Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Развитие метода оценки напряженно-деформированного состояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла

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

Автореферат диссертации по теме "Развитие метода оценки напряженно-деформированного состояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла"

На правах рукописи

УДК 622 .692.4 : 537.624.8

БЕРДНИК МАРИЯ МИХАИЛОВНА

РАЗВИТИЕ МЕТОДА ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ ПО КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЕ МЕТАЛЛА

Специальность 25.00.19 -Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 \ ОН]

■2010

Ухта-2010

004611129

Диссертация выполнена на кафедре «Проектирование и эксплуатация магистральнь газонефтепроводов» Ухтинского государственного технического университета

Научный руководитель: кандидат технических наук

Юрий Викторович Александров

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Владимир Орович Некучаев

кандидат технических наук Игорь Николаевич Бирилло

Ведущая организация: ОАО «Северные магистральные нефтепроводы»

Защита состоится 28 октября 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационног совета Д 212.291.02 в Ухтинском государственном техническом университете п адресу: 169300, г. Ухта, Республика Коми, ул. Первомайская, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГТУ.

Автореферат размещен на интернет-сайте Ухтинского государственного техническ го университета www.ugtu.net в разделе «Диссертационный совет».

Автореферат разослан 25 сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор

Н.М. Уляшева

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Россия обладает одной из самых развитых сетей промысловых и магистральных трубопроводов для транспортирования нефти и газа. Независимо от типа прокладки трубопроводов, их металл в процессе эксплуатации испытывает воздействие значительных механических нагрузок и коррозионно-акгивной среды. В раде случаев эти факторы приводят к аварийным разрушениям трубопроводов.

Под действием напряженного состояния металл изменяет свои функциональные свойства, в частности, прочностные, вязкопластические, а также трещиностой-кость. Кроме этого напряженное состояние является доминирующим фактором развития коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), которое является причиной более половины всех разрушений магистральных трубопроводов большого диаметра.

Расследование причин аварий на трубопроводах показывает, что в ряде случаев воздействие нагрузок приводит к образованию трещин и разрушению металла без следов коррозионного воздействия.

Таким образом, целостность нефтегазопроводов в значительной степени зависит от своевременного выявления мест с повышенными напряжениями и последующего проведения ремонтных мероприятий. На практике задачу оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) решают расчетными методами, однако их достоверность невысока т.к. обычно неизвестно начальное положение трубопровода, а существующие физические методы определения напряжений, в полной мере не адаптированы для оценки напряженного состояния трубопроводов.

Поэтому разработка методики оценки напряжений в нефтегазопроводах на основе физических методов неразрушающего контроля, позволяющей локализовать напряженные участки и оперативно проводить мероприятия по их реконструкции, является весьма актуальной научно-практической задачей.

Работа базируется на результатах научных работ многих ученых и исследователей, среди которых: Р.В. Агиней, И.Н. Андронов, В.К. Бабич, М.П. Берштейн, Г.В. Бида, Ф. Вицена, А.И. Гардин, Э.С. Горкунов, Ю.И. Драгошанский, А.А. Дубов, О.М. Иванцов, А.А. Ильюшин, В.В. Клюев, А.С. Кузьбожев, А.Н. Кузнецов, Н.С. Кузнецов, В.Г. Кулеев, М.Н. Михеев, В.Ф. Мужицкий, В.Ф. Новиков, А.П. Ни-чипурук, Б.Е. Попов, В.П. Табачник, А.Т. Туманов, В.В. Харионовский, М.Н. Щербинин и др.

Цель работы. Развитие метода оценки напряженно-деформированного состояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла.

Задачи исследования:

1. Проанализировать состояние средств и методов оценки напряженно деформированного состояния нефтегазопроводов.

2. Определить критерии оценки параметров напряженно-деформированно состояния трубопроводов, обусловленного внутренним давлением среды и крутя щим моментом, по коэрцитивной силе металла на основе результатов лабораторш испытаний полых цилиндрических образцов.

3. Разработать методику оценки напряженного состояния действующих трубопроводов по коэрцитивной сипе металла.

4. Разработать алгоритм, реализующий методику оценки параметров НДС трубопроводов.

5. Оценить экономическую эффективность разработанных технических решений.

Научная новизна:

- В упругой области нагружения трубчатых образцов экспериментально определено, что при измерении коэрцитивной силы (Не) в направлении деформирования величина Не возрастает при отрицательной относительной деформации и убывает при положительной.

- Доказан единый характер зависимости коэрцитивной силы, измеренной в направлении деформирования, от величины деформации трубчатых образцов стали 17Г1С, независящий от вида их нагружения.

- Установлен порог растягивающих напряжений, составляющий для стали 17Г1С порядка 0,5<уо,2, выше которого оценивать напряжения не целесообразно, т.к. дальнейшее изменение коэрцитивной силы сравнимо с погрешностью измерений.

- Экспериментально установлена зависимость разности показаний коэрцити-метра, полученных при намагничивании во взаимно противоположных направлениях, от величины касательных напряжений. С ростом касательных напряжений разность коэрцитивной силы, полученной при намагничивании вдоль оси трубопровода во взаимно противоположных направлениях, увеличивается.

- Теоретически обосновано и опытно апробировано выражение для определения максимальной величины относительной деформации материала в точке контроля, также получена система уравнений, связывающая значения коэрцитивной силы и деформаций в четырех точках одного сечения трубопровода, решение которой позволяет рассчитать значение коэрцитивной силы ненагруженного металла и оценить параметры НДС конструкции.

Основные защищаемые положения:

- методика проведения и результаты лабораторных испытаний полых цилиндрических образцов в условиях плосконапряженного состояния, создаваемого внутренним давлением и крутящим моментом.

- критерии и алгоритм оценки напряженного состояния действующих нефтегазопроводов по результатам измерения коэрцитивной силы в точках контрольных сечений трубопровода.

- результаты интерпретации данных магнитометрического контроля на трубопроводах компрессорных станций ООО «Газпром грансгаз Ухта».

Практическая значимость. Разработан промышленный регламент и компьютерная программа, позволяющие с достаточной для инженерных расчетов точностью и с минимальными временными затратами оценить напряженное состояние действующих газонефтепроводов по результатам измерения коэрцитивной силы. Резуль-1ты работы опробованы при оценке НДС технологических трубопроводов компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Ухта». Ожидаемый экономический эффект от внедрения составит более 19 млн. руб. за период реализации проекта (2009015гг.)

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и об-уждались на Научно-технических конференциях молодежи ОАО «Северные маги-ральные нефтепроводы» (г. Ухта, ОАО «Северные МН», 2007, 2008, 2009), Межнародных молодежных научных конференциях «Севергеоэкотех-2008,2009,2010» ТТУ, Ухта, 2008-2010 гг.), Конференциях сотрудников и преподавателей УГТУ г. Ухта, УГТУ, 2008-2010 гг.), 14-ой Международной конференции «Транспорт и едиментация твердых частиц» (г. Санкт-Петербург, СПбГГИ им. Плеханова, 2008), аучно-практических конференциях молодых специалистов и ученых филиала ОО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта «Инновации в газовой отрасли — 2009, 2010» г. Ухта, филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ», 2009, 2010), III Международной науч-о-технической конференции «Актуальные проблемы трубопроводного транспорта ападной Сибири» (г. Тюмень, ТГНГУ, 2009), V Международной учебно-научно-1 >актической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009» (г. Уфа, УГНТУ, 009).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, ти глав, заключения. Содержит 174 страницы текста, 42 рисунка, 16 таблиц, спи-ок литературы из 125 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснованы актуальность и значимость выбранной темы, степе* ее разработанности, охарактеризованы научно-методические пути ее решения.

В первой главе «Анализ состояния средств и методов оценки напряженн« деформированного состояния нефтегазопроводов» рассмотрены существующг методы контроля напряженного состояния конструкций. Показано, что примеш тельно к оценке напряженного состояния трубопроводов наибольший интерес пре; ставляют неразрушающие методы, основанные на наведении и измерении харакп ристик физических полей. Широкое практическое применение на трубопроводе нашли магнитные методы, основанные на измерении коэрцитивной силы, остато' ной намагниченности, шумов Баркгаузена, которые регламентированы рядом oipai левых стандартов.

Анализ трудов Агиней Р.В., Андронова И.Н., Мужицкого В.Ф., Новикова В.<Э показал, что известные методики оценки НДС по магнитным параметрам мегаш основаны на зависимости коэрцитивной силы от величины действующих напряяа ний, полученной по результатам растяжения плоских образцов. Установлено, чт при увеличении растягивающих напряжений величина коэрцитивной силы, измере1 ной в поперечном направлении, увеличивается на величину порядка 30%, в продол ном - снижается на 10% до 100-150 МПа, далее практически не изменяется. При ш терпретации результатов учитывается зависимость механических напряжений с разности коэрцитивной силы во взаимно перпендикулярных направлениях. Однав при этом сложно объяснить рост коэрцитивной силы при измерении в поперечно направлении плоского образца, подвергнутого одноосному растяжению, при отсу ствии напряжений в этом направлении. Таким образом, можно сделать вывод, чт методики, основанные на результатах испытаний плоских образцов при одноосно нагружении, являются недостаточно корректными.

Для исследования зависимости влияния напряженного состояния на величие коэрцитивной силы металла необходимо провести исследование на образцах, мод лирующих фрагмент трубопровода, находящегося в плоском напряженном состо: нии, когда растягивающие (сжимающие) напряжения действуют в двух направлен] ях. Кроме этого в сложноразветвленных трубопроводах, имеющих отводы, тройю ки, переходы «земля-воздух», а также на перемычках магистральных нефтегазопр» водов, в металле могут возникать касательные напряжения, которые также не учить ваются существующими методиками.

Это предопределяет необходимость развития метода оценки напряженного с< стояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла, что и является целью н;

стоящей работы.

Во второй главе «Выбор точек контроля напряженного состояния газонеф-ТспропсдсБ» показано, что использование магнитных методов на протяженных участках трубопровода невозможно, в связи с чем, существует задача определения сечений, характеризуемых повышенными напряжениями.

Решение такой задачи может быть реализовано с помощью известных программных пакетов, основанных на методе конечных элементов.

Анализ нагрузок и воздействий на трубопровод показал, что наиболее сложными в определении являются нагрузки, приводящие к возникновению изгиба оси трубопровода. В связи с этим в работе предлагается разделить все внешние воздействия на трубопровод на две группы: воздействия, не связанные с изменением проектного положения оси трубопровода (например, действие внутреннего давления) и совокупность других внешних сил, под воздействием которых ось трубопровода заняла текущее положение. Таким образом, можно исключить необходимость определения таких факторов, как параметры грунта, его неконтролируемые подвижки, или наличие упругих изгибов, вызванных отклонением оси трубопровода от проектного положения при нарушениях технологии укладки. В этом случае, подготовительная работа, необходимая для проведения оценочного расчета, будет сведена к получению подробного представления о геометрическом местоположении оси трубопровода в пространстве, что достижимо с помощью известных геодезических методов.

Величина механических напряжений при этом будет однозначно определяться известными перемещениями контрольных точек, величиной внутреннего давления и температурным воздействием. Решение такой задачи может быть получено при помощи российской программной системы «СТАРТ».

В этом случае погрешность результатов расчета определяется погрешностью в определении перемещений точек оси трубопровода и стержневой интерпретацией модели контролируемой трубопроводной конструкции. Однако для рассматриваемой задачи точности получаемого решения достаточно. Для более детального анализа параметров напряженно-деформированного состояния конструкции, выявленные участки назначаются к дальнейшему приборному контролю.

В третьей главе «Испытание полых цилиндрических образцов в условиях плосконапряженного состояния» описаны результаты испытания образцов, выполненных из трубной стали 17Г1С. Механические свойства стали (не менее): а„ - 510 МПа, сто,2 - 345 МПа, 8-23%. Размеры образца выбирались исходя из требований теории подобия.

В нашем случае основными параметрами модели являются радиус модели тру-

бопровода Я и толщина стенки Ь. Их коэффициенты подобия соответственно необ

Ь

ходимо принимать равными: кк = ——; кк = —, где Ян, й„, - основные величинь

"л/

натурного объекта, Ям, йм, - соответствующие величины модели. Из условия гео метрического подобия кя=кк=к.

Зная коэффициенты подобия основных величин, на основании физических за конов можно получить коэффициенты для остальных величин. Так коэффициент по добия для момента сопротивления может быть определен из выражения:

■32

к.

_ " хН _

1-1

Ж

"м

/ г ,

з2-х-Ои1 1-

V

=к

Соответственно из условия, что напряжения от действия изгибающего момен та в материале модели и натурного объекта должны быть одинаковы, можно запи сать:

<*шгн _. ' Кк, = 1 =1

гМ Ки'МиШ К3 МиШ Откуда можно выразить, что коэффициент подобия для изгибающего момен составляет км = къ.

В качестве натурного объекта выбрана труба 01420x14 мм. Для модели коэф фициент подобия основных величин принят к=10, таким образом, обоснована м дель диаметром Б=142 мм и толщиной стенки И=1,4 мм

Первый этап испытания - нагружение модели внутренним давлением с ша гом 0,5 МПа до величины 5 МПа. На каждом шаге нагружения определялась коэрцитивная сила для четырех направлений: два значения Не] и Нсз — для осевых направлений, и два значения Нсг и НС4 — для кольцевого направления. Средние значения определялись по формулам (1).

Вс\ (1)

Возможность использования в качестве величин коэрцитивной силы, измеренной вдоль оси трубопровода (#с||) и в направлении, поперечном осевому (Яс±), среднего арифметического значения двух измерений, сделанных вдоль одной оси, но во взаимно противоположных направлениях, обусловлена незначительной разницей этих двух показаний, лежащей в пределах допустимой погрешности измерений.

По результатам эксперимента были построены зависимости величины коэрцитивной силы от механических напряжений, возникающих в направлении намагничивания (рис. 1).

900

ст,МПа

ст< 0,5-ам, к=0,98

а >0.5-0«, к-

Рисунок 1. Изменение коэрцитивной силы металла модели трубопровода при увеличении напряжений, возникающих под действием внутреннего давления

Корреляционный анализ результатов показал, что для данной модели применение коэрци'гаметрического метода при растягивающих нагрузках эффективно лишь для напряжений, величина которых не превышает 50% от предела текучести (участок 1). Коэрцитивная сила равномерно убывает с ростом напряжений вплоть до 175 МПа, коэффициент корреляции между значениями коэрцитивной силы и значениями напряжений на данном участке к=0,98 (практически функциональная зависимость). Далее показания коэрцитиметра не реагируют на изменение напряжений. Коэффициент корреляции на участке 2 близок к нулю (рис. 1).

Совместный анализ полученных зависимостей и результатов, представленных в работе Р.В. Агинея, полученных при одноосном растяжении плоских образцов, позволил выдвинуть предположение, что коэрцитивная сила зависит от деформаций материала, которые для рассматриваемого случая в поперечном и продольном направлении могут быть найдены из соотношений (2)

•-жНЬ-ШН (2>

где Е - модуль упругости (принималось Е = 2.1 -1011 Па); ц - коэффициент Пуассона (принималось /л = 0,3); р - величина внутреннего давления, Па; Б - внешний диаметр модели трубопровода, м.

На рисунке 2 представлена зависимость величины коэрцитивной силы от деформаций, возникающих в направлении намагничивания.

Рисунок 2. Зависимость величины коэрцитивной силы от деформаций, возникающих в материале в направлении намагничивания

Единство зависимости коэрцитивной силы от растягивающих деформаций доказывается совпадением кривых, полученных для осевых и кольцевых деформаций.

Зависимость для отрицательных значений деформаций построена по результатам эксперимента, заключающегося в одноосном растяжении плоского образца, выполненного из аналогичного материала. Величина сжимающих деформаций определялась исходя из условия, что в упругой стадии она пропорциональна значению продольных деформаций:

£ Ж (3)

" ЕР'

где Р - растягивающая нагрузка, Н; Б - площадь поперечного сечения исследуемых образцов (для рассматриваемого случая БЮ,00025 м2).

Полученная зависимость объясняет рост коэрцитивной силы в поперечном направлении плоского образца, подвергнутого одноосному растяжению, при отсутствии механических напряжений в этом направлении, полученный в работах Р.В. Аги-ней, И.Н. Андронова, В.Ф. Мужицкого.

Второй этап испытаний — нагружение модели крутящим моментом для создания в металле модели касательных напряжений. Цилиндрический образец нагружался крутящим моментом при помощи рычага, длиной =0,9м. Нагружение осуществлялось с шагом 200Н до значения Р=6 кН.

Установлено, что при увеличении значений касательных напряжений появляется существенная разница в измерениях, произведенных во взаимно противоположных направлениях (Шс\\=\Нсх -#с3|и Шс1=\Нс2 -Нсл|).

Характер полученной зависимости представлен на рисунке 3. При этом из рисунка можно отметить, что при намагничивании вдоль оси исследуемой модели эта

10

зависимость носит более выраженный характер.

Ш— т, МПа

Рисунок 3. Зависимость разницы показаний коэрцитиметра, полученных при намагничивании во взаимно противоположных направлениях, от величины касательных напряжений

Для рассматриваемого случая нагружения в материале модели тонкостенной трубы имеет место однородный чистый сдвиг, который эквивалентен одновременному растяжению и сжатию по двум взаимно-перпендикулярным направлениям, при этом оси действия главных напряжений ориентированы под углом 45° относительно оси трубопровода, а величина главных напряжений по модулю равна значению касательных напряжений:

ах=х\ <т3=-т, (4)

М,

где г - касательные напряжения, г =

кр

УГ„

, МПа; М - крутящий момент, вызван-

ный действием силы Р на рычаг длиной М =Ь1-Р, Нм; Жр-полярный момент

сопротивления, для кольцевого сечения IV =

16

74 Л

1--

,м;Оас1- соответствен-

но внешний и внутренний диаметр исследуемой модели трубопровода, м.

При этом величины главных деформаций связаны со значениями напряжений выражением е1 =-ег = г(1 + ¡1)1 Е

Для установления зависимости коэрцитивной силы, измеренной в направлении действия главных деформаций, от величины этих деформаций на каждом шаге нагружения дополнительно производили четыре измерения коэрцитивной силы металла: два значения (Н*5+) в направлении действия деформаций £,и два значения (Но5') в направлении деформаций еъ.

На рисунке 4 представлена обобщенная зависимость коэрцитивной силы от величины относительной деформации материала, возникающей в направлении намаг-

11

ничивания для случая плоского напряженного состояния испытуемой модели трубопровода.

-0,0008 -0,0006 -0,0004 -0,0002 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 Е, отн. ед.

Рисунок 4. Зависимость коэрцитивной силы металла, полученной при намагничивании в направлении главных деформаций, от их величины для случая

плоского НДС

Таким образом, в ходе проведенной работы подтверждено, что положительная деформация материала приводит к снижению коэрцитивной силы, измеренной в направлении этой деформации, в то время как отрицательные значения деформаций приводят к увеличению показаний коэрцитиметра.

Анализ полученных зависимостей позволил установить, что в случае отрицательной величины главных деформаций в направлении намагничивания, полученное значение коэрцитивной силы пропорционально величине этих деформаций. Для случая же положительных деформаций, коэрцитивная сила пропорциональна сумме наибольшей и наименьшей компонент главных деформаций. Таким образом, можно записать:

Нс~=Нс0-ке з, (5)

где Нс~- величина коэрцитивной силы, измеренной в направлении минимальных деформаций, А/м; Нс0 - значение коэрцитивной силы на ненагруженном материале, то есть при нулевых значениях относительной деформации, А/м; к - коэффициент пропорциональности, определяемый по углу наклона полученных зависимостей, для рассмотренной модели трубопровода этот коэффициент с допустимой погрешностью можно принять равным к = 0,2 • 105 как для случая положительных, так и для отрицательных значений главных деформаций.

Для положительных деформаций, выражение для коэрцитивной силы будет иметь следующий вид:

#с+ = Нсй-к(с{ + ег), (6)

где Не* - величина коэрцитивной силы, измеренной в направлении максимальных деформаций, А/м.

Записанные выражения верны для каждого из рассмотренных вариантов на-гружения материала. Так, например, для случая чистого сдвига ех = -с3, тогда значение коэрцитивной силы, измеренной в направлении гг, , в соответствии с выражением (6) будет равно значению коэрцитивной силы на ненагруженном материале, что соответствует полученной зависимости, представленной на рисунке 4.

Таким образом, решая совместно уравнения (5) и (6) можно определить значения главных деформаций

_Нс0-Нс\ 3--—' (?)

Нс0 - Нс+ Нс~-Нс+

--(8)

Из полученных выражений следует, что даже не зная характера напряженного состояния в контролируемом объекте, можно по двум значениям коэрцитивной силы, измеренной во взаимно перпендикулярных направлениях, соответствующих главным деформациям, определить величину максимальной компоненты (г,), при этом не требуется значение величины коэрцитивной силы ненагруженного материала.

В четвертой главе «Методика оценки плосконапряженного состояния нефтегазопроводов на основе магнитного метода» показано, что оценку напряженного состояния действующих газонефтепроводов магнитным методом необходимо выполнять в четырех точках одного сечения (верхняя, нижняя и боковые образующие).

Внутреннее давление приводит к возникновению осевых и кольцевых напряжений, при этом их величина одинакова на всей поверхности трубопровода, соответственно, такой вид нагрузки в равной степени будет оказывать влияние на напряженно-деформированное состояние металла во всех четырех точках контрольного сечения, и соответственно приведет к одинаковому изменению коэрцитивной силы металла в этих точках, при условии намагничивания в направлении действия главных напряжений. Отсюда можно сделать вывод, что при условии равных значений Не во всех контрольных точках сечения, трубопровод не испытывает дополнительных воздействий от внешних факторов и напряженное состояние материала поддается точному расчету.

Для случая наличия сдвиговых напряжений их величина также одинакова на

всей поверхности участка трубопровода. Однако при этом площадка главных напряжений будет ориентирована под углом 45° к оси трубопровода. Таким образом, в случае чистого сдвига коэрцитивная сила, измеренная в направлении 45° под утлом к оси трубопровода также должна быть одинакова для всех четырех контрольных точек одного сечения.

При возникновении изгибных напряжений результаты контроля для точек одного сечения будут отличаться, но при этом величина напряжений, вызванных изгибом оси трубопровода, в двух противоположных точках (верхняя и нижняя образующие или две боковые) будет одинаковой по модулю и отличной по знаку.

Для учета всех возможных случаев нагружения трубопровода при определении его напряженно-деформированного состояния необходимо провести измерения Не в восьми направлениях (рис. 5).

рисунке представлено расположение датчиков для двух точек одного сечения)

Компоненты тензора деформаций и величину Нсо можно определить, рассматривая совокупность взаимосвязанных точек одного сечения. Такими точками являются точки, лежащие на противоположных образующих (часовая ориентация точек: 1-12ч, З-бч, 2-Зч, 4-9ч).

В результате изгиба в вертикальной плоскости деформации в осевом направлении точек 1 и 3 будут различны. Так для изгиба, вызванного собственным весом трубопровода эти деформации можно записать следующим образом:

^Мг^»; £з1Н|+£«*||> (9)

где е1 || и £31| - общая продольная деформация соответствующих точек (1 и 3); £й -составляющая продольной деформации, вызванная внутренним давлением, температурными воздействиями и прочими нагрузками, оказывающими одинаковое воздействие на все точки контроля; £изгц - деформации, вызванные изгибом оси трубопровода в вертикальной плоскости.

При этом если изгиб вызван пучением, то в точке 1 будет наблюдаться растя-

жение, то есть деформации будут суммироваться, а в точке 3 - сжатие, деформация изгиба, будет иметь отрицательное значение.

Аналогичные выражения можно записать для точек 2 и 4.

11= £ц ~ £„«1; ^ 11= + . (Ю)

где ег || и еа || - общая продольная деформация точек 2 и 4; - деформации, вызванные изгибом оси трубопровода в горизонтальной плоскости.

С другой стороны деформации в этих точках можно записать через значения коэрцитивной силы, в соответствии с выражением (7):

к

где || - общая продольная деформация соответствующей точки (0; Hc¡ || - значение коэрцитивной силы материала, измеренной в точке 1 в осевом направлении, А/м.

Данное утверждение верно для случая, когда внутреннее давление является основным внешним воздействием и деформации в осевом направлении имеют величины значительно ниже, чем деформации, возникающие в направлении, перпендикулярном оси, то есть выражение (11) может быть применимо для всех трубопроводов, работающих в условиях высокого внутреннего давления.

Для всех четырех точек контроля, была записана система 4 уравнений с 4 неизвестными (Нс0, £изгп, £шг1 и £ ||):

(12)

_ ЯС„-ЛС, II

I "

к

Не0 -Не, ||

к

Нс0 —Нс21|

к

Нев -НсЛ

к

Решение системы уравнений (12) относительно Нс0, позволило произвести расчет максимальной и минимальной компоненты тензора главных деформаций. Максимальная компонента, соответствующая деформациям в кольцевом направлении, в соответствии с выражением (8), может быть записана в следующем виде:

-яс± (13)

к

При этом деформации в продольном направлении соответствуют второй ком-оненте тензора главных деформаций и определяются в соответствии с выражением 11), е2=е ||. Тогда £3 - деформация, возникающая в направлении толщины стенки

трубопровода, которая численно равна продольной деформации, взятой с обратным знаком, то есть ее значение может быть вычислено по известным зависимостям.

Предлагаемая методика верна в предположении, что одна из главных осей ориентирована вдоль оси трубопровода. Смещение главных осей может быть вызвано наличием касательных напряжений. В этом случае, как было установлено экспериментально, значения коэрцитивной силы, полученные при продольном намагничивании в двух взаимно противоположных направлениях, должны существенно отличаться друг от друга.

Таким образом, при обработке результатов коэрцитиметрического контроля необходимо в первую очередь оценить разность значений коэрцитивной силы металла, полученных при намагничивании вдоль оси трубопровода (ЛЯс||). В случае, если АНе || < 25 %, считают, что одна из главных осей ориентирована вдоль оси трубопровода, и главные напряжения могут быть вычислены в соответствии с выражениями (11) и (13). В противном случае предполагают, что в металле имеются существенные касательные напряжения, которые сместили положение главных осей, и главные деформации в точке контроля направлены под углом 45° к оси трубопровода. Тогда расчет главных деформаций следует производить по результатам коэрци-тиметрии, выполненным под углом 45° к оси трубопровода.

Не15' —НсА5*

к

(14)

05)

к

При этом может быть принято, что е2 ~0.

По главным деформациям могут быть вычислены значения главных напряжений, которые определяются по выражениям, соответствующим обратной форме закона Гука:

1 \ + ц (1 + ^(1-2/4 '

В^Б-рк+ъ+ъ) 1 + » (1 + ^)0-2/1) а ££з , Е-ц(е^е2 + £г) 3 \ + ц (1 + л)(1-2 ц)

Проверка прочности трубопровода осуществляется в соответствии с требованием IV (энергетической) теории прочности, согласно которой эквивалентные напряжения не должны превышать предельно допустимого значения.

Таким образом, разработанная методика позволяет оценить возможность дальнейшей эксплуатации контролируемого участка трубопровода.

На рисунке 6 представлен алгоритм реализации метода оценки НДС трубопроводов по результатам коэрцитиметрического контроля.

Начало у» Определение точек контроля

i=l,

I - номер рассматриваемой точки сечения

Определение расчетного значения коэрцитивной силы HcjJ.

Определение расчетного значения коэрцитивной силы HCj||

Определение исходных данных: 1. Результаты маггапного контроля (Hcl]|, Нс2||, Hell, Hell, НсЛ, Нс245+ЛсЛНс245")

U-// \\

2. Механические характеристики материала ([а], Mna; Е, Мпа)

Решение системы уравнений относительно Нсо

Определение значений главных деформаций (el,e2, ЕЗ)

Одна из главных осей совпадает с осью трубопровода

Главные оси направлены под углом 45° к оси трубопровода

Определение значений главных деформаций (el, е2,ЕЗ)

Определение значений главных напряжений (<т1, ст2, аЗ)

Определение интенсивности напряжений (oi)

Т

Определение интенсивности напряжений (ai)

Материал не исчерпал запас прочности

X

Определение значений главных напряжений (al,a2,a3)

-Да-<7aiH<T

!ег-*

Материал исчерпал запас прочности

i=i+l k=k+l

Рисунок 6. Алгоритм определения параметров напряженно-деформированного состояния трубопроводов по результатам магнитного контроля

Погрешность разработанной методики определения параметров НДС металла { трубопроводов на малых значениях напряжений (в пределах 0,5-гт02) составляет по-, рядка 30%. С ростом величины механических напряжений погрешность определения параметров НДС снижается до 5-10% , что является достаточным при определении возможности дальнейшей эксплуатации контролируемого трубопровода. [

Разработанный алгоритм был реализован в компьютерной программе, интерфейс которой позволяет вводить механические характеристики материала трубопровода, магнитные характеристики металла, также имеется возможность отобразить графическую схему проведения испытаний данного объекта (рис. 7). Все введенные, величины, схема проведения контроля и результаты расчета автоматически прописываются в файле результатов.

■И'131 "

to]= Мб рд« о «ива»

, йвестя результаты

n-¡¡ -

ЛЭИРЫКЛЧ РМЧИТНН й

№ ]' Не1|1 НсИ Hclt нса. HcVI ист Ho2»

С t с peí О el L 1 Щ

ч ? Шг 11 jipi | ¡D ГП m

и * ' pFi J F1 щрЦ] 1 r.¡¡¡;ii fi - □ u ; r.......: я

• 4 jlí! ¡ rh EO ■ D a m

F Р", * i ^ .-ЧИТ^ГЬ -I

Рисунок 7. Интерфейс компьютерной программы для проведения анализа

результатов магнитного контроля трубопроводов В пятой главе «Промышленное опробование метода на надземных технологических трубопроводах компрессорных станций и оценка экономического эффекта от внедрения» при помощи разработанной методики и компьютерной программы был проведен анализ результатов магнитного контроля трубопроводных обвязок компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Ухта».

В ходе работ были обследованы трубопроводные обвязки аппаратов воздушного охлаждения (ТПО ABO) газа трех компрессорных станций (КС) Мышкинского (КС-18) и Шекснинского (КС-1 и КС-2) линейно-производственных управлений магистральными газопроводами. -Располагая информацией о значениях коэрцитивной силы (Яс,±, Нс21, Нсх\\, Нс21|) материала исследуемого элемента трубопроводной конструкции в за-

данной точке контроля, программа определяла величину максимальных деформаций (е,). При этом согласно расчетам, для обеспечения необходимой эксплуатационной надежности надземной трубопроводной обвязки максимальные деформации в ее элементах не должны превышать [г]=[Л]/£ = 128/2.1е5 = 0,00061, где [Д] - максимальное расчетное сопротивление материала конструкции, МПа, Е - модуль упругости, МПа.

Анализ результатов магнитного контроля, проведенного на компрессорных станциях ООО «Газпром трансгаз Ухта», показал, что в ряде случаев металл контролируемых объектов находится в опасном состоянии, при котором значения максимальных деформаций превышают допустимый уровень. На КС-18, таких участков обнаружено не было. Однако на ТПО ABO газа КС-1 и КС-2 обнаружены 4 точки, в которых наблюдается превышение максимальной деформации предельно допустимого уровня. Каждая из этих точек соответствует нижней образующей трубы, что свидетельствует о наличии продольного изгиба контролируемого элемента.

Максимальное значение зафиксированных деформаций соответствует механическим напряжениям 205 МПа, что ниже нормативного сопротивления растяжению для данной марки стали (Щ = 245М7а). Однако, полученные результаты свидетельствует о том, что на конструкцию воздействуют непроектные нагрузки, в связи с чем материал может исчерпать запас прочности, поэтому для вьивленных участков требуется назначить мероприятия по снижению механических напряжений. Для снижения напряжений, вызванных изгибом в вертикальной плоскости, такие мероприятия могут заключаться в установке дополнительных опор.

В работе проведена оценка инвестиционной привлекательности проекта внедрения разработанной методики на компрессорных станциях ООО «Газпром транс-газ Ухта» в период с 2009 по 2015 гг. Эффект достигается за счет снижения объема плановой реконструкции трубопроводов. Расчет показал, что чистый дисконтированный доход за время реализации проекта составит более 19 млн. руб., внутренняя норма прибыли - 138% при ставке дисконта 15%; срок окупаемости - на уровне одного года с момента начала проекта.

Основные выводы

1. Анализ методов оценки напряженного состояния конструкций показывает необходимость дальнейшего развития физических методов неразрушающего контроля определения НДС, адаптированных для оценки напряженно-деформированного состояния стенок действующих нефтегазопроводов, включая учет касательных напряжений.

2. На образцах, моделирующих фрагмент трубопровода, получены зависимо-

ста коэрцитивной силы от главных деформаций, позволяющие по результатам не-разрушающего контроля производить оценку параметров напряженно-деформироваппого состояния действующих трубопроводов.

3. Разработан критерий оценки величины касательных напряжений в металле трубопровода, по наличию разницы показаний коэрцитиметра, полученных при намагничивании вдоль оси трубопровода в двух взаимно противоположных направлениях.

4. Разработана методика применения магнитного метода на действующих нефтегазопроводах, позволяющая оценить НДС без знания начального значения коэрцитивной силы на ненагруженном металле. На основе алгоритма предлагаемой методики разработана программа для ЭВМ, предназначенная для расчета напряжений и деформаций по величине коэрцитивной силы в точках контрольных сечений.

5. Метод реализован на надземных трубопроводах компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Ухта». Установлены участки трубопроводов, характеризуемые повышенным уровнем напряжений и требующие проведения плановых ремон-тых мероприятий. Экономическая эффективность от внедрения методики в период с 2009 по 2015 гг. составит более 19 млн. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Александров Ю.В., Соловей В.О., Свирида М.М. (Бердник М.М.), Кузь-божев A.C. Напряжённо-деформированное состояние газопровода, приводящее к аварийному разрушению [Текст] / Науч.-техн. журн. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе - 2009 - № 7 - С. 42 -45.

2. Александров Ю.В., Соловей В.О., Свирида М.М. (Бердник М.М.), Кузь-божев A.C. Задачи мониторинга напряжённо - деформированного состояния газопровода на потенциально опасных по признакам КРН участках трассы [Текст] / На-уч.-техн. журн. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе - 2009 - № 7 -С. 46-51.

3. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Попова М.В. Подходы к оптимальному проектированию балочных конструкций на основе алгоритма оптимальности и рав-нопрочности [Текст]: материалы Ш студенческой научно-учебной конференции «Моделирование явлений в технических и гуманитарных науках» (15 марта 2006г., г. Санкт-Петербург) / ответственный редактор Звягин П.Н. - СПб.: СПбГМТУ, 2006. -С. 73-76.

4. Родионов A.A., Миронов М.Ю., Свирида М.М. (Бердник М.М.), Попо-

ва M.B. Непрямые методы оптимизации в управлении свойствами конечно-элементных моделей [Текст]: Тезисы докладов XXII Международной конференции «Математическое моделирование в механике деформируемых тел я конструкций. Методы граничных и конечных элементов» / ответственный редактор В.П. Постнов. - СПб.: «НИЦ «Моринтех», 2007. - С.84-86.

5. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Кожинов М.И. Целесообразность 100% контроля сварных соединений конструкции РВС [Текст]: материалы VIII Научно-технической конференции молодежи ОАО «Северные МН» ( 20-22 нояб.2007 г., г. Ухта) / под. ред. О.В. Чепурного - Ухта: УГТУ, 2007.- С. 33-34.

6. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Саванько Е.А., Комаров A.B. Методы оценки напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов [Текст]: материалы Международной молодежной научной конференция «Севергео-экотех-2008» (19-21 марта 2008г., г. Ухта) в 3 ч.; ч.2 - Ухта: УГТУ, 2008. - С. 210214.

7. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Проблемы оценки напряженного состояния газонефтепроводов [Текст]: Сборник научных трудов - материалы научно- технической конференции (15-16 апреля 2008 г., г. Ухта) в 2 ч.; ч.1/ под. ред. Н.Д. Цха-дая - Ухта: УГТУ, 2007,- С. 316-319.

8. Svirida М.М. Application of magnetic meted of monitoring for an estimation of deflected mode jf pipelines [Текст]: сборник докладов 14-ой Международной конференции «Транспорт и седиментация твердых частиц» (23-27 июня 2008, г. Сашст -Петребург) / ответственный за выпуск Е.С. Дрибинская - Санкт-Петербург, СПбГТИ им. Плеханова, С.393-395.

9. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Использование современных средств компьютерного моделирования для оценки напряженно-деформированного состояния протяженных участков газонефтепроводов [Текст]: материалы IX Научно-Технической конференции молодежи ОАО «Северные МН» (3-5 декабря 2008 г, г. Ухта.) / под. ред. A.B. Полякова - Ухта: УГТУ, 2008,- С. 18-19.

10. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Разработка стенда для моделирования сложного напряженно-деформированного состояния [Текст]: материалы Международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2009» (18-20 марта 2009г., г. Ухта) в 4 ч.; 4.4 - Ухта: УГТУ, 2009. - С.194-197.

11. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Соловей В.О. Модель напряженно-деформированного состояния газопроводов для условий изгиба в вертикальной плоскости, приводящая к коррозионному растрескиванию [Текст]: сборник научных

трудов - материалы научно- технической конференции (14-17 апреля 2009 г., г. Ухта) в 2 ч.; 4.1 / под. ред. Н.Д. Цхадая - Ухта: УГТУ, 2009,- С. 160-165.

12. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Соловей В.О. Изменение напряженного состояния трубопровода в нестабильных грунтовых условиях [Текст]: сборник научных трудов - материалы научно- технической конференции (14-17 апреля 2009 г., г. Ухта) в 2 ч.; ч. 1 / под. ред. Н.Д. Цхадая - Ухта: УГТУ, 2009,- С. 171-174.

13. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Соловей В.О. Расчетная модель для оценки напряженного состояния трубопроводов вблизи углов поворота трассы [Текст]: сборник научных трудов - материалы научно- технической конференции (14-17 апреля 2009 г., г. Ухта) в 2 ч.; ч.1 / под. ред. Н.Д. Цхадая - Ухта: УГТУ, 2009,- С. 177180.

14. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Расчетное обоснование конструкции экспериментального стенда для моделирования сложного напряженного состояния трубопроводов [Текст] : тезисы докладов VI научно-практической конференции молодых специалистов и ученых ООО «Газпром ВНИИГАЗ» - «Севернипигаз» «Инновации в нефтяной отрасли - 2009» (29 июня - 04 июля 2009 г., г. Ухта) / отв. ред.

B. Н. Данилов - Ухта: Филиал ООО» Газпром ВНИИГАЗ» - «Севернипигаз», 2009,-

C. 51-53.

15. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Оценка напряженного состояния подземных трубопроводов вблизи углов поворота трассы [Текст]: материалы 3-й международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трубопроводного транспорта Западной Сибири» / под общей редакцией профессора, д.т.н. Земенко-ва Ю.Д. - Тюмень: «Экспресс», 2009.- С. 71-73.

16. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Методы оценки остаточных напряжений в металле трубопровода [Текст]: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009» / под редакцией А.М. Шаммазова - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009.- С. 132-134.

17. Свирида М.М. (Бердник М.М.) Необходимость проведения дополнительного приборного контроля напряженного состояния технологических трубопроводов компрессорных станций» [Текст]: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009» / под редакцией А.М. Шаммазова - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009.- С. 134-136.

18. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Прокопенко Е.С. Применение магнитных методов для контроля напряженного состояния трубопроводов [Текст]: материалы X Научно-Технической конференции молодежи ОАО «Северные МН» (25-27 ноября

2009 г., г. Ухта) / под. ред. О. И. Предеина - Ухта: ООО «Региональный дом печати», 2009.- С. 20-21.

19. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Прокопенко Е.С. Исследование сложного напряженного состояния нефтегазопроводов [Текст]: материалы X Научно-Технической конференции молодежи ОАО «Северные МН» (25-27 ноября 2009 г., г. Ухта) / под. ред. О. И. Предеина - Ухта: ООО «Региональный дом печати», 2009,-С. 21-22.

20. Свирида М.М. (Бердник М.М.), Прокопенко Е.С. Методика расчета остаточных напряжений, возникающих в процессе изготовления труб [Текст]: материалы X Научно-Технической конференции молодежи ОАО «Северные МН» (25-27 ноября 2009 г., г. Ухта) / под. ред. О. И. Предеина - Ухта: ООО «Региональный дом печати»,

2009.- С. 24-25.

21. Бердник М.М., Александров Ю.В., Агиней Р.В. Исследование влияния плоского напряженного состояния на изменение магнитных характеристик трубных сталей [Текст] / Науч.-техн. журн. Наука в нефтяной и газовой промышленности -

2010. -№3.- С. 2-6.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Ухтинского государственного технического университета Республика Коми, г. Ухта. ул. Октябрьская, 13. Усл. печ. л. 1,5. Подписано в печать 22.09.2010 г. Тираж 120 экз. Заявка № 2079.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Бердник, Мария Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ средств и методов контроля напряженно-деформированного состояния и надежности нефтегазопроводов.

1.1. Состояние проблемы надежности и оценки НДС трубопроводных конструкций.

1.2. Методы оценки напряженного состояния трубопроводов нефтяной и газовой промышленности.

1.3. Физические методы, основанные на использовании магнитомеханических явлений.

1.3.1. Физические основы магнитных методов.

1.3.2. Магнитострикционный метод.

1.3.3. Метод измерения шумов Баркгаузена.

1.3.4. Метод магнитной памяти металла (ММПМ).

1.3.5. Метод магнитной анизотропии.

1.3.6. Феррозондовый метод.

1.3.7. Коэрцитиметрический метод.

1.4. Выбор неразрушающего метода контроля НДС трубопроводов.

1.5. Исследования, проводимые в области коэрцитиметрии.

1.6. Применение метода измерения коэрцитивной силы для оценки напряженного состояния.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Выбор точек контроля напряженного состояния газонефтепроводов.

2.1. Использование МКЭ применительно к расчету трубопроводных конструкций.

2.2. Моделирование трубопровода балочными конечными элементами.

2.3. Упрощенная схема проведения оценочного расчета.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Испытание полых цилиндрических образцов в условиях плосконапряженного состояния.

3.1. Определение параметров экспериментального образца для проведения испытаний.

3.2. Выбор прибора для проведения экспериментов.

3.3. Исследование влияния напряженного состояния металла на коэрцитивную силу металла в условиях действия внутреннего давления. .:.

3.4. Исследование зависимости коэрцитивной силы в условиях действия касательных напряжений.

3.5. Сопоставление результатов проведенных экспериментов с известными зависимостями.

3.6. Интерпретация результатов магнитного контроля.

Выводы по главе 3.

Глава4. Методика оценки плосконапряженного состояния нефтегазопроводов на основе магнитного метода.

4.1. Проведение коэрцитиметрического контроля.

4.2. Обработка результатов коэрцитиметрического контроля.

4.3. Определение значения коэрцитивной силы ненагруженного материала.

4.4. Компьютерная программа для проведения анализа результатов магнитного контроля трубопроводов.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Промышленное опробование метода на надземных технологических трубопроводах компрессорных станций и оценка экономического эффекта от внедрения.

5.1. Проведение магнитного контроля технологических трубопроводов КС.

5.1.1. Объекты контроля.

5.1.2. Расчет допустимых значений толщины стенки.

5.1.3. Геодезическая съемка горизонтальных участков технологических трубопроводов.

5.1.4. Определение величины расчетного сопротивления материала ОК растяжению (сжатию).

5.1.5. Проведение коэрцитиметрического контроля трубопроводов компрессорных станций.

5.1.6. Анализ результатов магнитного контроля с использованием разработанной методики.

5.2. Расчет эффективности инвестиционного проекта внедрения методики на трубопроводах компрессорных станций.

Выводы по главе 5.

Список используемой литературы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Развитие метода оценки напряженно-деформированного состояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла"

Актуальность. Россия обладает одной из самых развитых сетей промысловых и магистральных трубопроводов для транспортирования нефти и газа. С учетом того, что более половины магистральных трубопроводов построены свыше 20 лет назад, особую актуальность в настоящее время имеет проблема безаварийной эксплуатации этих сложных технических объектов [120].

Выход из строя трубопровода во время эксплуатации может привести к большому материальному ущербу, связанному с потерями перекачиваемого продукта и с остановкой перекачки для проведения ремонта. Аварии на газонефтепроводах наносят существенный урон окружающей среде. [46]

Металл трубопроводов находится под воздействием тяжелых природно-климатических условий, подвергается воздействию коррозионно-активной среды, испытывает воздействие больших механических нагрузок. Основными внешними воздействиями на трубы являются давление, температура перекачиваемого продукта, изгибающие моменты. Под воздействием этих неблагоприятных факторов происходит старение металла и изменение его механических свойств. Кроме того, в металле неизбежно возникают различного рода концентраторы напряжений. Эти напряжения добавляются к номинальным расчетным продольным напряжениям, возникающим от внутреннего давления транспортируемого продукта, вследствие чего материал трубопровода начинает интенсивно накапливать повре-жденность за счет деформационного старения, а при достижении металлом предельной деформации в трубопроводе может произойти нарушение целостности по причине механического разрушения.

Учесть все эти факторы при помощи расчетных методов не всегда представляется возможным. Результаты расчетов в большинстве случаев значительно расходятся из-за упрощения расчетных схем, неточности ис5 ходных данных, изменения условий эксплуатации и т.д. [32, 85]. Реальные условия эксплуатации трубопроводов чрезвычайно разнообразны, и это подтверждается значительным числом коэффициентов условий работы, коэффициентов надежности и пр., вводимых при проведении прочностных расчетов. [90].

Надежность нефтегазопроводов, зависит от своевременного выявления мест с напряжениями, превышающими предел упругости, потенциально-опасных с точки зрения возможности хрупкого спонтанного разрушения.

Знание параметров напряженно-деформированного состояния (НДС) позволяет обоснованно назначать мероприятия по снижению уровня механических напряжений. Необходимость оценки фактического технического состояния магистральных нефтегазопроводов в течение всего периода эксплуатации является основополагающей проблемой в нефтяной и газовой промышленности

На основании сказанного становится понятным то большое внимание, которое уделяется разработке неразрушающих методов и средств измерения напряжений, проводимые отечественными и зарубежными учеными и специалистами. Назначение этих методов заключается в том, чтобы, не зная исходного состояния металла, определять абсолютную величину действующих в нем напряжений и по этой информации предсказывать «судьбу» металла: опасность перегрузок, заход в зону пластичности, риск разрушения, ресурс долговечности и пр. [46].

Таким образом, вышесказанное предопределяет необходимость разработки методики неразрушающего физического метода контроля, позволяющего выявлять места с повышенными напряжениями стенок труб на стадиях строительства, эксплуатации и реконструкции нефтегазопроводов.

Усилия ученых направлены на поиск новых методов и параметров контроля напряжений и на совершенствование уже известных методов. В настоящее время разрабатываются и эксплуатируются главным образом 6 рентгеновский, акустический и магнитные методы измерения напряжений.

В связи с вышесказанным, исследования, посвященные оценке действительного напряженно-деформированного состояния трубопроводных конструкций на основе расширения возможностей и комплексного применения приборов и методов контроля, выявления закономерностей изменения обратимых и необратимых магнитомеханических явлений в трубных сталях, разработки новых способов и методик, способствующих повышению степени достоверности измерений и исследований в целом, представляются весьма актуальными [31, 56, 57, 87, 100].

Методы исследования. Поставленные задачи решались на основе применения опробованных методов неразрушающего контроля, а также методов теории физики магнитных явлений и ферромагнетизма, методов расчета на прочность и устойчивость магистральных трубопроводов, а также, математических методов интерпретации экспериментальных данных.

В работе использовались экспериментальные данные, полученные на лабораторных образцах и крупномасштабных моделях трубопровода.

Научная новизна.

1. В упругой области нагружения трубчатых образцов экспериментально определено, что при измерении коэрцитивной силы (Не) в направлении деформирования величина Не возрастает при отрицательной относительной деформации и убывает при положительной.

2. Доказан единый характер зависимости коэрцитивной силы, измеренной в направлении деформирования, от величины деформации трубчатых образцов стали 17Г1С, независящий от вида их нагружения.

3. Установлен порог растягивающих напряжений, составляющий для стали 17Г1С порядка 0,5а0,2, выше которого оценивать напряжения не целесообразно, т.к. дальнейшее изменение коэрцитивной силы сравнимо с погрешностью измерений.

4. Экспериментально установлена зависимость разности показаний коэрцитиметра, полученных при намагничивании во взаимно противоположных направлениях, от величины касательных напряжений. С ростом касательных напряжений разность коэрцитивной силы, полученной при намагничивании вдоль оси трубопровода во взаимно противоположных направлениях, увеличивается.

5. Теоретически обосновано и опытно апробировано выражение для определения максимальной величины относительной деформации материала в точке контроля, также получена система уравнений, связывающая значения коэрцитивной силы и деформаций в четырех точках одного сечения трубопровода, решение которой позволяет рассчитать значение коэрцитивной силы ненагруженного металла и оценить параметры НДС конструкции.

Степень обоснованности научных положений и выводов обеспечивается достаточным объемом аналитических исследований и экспериментов, обоснованным выбором экспериментальной модели, применением приборов, прошедших калибровку, достоверностью расчетных и экспериментальных данных, а также использованием' общепринятых теорий, гипотез и допущений.

Основное содержание и защищаемые положения в достаточной степени отражены результатами собственных исследований, изложенных в опубликованных трудах автора.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика проведения и результаты лабораторных испытаний полых цилиндрических образцов в условиях плосконапряженного состояния, создаваемого внутренним давлением и крутящим моментом.

2. Критерии и алгоритм оценки напряженного состояния действующих нефтегазопроводов по результатам измерения коэрцитивной силы в точках контрольных сечений трубопровода.

3. Результаты интерпретации данных магнитометрического контроля 8 на трубопроводах компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Ухта».

Практическая значимость.

Разработан промышленный регламент и программа для ЭВМ, позволяющие с достаточной для инженерных расчетов точностью и с минимальными временными затратами оценить напряженное состояние действующих газонефтепроводов по результатам измерения коэрцитивной силы. Результаты работы опробованы при оценке НДС технологических трубопроводов компрессорных станциях ООО «Газпром трансгаз Ухта». Ожидаемый экономический эффект от внедрения составит более 19 млн. руб.за период реализации проекта (2009-2015гг.).

Апробация работы.

Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Научно-технических конференциях молодежи ОАО «Северные магистральные нефтепроводы» (г. Ухта, ОАО Северные МН», 2007, 2008,. 2009), Международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2008, 2009, 2010» (УГТУ, Ухта, 2008-2010 гг.), Конференции сотрудников и преподавателей УГТУ (г. Ухта, УГТУ, 2007-2010 гг.), 14-я Международной конференции «Транспорт и седиментация твердых частиц» (г. Санкт-Петербург, СПбГГИ им. Плеханова, 2008), Научно-практических конференциях молодых специалистов и ученых филиала ООО «Газпром ВНИИ-ГАЗ» в г. Ухта «Инновации в газовой отрасли - 2009, 2010» (г. Ухта, филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ», 2009, 2010), III Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трубопроводного транспорта Западной Сибири» (г. Тюмень, ТГНГУ, 2009), V Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2009» (г. Уфа, УГНТУ, 2009).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения. Содержит 174 страницы текста, 42 рисунка, 16 таблиц, список литературы из 125 наименований и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Бердник, Мария Михайловна

Выводы по главе 5.

Проведенный анализ результатов магнитного контроля ABO газа трех компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Ухта» позволил выявит 4 точки, в которых деформации превышают предельно допустимый уровень. Каждая из этих точек соответствует нижней образующей трубы, что свидетельствует о наличии продольного изгиба контролируемого элемента. Установленная причина изменения НДС объекта контроля позволяет назначить мероприятия по снижению уровня напряжений в металле контролируемой конструкции.

В работе проведена оценка инвестиционной привлекательности проекта внедрения разработанной методики на компрессорных станциях ООО «Газпром трансгаз Ухта» в период с 2009 по 2015 гг. Расчет показал, что чистый дисконтированный доход за время реализации проекта составит более 19 млн. руб., внутренняя норма прибыли - 138% при ставке дисконта 15%; срок окупаемости - на уровне одного года с момента начала проекта.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Бердник, Мария Михайловна, Ухта

1. Allen D.R., А Fourier transform technique that measures phase delays between ultrasonic impulses with sufficient accuracy to determine residual stresses in metals. Text. / D. R. Allen, W. H. B. Cooper // NDT Int. 1983. -Vol. 16, №4. -P. 205-217.

2. Hand H., Thermometrsche Methoden bei der mehanischen Werkstoffpi-i fung. Text. / H. Hand, K. Middeldorf// Werkstoffpiifung, 1984, Vortr. Tag., Bad Nauheim, 6-7 Dez., 1984. Berlin.: 1985. -P. 441-451/

3. Hetherington M.G. High-voltage Lorents electron microscopy studies of domain structures and magnetization processes in pearlinic steels. Text. / M.G. Hetherington. J.P. Jakubovics, J.F. Szpunar, B.K. Tanner // Phil. Mag. -1987. -Vol.56, № 5. P. 561-577.

4. Jiles D.S. Magnetic properties and microstructure of AISI 1000 series carbon steels. Text. / D.S. Jiles. D.: 1988 [Appl], P. 1186-1195.

5. Kneller E. Ferromagmetismus. Text. / E. Kneller. Berlin.: 1962. -p.553.

6. Kussmann A. Uber die Koerzitivkraft und Mechanische Harte. Text. / A. Kussmann, В. Scharnov // Zs. Phis. 1929. Vol. 54 - P. 538-553.

7. Meiklejohn V.H. Experimental Study of the Coercive Force of Fine Particles. Text. / V.H. Meiklejohn // Review of Modern Physics. 1953. - Vol. 25.-p. 302.

8. Neel L. Bases d'une champ coercitif. Text. / L. Neel // Ann. Univ. Grenoble. 1946. - Vol.22. - P.299-343.

9. Ranjan R. Magnetic properties of decarburized steels : An investigation of the effect of grain size and carbon content. Text. / R. Ranjan. D.C. Yieles, P.K. Rastogi // JEEE Trans. Magn. 1987. - Vol.23, №3. - P. 18691876.

10. Rautiaho R., Stress response of Barkhausen noise and coercive forse in 9Ni steels. Text. / R. Rautiaho, L. P. Katalanen, M. Moilanen // J. Magen a

11. Magen. Mater. 1987. - Vol. 68. - P. 321-327.

12. Siemers D. Hardening of ferromagnets by nonmagnetic inclusions. Text. / D. Siemers, E. Nembach // Am met. 1979. - Vol.27 - P.231-234.

13. Sizoo G.J., Uber den Zusammnhang Zwischen Korngrosse und Magnetischen Eigenschaften bei Reinem Eisen Text. / G.J. Sizoo // Zeitschrift fur Phisik. 1928. - Vol. 1, - p. 557.

14. Tanner B.K. M. and other. Magnetic and metallurgical properties of high-tensile steels. Text. / B.K. Tanner, I.A. Szpunar, S.N. Willcock // J. Mat. Science. 1988. - Vol.23 - P. 4535-4540.

15. Trauble H. In Modern Probleme der Mettalphisik, Ed. A. Seege, В. Text. / H. Trauble. New York.: [Springer], 1966. - P. 157-475

16. Yensen T.D. The Magnetic Properties of the Ternary Alloys Fe-Si-C. Text. / T.D. Yensen. // Transactions, American Institute of Electrical Engineers. 1924. - Vol.43. - p. 145.

17. Аббакумов K.E. Количественная оценка параметров ультразвукового контроля при обнаружении флокеноподобных дефектов Текст. / К.Е. Абакумов // Дефектоскопия. 1998. - № 5. - С. 76-85.

18. Агиней Р.В. Разработка методики оценки напряженного состояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла Текст.: авто-реф. дисс. канд. техн. наук / Агиней Р.В.; Ухта, 2005. - 21 с.

19. Агиней Р.В. Разработка методики оценки напряженного состояния нефтегазопроводов по коэрцитивной силе металла Текст.: дисс. канд. техн. наук / Агиней Р.В.; Ухта, 2005. - 1** с.

20. Агиней Р.В. Коэрцитиметрический контроль трубопроводов в условиях двуосного напряженного состояния Текст. / Р.В. Агиней, A.C. Кузьбожев, И.Н.Андронов и др.- Науч.-техн. журн. Контроль. Диагностика -2005 -№6-С. 14-16

21. Агиней Р.В. Применение магнитного метода для оценки напряженного состояния стальных конструкций Текст. / Р.В. Агиней, A.C. Кузьбожев, И.Н. Андронов Тольяттинский гос. ун-т, Сборник тезисов XV

22. Между нар. конф. «Физика прочности и пластичности материалов». 2003.

23. Агиней Р.В. Учет состояния материала конструкции при определении механических напряжений коэрцитиметрическим методом Текст. / Р.В. Агиней, И.Н. Андронов, A.C. Кузьбожев — Контроль. Диагностика -2005 № 5

24. Алешин В.В. Численный анализ прочности трубопроводных систем Текст. / В.В. Алешин, В.Е. Селезнев, С.Н. Прялов М.: Ком Книга, 2005 - 496с.

25. Аркулис М.Б. О проблемах применимости метода магнитной памяти металла при контроле напряженно-деформированного состояния металлоконструкций Текст. / М.Б. Аркулис, М.П. Барышников, Н.И. Ми-шенева, Ю.И. Савченко Дефектоскопия. 2009. № 12. С. 10-12.

26. Аронсон Э.В. Магнитный контроль механических свойств толстолистового проката из сталей 20К и 09Г2. Текст. / Э.В. Аронсон, Г.В. Бидх, В.М. Комардин [и др.] //Дефектоскопия. 1977. - № 2. - С. 121124.

27. Бабич В.К. Деформационное старение стали. Текст. / В.К. Бабич., Ю.П. Гуль, И.Е. Долженов- М.: Машиностроение, 1972. 320 с.

28. Бахарев М.С. Разработка методов и средств измерения механических напряжений на основе необратимых и квазиобратимых магнитоуп-ругих явлений Текст.: автореф. дисс. д-ра техн. наук / Бахарев М.С; Тюмень, 2004. - 45 с.

29. Бахарев М.С. Усиление деформации в геодинамической зоне 330 Текст. / М.С. Бахарев, В.Ф. Новиков, В.Н. Рябченко[и др.] // Известия вузов. Нефть и газ Западной Сибири. 2002. - № 6. - С. 77-79.

30. Белый Г.И. К вопросу повышения надежности контроля при техническом диагностировании строительных конструкций Текст. / Г.И. Белый, В.Е. Гордиенко, Е.Г. Гордиенко // Промышленное и гражданское строительство. -2005. -№ 3. С. 40-41.

31. Берштейн М.П. Структура и механические свойства металлов. Текст. /М.П, Берштейн, В.А. Займовский-М.: Металлургия, 1969. 472 с.

32. Бородавкин П.П. Прочность магистральных трубопроводов. Текст. / П.П. Бородавкин, A.M. Синьков М.: Недра, 1984. - 245 с.

33. Вицена Ф. По поводу связи коэрцитивной силы ферросплавов с внутренним напряжением Текст. /Ф. Вицена Чехословацкий физический журнал, 1954. - №4 - С. 419—436.

34. Вонсовский С. В. Магнетизм Текст. / С. В. Вонсовский М.: [Наука], 1971.-1032 с.

35. Ворошилов В.П. О влиянии упругих напряжений на магнитост-рикцию ферромагнетиков Текст. / В.П. Ворошилов, Ф.Н. Дунаев, В.И. Зверева // Изв. Вузов СССР, Физика 1969 - №2. - С. 89-94.

36. Гардин А.И. Исследование структуры сталей. Текст. : Сборник работ ВНИИ МСС / А.И. Гардин -М.: Машгиз, 1954. 122 с.

37. Гольдштейн М.И. Дисперсионное упрочнение стали. Текст. / М.И. Гольдштейн, В.М. Фарбер- М.: [Металлургия], 1979 208 с.

38. Гольдштейн М.И. Количественная оценка предела текучести стали по параметрам структуры (обзор) Текст. / М.И. Гольдштейн : Термическая обработка и физика металлов. Свердловск, 1979. - Вып. 3. — С. 5-16.

39. Горбаш В. Г. Модуляционный метод контроля механических напряжений в ферромагнитных материалах по магнитной анизотропии с использованием накладных преобразователей Текст.: автореф. дисс. канд. техн. наук / Горбаш В.Г. Минск, 1985.-28с.

40. Гордиенко В.Е. Научные основы неразрушающего контроля металлических конструкций по остаточной намагниченности в обрасти Рэ-лея Текст.: дисс. д-ра техн. наук / В.Е. Гордиенко; С.Пб, 2009. - 356 с.

41. Гордиенко В.Е. К вопросу оценки НДС металла при упругопла-стическом деформировании Текст. / В.Е. Гордиенко // Промышленное и гражданское строительство. 2007. - №1. - С. 54-55.

42. Гордиенко В.Е. К вопросу повышения надежности строительных металлических конструкций Текст. / В.Е. Гордиенко : Вестник гражданских инженеров. 2006. - № 3 (8). - С. 37-42.

43. Гордиенко В.Е. К выбору методов неразрушающего контроля при техническом диагностировании конструкций зданий и сооружений Текст. / В.Е. Гордиенко, Е.Г. Гордиенко // Промышленное и гражданскоестроительство. 2005. - №3. - С. 45-47.

44. Гордиенко В.Е. О факторах, влияющих на выбор методов не-разрушающего контроля и надежность строительных металлоконструкций Текст. / В.Е. Гордиенко // Контроль. Диагностика. 2006. - № 1. - С. 52-56.

45. Гордиенко В.Е. Техническое диагностирование строительных конструкций. Методы контроля качества. Текст. / В.Е. Гордиенко; СПбГАСУ СПб.:, 2004.-144 с.

46. Гордиенко В.Е. Техническое диагностирование строительных конструкций. Дефекты и их влияние на работоспособность. Текст. / В.Е. Гордиенко; СПбГАСУ СПб.:, 2004. - 91 с.

47. Гордиенко JI.K. Сверхмелкое зерно в металлах. Текст. /. Пер. с англ. В.В. Романеева и A.A. Григорьяна. Под ред JI.K. Гордиенко. М.: [Металлургия]. 1973. 384 с.

48. Горицкий В.М. Анализ причин трещинообразования стали 09Г2С при изготовлении сварного кожуха доменной печи Текст. / В.М. Горицкий, A.M. Кулемин // Промышленное и гражданское строительство. -2005.-№5.-С. 29-31.

49. Горицкий В.М. Исследование структурной повреждаемости стальных образцов с использованием метода магнитной памяти металла Текст. / В.М. Горицкий, A.A. Дубов, Е.А. Демин // Контроль. Диагностика. -2000.-№7.

50. Горку нов Э.С. Моделирование диаграммы деформирования на основе измерения ее магнитных характеристик Текст. / Э.С. Горкунов,

51. B.П. Федотов, А.Б. Бухвалов, И.Н. Веселов Дефектоскопия.-1997. -№4.1. C.87-95.

52. Горкунов Э.С. Эффект Баркгаузена и его использование в структуроскопии ферромагнитных материалов (обзор) Текст. / Э.С. Горкунов, Ю.Н. Драгошанский, М. Маховски // Дефектоскопия. -1998.-№1.-С. 5-27.

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

54. ГОСТ 16504-81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.

55. ГОСТ 27/002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Текст.

56. Гудинаф Д. Магнитная структура ферромагнетиков Текст. / Д. Гудинаф / Теория возникновения областей самопроизвольной намагниченности и коэрцитивной силы в поликристаллических ферромагнетиках. М.: [ИИЛ], 1959. -С. 19-32.

57. Гузь А.Н. К теории определения начальных напряжений на результаты ультразвуковых измерений Текст. / А.Н. Гузь, Ф.Г. Махорт, О.Н. Гуща, В.К. Лебедев // Прикладная механика. 1971. - №6. - С. 110-113.

58. Гузь А.Н. Неразрушающий контроль материалов и элементов конструкций. Текст. / Под ред. А.Н. Гузя. Киев: [Наукова думка], 1981. -С.115-165.

59. Гухман А.А, Введение в теорию подобия. Текст. / A.A. Гухман М.: Высшая школа. - 1973. - С.296

60. Гуща О.И. Ультразвуковой метод определения остаточных напряжений, состояния и перспективы. Текст. / О.И. Гуща : Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. Киев: Институт электросварки, 1983. - С. 77-89.

61. Деордиев Г.И. Разработка методов и средств измерения магни-тострикции Текст.: автореф. дисс. канд. техн. наук / Деордиев Г.И. -Свердловск, 1977.-20 с.

62. Дийкстра Л.Дж. Структура металлов и свойства Текст. / Л.Дж. Дийкстра / Связь магнитных свойств с микроструктурой. М.: [Металлургия], 1957.-С. 190—214.

63. Дубов A.A. Метод магнитной памяти (ММП) металла и приборы контроля. Текст.: Учеб. пособ. / A.A. Дубов, Ал.А. Дубов, С.М. Колокольников. М.: [Изд-во ЗАО «Тиссо»], 2003. - 320 с.

64. Дунаев Ф.Н. Влияние упругих напряжений на ориентацию намагниченности в ферромагнитном многоосном кристалле Текст. / Ф.Н. Дунаев : Учен, записки Уральского госуниверситета. — 1968. вып. 4. - С. 10-29.

65. Заявка 60-1576, Япония. МКИ G 01 N 23/207, G 01 L 1/00, G 21 G 4/04, Устройство для измерения механического напряжения в материалах с помощью ш29ирокополосного рентгеновского излучения Текст. / опубл. 16.01.85, №6-40.

66. Зенкевич О. Конечные элементы и аппроксимация Текст. / О. Зенкевич, К. Морган, М.: Мир, 1986 318 с.

67. Иванцов О.М. Надежность магистральных трубопроводов. Текст. / О.М. Иванцов, В.И. Харитонов- М.: Недра, 1978. 166 с.

68. Ильюшин A.A. Механика сплошной среды. Текст. / A.A. Ильюшин М.: Изд-во МГУ, 1990. - 196 с.

69. Ильюшин A.A. Пластичность. Текст. / A.A. Ильюшин М.: ОГИЗ, 1948.-376 с.

70. Касатин А.Д. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. Текст. : Справ, пособ. / Под ред. Касаткина. -Киев: [Hayкова думка], 1981.-582 с.

71. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика. Текст.: Справочник. / Под ред. В. В. Клюева, М.: [Машиностроение], 2003. - 656 с.

72. Кобаяси А. Экспериментальная механика. Кн. I. Текст. / перевод с англ. Под ред. А. Кобаяси М.: [Мир], 1990. -607 с

73. Кобаяси А. Экспериментальная механика. Кн. П. Текст. / перевод с англ. Под ред. А. Кобаяси М.: [Мир], 1990. -545 с.

74. Константинов JI.C. Напряжения, деформации и трещины в отливках. Текст. / JLC. Константинов, А.П. Прухов. М.: [Машиностроение], 1981.-213 с.

75. Кузнецов Н.С. Оценка напряженного состояния стальных конструкций по магнитным характеристикам ферромагнетикам. Текст. / Н. С Кузнецов, А.Н. Кузнецов — Дефектоскопия, 2001.- №1, С. 23-32.

76. Кулеев В.Г. Механизмы влияния внутренних и внешних напряжений на коэрцитивную силу ферромагнитных сталей Текст. / В.Г. Кулеев, Э.С. Горкунов // Дефектоскопия.- 1997. №11. - С. 3-18.

77. Курносов Д.Г. Измерение остаточных напряжений методом высверливания отверстия Текст. / Д.Г. Курносов, М.В. Якутович // Заводская лаборатория. 1946. - №11-12. - С. 960-967.

78. Ломаев F.B. Обзор применения эффекта Баркгаузена в нераз-рушающем контроле Текст. / Г.В. Ломаев, B.C. Малышев, А.П. Дегтярев // Дефектоскопия. 1984. - №3. - С. 54-70.

79. Магистральные трубопроводы: СНиП 2.05.06-85. М.: 1985.52с.

80. Магистральные трубопроводы: СНиП Ш-42-80. М.: 1997.74 с.

81. Макаров В.Н. Методы и устройства определения напряжений в элементах стальных конструкций, основанные на магнитоупругом эффекте Текст. : автореф. дисс. канд. техн. наук/Макаров В.Н. Свердловск, 1973. -25 с.

82. Михайлов О.Н. Измерение остаточных напряжений методом отверстия с помощью проволочных датчиков Текст. / О.Н. Михайлов Заводская лаборатория. - 1953. - №2. - С. 215-221.

83. Михеев М.Н. исследование зависимости показаний коэрцити-метра с приставным электромагнитом от коэрцитивной силы и толщины исследуемых изделий Текст. / М.Н. Михеев, В.М. Морозов Дефектоскопия. - 1970. - №6. - С.85-88

84. Михеев М.Н. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля Текст. / М.Н. Михеев, Э.С. Горкунов. М.: Наука, 1993.-252 с.

85. МР 1209 05 «Методика определения механических напряжений в технологических трубопроводах компрессорных станций по коэрцитивной силе материала», разработанного и внедренного в ООО «Севергазпром» в 2005.

86. Мужицкий В.Ф. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния труб магистральных газопроводов. Текст. / В.Ф. Мужицкий, Г.Я. Безлюдько и др. : сб. докл. междун. деловой встречи Диагностика 97, Т 2. -М.: ИРЦ Газпром, 1999. С. 163 - 171.

87. Мужицкий В.Ф. Контроль остаточной намагниченности деталей перед проведением сварочных работ. Текст. / В.Ф. Мужицкий, A.C. Бакунов Дефектоскопия, №3, 2004, с. 83-85.

88. Мужицкий В.Ф. Теория и практика магнитной диагностики стальных металлоконструкций Текст. / В.Ф. Мужицкий, Б.Е. Попов, Г.Я. Безлюдько Контроль и диагностика, 2002.- № 3.- С 15-19.

89. Мясников В.А. Оценка параметров конструктивной надежности длительно эксплуатируемых трубопроводов западной Сибири : авто-реф. дисс. канд. техн. наук / В.А. Мясников, Тюмень — 2004. 35 с.

90. Наумова Г.А. Расчетная оценка напряженно-деформированного состояния и ресурса сложных пространственных конструкций с учетом кинетики коррозионных повреждений явлений Текст.: автореф. дисс. . д-ра техн. наук / Наумова Г.А.;- Саратов.,2000. 35 с.

91. Ничипурук А.П. Влияние структурных изменений при отпуске на обратимые процессы намагничивания в конструкционных сталях. Текст. / А. П. Ничипурук., Э. С. Горкунов, В.Г. Кулеев и др. Дефектоскопия, 1990, № 8, с. 68—75.

92. Ничипурук А.П. Микроструктура, механические и магнитные свойства стали СтЗ и стали У8 после циклического деформирования растяжением Текст. / А.П. Ничипурук, М.В. Дегтярев, Э.С. Горкунов Дефектоскопия. - 2001. - №1 . - С. 32-37.

93. Новиков В.Ф. Зависимость коэрцитивной силы от одноосных напряжений. Текст. / В.Ф. Новиков, Т.А. Яценко, М.С. Бахарев Дефектоскопия. -2001. -№11. -С. 51-57.

94. Новиков В.Ф. К определению напряжений в лопатках турбин магнитоупругим методом Текст. /В.Ф. Новиков, В.П. Тихонов Проблемы прочности. - 1981. -№1. - С. 64-67.

95. Новиков, В.Ф. К природе пьезомагнитного эффекта остаточно намагниченного состояния магнетика Текст. /В.Ф. Новиков, Т.А. Яценко, М.С. Бахарев Известия вузов. Нефть и газ. - 1998. - №4. - С.96-102.

96. Плешаков В.В. Магнитошумовой контроль технологических напряжений. Текст. / В.В. Плешаков, В.Е. Шатерников, В.В. Филинов. -М.: [ИНТС], 1995.-155 с.

97. Попов Б.Е. Магнитная диагностика и остаточный ресурс подъемных сооружений Текст. / Б.Е. Попов, B.C. Котельников . и др. Безопасность труда в промышленности, 2001.- №2.- С. 44-49.

98. Селезнев В.Е. Методы и технологии численного моделирования газопроводных систем Текст. / В.Е. Селезнев, В.В. Алешин, Г.С. Клишин М.: Едиториал УРРО, 2002 - 448с.

99. Табачник В.П. Влияние зазора на показания коэрцитиметра с П-образным электромагнитом (Обзор) Текст. / В,П. Табачник Дефектоскопия, 1990, №2, С. 42-52.

100. Табачник В.П. Влияние зазора на показания коэрцитиметра с П-образным электромагнитом (Обзор) Текст. / В,П. Табачник Дефектоскопия, 1990, №2, С. 42-52.

101. Табачник В.П. Коэрцитиметр с приставным Н-образным магнитом Текст. / В,П. Табачник, Г.С. Чернова Дефектоскопия, 1999, №105, С. 67-75.

102. Тимошенко H.H. Неразрушающий контроль механических свойств горячекатаной полосы магнитным методов Текст. / H.H. Тимошенко, Н.Г. Бочков, A.A. Алымов [и др.] Заводская лаборатория. - 1976. -№8.-С. 979-981.

103. Тылкин М.А. Структура и свойства строительной стали. Текст. / М.А. Тылкин, В.И. Большаков, П.Д. Одесский. М.: [Металлургия], 1983.-287 с.

104. Ульянов А.И. Магнитные свойства цементита и коэрцитивная сила углеродистых сталей после пластической деформации и отжига Текст. / А. И. Ульянов, А. А. Чулкина Физика металлов и металловедение. - 2009. - №5. - С. 472-481

105. Филинов В.В. Опыт применения метода эффекта Баркгаузена для контроля напряженного состояния деталей из высокопрочной стали Текст. / В.В. Филинов, Ю.А. Резников, A.B. Вагин, Н.С. Кузнецов // Дефектоскопия. 1992. - №5. - С. 17-20.

106. Харионовский В.В. Проблемы надежности и технологической безопасности газотранспортных систем Текст. / В.В. Харионовский Сб. Проблемы надежности конструкций в газотранспортных системах. - М.: ВНИИГАЗ, 1998.-С.6-25.

107. Химченко Н.В. Акустические методы контроля остаточных напряжений в сварных конструкциях Текст. / Н.В. Хамченко Контроль. Диагностика. - 2001. - №4. - С. 7-12.

108. Хренов H.H. Основы комплексной диагностики северных трубопроводов. Наземные исследования. Текст. / H.H. Хренов М.: Газойл пресс, 2005. 608 с.

109. Чеботкевич JI.A. Взаимодействие доменных стенок с дефектами пленки Текст. / JI.A. Чеботкевич, Л.Г. Кашина, В.В. Ветер Физика металлов и металловедение. - т.41, вып.5. - С. 933-936.

110. Шаммазов A.M. Разработка метода расчета НДС газопроводов, проложенных в сложных инженерно-геологических условиях Текст. / A.M. Шаммазов. P.M. Зарипов, Г.Е. Коробков Нефтегазовое дело, том2 -2004-С. 119-128

111. Щербинин В.Е. «О новых физических эффектах», открытых

112. A.A. Дубовым и В.Т. Власовым. Текст. / В.Е. Щербинин, В.Ф. Мужицкий,

113. B.Г. Кулеев Контроль. Диагностика. 2003. № 9. с. 27-29.

114. Щербинин М.Н. Магнитный контроль качества металлов Текст. / М.Н. Щербинин, Э.С. Горкунов. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. - 264 с.1. ОАО «ГАЗПРОМ»1. ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ

115. ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ УХТА»

116. ООО «Газпром трансгаз Ухта»)

117. Ленина пр-т, д 39/2, г. Ухта, Республика Коми, Российская Федерация, 169300 Тел (82147) 6-28-79 факс (82147) 3 69 88 E-mail sgpgsgp gazprom ru, wv/w ukhta-tr gazprom ru ОКПО 00159025, ОГРН 1021100731190, ИНН/КПП 1102024468/997250001на №от.

118. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой методики на компрессорных станциях ООО «Газпром трансгаз Ухта» за время реализации с 2009 по 2015 год составит более 19 млн. руб.

119. Начальник технического отдела, к.т.н. С.Г. Алейников

120. Зам. начальника производственногоотдела по эксплуатации КС X. , ^ Э.Г.Васильев