного состояния и работоспособности труб с расслоениями

Таким образом, для получения А'-тарировки необходимо иметь выражение для податливости образца Л , которое далее находится аналитически.

Установлено, что податливость для рассматриваемой модели равна Г/12-Е I, где Е — модуль упругости; 1 - момент инерции. Учитывая, что У = Ш3/12 величина КИН для сдвоенного ДКБ-образца будет равна:

Если расслоение расположено не посередине стенки, то перемещение складывается из перемещений верхней и нижней балок (высоты которых соот-

ветственно равны и /ъ):

Р13 ( 1 I

д = д, + д, =- — + -

Ь) (2)

Коэффициент интенсивности напряжений в этом случае будет

К= Р" Р1 +

= ь, (3)

На некотором расстоянии от вершины трещины имеет место трехосное

<тг = сгх = . _ 7 ,

напряженное состояние, при котором " Ы2кг > - -у<г}. ^ Можно счи-

тать, что в расслоении деформация вдоль фронта трещины стеснена, и поэтому а- * ". Тогда по второй теории прочности (которая описывает хрупкое разру-

= о\, -у(ах + а:) = -Д= (1-У-2У2)

шение) эквивалентное напряжение будет

Введем эквивалентный коэффициент интенсивности напряжений для эквивалентного напряжения. Тогда условие прочности станет

егт -Ляг = А' ,„ = К,с = К(1 - у - ) ^ = Л/о" 3/

Подставив в это уравнение величину V 2 /Л " , получаем формулу для разрушающей силы образца, при которой разрывается материал на некотором расстоянии от вершины трещины, образуя надрыв перед трещиной:

{2,!^ К „■

Л13 / 1-\'-2у2 _ (4)

Эта разрушающая сила больше той, которая получается из более простого

уравнения Ирвина в 1-у-2у2 раз. Например, при коэффициенте

Пуассона 0,25 разрушающая сила, вызывающая вторичную трешину перед вершиной основной, больше, чем по Ирвину, в 1,6 раза.

Возможна сварка расслоения через сверление в отдельных местах. В таких случаях возникает схема образца с перемычкой посередине трещины, как это по-

казано на рисунке 1, в. Этот образец назовем сдвоенным двухконсольным образцом с перемычкой. Проникшее в полость трещин давление аппроксимируем сосредоточенными силами посередине трещины.

Будем имитировать перемычку стержнем длиной И и площадью Р~ = 11>.

ол Ь

2Д = —

Податливость такого стержня равна ЕР. Тогда в балочном приближении задача станет дважды статически неопределимой, и основная система примет

вид, показанный на рисунке .

1/2

Х:/2

Сг

1/2

хЛ

Т7-77

Рисунок 2 - Сдвоенный двухконсольный образец с перемычкой между трещинами

Решение этой задачи дает изгибающий момент над и под перемычкой и силу х2, растягивающую перемычку:

Р1

Здесь введено обозначение со =

Р1 , 21

х, =— I--

' 8 \ I + 24и>

ДЕ1 Ь Е1

х-, =

/+ 24м

е2 2ЕР е2 24ЬГ в середине образца между трещинами.

Итак, сила, действующая на перемычку, равна

/'/ ^ Р Л2~/ + 24ы~, 2Л4 Ы3

-, где Ь - длина перемычки

(5)

27.

Для примера возьмем 1=31г, Ь = 0.5И и тогда = — р. Видно, что почти

вся сила Р приходится на перемычку. Поэтому коэффициенты интенсивности напряжений нет смысла рассчитывать, пока не разорвется перемычка от этой

силы X;. А когда она разорвется, то задача сводится к первоначально рассмотренной.

Принимая во внимание, что длина перемычки Ь (между трещинами) мала по сравнению с длиной трещины /, получаем, что градиент напряжений, характеризуемый коэффициентом интенсивности напряжений Кх, невелик. Это означает, что напряжения в перемычке практически постоянны. Следовательно, прочность перемычки определяется напряжением

сг = £г=Л I

И Ь/ / + 24(о. (6)

Однако есть возможность расчета по характеристикам трещи ностойкости, если условно определить коэффициент К по осредненным напряжениям в перемычке:

_ 2 Аг К , 2-12 К

<у =— I , ах = —-----

Ь^2лх ^¡жЬ {-¡у

Приравняв теперь это среднее напряжение к напряжению от силыл2> найдем коэффициент интенсивности напряжений:

Р I _

(8)

К 2-Л Г-/Е 1+24(0

Следовательно, прочность перемычки можно рассчитать по одному из двух условий:

Р1 1

I + 24(о Ы ~ <Т"1"'". __/__<л-

242 /7л 1 + 24(0 '

(9)

Таким образом, если есть опасения, что полость расслоения окажется под действием внутреннего давления трубы (плюс эффекты от коррозионно-химического повреждения поверхности полости), необходима проверка прочности несплошности па трещнностойкость и на прочность сварных подкреплений (перемычек).

Экспериментальные исследования несущей способности проводили на

специальных образцах, моделирующих работу несплошностей с перемычками и без них, см. рисунок 3. Установлено, что при соблюдении определенных параметров геометрии образцов наличие перемычек приводит к значительному (более, чем в три раза, см. рисунок 3) увеличению несущей способности модели, а

нагрузки) Д для образца с перемычкой (1) и без перемычки (2)

111, Я" 1,0 П \

__|_I_I_!

0 0,5 1.0 1,5 2,0т.,< ' С. 6

Рисунок 4 - Зависимость М от П1

В зависимостях относительного разрушающею момента Мс от параметра перемычки т са (т С8 = с / 5) отмечается экстремум (соответствующий шс5 «0,75-1,0).

Третья глава посвяшена исследованиям проблем повышения несущей способности и снижения металлоемкости ремонтных муфт.

Как известно, толщина ст енки ремонтных муфт принимается равной толщине стенки ремонтируемой трубы. На наш взгляд, такой подход не всегда оправдан, в особенности при ремонте труб с расслоениями. Толщина стенки ремонтной муфты должна выбираться из условия компенсации степени ослабления рабочего сечения конструктивного элемента, в частности трубы. В большинстве случаев металлургические несплошности располагаются по середине толщины труб. Отсюда следует, что толщина стенки ремонтных муфт может быть, по крайней мере, в два раза меньше толщины трубы. Таким образом, достигается снижение металлоемкости ремонтных муфт.

Применение муфт с меньшей толщиной стенки позволяет точно подогнать муфту по дефектному участку вследствие того, что тонкий лист металла точнее огибает неровность па поверхности трубопровода.

В ряде случаев не исключается возможность попадания в полость металлургической несплошности внутреннего давления (рисунок 5). В этом случае с целью повышения несущей способности ремонтных муфт предлагается (рисунок 6) после наложения угловых швов (4) произвести наплавку дополнительных кольцевых швов (3). Дополнительные сварные швы выполняют со сквозным проплавлением накладного элемента и частичным проплавлением стенки трубопровода.

Рисунок 5 - Схема повышения прочности при помощи накладных цилиндрических элементов

Рисунок 6 - Разрез трубы с муфтой

С целью проверки предлагаемого технического решения выполнен следующий эксперимент.

К двум трубам, заглушённым сферическими заглушками и со сквозным

отверстием в стенке, приваривали по одному накладному элементу.

Параметры труб: длина 2,5 м, внешний диаметр 325 мм, толщина стенки 5,5 мм, материал - сталь 17ГС (о„ = 520МПа, 65 = 20 %).

Параметры накладных элементов: лист шириной 350 мм, длиной 1,0 м,

толщина 2,5 мм, материал - сталь 17ГС.

Лист накладывали на поверхность трубы и изгибали по поверхности. Концы листа сваривали друг с другом продольным (по оси трубы) сварным швом без приварки к трубе. Для предотвращения приварки к стенке трубы на поверхность трубы накладывали асбестовое полотно.

Сварные швы поперек трубы выполняли с полным проваром наложенного листа и частичным проваром стенки трубы.

Режимы сварки: электроды с рутиловым покрытием диаметром 4 мм, сварочный ток 160... 180 Л, напряжение дуги 22 В.

Расстояние между швами: на трубе 1 - 330 мм (2 шва) на трубе 2-140 мм

(3 шва).

Сквозные отверстия на трубах оставались под накладными элементами. После заполнения труб водой плунжерным насосом типа НД создавалось

внутреннее давление.

Накладной элемент, приваренный к трубе I, выдержал максимальное давление 8,1 МПа; накладной элемент, приваренный к трубе 2, выдержал давление

16,5 МП а.

Трещина на накладном элементе, приваренном к трубе 2, имела ориентацию поперек оси трубы.

Применение данною способа позволяет повысить надежность ремонта и снизить его трудоемкость и металлоемкость.

Установлено, что несущая способность ремонтной муфты обратно пропорционально зависит от расстояния между швами В:

Рс =25м-ст„/В. (10)

Эта формула справедлива при B/D < 1. При B/D > 1,0 разрушающее давление практически не изменяется и становится равным разрушающему давлению длинной (B/D > 2,0) трубы (муфты), которое обозначим через Рс». На рисунке 7 показана зависимость Рс / Рс> от ш0.

о - муфты с толщиной стснки 2,5 мм; • - й„= 5 мм

Рисунок 7 - Зависимость относительного разрушающего давления муфт Рс/ Рс» от их относительной ширины В/О

Затемненная точка на этом графике отвечает данным, полученным совместно с В.Л. Воробьевым и др., в результате испытаний натурной муфты (рисунок 8) реконструированной из ремонтного хомута, с целью повышения работоспособности.

Расчетные (по формуле 10) и экспериментальные (точки) значения разрушающего давления сопоставлены на рисунке 6. Как видно, формула (10) адекватно описывает экспериментальные результаты.

Необходимо отметить, что с уменьшением параметра ш, существенно изменяется характер разрушения (рисунок 8). При тв<0,5 разрушения муфт происходят вдоль оси трубы, а при т„ > 0,5 - перпендикулярно оси. Любопытно, что в муфтах с B/D « 1,0 отмечается наиболее сильное их выпучивание в месте разрушения.

а б в

а)ш„=1,5; б) т. = 1.0; в)т,, = 0,5 Рисунок 8 - Характер разрушения муфт

Формула (10) справедлива в том случае, если обеспечивается достаточная прочность сварного соединения муфты с трубой. С целью повышения прочности угловых швов необходимо предусматривать специальные мероприятия.

В работе доказана (совместно с В.А. Воробьевым) возможность повышения работоспособности ремонтных муфт пониженной металлоемкости за счет увеличения катета угловых швов. Для этого торцевые участки ремонтных муфт исполняются утолщенными. Базируясь па основных положениях линейной теории оболочек, острых вырезов и механики разрушения, в работе даны научно обоснованные рекомендации по определению степени утолщения и протяженности утолщенных участков муфт. Установлены закономерности уменьшения степени напряженного состояния с увеличением угла перехода разнотолщинных участков ремонтных муфт. Произведена оценка несущей способности и ресурса ремонтных муфт в зависимости от угла перехода и других геометрических параметров.

В четвертой главе, базируясь на основных результатах исследований предыдущих глав, разработана усовершенствованная технология ремонта труб нефтепроводов с обнаруженными при диагностике протяженными металлургическими несплошностями. Особенностью разработанной технологии

ремонта является тот факт, что в ней даны научно обоснованные рекомендации по безопасному сроку эксплуатации нефтепроводов после выполнения ремонтно-сварочных работ без остановки перекачки.

Нами с целью снижения трудоемкости ремонтных работ предлагается обваривать трубу с расслоением двумя кольцевыми швами гак, чтобы обеспечивалось проплавление поверхности расслоения на ширину В (рисунок 9). При этом крайние два сварных шва (3) могут явиться барьерами в случае распространения расслоения в продольном направлении. Для того чтобы обеспечивать достаточную несущую способность трубы с протяженным расслоением, необходимо накладывать несколько дополнительных кольцевых швов, в зависимости от протяженности расслоения. Степень упрочнения трубы с расслоением после наложения дополнительных швов оценивается отношением расстояния между швами В к диаметру трубы Д (твд = ВЭ) в соответствии с формулой (10).

Рассмотрим конкретный пример. Пусть в результате внутритрубной диагностики установлено, что протяженность несплошности составляет 2Д. В соответствии с предложенной формулой наложение одного дополнительного кольцевого шва приводит к двукратному увеличению несущей способности трубы. При этом необходимо проводить соответствующие расчеты прочности в соответствии с данными второй н третьей глав.

I - тр\ 6а: 2 - пссшкнпность; 3 — шоп Рисунок 9 - Ремонт несплошностеи сварными швами

Возможны и другие способы ремонта протяженных несплошностей (рисунок 10). Для этого в зависимости от их протяженности можно использовать несколько коротких ремонтных муфт, например устанавливаемых по торцам дефекта (рисунок 10, а), по торцам и его середине и др.

1 — труба; 2 — технологическое кольцо; 3 — двоимом \т лоном шоп; 4 — облегченные муфты; 5 — вспомогательный углонои шоп; 6 - пеемлошмость

Рисунок 10 - Схема ремонта труб с несплошностями с применением двух (а) и нескольких (б) облегченных муфт

В ряде случаев целесообразно с применением нескольких коротких муфт, сваренных между собой двойными угловыми швами (рисунок10,б).

Анализ формулы (10) указывает на возможность применения для ремонта металлургических несплошностсй муфт с пониженной металлоемкостью (или тоже самое, что меньшей толщины). На основании формулы (10) можно пока-

зать, что степень снижения толщины стенок ремонтных муфт

где 5Ч н 5 соответственно толщины стенок муфты и ремонтируемой трубы)

прямопропорционально падает с уменьшением параметра т» ~т». К примеру, четырехкратное снижение ш, приводит к уменьшению металлоемкости муфты в четыре раза. С целью достижения такого эффекта целесообразно применение разнотолщинных муфт (рисунок 11).

1 - труба с расслоением 3; 2 - муфта повышенной работоспособности

Рисунок 11 — Применение для ремонта расслоений ремонтных муфт повышенной работоспособности

Геометрические параметры разнотолщинных муфт устанавливаются по рекомендациям третьей главы.

Разработаны методические рекомендации (МР ОБТ 8-03) по выбору безопасных технологических параметров ремонтно-сварочных работ при установке ремонтных муфт на трубы с протяженными несплошностями.

Особенностью разработанных методических рекомендаций является тот факт, что в них даются методы расчетного определения безопасных давлений в трубопроводе при проведении ремонтно-сварочных работ с учетом длительности их эксплуатации, теплового разупрочнения, трещиностойкости и старения металла. Наряду с этим в них впервые предложены расчетные зависимости для оценки остаточного ресурса и безопасного срока эксплуатации нефтепроводов после проведения ремонта. Ресурс нефтепроводов в условиях малоциклового на-гружения определялся по новому подходу, развиваемому в последнее время сотрудниками ГУП «ИПТЭР» (А.Г. Гумеровым, P.C. Зайнуллиным и др.), согласно которому исключаются трудоемкие измерения геометрических параметров повреждении и конструктивных элементов. Сущность этого подхода заключается в

оценке коэффициента снижения несущей способности отремонтированного участка нефтепровода = /\ //',, где Рс - разрушающее давление отремонтированной трубы; Рс. - разрушающее давление бездефектной трубы без ремонтной муфты. Количество циклов нагружения до разрушения (N,H.,) в условиях малоциклового нагружения определяется по формуле Nocr = 10(<pt. ■ К, • Кн/т)1', где К|, К„ и т - соответствующие расчетные коэффициенты по СНиП 2.05.06-85*; q -постоянная (q а 12,5). Анализ этой формулы показывает, что с увеличением коэффициентов запаса прочности п„ (п„ - К| • К„/т) по временному сопротивлению ав и снижением несущей способности (рс остаточный ресурс нефтепровода существенно возрастает. Показано, что при достижении фс = 1,0 обеспечивается неограниченная долговечность нефтепровода после ремонта протяженных металлургических несплошностей.

При определенных условиях вершина металлургической несплошности может подвергаться коррозионному воздействию рабочей среды. Базируясь на кинетическом уравнении, предложенном сотрудниками ГУП «ИПТЭР» (P.C. Зайнуллиным, P.P. Мухаметшиным Л.П. Худяковой), показано, что скорость развития несплошности зависит от максимальной интенсивности напряжений оШр(а,пр =С-е",р, где Сип- константы стали; ejnp - предельная интенсивность деформаций, которая приближенно равна относительному сужению у): i> = u0(l + k5-сг|п|)), где и н и0 - соответственно скорости распространения несплошности в напряженном и ненапряженном состояниях; kCT a V/RT; V - мольный объем стали; R и Т ~ универсальная газовая постоянная и абсолютная температура соответственно. Для расчетов остаточного ресурса нефтепроводов после ремонта получены соответствующие формулы.

Основные выводы и рекомендации по работе

1. На основании выполненных исследований напряженно-деформированного состояния, несущей способности и долговечности ремонтных муфт, разработана технология ремонта нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями без остановки перекачки нефти.

2. Установлены закономерности напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями, имеющих перемычки. Получены аналитические формулы для расчетов коэффициентов интенсивности напряжений при упругих и упруго-пластических деформациях.

3. Базируясь на выполненном анализе напряженного состояния ремонтных муфт, показана возможность повышения работоспособности и снижения металлоемкости накладных элементов для ремонта протяженных металлургических несплошностей более, чем в два раза. Получены аналитические зависимости для оценки эффективности предложенного технического решения повышения работоспособности и снижения металлоемкости накладных элементов для ремонта протяженных металлургических несплошностей.

4. Разработаны методические рекомендации по технологии ремонтно-сварочных работ при установке ремонтных муфт на нефтепроводы с протяженными металлургическими несплошностями без остановки перекачки нефти.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах

1. MP ОБТ 8-03. Методические рекомендации. Технология ремонта действующих трубопроводов накладными элементами / P.C. Зайнуллин, С.Н. Мок-роусов, Р.Р. Мухаметшин, Б.С. Ешмагамбетов и др. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003. - 63 с.

2. Мухаметшин Р.Р., Ешмагамбетов Б.С., Абдуллин JI.P. Повышение несущей способности и снижение металлоемкости ремонтных муфт // Прикладная механика механохимического разрушения. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. - № 2.-С. 18-20.

3. Ешмагамбетов Б.С. Определение характеристик геометрических параметров муфт повышенной работоспособности // Прикладная механика механохимического разрушения. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. - № 3. -С. 3-6.

4. Морозов Е.М., Ешмагамбетов Б.С. Исследование напряженного состояния труб с протяженными несплошностями и перемычками // Прикладная механика механохимического разрушения. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. - №3.

- С.

5. Ешмагамбетов Б.С. Ремонт труб с несплошностями // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. - Уфа: ТРАНСТЭК, 2005. - № 4. - С. 3-4.

6. Мирсаев Р.Н., Абдуллин JI.P., Ешмагамбетов Б.С. Натурные испытания труб с кольцевыми нахлесточными швами // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. - Уфа: ТРАНСТЭК, 2005. - № 4. - С. 5-6.

7. Мухаметшин Р.Р., Абдуллин JI.P., Васильев H.A., Ешмагамбетов Б.С. Обеспечение безопасности ремонта сваркой труб действующих трубопроводов II Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. Тез. докл. научн.-пракг. конф. 24 мая 2006 г. - Уфа: ТРАНСТЭК, 2006. - С. 115-116.

8. Воробьев В.А., Абдуллин JIP., Ешмагамбетов Б.С., Мухаметшин P.P.

Оценка и повышение работоспособности действующих трубопроводов // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. Тез. докл. научн.-практ. конф. 24 мая 2006 г. -Уфа: ТРАНСТЭК, 2006. - С. 14-17.

9. Ешмагамбетов Б.С., Худякова Л.П., Идрисов Р.Х. Снижение опасности протяженных несплошностей в трубопроводах. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. -19 с.

10. Худякова Л.П., Мельникова H.A., Ешмагамбетов Б.С. Оценка несущей способности ремонтных муфт по критериям трещиностойкости // Нефтегазовое дело: электронный журнал. - Уфа: УГНТУ, 2006. http//www.ogbus.ru/authors/Khudyakova/ Khudyakova - 2. pdf.

11. Худякова Л.П., Ешмагамбетов Б.С. Расчеты несущей способности ремонтных муфт // Нефтегазовое дело: электронный журнал. — Уфа: УГНТУ, 2006. - http//ww\v.ogbus.ru/authors/Khudyakova/ Khudyakova - 3. pdf.

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати 03.11 2006 г. Бумага писчая. Заказ № 700. Тираж 100 экз. Ротапринт ГУП «ИПТЭР», 450055, г. Уфа, проспект Оюября, 144/3.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ешмагамбетов, Базарбай Сундетбаевич

Введение.

Глава 1 Основные проблемы обеспечения работоспособности и безопасности магистральных нефтепроводов.

1.1 Опыт внутритрубной диагностики и выборочного ремонта нефтепроводов.

1.2 Оценка степени опасности повреждений на нефтепроводах.

1.3 Определение параметров технологии устранения сваркой опасности повреждений на нефтепроводах без остановки перекачки.

1.4 Методы снижения опасности повреждений на нефтепроводах с применением накладных элементов.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Исследование напряженного состояния моделей труб с металлургическими несплошностямн.

2.1 Модели труб с металлургическими несплошностямн.

2.2 Теоретические основы расчетов напряженного состояния труб с несплошностямн.

2.3 Особенности напряженного состояния труб с металлургическими несплошностямн.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Повышение ресурса и снижение металлоемкости ремонтных муфт.

3.1 Сущность предлагаемого технического решения.

3.2 Расчеты геометрических параметров ремонтных муфт с повышенной работоспособностью

3.3 Расчет предельного состояния цилиндрического элемента ремонтной муфты с дополнительными кольцевыми швами.

Выводы по главе

Глава 4 Усовершенствованная технология ремонта действующих нефтепроводов с металлургическими несплошностямн.

4.1 Сущность предлагаемых технических решений.

4.2 Оценка долговечности труб с металлургическими несплошностям по критериям механики разрушения.

4.3 Определение скорости развития металлургических несплошностей в нефтепроводах.

Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение безопасности нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями"

Работоспособность и безопасность нефтепроводов во многом предопределяет непрерывность функционирования большинства отраслей народного хозяйства. К сожалению, как показывают статистические данные, наблюдается тенденция роста количества аварий на трубопроводах, и в частности на нефтепроводах. В ряде регионов участились отказы из-за коррозионного износа и усталости металла трубопроводов, несовершенства проектных решений, заводского брака труб, брака строительно-монтажных и ремонтных работ и др. Имеющиеся на стенках трубопроводов различные дефекты, групповые или сплошные коррозионные язвы снижают несущую способность трубопровода и могут привести к отказам. Аварии на трубопроводах, вызванные разрывом стенок труб, происходят относительно редко, однако даже незначительный разрыв стенок трубопровода может нанести огромный ущерб, связанный с загрязнением окружающей среды, возможными взрывами и пожарами, человеческими жертвами, нарушением снабжения потребителей нефтью, газом и нефтепродуктами. Поэтому сохранение работоспособности линейной части трубопроводов является одной из основных проблем трубопроводного транспорта. В этом плане важное значение имеет своевременное и качественное проведение профилактических и ремонтных мероприятий, направленных на сохранение, восстановление и повышение несущей способности линейной части трубопроводов.

В настоящее время для обеспечения надежной работы трубопровода, имеющего участки с уменьшенной несущей способностью, применяют ряд методов: перекачку продукта производят под давлением ниже проектного, на отдельных участках или по всей длине трубопровода прокладывают лупинги, производят ремонт стенок трубопровода заплавкой коррозионных язв, наваркой накладок, корыт и хомутов. Если коррозионный износ превышает предельную величину, то трубы или их участки вырезают и заменяют на новые. Иногда трубопровод полностью демонтируют, производят тщательную отбраковку с целью выявления качественных труб и повторного их использования. Эти методы требуют больших затрат, связанных с остановкой перекачки, опорожнением трубопровода, выходом перекачиваемого продукта на землю и значительной его потерей. Возросшие требования к охране окружающей среды и к методам безопасного ведения ремонтных работ делают эту проблему особенно актуальной.

Наиболее эффективным является восстановление ослабленных стенок трубопроводов без остановки перекачки. В зависимости от вида дефектов и распределения их на поверхности трубопровода могут быть приняты различные методы ремонта.

Ремонт таких дефектов сопряжен с применением ремонтных муфт большой протяженности и металлоемкости.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи исследования:

• исследование возможности повышения ресурса и снижения металлоемкости накладных элементов для ремонта протяженных несплошностей;

• совершенствование технологии ремонта действующих нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями с оценкой их остаточного ресурса.

Методы решения поставленных задач

Научная новизна:

На защиту выносятся результаты расчетов напряженного состояния, несущей способности и ресурса труб с протяженными металлургическими несплошностями; методика определения остаточного ресурса нефтепроводов после ремонта; технология ремонта нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями; метод повышения ресурса и снижения металлоемкости ремонтных муфт.

Практическая ценность результатов работы

2. Предложен способ повышения ресурса и снижения металлоемкости ремонтных муфт.

Достоверность результатов

Некоторые результаты автора согласуются с данными, полученными другими авторами.

Апробация работы

Публикации. По результатам работы опубликовано 11 научных работ.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Ешмагамбетов, Базарбай Сундетбаевич

Основные выводы и рекомендации по работе

1. На основании выполненных исследований напряженно-деформированного состояния, несущей способности и долговечности накладных элементов разработана технология ремонта нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями без остановки перекачки нефти.

2. Установлены закономерности напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями, имеющие перемычки. Получены аналитические формулы для расчетов коэффициентов интенсивности напряжений в моделях труб с металлургическими несплошностями и перемычками.

Научно обоснованы методы определения остаточного ресурса и обеспечения безопасной эксплуатации нефтепроводов после ремонта.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ешмагамбетов, Базарбай Сундетбаевич, Уфа

1. А.с. 1058182 СССР, МКИ В 23 К 37/00. Способ сварки приварки технологических элементов к трубопроводу / А.Е. Аснис, И.М Савич,

2. B.И. Татаренко, Ю.Д. Зозуляк (СССР). № 3230931; Заявлено 01.08.81; Опубл. 01.08.83, Бюл. 4. - С. 7-10.

3. А.с. 1469720 СССР, МКИ В 23 К 20/00. Способ приварки технологических элементов к трубопроводу / Г.А. Иващенко, В.С Бут, Д.А. Дудко (СССР). № 4286741; Заявлено 20.07.87; Опубл. 01.12.88, Бюл. 3. - С. 12-14.

4. Анохин А.А., Георгиев М.Н., Морозов Е.М. Определение предела трещиностойкости пластичных сталей в тонких сечениях // Заводская лаборатория. 1985. - № 8. - С. 69-71.

5. Аверин С.И., Матвиенко Ю.Г., Морозов Е.М. Расчет допустимых размеров трещин в корпусе ВВЭР // Атомная энергия. 1987. - т. 63. - № 6. -С. 379-382.

6. Андрейкив А.Е., Панасюк В.В., Харин B.C. Теоретические аспекты кинетики водородного охрупчивания металлов // Физ.-хим. механика материалов. 1978.-№3.-С. 10-15.

7. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость // Актуальные вопросы технической эксплуатации магистральных нефтепроводов: Сб. научн. тр. / ВНИИСПТнефть. -Уфа, 1989.-С. 95-98.

8. Адиев Р.К. Напряженное состояние ремонтных муфт нефтепроводов // Ресурс сосудов и трубопроводов. Уфа: ТРАНСТЭК, 2000. - С. 123-135.

9. Адиев Р.К. Повышение и оценка несущей способности цилиндрических ремонтных муфт нефтепроводов: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа, 2001.-23 с.

10. Алтури С., Эрдоган Ф., Кобаяси А. и др. Вычислительные методы в механике разрушения. М.: Мир, 1990. - 392 с.

11. Бабин JI.A., Быков Л.И., Волохов В.Я. Типовые расчеты по сооружению трубопроводов. М.: Недра, 1979. - 176 с.

12. Березин В.Л., Ращепкин К.Е., Телегин Л.Г. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1973. - 197 с.

13. Березин B.JL, Шутов В.Е. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов. М.: Недра, 1973. - 196 с.

14. Браун У., Сроули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации: Пер. с англ. / Под ред. Б.А. Дроздовского и Е.М. Морозова. М.: Мир, 1972. - 246 с.

15. Вроек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980. -368 с.

16. Воробьев В.А., Гумеров P.P. Оценка трещиностойкости сварных элементов оборудования газопроводов после ремонта. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003. - 28 с.

17. Воробьев В.А. Определение ресурса оборудования, работающего под пульсирующим давлением коррозионных сред // Башкирский химический журнал. Уфа: Реактив, 2005. - С. 52-53.

18. Васильев Н.А., Абдуллин Л.Р., Ешмагамбетов Б.С. Основы технологии ремонта действующих трубопроводов с применением сварки и накладных элементов. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - 22 с.

19. Васильченко Г.С., Морозов Е.М. Расчет допускаемых длин трещин // Вопросы атомной науки и техники. Сер. «Физика и техника ядерных реакторов». 1985. - Вып. 6. - С. 58-65.

20. Васильченко Г.С., Морозов Е.М. Расчет на прочность массивных конструкций, содержащих дефекты // Вестник машиностроения. 1977. -№ 3.- С. 72-74.

21. Васильченко Г.С. Критерий прочности тел с трещинами при квазихрупком разрушении материала // Машиностроение. 1978. - № 6. - С. 103108.

22. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Адиев Р.К. Ресурс ремонтных муфт нефтепроводов. Уфа: ТРАНСТЭК, 2000. - 147 с.

23. Георгиев М.Н., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости и расчет на прочность в пластическом состоянии // Проблемы прочности. 1979. -№ 7. - С. 45-48.

24. Гольцев В.Ю., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости и несущая способность листовых материалов с трещинами // Физика и механика деформации и разрушения конструкционных материалов. М.: Атомиздат, 1978. -вып. 5.-С. 18-29.

25. ГОСТ 25.506-85. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Госстандарт, 1985. - 62 с.

26. Георгиев М.Н. Оценка трещиностойкости низколегированных сталей / Заводская лаборатория. 1997. - № 12. - С. 97-102.

27. Гетман А.Ф., Козин Ю.Н. Неразрушающий контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления. М.: Энергоатомиздат, 1997.-288 с.

28. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Издательство стандартов, 1986. - 61 с.

29. Гумеров А.Г. и др. Аварийно-восстановительный ремонт нефтепроводов / А.Г. Гумеров, Х.А. Азметов, Р.С. Гумеров и др. М.: Недра, 1998. -271 с.

30. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С. и др. РД 39-0147103-360-89. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продук-топроводов под давлением. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989. - 49 с.

31. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С. Безопасность нефтепроводов. М.:1. Недра, 2000. 308 с.

32. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Адиев Р.К. Повышение работоспособности ремонтных муфт нефтепроводов. Уфа: ТРАНСТЭК, 2000. - 144 с.

33. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Гумеров Р.С. Восстановление работоспособности труб нефтепроводов. Уфа: Башкирское книжное издательство, 1992.-240 с.

34. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Гумеров Р.С. Прогнозирование долговечности нефтепроводов на основе диагностической информации // Нефтяное хозяйство. 1991. - № 10. - С. 33-36.

35. Гумеров А.Г. и др. Старение труб нефтепроводов / А.Г. Гумеров, Р.С. Зайнуллин, К.М. Ямалеев и др. М.: Недра, 1995. - 218 с.

36. Гумеров А.Г. и др. Дефектность труб нефтепроводов и методы их ремонта. / А.Г. Гумеров, К.М. Ямалеев, Р.С. Гумеров и др. М.: Недра, 1989. -252 с.

37. Ешмагамбетов Б.С. Ремонт труб с несплошностями // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. Уфа: ТРАНСТЭК, 2005. - № 4. -С. 3-4.

38. Ешмагамбетов Б.С. Определение характеристик геометрических параметров муфт повышенной работоспособности // Прикладная механика механохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - № 3. -С. 3-6.

39. Зайнуллин Р.С., Бакши О.А., Абдуллин Р.С. Ресурс нефтехимического оборудования с механической неоднородностью. М.: Недра, 1989. -268 с.

40. Зайнуллин Р.С., Гумеров А.Г. Повышение ресурса нефтепроводов. -М.: Недра, 2000.-493 с.

41. Зайнуллин Р.С. и др. Гидравлические испытания действующих трубопроводов / Р.С. Зайнуллин, А.Г. Гумеров, Е.М. Морозов, В.Х. Галюк . М.: Недра, 1990.-224 с.

42. Зайнуллин Р.С., Абдуллин Р.С., Пирогов А.Г. и др. Исследованиетрещиностойкости элементов оборудования с учетом конструкционного фактора // Ресурс сосудов и трубопроводов. Уфа: Транстэк, 2000. - С. 87-94.

43. Зайнуллин Р.С., Адиев Р.К. Оценка трещиностойкости угловых сварных швов ремонтных муфт нефтепроводов // Ресурс сосудов и трубопроводов. Уфа: ТРАНСТЭК, 2000. - С. 11-27.

44. Зайнуллин Р.С., Морозов Е.М., Александров А.А. Критерии безопасного разрушения элементов трубопроводных систем с трещинами. М.: Наука, 2005.-316 с.

45. Зайнуллин Р.С., Ешмагамбетов Б.С., Герасимов А.В., Абдуллин JI.P. Технология ремонта действующих трубопроводов со сквозными повреждениями. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2006. - 63 с.

46. Зайнуллин Р.С. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости. Уфа: ИПК Государственного собрания РБ, 1997.-426 с.

47. Зайнуллин Р.С. и др. Повышение безопасности нефтепродуктопро-водов ремонтными муфтами / Р.С. Зайнуллин, В.А. Воробьев, А.А. Александров; под ред. проф. Р.С. Зайнуллина. Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2005. -119 с.

48. Зайнуллин Р.С. и др. Технология устранения сквозных повреждений на нефтепродуктопроводах / Р.С. Зайнуллин, В.А. Воробьев, А.А. Александров; под ред. проф. Р.С. Зайнуллина. Уфа: РИО РУНМЦ МО1. РБ, 2005,- 113 с., ил.

49. Зайнуллин Р.С. и др. Особенности ремонта труб с коррозионно-механическими повреждениями / Р.С. Зайнуллин, А.А. Александров, В.А. Воробьев. Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2005. - 95 е., ил.

50. Зайнуллин Р.С. и др. Комплексная система оценки свойств металла, опасности дефектов и остаточного ресурса трубопроводов / Р.С. Зайнуллин, У.М. Мустафин, В.А. Воробьев. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005. - 132 с.

51. Когаев В.П. и др. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность / В.П. Когаев, Н.А. Махутов, А.П. Гусенков М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

52. Лакеев Б.Н., Васильченко Г.С., Матузенко А.И. Анализ несущей способности вращающихся дисков из титанового сплава средней прочности с трещинами// ФХММ. 1978. - № 3. - С. 100-104.

53. Лобанов Л.М. и др. Основы проектирования конструкций / Л.М. Лобанов, В.И. Махненко, В.И. Труфяков. Киев: Наукова думка, 1993. -Том 1.-416 с.

54. Морозов Е.М., Фридман Я.Б. Анализ трещин как метод оценки характеристик разрушения // Заводская лаборатория. 1966. - № 8. - С. 977-984.

55. Морозов Е.М., Партон В.З. Применение вариационного принципа в задачах теории трещин // Инженерный журнал. Механика твердого тела. -1968.-№2.-С. 173-177.

56. Морозов Е.М. Энергетическое условие роста трещины в упругопла-стических телах // Доклады АН СССР. 1969. - т. 187. - № 1. - С. 57-60.

57. Морозов Е.М. Метод расчета на прочность при наличии трещин // Проблемы прочности. 1971. - № 1. - С. 35-40.

58. Морозов Е.М. Расчет на прочность сосудов давления при наличии трещин // Проблемы прочности. 1971. - № 1. - С. 7-11.

59. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Морозова и Б.М. Струнина. М.: Мир, 1970. -443 с.

60. MP ОБТ 8-03. Методические рекомендации. Технология ремонта действующих трубопроводов накладными элементами // Р.С. Зайнуллин, С.Н. Мокроусов, P.P. Мухаметшин, Б.С. Ешмагамбетов и др. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003.-63 с.

61. Мухаметшин P.P., Ешмагамбетов Б.С., Абдуллин JI.P. Повышение несущей способности и снижение металлоемкости ремонтных муфт // Прикладная механика механохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2005.-№2.-С. 18-20.

62. Мирсаев Р.Н., Абдуллин JI.P., Ешмагамбетов Б.С. Натурные испытания труб с кольцевыми нахлесточными швами // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. Уфа: ТРАНСТЭК, 2005. - № 4. - С. 5-4.

63. Магистральные нефтепроводы: СНиП 2.05.06-85*. М.: Стройиздат, 1985.-52 с.

64. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов на прочность. М.: Машиностроение, 1981.-272 с.

65. Металлы. Методы испытаний на растяжение: ГОСТ 1497-84. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 40 с.

66. Методика оценки работоспособности труб линейной части нефтепроводов на основе диагностической информации: РД 39-00147105-001-91. -Уфа: ВНИИСПТнефть, 1992. 141 с.

67. Методика по выбору параметров труб и поверочного расчета линейной части магистральных нефтепроводов на малоцикловую прочность: РД 39-0147103-361-86.-Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986.-41 с.

68. Методология ремонта дефектных установок магистральных нефтепроводов, определяемых по результатам внутритрубной диагностики. Нижний Новгород: НИЛИМ, 1996. 93 с.

69. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: ГИТТЛ, 1947. - 204 с.

70. Николаев Г.А. и др. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций / Г.А. Николаев, С.А. Куркин, В.А. Винокуров. М.: Высшая школа, 1982. - 272 с.

71. Окерблом Н.О. и др. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций / Н.О. Окерблом, В.П. Демянцевич, И.П. Байкова. Л.: Судпромгиз, 1963. - 602 с.

72. Олешко В.Д. Разработка методов расчетного определения остаточного ресурса нефтепроводов с расслоениями в стенках труб: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа: Транстэк, 2001. - 24 с.

73. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. В.И. Труфякова. Киев: Наукова думка, 1990. - 255 с.

74. Прочность, устойчивость, колебания: Справочник: В 3 т. / Под ред. И. А. БиргераиЯ.Г. Панова.-М.: Машиностроение, 1968.-Т. 1.-831 с.

75. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении: РД 50-345-82. М.: Изд-во стандартов, 1986.-95 с.

76. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении: ГОСТ 25.506-85. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 61 с.

77. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости: ГОСТ 25.504-82. М.: Изд-во стандартов, 1982. -80 с.

78. РД 112.041-92. Инструкция на технологический процесс приварки отводного патрубка к нефтепродуктопроводам под давлением до 5,0 МПа. -Уфа: ВНИИСПТнефть, 1992. 37 с.

79. РД 39-0147103-327-88. Инструкция по заварке коррозионных язвметалла труб нефтепроводов под давлением до 3,5 МПа. Уфа: ВНИИСПТ-нефть, 1988.-46 с.

80. РД 39-0147103-334-86. Инструкция по приварке заплат и муфт на стенки труб нефтепроводов под давлением перекачиваемой нефти до 2,0 МПа. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - 49 с.

81. РД 39-0147103-354-86. Технологическая инструкция. Бан-дажирование магистральных нефтепроводов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. -60 с.

82. РД 39-0147103-360-89. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продуктопроводов под давлением. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989. - 59 с.

83. РД 39-015-90Р. Инструкция по восстановлению несущей способности нефтепроводов 0 237-820 мм с применением высокопрочных стеклопластиков. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1990. - 125 с.

84. РД 39-110-91. Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах. Уфа: Транстэк, 1992. - 147 с.

85. РД 39-22-272-79. Инструкция по составлению планов ликвидации возможных отказов (аварий) на магистральных нефтепроводах. Баку: ВНИ-ИТБ, 1979.-29 с.

86. Рекомендации по определению объемов и сроков ремонтных работ на магистральных нефтепроводах по данным диагностирования технического состояния. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1991. - 47с.

87. СНиП Ш-42-80. Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы. М.: Стройиздат, 1981.

88. СТП 1-06. Стандарт предприятия. Технология ремонтно-сварочных работ с применением комбинированных швов / Р.С. Зайнуллин, JI.P. Абдуллин, Б.С. Ешмагамбетов. Салават: ОАО «Салаватнефтемаш», 2006. - 7 с.

89. Собачкин А.С. Особенности технологии сварочных работ при ремонте нефтепроводов: Автореф. . канд. техн. наук. Челябинск, 1991.20 с.

90. Соединение сварных стальных трубопроводов: ГОСТ 16037-80. -М.: Изд-во стандартов, 1983. 46 с.

91. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2 т. / Под ред. Ю. Мураками. М.: Мир, 1990. - 1060 с.

92. Суханов В.Д. Оценка качества труб демонтированных нефтепроводов: Автореф. канд. техн. наук. Уфа, 1999. - 22 с.

93. Трубы сварные стальные для магистральных газонефтепроводов: ГОСТ 20295-85. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 12 с.

94. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. -М.: Наука, 1966. 635 с.

95. Хажинский Г.М., Сухарев Н.Н. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений для угловых сварных швов фланцевых соединений трубопроводов // Монтаж и сварка резервуаров и технологических трубопроводов. -М., 1983.-С. 58-70.

96. Ямалеев К.М., Гумеров Р.С. О классификации дефектов труб с позиции диагностики магистральных нефтепроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ИПТЭР. Уфа, 1995.-С. 55-59.

97. Ямалеев К.М., Гумеров Р.С. Особенности разрушения металла труб магистральных нефтепроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ИПТЭР. Уфа, 1995. -С. 60-65.

98. Ямалеев К.М., Гумеров Р.С. Замедление роста трещин в металле длительно эксплуатируемых нефтепроводов после гидроиспытания // Сбор, подготовка и транспорт нефти и нефтепродуктов: Сб. научн. тр. / ВНИИСПТнефть. Уфа, 1991. - С. 217-224.

99. Ямалеев К.М., Гумеров Р.С. Термический способ восстановления ресурсов пластичности металла труб нефтепроводов // Диагностика, надежность, техническое обслуживание и ремонт нефтепроводов: Сб. научн. тр. /

100. ВНИИСПТнефть. Уфа, 1990. - С. 27-33.

101. Duffy A.R., Maxey W.A. Study of Hydrostatic Test Levels and Defect Behavior// Symposium on Line Pipe Research. Dallas, 1965. - P. 35-38.

102. Epperlein H. Wiss Schriffen Technic // Wbernachungsver Bayern. -1976.-Vol. 22.-P. 110-117.

103. Fleg W. Schweibenund und An bohern an in Betreib befindlichen // Fernwarmeleitungen. 1986. - 25. - No. 6. - P. 326-330.

104. Gonsales I.I. Reparation con coldadura del gasoducto Vie. Amuay en funcionationto // Petrd. Int. - 1982. - 40. - No. 4. - P. 26,29-30.

105. Griffith A. A. The Phenomena of Rupture and Flow in Solids // Philosophical Transactions of the Royal Society. 1920. - Vol. 221. - P. 163.

106. Habn F.P. Teeside Procedures for Assessing Safety of a Hot Tapping Operation // American Institute of Chemical Engineers. 76th Annual Meeting, Houston, Texas. 1975. - P. 35-42.

107. Harder O.F., Voldrich C.B. Review on the Weldability of Carbon-Marganese Steels // Weld I. 1994. - 28. - P. 325-336.

108. Hicks D.I. Guideline for Welding on pressurized pipe // Pipeline and Gas Journal. 1983. - Vol. 210. - No. 3. - P. 32-38.

109. Howden D.C. Welding of Hot Tap Connections to High Pressure Gas Pipelines // J.W. Jones. Memorial Lecture. Pipeline Industries Guild. -1974. -P. 46-53.i

110. Howden D.C. Welding on Pressurized Pipeline // American Institute of Chemical Engineers. 1981. - Vol. 9. - P. 8-10.

111. Irwin G.R. Fracture Mechanics. Structural Mechanics // Pergamon Press. 1955.-P. 560-574.

112. Kleifner I.F. Criteria set for pipeline repair // Oil and Gas Journal1978.-Aug., 7.-P. 104-114.

113. Morozov E.M., Parton V.Z. Mechanics of Elastic-Plastic Fracture. -2nd Ed. N.Y., Hemisphere, 1989. - 522 p.

114. Morozov E.M. An ultimate crack resistance concert // Fatigue and fracture of engineering materials and structures. 1999. - No. 11 - P. 997-1002.

Информация о работе

Ешмагамбетов, Базарбай Сундетбаевич
кандидата технических наук
Уфа, 2006
ВАК 25.00.19

Диссертация

Повышение безопасности нефтепроводов с протяженными металлургическими несплошностями - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы