Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Совершенствование технологии ремонта конструктивных элементов магистральных газопроводов с трещинами

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

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии ремонта конструктивных элементов магистральных газопроводов с трещинами"

На правах рукописи

Г /

Гумеров Ринат Рифович ^

Совершенствование технологии ремонта конструктивных элементов магистральных газопроводов с трещинами

Специальности: 25.00.19-«Строительство и эксплуатация нефтепроводов, баз и хранилищ»;

05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (нефтегазовый комплекс)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2004

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

Научный руководитель

доктор технических наук Идрисов Роберт Хабибович

Научный консультант

- кандидат технических наук Сущев Сергей Петрович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Халимов Андались Гарифович

- кандидат технических наук Сагинбаев Рустем Хабирович

Ведущее предприятие

- опытный завод Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, г. Москва

Защита состоится « 19 » ноября 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

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

Автореферат разослан « 18 » октября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук

Р.Х. Идрисов

<?0Р7 - 4 /22

2 4бчоз$

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В процессе эксплуатации магистральных газопроводов в их конструктивных элементах (КЭ) могут образовываться трещины. Наиболее часто трещины образуются в соединениях патрубков и отводов и являются следствием действия высоких рабочих давлений и отрицательных температур, коррозионных сред в элементах и др. Иногда трещины инициируются в околошовной зоне основного металла при температурной обработке (отпуске) соединения после ремонта сваркой. Наибольшую склонность к трещинообразованию имеют ремонтные швы КЭ, выполняемые без остановки работы магистральных газопроводов.

В связи с этим возникает проблема оценки и повышения трещино-стойкости ремонтных швов, применяемых дня восстановления работоспособности оборудования и газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами и трещиноподобными дефектами.

Цель работы - обеспечение безопасности магистральных газопроводов с трещинами в конструктивных элементах совершенствованием технологии их ремонта с применением комбинированных механически неоднородных швов повышенной трещиностойкости.

Основные задачи работы:

- проведение лабораторных и натурных испытаний с целью обоснования целесообразности предложенной технологии ремонта КЭ магистральных газопроводов с трещинами;

- исследование влияния механической неоднородности на напряженно-деформированное состояние и несущую способность КЭ магистральных газопроводов после их ремонта с применением комбинированных швов;

- проведение комплекса исследований по оценке статической и циклической трещиностойкости КЭ магистральных газопроводов после их ремонта комбинированными швами;

- разработка методики оценки опасности и приоритетности ремонта КЭ магистральных газопроводов с трещинами.

РОС. Н\Ц[!ОНЛЛЬНАЯ

' !<•■- '¡»"'ГЕКА ! 1 » ,рг

Научная новизна:

- установлены новые закономерности распределения касательных

/

напряжений в объеме мягких комбинированных швов, которые описаны аналитической формулой в зависимости от безразмерных координат, их относительной толщины и параметров механической неоднородности;

- на основе теории пластичности и полученной формулы для оценки касательных напряжений предложены аналитические зависимости для расчетного определения нормальных напряжений и несущей способности КЭ магистральных газопроводов с комбинированными швами с учетом их реальной механической неоднородности;

- установлено, что наряду с контактным упрочнением мягких комбинированных швов в них имеет место дополнительное упрочнение мягких слоев, вызываемое деформационным старением и поддерживающим эффектом (коротких ремонтных швов);

- базируясь на критериях механики упругопластического разрушения, разработана методика оценки опасности и приоритетности ремонта КЭ магистральных газопроводов с трещинами.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

- предложена и обоснована технология ремонта КЭ магистральных газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами, обеспечивающая более высокое качество ремонтных швов;

- предложенные аналитические зависимости для расчетов характеристик трещиностойкости, несущей способности и ресурса позволяют обоснованно и оперативно устанавливать эффективность ремонта, степень опасности и приоритетность ремонта КЭ магистральных газопроводов с трещинами;

- результаты работы нашли отражение в разработанных методических рекомендациях МРОЕГ9-03, согласованных Госгортехнадзором России.

На защиту выносятся: разработанная технология ремонта КЭ магистральных газопроводов с трещинами и трещиноподобными дефектами; закономерности напряженно-деформированного состояния, несущей спо-

собности, статической и циклической трещиностойкости, характеристик работоспособности и безопасности КЭ магистральных газопроводов после ремонта; методика оценки степени опасности и приоритетности ремонта КЭ магистральных газопроводов с трещинами.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на научно-технической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности объектов трубопроводного транспорта углеводородного сырья» (19 мая 2004 г.).

Диссертация заслушана и рекомендована к защите на научно-техническом семинаре ГУП «ИПТЭР» (15 сентября 2004 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в одиннадцати научных трудах.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, и 4 глав, основных выводов и рекомендаций и приложений. Она изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 12 таблиц, 21 рисунок. Библиографический список использованной литературы включает 160 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы. Сформулированы цель и задачи исследований, связанные с обеспечением безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов ремонтом КЭ. Отражены научная новизна, практическая ценность работы и личный вклад автора в разработки. Приведены сведения об апробации и внедрении результатов работы.

В первой главе рассмотрены основные причины нарушения работоспособности и безопасности эксплуатации оборудования и трубопроводов. Обоснованы и сформулированы основные направления обеспечения работоспособности оборудования и трубопроводов при эксплуатации. Рассмотрены основные методы и технологии ремонта магистральных трубопроводов с дефектами.

Установлено, что в силу особенностей термодеформационного цикла ремонтно-сварочных работ при сварке элементов оборудования и трубопроводов без остановки их работы повышается вероятность возникновения технологических трещин, которые при эксплуатации могут привести к катастрофическим последствиям и разрушениям.

Во второй главе предложена новая технология ремонта конструктивных элементов магистральных газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами с применением комбинированных швов.

В процессе эксплуатации оборудования и газопроводов в их элементах возникают несквозные трещины, которые обычно ремонтируются путем выборки металла (в зоне трещины) с последующей заваркой (рисунок 1,а).

а) б) в)

Здесь ОМ - основной металл, например 09Г2С (17ГС, 16ГС)

Рисунок 1 - Ремонт элементов с трещинами (1) выборкой металла (2) и с последующей заваркой электродами УОНИ 13/45 (М) и УОНИ 13/55 (Т)

Как известно, при ремонте сваркой конструктивных элементов, особенно без остановки работы оборудования и газопроводов, нередко возникают технологические трещины. Это объясняется недостаточной пластичностью и трещиностойкостыо металла корня шва (с малой базой усадки). Кроме того, в них возникают остаточные напряжения, в ряде случаев с высокой жесткостью напряженного состояния, приводящие к охрупчива-

нию металла. Вероятность образования технологических трещин повышается в связи с особенностями термодеформационного цикла при выполнении сварочно-ремонтных работ без остановки работы оборудования и газопроводов.

С целью повышения сопротивляемости образованию технологических трещин предлагается корневой ремонтный шов выполнять электродами с более высокими значениями критического раскрытия трещин (KPT) Sc, чем последующие слои. Как известно, КРТ является основной деформационной характеристикой трещиностойкости в механике разрушения. На практике этот технологический прием заплавки трещин комбинированными мягкими швами достаточно просто можно осуществлять путем применения электродов марок УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55. В большинстве случаев ремонт элементов оборудования и трубопроводов из низколегированных сталей производится электродами УОНИ 13/55. Нами установлено, что величины КРТ для электродов УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55 находятся в следующей зависимости:

5см/5ст«5м/5т=1,2-1,3. (1)

Не исключено, что весь сварной шов может выполняться электродами УОНИ 13/45 (рисунок 1, в).

Для апробации предлагаемой технологии в ОАО «Салаватнефте-маш» были изготовлены модели сварного соединения патрубка пылеуловителя. С этой целью были использованы плиты из стали 09Г2С с толщиной стенок t = 52 мм, в которых под приварку штуцеров (10Г2Ш) вырезались соответствующие отверстия (рисунок 2,а). Для оценки механических свойств изготовлялись сварные стыковые соединения (рисунок 2,6).

Макроструктура сварных соединений патрубка и стыковых соединений показана соответственно на рисунке 2, в и г. Было изготовлено несколько серий образцов. В основных сериях образцов основной (заполняющий) слой (2) выполнялся электродами УОНИ 13/55. Корневой слой

(4) выполняли электродами УОНИ 13/45 меньшего диаметра. Для сравнения в части образцов корневые слои сваривались такими же электродами (УОНИ 13/55), как и заполняющие слои. Подготовка кромок под сварку показана на рисунке 2, а и б. Перед сваркой штуцер электрошлакового переплава (10Г2Ш) проходил нормализацию (930 °С) и отпуск (650 °С). Температура предварительного подогрева при сварке составляла 150 °С. Сварочный ток заполняющих слоев составлял 100-120 ампер при диаметре электрода 5 мм. Выборка корня шва производилась воздушно-дуговым способом. При выборе режимов термообработки придерживались требований РТМ 26-44-71. Качество сварных соединений оценивали с помощью ультразвукового контроля, металлографическими исследованиями и замерами твердости.

Установлено, что микроструктура металла корпуса из стали 09Г2С соответствует строению прокатанного металла. Металл патрубка плотный, без дефектов и имеет развитые столбчатые дендриты (рисунок 2, в), хотя перед сваркой проходил нормализацию с отпуском. Твердость отдельных зон сварных соединений соответствует ОСТ 26-291-94. При этом заполняющие слои шва в окрестности корня имеют твердость НВ = 150-180. Твердость корневых слоев несколько ниже и составляет около 150-165 единиц по Бринеллю (НВ). Дефектность сварки на макрошлифах сварных соединений, выполненных по этим технологиям, не обнаружена. Металл патрубка (литая сталь 10Г2Ш) имеет феррито-перлитную структуру с неравномерным распределением перлита и величиной действительного зерна 7-8 баллов по ГОСТ 5639-82. В основном металле (прокатная сталь 09Г2С) распределение перлита более равномерное, а величина действительного зерна несколько больше и составляет 8-9 баллов по этому же ГОСТу. Микроструктура зоны плавления соответствует видманштетто-вой.

Рисунок 2 - Схемы и макроструктуры сварных соединений

Наряду с металлографическими исследованиями проведены исследования механических свойств и ударной вязкости сварных соединений.

Испытания образцов типа III по ГОСТ 1497-84 на статическое растяжение при нормальной температуре не показали существенного отличия прочностных и пластических характеристик сварных соединений, выполненных по различным технологиям. Большинство образцов разрушалось по основному металлу с временным сопротивлением ств = 475 - 480 МПа и пределом текучести <гт = 283 - 290 МПа. При этом образцы разрушались при сравнительно высоких относительных удлинениях 8 = 30 - 34 % и сужениях у = 77 - 80 %. Установлено, что прочностные характеристики металла шва выше, чем основного металла, примерно

на 25 %. При этом относительное удлинение металла шва оказывается ниже на 12 % по сравнению с основным металлом. В целом металл патрубка (10Г2Ш) несколько (в среднем на 5 %) прочнее стали 09Г2С и менее пластичнее (на столько же).

■ Таким образом, предлагаемая технология ремонта трещин комбинированными мягкими швами, когда их корневые слои выполняются электродами УОНИ 13/45, обеспечивает равнопрочное сварное соединение КЭ магистральных газопроводов.

Третья глава диссертации посвящена исследованию влияния механической неоднородности на напряженно-деформированные КЭ магистральных газопроводов, отремонтированных по предлагаемой технологии комбинированными швами.

Применение предложенной технологии приводит к образованию «мягкого» корневого слоя, имеющего пониженные прочностные свойства (М). Расчетная схема такого соединения может быть представлена в следующем виде (см. рисунок 3, а). В случае, когда ремонтный шов выполняется целиком электродами УОНИ 13/45, имеем расчетную схему, показанную на рисунке 3, б.

Т

т

а)

б)

М - мягкий металл; Т - твердый металл

Рисунок 3 - Расчетная схема сварных элементов с комбинированными мягкими швами

Установлено, что прочность таких соединений зависит от относительной толщины х = ЬМЛ, где I - толщина соединения, и доли мягкого слоя ем(8м = амд).

Для определения пределов текучести и прочности элементов соединений после ремонта мохуг быть использованы следующие формулы:

<гт=<С-Кх;

а„=сс

•К,

(2)

где «С и оГ

пределы текучести и прочности комбинированного шва; Кх - коэффициент контактного упрочнения композитной прослойки. Величины <т™ и ст™ определяются по формулам

С3)

акш=0м.ем+0т(1_ем^

Для оценки коэффициента контактного упрочнения Кх в работе про-■ ведены исследования напряженно-деформированного состояния натурных моделей сварных соединений из стали 09Г2С с мягкими комбинированными швами по схемам, приведенным на рисунке 2. Деформации исследовали методом муаровых полос.

Для этого на поверхность образцов наносили растровую сетку с шагом 0,1 мм (фотоспособом). Картину деформированного состояния получали фотографированием муаровых полос, возникающих при наложении эталонной (недеформированной) растровой пластинки (из стекла) на деформированную растровую сетку на

а - на натурных стальных образцах при поверхности образцов. Фотогра-

растяжении фии муаровых полос на натурных

б - на модельных образцах из легко- .

плавких материалов при сжатии образцах показаны на рисунке 4, а.

Рисунок 4-Картина муаровых полос Там же (рисунок 4, б) показаны

картины муаровых полос, полученные на модельных образцах из металлов при сжатии. Как видно, отмечается подобная картина муаровых полос, полученных на налурных (рисунок4, а) и модельных (рисунок 4, б) образцах. С уменьшением параметра % количество и частота линий муаровых полос в швах снижаются (рисунки 5 и б).

Рисунок 5 - Картина муаровых полос в моде- Рисунок 6 - Картина муаровых полос лях при разных значениях % образцов по схеме на ри-

сунке 3, а

В образцах по схеме на рисунке 3, б муаровые полосы заметно отличаются от приведенных для схемы на рисунке 3, а. Независимо от этого общая картина изменения прочностных характеристик образцов с изменением х сохраняется, т.е. с уменьшением % прочность образцов возрастает.

Базируясь на полученных результатах исследований напряженно-деформированного состояния моделей сварных соединений с мягкими прослойками и обобщения литературных данных (O.A. Бакши, P.C. Зай-нуллин и др.), в работе получена новая аналитическая зависимость распределения касательных напряжений в объеме мягких прослоек:

"ху

" л/3-K.-x П ^ '

(4)

где К„ - среднее значение коэффициента механической неоднородности; Р = Р/Р„р; Р и Рпр - текущая и предельная нагрузки на элемент; г| и £ - относительные координаты. В отличие от известных, формула (4) одновре-

менно учитывает зависимость тх-у от координаты коэффициента механической неоднородности КЕ и относительной толщины комбинированного шва х- На основании полученной формулы (4), дифференциальных уравнений равновесия и условия текучести Мизеса определены основные компоненты напряжений при нагружении конструктивного элемента с мягким комбинированным швом при упругих, упругопластических и предельных состояниях. Получены аналитические зависимости для выполнения расчетов несущей способности конструктивных элементов оборудования и газопроводов. В частности, показана возможность расчета коэффициента контактного упрочнения Кх по следующим формулам: Кх = 2[тг/4 + + (Кц-1 )/4х'Кп]/л/з - для протяженных продольных ремонтных швов и Кг = 7г/4 + (К„-1)/3 л/з%-Кв - для кольцевых замкнутых ремонтных швов. Для коротких продольных и незамкнутых кольцевых ремонтных швов наряду с контактным упрочнением проявляется поддерживающий эффект упрочнения мягких швов, который оценивается коэффициентом К£, зависящим от относительной длины швов 1. Например, для продольных ремонтных швов 1 = £/Д, где 6 - длина ремонтного шва; Д - диаметр трубы (элемента). В работе получены аналитические зависимости для расчетной оценки поддерживающего эффекта. Таким образом, общий коэффициент упрочнения комбинированных швов Купкш можно представить в виде произведения трех коэффициентов: Куп1!Ш = Кх-Кдс-К,,, где Кдс - коэффициент упрочнения •металла шва вследствие динамического деформационного старения. Установлено, что для большинства ремонтных швов при использовании сварочных электродов типов УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55 обеспечивается равнопрочное соединение из низколегированных сталей (09Г2С, 17ГС) независимо от их протяженности.

В четвертой главе приведены результаты исследований статической и циклической трещиностойкости ремонтных сварных швов конструктивных элементов магистральных газопроводов, выполненных по предлагаемой технологии.

• В последнее время большинство вопросов обеспечения безопасности оборудования и газопроводов связано с оценкой несущей способности и долговечности элементов на стадии проектирования и в процессе эксплуатации с применением подходов механики трещин и разрушения. Даже при самых жестких требованиях к технологическим процессам в материале оборудования и газопроводов, особенно в сварных элементах, возможно возникновение различного рода несплошностей типа пор, шлаковых включений, трещиноподобных дефектов. Для прогнозирования их развития в процессе эксплуатации и оценки остаточного ресурса элементов с подобными технологическими дефектами, а также для определения целесообразности ремонтных операций и их объема необходимо иметь характеристики статической и циклической трещиностойкости сталей и их сварных соединений. С целью оценки статической и циклической-трещиностойкости ремонтных сварных швов, выполненных по различным технологиям, были проведены испытания образцов.

Характеристики статической и циклической трещиностойкости определялись в соответствии с требованиями РД 50-345-82, РД 39-0147103387-87, ГОСТ 25.506-85 и др. на плоских образцах (с толщиной I - 10 мм и шириной б = 50 мм, см. рисунок 7) типа 5-а с одной боковой трещиной.

30

50, мм

'V з^готт"гт"3' Г >■£■ • .«.л

'ай'*-*' "•' А-П_-

I - надрез; II- распространенные трещины; П1 - статический долом

Рисунок 7 - Поверхность разрушения образца после испытаний на трещиностойкость

Инициирующий трещину надрез радиусом при вершине р ~ 0,8 мм выполняли механическим путем остро заточенной фрезой. Для исследования скорости роста трещины в различных зонах сварного соединения инициирующий надрез располагали в зависимости от цели испытаний в основном металле или металле ремонтного шва.

Для визуального наблюдения за продвижением трещины соответствующие участки на обеих боковых поверхностях образца полировали. Длину трещины измеряли с помощью микроскопа с ценой деления 0,05 мм, при этом разность измеренных на двух сторонах образца длин трещин не должна была превышать 0,15

Для оценки сопротивления материала распространению трещины строили кинетическую диаграмму усталостного разрушения в координатах: скорость роста трещин (¿¡ШЫ) - размах коэффициента интенсивности напряжений (АК). Скорость роста трещины определяли как отношение приращения длины трещины к соответствующему числу циклов нагруже-ния. Коэффициент интенсивности напряжений (КИН) определяли по формуле К, = сгНЛ/Ь У5, где ст„ - номинальное напряжение; И - глубина трещины с учетом надреза; У5 - поправочная функция, зависящая от относительной глубины трещины т!=М:-У5=1,99-0,41т]+18,7т12— 38,48т13+53,85т)4. Испытания проводили при пульсирующем отнулевом цикле нагружения, характерном для работы оборудования и газопроводов. По результатам статических испытаний были построены кривые статической относительной трещиностойкости 1с/1с» = Сс/Ов в зависимости от относительной глубины трещин г). Здесь 1с = Кс(т|) - предел трещиностойкости (совокупность критических коэффициентов интенсивности напряжений К,, с различными значениями г]); 1с. = ст„ (1-т0 л/Ь -15 - величина предела трещиностойкости, соответствующая напряженшо в «етто-сечении, равному временному сопротивлению металла <т„ (шва или основного металла). Часть статических испытаний проводилась на трубах с поверхностными трещинами и с заваренными по торцам днищами. Фрагмент трубы с трещиной после испытаний показан на рисунке 8.

Рисунок 8 - Труба с продольной трещиной после статических испытаний до разрушения

В результате испытаний плоских образцов с трещинами установлено, что для стали 09Г2С и 10Г2Ш минимальное значение 1</Г0. имеет место в образцах с относительной глубиной т)» 0,5: (1с/1с»)тт = (1<Лс0(°'5) ~ 0,48. В области 0 < Г| < 1,0 предел трещиностойкости 1с описывается следующей функцией: 1<ЛС<. » 1 - 2т1(1-т1) - для основного металла (09Г2С). Для патрубка (10Г2Ш): 1Д.* « 1 -1,92т1 (1-л)- Независимо от типа применяемых электродов для сварных соединений 1<Лс* ~ Ы,9Г1(1-Г1). Следовательно, по силовому 1фитерию предпочтительнее производить ремонтную заварку электродами повышенной прочности. Однако, измерения деформационной характеристики трещиностойкости - критического раскрытия трещины 8С - показали, что для ремонтных сварных швов, выполненных электродами УОНИ 13/45, величина бс в среднем на 25 % выше, чем для сварных соединений, выполненных электродами УОНИ 13/55. При этом 5С ~ Ют, где ш - коэффициент деформационного упрочнения (ш = 0,2 -УОНИ 13/55 и т = 0,25 - УОНИ 13/45). Это свидетельствует о том, что вероятность образования технологических трещин при ремонтной сварке электродами УОНИ 13/45 меньше, чем при сварке электродами УОНИ 13/55.

Установлено, что при испытаниях труб с продольными протяженными (£ > О) поверхностными трещинами предел трещиностойкости при г] = 0,5 примерно в л/2 раза меньше, чем при испытаниях плоских образцов, соответствующих рисунку 7. Этот факт необходимо учитывать при оценке характеристик работоспособности оборудования и газопроводов по критериям механики разрушения.

На основании результатов проведенных испытаний образцов при температурах от минус 40 до плюс 20 С0 и обобщения литературных данных установлено, что при понижении температуры испытаний предел трещиностойкости (при т| = 0,5) стали 09Г2С и 10Г2Ш снижается в соответствии со следующей зависимостью: =65+0,5 ехр[0,01(Т„+273 'С)], МПал/м. При этом для сварных элементов соединений характеристики трещиностойкости примерно на 10 % выше таковых для основного металла. Абсолютные значения пределов трещиностойкости ремонтных швов из УОНИ 13/55 и УОНИ 13/45 находятся в прямо пропорциональном отношении от их временных сопротивлений, составляющем около 1,25 при фиксированных значениях параметра Температурная зависимость предела трещиностойкости 1°'5 ремонтных швов, выполненных электродами УОНИ 13/45 описывается формулой: if =52,5 + 0,5 ехр[0,01(Т„ +273°С)], МПа^/М.

Полученные результаты являются исходными данными для оценки степени опасности и приоритетности ремонта конструктивных элементов оборудования и газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами и трещиноподобными дефектами.

Степень опасности трещин при статическом нагружении оценивается по условию: Ki < 1с, где К| - коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий номинальной напряженности элемента и параметром трещины. Он определяется известными методами механики трещин и разрушения.

При оценке очередности ремонта дефекта, наряду с несущей способностью элемента, необходимы данные по его безопасному сроку эксплуатации tp, определяемому с использованием кинетических уравнений, описывающих скорость роста трещин при эксплуатации. В рамках применимости линейной механики разрушения для оценки скорости роста трещин наиболее широко используется уравнение Париса-Эрдогана: dh/dN = СДК", где С и п - константы стали; АК - размах КИН. При пульсирующем отнулевом цикле нагружения ДК = К]р, где К)р - значение КИН

при рабочем номинальном напряжении аа. При заданной частоте на1ру-жения V и интегрировании этого уравнения в пределах от до и от Кю" до 1с определяется количество циклов нагружения до разрушения или = / V. Наиболее сложным в процедуре оценки Ыр и!р является определение констант Сипе учетом особенностей технологии изготовления или ремонта элементов.

В результате проведенных экспериментальных исследований были построены кинетические диаграммы усталостного разрушения для сталей 09Г2С и 10Г2Ш и металла ремонтного шва. Данные по скорости роста трещин были получены для основного среднеамшшудного участка кинетической диаграммы, включая переход к нему от первого низкоамплитудного участка. Характерные диаграммы циклической трещиностойкости в интервале К]р = 10 * 40 МПа^/м показаны на рисунке 9.

dh dN>

м/цикл

10

10

-7

уУ л ' А У

/Г * У

10

20

30 40 К|р,МПа/м"

1 - шов (с = 9,5 -10 ); п = 2,92

2 - 09Г2С (с = 9,1 -10'12); п = 2,97

3 - 10Г2Ш (с = 7,5 -Ю"12); п = 2,7

Рисунок 9 - Диаграммы циклической трещиностойкости

Сопоставление полученных зависимостей показывает, что наименьшие скорости роста трещин наблюдались у стали 10Г2Ш, а наибольшие -у металла сварного шва. Зависимости dh/dN от К]р для стали 09Г2С находятся на промежуточном уровне.

Кинетическое уравнение Париса-Эрдогана удовлетворительно описывает кинетику изменения скорости роста трещин при сравнительно низких уровнях ДК и Kip, когда соблюдаются основные критерии линейной механики разрушения. Уровни номинальной напряженности и параметров дефектов в оборудовании и газопроводах могут быть такими, что в окрестности развивающейся трещины будут реализовываться упругопластиче-ские деформации. В этом случае диаграммы циклической (малоцикловой) трещиностойкости целесообразно аппроксимировать кинетическим уравнением H.A. Махутова, в котором контролирующим параметром процесса распространения трещины является не коэффициент интенсивности напряжений Ki, а коэффициент интенсивности упругопластических деформаций KiE: dh/dN = С0 • , где С„ и п0 - параметры, определяемые экспериментально. Величина К]с зависит от Кь уровня номинальных напряжений в нетто-сечении и параметров диаграммы деформационного упрочнения стали, описываемой степенной функцией: а-, = Ае[", где А и m - константы деформационного упрочнения стали; о; и 8j - истинные напряжения и деформации. На основе анализа результатов проведенных испытаний образцов и обобщения литературных данных показано, что параметр Па практически линейно зависит от коэффициента деформационного упрочнения m: na = 1+кт, где к - поправочный коэффициент. В условиях проведенных опытов: к я 1,15 - для сварных швов, выполненных электродами УОНИ 13/55. При сварке электродами УОНИ 13/45 к я 1,1. Величина параметра Са зависит от предельной деформационной способности металла епр, оцениваемой относительным сужением стали ц/ (епр=£п [l/(l-i|/)], а также деформации текучести ет (ат/ Е) и величины па: Са=\/2п-г^, где

= 8пр / Ет (вместо &г допускается подставлять значение 80,2 или 80,5). Из этих данных следует, что ремонтные швы из электродов УОНИ 13/45

имеют более низкие значения параметров Са и Пд и, следовательно, более высокую сопротивляемость развитию трещин при эксплуатации в сравнении с ремонтными швами из электродов УОНИ 13/55.

Для определения долговечности (времени до разрушения) элементов получена следующая формула:

, ._ t'Tlofoh-1) /с\

где v - частота циклов нагружения; К|Ю - коэффициент интенсивности уп-ругопластических деформаций, соответствующий начальной глубине дефекта h0; Пь = hKp / h0 - коэффициент запаса прочности по глубине дефекта; hKp - критическая глубина дефекта, определенная с учетом его основных параметров; г|0 - относительная начальная глубина трещины (rio = h0 / l). Аналогичная по форме расчетная зависимость для определения tp получена на основании кинетического уравнения Париса-Эрдогана.

Расчеты ресурса по полученным формулам показывают, что по долговечности ремонтные комбинированные швы не уступают таковым, выполненным по обычной технологии с применением равнопрочных электродов. Кроме этого, на основании формулы (5) представляется возможность расчетным путем определить остаточный ресурс и безопасный срок эксплуатации оборудования и газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами и трещиноподобными дефектами. На этой основе можно оценивать степень опасности и очередность ремонта тех или иных дефектов.

Кроме этого в результате исследований, выполненных параллельно с основными задачами, установлено, что КЭ оборудования и газопроводов, отремонтированные с применением электродов УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55, не склонны к образованию трещин повторного нагрева при отпуске.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основании выполненного комплекса исследований структурно-механической неоднородности, напряженно-деформированного состояния, несущей способности, статической и циклической трещиностойкости и характеристик работоспособности предложена и обоснована технология ремонта комбинированными швами трещин и трещиноподобных дефектов в КЭ магистральных газопроводов, обнаруженных при их диагностическом обследовании.

2. Натурными и лабораторными испытаниями образцов, моделирующих работу элементов, в том числе штуцерных соединений, установлено, что применение при ремонте трещин мягких комбинированных швов обеспечивает качественное (без технологических трещин) и равнопрочное соединение КЭ магистральных газопроводов.

3. Проведенные методом муаровых полос исследования напряженно-деформированного состояния модельных и натурных соединений с комбинированными механически неоднородными швами позволили установить новые закономерности распределения в них касательных напряжений, которые описаны аналитической зависимостью.

На основе подходов теории пластичности и полученной зависимости распределения касательных напряжений в объеме мягкого комбинированного шва получены аналитические формулы для расчетной оценки напряженного состояния и несущей способности конструктивных элементов магистральных газопроводов с отремонтированными по предложенной в работе технологии трещинами, учитывающие фактическую механическую неоднородность.

Установлено, что наряду с контактным упрочнением комбинированных мягких швов происходит дополнительное их упрочнение вследствие действия динамического деформационного старения и поддерживающего эффекта (в сравнительно коротких ремонтных швах). Эти факторы упрочнения обуславливают обеспечение достаточно высоких характеристик работоспособности отремонтированных КЭ магистральных газопроводов по предлагаемой в работе технологии.

4. Базируясь на результатах проведенных лабораторных и натурных испытаний элементов и образцов, определены основные характеристики статической и циклической трещиностойкости КЭ магистральных газопроводов, отремонтированных с применением комбинированных мягких швов.

Предложены формулы, описывающие температурные зависимости трещиностойкости основного металла и комбинированных швов, подтвержденные испытаниями при температурах от минус 40 до плюс 20 °С. Установлено, что характеристики статической трещиностойкости комбинированных швов не ниже таковых для равнопрочных стандартных швов, выполненных по обычной технологии.

Определены параметры диаграмм циклической трещиностойкости для отремонтированных элементов по различным технологиям заплавки трещин, которые использованы при разработке методов оценки остаточного ресурса КЭ магистральных газопроводов после ремонта.

Получены аналитические зависимости для расчетного определения остаточного ресурса и безопасного срока эксплуатации КЭ магистральных газопроводов после их ремонта.

5. Результаты исследований нашли отражение в методических рекомендациях MP ОБТ 9-03 по определению ресурса трубопроводов с механической неоднородностью (согласованных Госгортехнадзором России) и стандарте предприятия СТП TP 2-04 «Технология ремонта конструктивных элементов толстостенного оборудования и газопроводов с трещинами, обнаруженными при диагностике».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ НАУЧНЫХ ТРУДАХ:

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

2. С.П. Сущев, Л.С. Щепин, P.P. Гумеров. Определение остаточного ресурса трубчатых конструктивных элементов с несплошностями / P.C. Зай-нуллин - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003.- 24 с.

3. Технология защиты оборудования и трубопроводов месторождений нефти и газа с повышенным содержанием сероводорода и двуокиси углерода: Методические рекомендации. Под ред. А.Г. Гумерова и Л.П. Худяковой. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003. - 23 с.

4. Е.М. Морозов, Л.С. Щепин, А.Г. Пирогов, М.М. Велиев, P.P. Гумеров. Оценка напряженного состояния конструктивных элементов трубопроводов с трещинообразными несплошностями // Прикладная механика меха-нохимического разрушения. -Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. - № 1.-С.7-10.

5. Л.П. Худякова, А.Г. Пирогов, P.P. Гумеров. Оценка скорости сероводородного растрескивания // Прикладная механика механохимического разрушения. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. - №1. - С. 23 - 24.

6. А.П. Медведев, П.Ю. Вячин, P.P. Гумеров. Оценка характеристик остаточной трещиностойкости трубных сталей. // Прикладная механика механохимического разрушения-Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004.-№ 1.-С.24-25.

7. А.П. Медведев, Р.Р. Гумеров Влияние схемы напряженного состояния на характеристики малоцикловой повреждаемости труб. // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. - Уфа: ТРАНСТЭК, 2004. - № 1, -С. 30-32.

8. P.C. Зайнуллин, С.П. Сущев, А.Г. Вахитов, Р.Р. Гумеров. Прогнозирование стресс-коррозионного разрушения труб // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности объектов трубопроводного транспорта углеводородного сырья. Тез. докл. научно - технической конф. (19 мая 2004 г. - Уфа: ТРАНСТЭК, 2004. - С. 3 - 8.

9. P.P. Гумеров Способ повышения трещиностойкости сварных швов элементов оборудования и газопроводов при ремонте // Прикладная механика механохимического разрушения. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004.-№2. -С. б-8.

10. MP ОБТ 9 - 03. Методические рекомендации. Расчетная оценка характеристик работоспособности конструктивных элементов трубопроводов с механической неоднородностью. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003.-14 с.

i I. СТП TP 2-04. Технология рема РНБ РУССКИЙ фоНД

етостенного оборудования и газопрон 2007 4

при диагностике / JI.C. Щепин, P.P. Г| -

лаватнефтемаш, 2004. - 7 с. 12861

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати «13» октября 2004 г. Бумага писчая.

Заказ №947. Тираж 100. ^ 7

Ротапринт ГУП «ИПТЭР», 450055, г.Уфа, проспект Октября, 144/3.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Гумеров, Ринат Рифович

Введение.Г.

1 Проблемы обеспечения работоспособности и безопасности действующего оборудования и трубопровода ремонтом поврежденных участков.

1.1 Оценка безопасности трубопровода по технологической тре-щиностойкости.

1.2 Определение безопасных давлений при ремонте оборудования и трубопроводов по критерию сквозного проплавления.

1.3 Определение предельных давлений в трубопроводе при ремонте по критериям статической прочности.

1.4 Технология ремонтно-сварочных работ.

1.5 Особенности контроля качества ремонтно-сварочных работ.

1.6 Безопасность выполнения ремонтно-сварочных работ.

Выводы по главе

2 Сущность разрабатываемой технологии и оценка механических свойств элементов оборудования и газопроводов после ремонта трещин и трещиноподобных дефектов.

2.1 Технология ремонта элементов оборудования и газопроводов с трещинами и трещиноподобными дефектами.

2.2 Оценка эффективности предлагаемой технологии с позиции механической неоднородности.

2.3 Влияние деформационного старения на механические характеристики элементов с комбинированными швами.

Выводы по главе

3 Оценка напряженного и предельного состояний элементов оборудования и газопроводов после ремонта комбинированными швами.

3.1 Основные подходы к оценке напряженного состояния элементов с позиции механической неоднородности сварных соединений.

3.2 Анализ напряженно-деформированного состояния механически неоднородных мягких прослоек.

Выводы по главе.

4 Комплексное исследование трещиностойкости и ресурса оборудования и газопроводов после ремонта элементов комбинированными швами,.

4.1 Исследование статической и циклической трещиностойкости ремонтных швов оборудования и газопроводов, выполненных по предлагаемой технологии.

4.2 Сопротивление хрупкому разрушению элементов с учетом механической неоднородности.

4.3 Оценка трещиностойкости при термообработке.

Выводы по главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологии ремонта конструктивных элементов магистральных газопроводов с трещинами"

В процессе эксплуатации оборудования и газопроводов в ряде случаев образовываются трещины в их конструктивных элементах, в особенности в соединениях патрубков и отводов.

Указанные трещины могут являться следствием высоких рабочих давлений в элементах, отрицательных климатических температур и др. Такие трещины могут образовываться в околошовной зоне основного металла при температурной обработке (отпуске) соединения после сварки. Наибольшую склонность к трещинообразованию имеют ремонтные швы, выполняемые без остановки работы оборудования и газопроводов.

В связи с этим возникает проблема оценки и повышения трещиностой-кости ремонтных швов, применяемых для восстановления работоспособности оборудования газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами и трещиноподобными дефектами.

Поэтому целью настоящей работы является обеспечение работоспособности и безопасности оборудования и газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами и трещиноподобными дефектами разработкой технологии их ремонта комбинированными механически неоднородными швами повышенной трещиностойкости. Для выполнения основной цели были поставлены следующие основные задачи: проведение натурных и лабораторных испытаний для обоснования целесообразности предложенной технологии ремонта трещин в элементах оборудования и газопроводов; исследование влияния механической неоднородности на напряженно-деформированное состояние и несущую способность элементов оборудования и газопроводов после ремонта трещин с применением комбинированных швов; проведение комплекса исследований по оценке статической и циклической трещиностойкости элементов оборудования и газопроводов после ремонта трещин комбинированными швами; разработка методики оценки опасности и приоритетности ремонта трещин и трещиноподобных дефектов в оборудовании и газопроводах.

Результаты работы позволили сформулировать их научную новизну. В частности, установлены новые закономерности распределения касательных напряжений в объеме мягких комбинированных швов, которые описаны аналитической формулой в зависимости от их относительной толщины, безразмерных координат, и параметров механической неоднородности; на основе теории пластичности и полученной формулы для оценки касательных напряжений получены аналитические зависимости для расчетного определения нормальных напряжений и несущей способности элементов оборудования и газопроводов с комбинированными швами с учетом их реальной механической неоднородности; установлено, что наряду с контактным упрочнением мягких комбинированных швов в них имеет место дополнительное упрочнение мягких слоев, вызываемое деформационным старением и поддерживающим эффектом (коротких ремонтных швов); базируясь на критериях механики упругопластического разрушения, разработана методика оценки опасности и приоритетности ремонта трещин и трещиноподобных дефектов в элементах оборудования и газопроводов.

Практическая значимость результатов заключается в следующем: предложена и обоснована технология ремонта элементов оборудования и газопроводов с обнаруженными при диагностике трещинами, обеспечивающая более высокое качество ремонтных швов; предложенные аналитические зависимости для расчетов характеристик трещиностойкости, несущей способности и ресурса позволяют обоснованно и оперативно устанавливать эффективность ремонта, степень опасности и приоритетность ремонта трещин и трещиноподобных дефектов в элементах оборудования и газопроводов; результаты работы нашли отражение в разработанных методических рекомендациях МР ОБТ 9-03, согласованных Госгортехнадзором России.

На защиту выносятся: разработанная технология ремонта трещин и трещиноподобных дефектов; закономерности напряженно-деформированного стояния, несущей способности, статической и циклической трещиностойко-сти, характеристик работоспособности и безопасности элементов оборудования и трубопроводов после ремонта трещин и трещиноподобных дефектов; методика оценки степени опасности и приоритетности ремонта трещин и трещиноподобных дефектов.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Гумеров, Ринат Рифович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. На основании выполненного комплекса исследований структурно-механической неоднородности, напряженно-деформированного состояния, несущей способности, статической и циклической трещиностойкости и характеристик работоспособности предложена и обоснована технология ремонта комбинированными швами трещин и трещиноподобных дефектов в элементах оборудования и газопроводов, обнаруженных при их диагностическом обследовании.

2. Натурными и лабораторными испытаниями образцов, моделирующих работу элементов, в том числе штуцерных соединений, установлено, что применение при ремонте трещин мягких комбинированных швов обеспечивает качественное (без технологических трещин) и равнопрочное соединение элементов оборудования и газопроводов.

3. Проведенные методом муаровых полос исследования напряженно-деформированного состояния модельных и натурных соединений с комбинированными механически неоднородными швами позволили установить новые закономерности распределения в них касательных напряжений, которые описаны аналитической зависимостью.

На основе подходов теории пластичности и полученной зависимости распределения касательных напряжений в объеме мягкого комбинированного шва получены аналитические формулы для расчетной оценки напряженного состояния и несущей способности элементов оборудования и газопроводов с отремонтированными по предложенной в работе технологии трещинами, учитывающие фактическую механическую неоднородность.

Установлено, что наряду с контактным упрочнением комбинированных мягких швов происходит дополнительное их упрочнение в результате динамического деформационного старения и поддерживающего эффекта (в сравнительно коротких ремонтных швах). Эти факторы упрочнения обуславливают обеспечение достаточно высоких характеристик работоспособности отремонтированных элементов оборудования и газопроводов по предлагаемой в работе технологии.

4. Базируясь на результатах проведенных лабораторных и натурных испытаний элементов и образцов, определены основные характеристики статической и циклической трещиностойкости элементов оборудования и газопроводов, отремонтированных с применением комбинированных мягких швов.

Предложены формулы, описывающие температурные зависимости трещиностойкости основного металла и комбинированных швов, подтвержденные испытаниями при температурах Ти от минус 40 до плюс 20 °С. Установлено, что характеристики статической трещиностойкости комбинированных швов не ниже таковых для равнопрочных стандартных швов, выполненных по обычной технологии.

Определены параметры диаграмм циклической трещиностойкости для отремонтированных элементов по различным технологиям заплавки трещин, которые использованы при разработке методов оценки остаточного ресурса оборудования и трубопроводов после ремонта.

Получены аналитические зависимости для расчетного определения остаточного ресурса и безопасного срока эксплуатации оборудования и газопроводов после ремонта их элементов с трещинами и трещиноподобными дефектами.

Результаты исследований нашли отражение в Методических рекомендациях по определению ресурса трубопроводов с механической неоднородностью (МР ОБТ 9-03) (согласованных Госгортехнадзором России) и стандарте предприятия «Технология ремонта конструктивных элементов толстостенного оборудования и газопроводов с трещинами, обнаруженными при диагностике» (СТП ТР 2-04).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Гумеров, Ринат Рифович, Уфа

1. Абрамсон П.И. Анализ увеличения пропускной способности участка магистрального нефтепровода // Транспорт и хранение нефти и неф-тепродуктопроводов. 1975. - № 2. - С. 9-15.

2. Авдонин A.C. Прикладные методы расчета оболочек тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение, 1965. - 402 с.

3. Андреевская Г.Д. Высокопрочные ориентированные стеклопластики. М.: Наука, 1966. - 369 с.

4. Анучкин М.Н. и др. Несущая способность труб магистральных трубопроводов и условия их неразрушимости. М.: Недра, 1970. - 37 с.

5. Асланова М.С. Армирование композиционных материалов стеклянными волокнами // Журнал Всесоюзного химического общества им. Менделеева. 1978. - № 3. - С. 249-253.

6. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. Л., 1972. 215 с.

7. Агапкин В.М., Борисов С.Н., Кривошеин Б.Л. Справочное пособие по расчетам трубопроводов. М.: Недра, 1987. - 102 с.

8. Абдуллин P.C., Зайнуллин Р. С., Москвитин Г. В., Грибанов А.Г. Повышение работоспособности угловых швов нефтеаппаратуры. //Реакторы каталитических процессов и аппаратуры для подготовки неф-ти.Сб. научн.трудов. М.: ВНИИНЕФТЕМАШ 1991.- С. 21-26.

9. Абдуллин P.C. Разработка ресурсосберегающей технологииизготовления элементов нефтехимической аппаратуры типа охватывающих и охватываемых цилиндров: 05.04.09. Автореферат. УНИ, канд. техн. наук. Уфа, 1990. - 24 с.

10. Абдуллин P.C. Расчетная оценка ресурса сосудов с механохими-ческой неоднородностью // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 1998.-№3.-С. 8-9.

11. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Физика и механика полимеров: Учеб. пособие для ВТУЗов. М.: Высшая школа, 1983. - 391 с.

12. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1968. - 432 с.

13. Березин В.Л., Ращепкин К.Е., Телегин Л.Г. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1978. - 363 с.

14. Бакши O.A., Зайцев H.JL, Гумеров K.M. Трещиностойкость прослоек в равномодульных соединениях при статическом растяжении // Проблемы прочности. 1983. - № 4. - С. 58-62.

15. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.

16. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

17. Бакши O.A., Зайцев H.JT., Вайсман JT.A., Гумеров K.M. Прочность сварных соединений с трещинами в твердых прослойках при статическом растяжении // Сварочное производство. 1985. - № 6. - С. 32-34.

18. Бакши O.A., Качанов Л.М. О напряженном состоянии пластичной прослойки при осесимметричной деформации // Механика. — 1965. № 2. -С. 134-137.

19. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности иползучести. М.: Высшая школа, 1967. - 635 с.

20. Бакши O.A., Зайцев Н.Л., Гумеров K.M. Напряженное состояние и сопротивление хрупкому разрушению упругонеоднородных стыковых соединений // Физико-химическая механика материалов. — 1987. № 2. — С. 37-42.

21. Бакши O.A., Зайцев H.JL, Гумеров K.M. Трещиностойкость прослоек в разномодульных соединениях при статическом растяжении // Проблемы прочности. 1983. - № 4. - С. 58-62.

22. Бакши O.A., Зайцев H.JL, Гумеров K.M. и др. Рост трещин усталости в механически неоднородных сварных соединениях // Сварочное производство. 1988. - № 9. - С. 32-35.

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

24. Бакши O.A., Анисимов Ю.И., Зайнуллин P.C. и др. Прочность и деформационная способность сварных соединений с композиционной мягкой прослойкой // Сварочное производство. — 1974. № 10. - С. 3-5.

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

26. Веселовский P.A., Значков Ю.К., Забела К.А. Ремонт нефтепроводов с помощью клеев. М.: ВНИИОЭНГ, 1975. - 88 с.

27. Владимирский Т.А., Вроблевский Р.В., Глебов JI.B. и др. Расчеты тепловых процессов при сварке: Справочник по сварке / Под ред. Е.В. Соколова. М.: Машиностроение, 1961. - Т. 1. - С. 9-50.

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

29. Вайсберг П.М., Канайкин В.А. Комплексная система диагностики и технической инспекции газопроводов России // Безопасность трубопроводов. Тез. докл. междунар. конф. М., 1995. - ч. 1. - С. 12-24.

30. Вахитов А.Г. Определение коэффициентов интенсивности напряжений в моделях сварных соединений / Информационный листок № 134-97. Уфа: РНТИК «Баштехинформ» АН РБ, 1997. - 3 с.

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

32. Вахитов А.Г. Работоспособность оборудования и трубопроводов с геометрической неоднородностью. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1998. - 31 с.

33. Вахитов А. Г. Обеспечение работоспособности элементов оборудования с геометрической неоднородностью. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1999. -53 с.

34. Вахитов А.Г. Влияние угловатости базовых элементов на работоспособность оборудования. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2000. - 20 с.

35. Вахитов А.Г. Расчеты размеров заготовок с учетом отклонений нейтрали при их формоизменении. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2001. - 42 с.

36. Вахитов А.Г., Щепин Л.С. Прогнозирование стресс-коррозии оборудования и трубопроводов // Безопасность сосудов и трубопроводов: Сб. тр. / Под ред. проф. P.C. Зайнуллина. -М: Недра, 2003.- С. 47-52.

37. Вахитов А.Г. Повышение ресурса труб с угловыми переходами // Безопасность сосудов и трубопроводов: Сб. тр. / Под ред. проф. P.C. Зайнуллина. М.: Недра, 2003. - С. 60-63.

38. Временные положения о применении магнитографическойдефектоскопии для контроля качества сварных соединений. М.: ГНТК СМ СССР, ВНИИСТ, 1971. - 27 с.

39. Галюк В.Х. Испытания действующих нефтепроводов (обзорная информация) // ВНИИОЭНГ. Сер. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». М., 1985. - 42 с.

40. Гарбер М.К. Исследование основных механических и физико-химических свойств битумного покрытия, армированного стекловолокни-стыми материалами // Научн. тр. / Академия коммунального хоз-ва. 1966. -вып. 42.-С. 21-23.

41. Гаскаров Н.Х. Долговечность стеклопластиковых изоляционно-силовых оболочек подземных трубопроводов // Тр. ин-та / ВНИИСПТ-нефть. 1979. - вып. 25. - С. 80-82.

42. Гаскаров Н.Х. Методика экспериментально-теоретического определения реологических характеристик стеклопластиковых оболочек // Тр. ин-та / ВНИИСПТнефть. 1977. - вып. 18. - С. 210-216.

43. Гаскаров Н.Х. Оценка ползучести стеклопластиковых бандажей // Техническая эксплуатация и ремонт магистральных нефтепроводов: Сб. научн. тр. / ВНИИСПТнефть. 1981. - С. 70-78.

44. Гаскаров Н.Х., Пермяков Н.Г. Статическая оценка прочности стеклопластиковых изоляционно-силовых покрытий трубопроводов // Тр. ин-та / ВНИИСПТнефть. 1979. - вып. 25.-Уфа. - С. 83-85.

45. Гаскаров Н.Х., Ращепкин К.Е., Пермяков Н.Г. Методика расчета напряженного состояния магистрального трубопровода со стеклопластико-вой оболочкой // Тр. ин-та / ВНИИСПТнефть. 1976. - вып. 16.- Уфа. - С. 149-158.

46. Вахитов А.Г. Оценка работоспособности оборудования с механо-химической неоднородностью // Вопросы безопасности нефтехимического оборудования: Сб. научн. тр. Набережные Челны: КамПИ, 2003. - С. 14-20.

47. Вахитов А.Г. Натурные испытания сосудов с отклонениями формы // Вопросы безопасности нефтехимического оборудования: Сб.научн. тр. Набережные Челны: КамПИ, 2003. - С. 21-25.

48. Вахитов А.Г. Технология ремонта элементов с острыми угловыми переходами // Вопросы безопасности нефтехимического оборудования: Сб. научн. трудов. Набережные Челны, 2003. - С. 3-9.

49. Вахитов А.Г. Обеспечение работоспособности выработавшей расчетный ресурс нефтехимической аппаратуры с обнаруженной при диагностике угловатости обечаек: Автореф. . канд. техн. наук. Уфа, 1996. -24 с.

50. А.Г. Гумеров, P.C. Зайнуллин, K.M. Ямалеев и др. Старение труб нефтепроводов / М.: Недра, 1995. - 218 с.

51. Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Гумеров P.C., Гаскаров Н.Х. Восстановление работоспособности труб нефтепроводов. -Уфа: Башк. кн. изд-во, 1992.-240 с.

52. Голышкин В.Г., Юсупов И.Г., Селезнев А.Н. и др. Длительная эксплуатация стеклопластиковых труб в системе закачки сточных вод // Пластические массы. 1977. - № 7. - С. 60-61.

53. ГОСТ 12.3.003-75. ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования безопасности. М.: Изд-во стандартов, 1975. 15 с.

54. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1978. - 328 с.

55. Гумеров А.Г., Гаскаров Н.Х., Мавлютов P.M., Азметов Х.А.

56. Методы повышения несущей способности нефтепроводов. — М.: ВНИИО-ЭНГ, 1983.-56 с.

57. Гумеров А.Г., Азметов Х.А., Гаскаров Н.Х. и др. Ремонт ослабленных участков нефтепроводов с использованием волокнистых изоляционных материалов // РНТС Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.- 1983.-вып. 10.-С. 7-8.

58. Гумеров А.Г., Хайруллин Ф.Г., Ямалеев K.M., Султанов М.Х. Влияние дефектов на малоцикловую усталость металла труб нефтепроводов (обзор) // Сер. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». ВНИИОЭНГ. 1983.-59 с.

59. Гумеров А.Г., Ямалеев K.M. Характер разрушения металла труб нефтепродуктов при малоцикловом нагружении // Нефтяное хозяйство. -1985. № 6. - С. 46-48.

60. ГОСТ 20911-75. Техническая диагностика. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 14 с.

61. ГОСТ 27.002-83. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 30 с.

62. ГОСТ 1497-73. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М.: Изд-во стандартов, 1977. - 40 с.

63. ГОСТ 25.507-85. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 31 с.

64. ГОСТ 14349-80. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 61 с.

65. ГОСТ 25859-83. Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. М.: Изд-во стандартов, 1983 .-30 с.

66. ГОСТ 25215-82. Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1986.- 8 с.

67. Гумеров Р.Р. Способ повышения трещиностойкости сварных швов элементов и газопроводов при ремонте // Прикладная механика механохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. - № 2. - С. 6-8.

68. Е.И. Дизенко, В.Ф. Новоселов, П.И. Тугунов, В.А. Юдин. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров М.: Недра, 1978. -199 с.

69. Николаева О.И., Журавлев В.Н. Машиностроительные стали: Справочник. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1968. - 347 с.

70. Единая система работ по созданию безопасных условий труда. -М.: Недра. 1978.-212 с.

71. Елпатьевский А.Н., Васильев В.В. Прочность цилиндрических оболочек из армированных материалов. М.: Машиностроение, 1972. - 168 с.

72. Инструкция по восстановлению несущей способности участков нефтепроводов диаметром 273/820 мм с применением высокопрочных стеклопластиков. Уфа, 1988. — 39 с.

73. Инструкция по заварке коррозионных язв металла труб нефтепроводов под давлением: РД 39-30-1119-84. Утв. 16.07.84 г. Введен c01.09.84 г. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - 45 с.

74. Инструкция по приварке заплат и муфт на стенки труб нефтепроводов под давлением перекачиваемой нефти до 2.0 МПа: РД 390147103-330-86. Утв. 11.12.85 г. Введен с 01.03.86 г. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - 49 с.

75. Инструкция по технологии сварки магистральных трубопроводов: ВСН 2-124-80. М.: ВНИИСТ, 1981. - 49 с.

76. Инструкция по отбраковке труб при капитальном ремонте нефтепроводов: РД 39-0147103-334-86. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986.-Юс.

77. Инструкция по ультразвуковому контролю сварных соединений трубопроводов на строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности. М.: ВНИИСТ, 1982. - 32 с.

78. Инструкция по радиографическому контролю сварных соединений трубопроводов различного диаметра: ВСН 2-146-82. М., 1982. - 72 с.

79. Инструкция по ультразвуковому контролю сварных соединений трубопроводов на строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности: ВСН 2-47-81. М, 1982. - 25 с.

80. P.C. Зайнуллин, С.П. Сущев, JI.C. Щепин, P.P. Гумеров. Определение остаточного ресурса трубчатых конструктивных элементов с не-сплошностями / Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003. - 24 с.

81. Зайнуллин P.C., Вахитов А.Г. Оценка ресурса нефтехимической аппаратуры и трубопроводов с обнаруженными при диагностике острыми угловыми переходами. М.: МИБ СТС, 1998. - 24 с.

82. P.C. Зайнуллин, O.A. Бакши, P.C. Абдуллин, А.Г. Вахитов. Ресурс нефтехимического оборудования с механической неоднородностью / М.: Недра, 1998. - 268 с.

83. Зайнуллин P.C., Вахитов А.Г. Влияние предыстории нагружения на ресурс сварных обечаек с острыми переходами. Уфа: ИПК Госсобрания РБ, 1997.-24 с.

84. Зайнуллин P.C., Вахитов А.Г., Тарабарин О.И., Щепин JI.C. Способ оценки трещиностойкости труб // Обеспечение работоспособности трубопроводов: Сб. научн. тр. / Под ред. канд. техн. наук A.C. Надршина. -М.: Недра, 2002. С. 11.

85. Зайнуллин P.C., Хажиев Р.Х., Гильфанов Р.Г., Вахитов А.Г. Оценка пригодности бездействующих труб // Обеспечение работоспособности трубопроводов: Сб. научн. тр. / Под ред. канд. техн. наук A.C. Надршина. М.: Недра, 2002. - С. 13.

86. P.C. Зайнуллин, P.C. Гумеров, Е.М. Морозов и др. Гидравлические испытания действующих нефтепроводов / М.: Недра, 1990. - 224 с.

87. Зайцев К.И. Межотраслевой семинар «Старение трубопроводов, технология и техника их диагностики и ремонта» // Трубопроводный транспорт нефти. 1996. - № 11. - С. 15-18.

88. Зорин Е.Е. Некоторые направления развития методов и средств диагностики конструкций в процессе эксплуатации // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1995. - № 3. - С. 27-30.

89. Ито Ю., Мураками Ю., Хасебэ Н. и др. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: В 2 т. М.: Мир, 1990. — 2 т.

90. Иванцов О.М., Харитонов В.И. Надежность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1978. — 165 с.

91. Куликов Н.В. Эффективность применения труб из стеклопластиков. М.: Недра, 1968. - 72 с.

92. Куслицкий А.Б. и др. Малоцикловая выносливость двухслойной стали в коррозионной среде // Проблемы прочности. 1977. - № 9. - С. 52-54.

93. Лыщенко JI.3. Ремонт линейной части нефтепровода // Нефтяная промышленность. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов: Обзор, информ. ВНИИОЭНГ. 1983 - вып. 4. - С. 34.

94. Лавровский С.К., Мордвин А.П., Бочкарев C.B. Несущая способность и весовая эффективность металлостеклопластиковых оболочек давления // Тр. ин-та / Перм. политехи, ин-т. 1974. - вып. 146. - С. 56-64.

95. Расчетная оценка характеристик работоспособности конструктивных элементов трубопроводов с механохимической неоднородностью: Методические рекомендации (MP ОБТ 9 03). - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003. -14 с.

96. Медведев А.П., Вячин П.Ю., Гумеров P.P. Оценка характеристик остаточной трещиностойкости трубных сталей // Прикладная механика ме-ханохимического разрушения. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. - С. 24-25.

97. Медведев А.П., Гумеров P.P. Влияние схемы напряженного состояния на характеристики малоцикловой повреждаемости труб // Мониторинг и безопасность трубопроводных систем. — Уфа: ТРАНСТЭК, 2004. -№1,- С. 30-32.

98. Технология защиты оборудования и трубопроводов месторождений нефти и газа с повышенным содержанием сероводорода и двуокиси углерода: Методические рекомендации / под ред. А.Г. Гумерова, Л.П. Худяковой. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2003. - 23 с.

99. Магистральные нефтепроводы. Правила капитального ремонта подземных трубопроводов: РД 39-30-297-79. М.: Миннефтепром, 1980. -112 с.

100. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ: СНиП Ш-42-80. М.: Стройиздат, 1981. - 73 с.

101. Макаров Е.В. Защита стеклопластиком труб из углеродистой стали от внешней коррозии // Монтажные и специальные работы в строительстве. 1964.-№ 5. - С. 11-13.

102. Маллинсон Дж. Применение изделий из стеклопластиков в химическом производствах: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Альперина, С.М. Перлина. М., 1973. - 240 с.

103. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести: Учебник для ВУЗов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1975. -398 с.

104. Методика магнитографического контроля сварных стыков трубопроводов. М.: ВНИИСТ, 1969. - 22 с.

105. Машина для формования силовой оболочки МФС 273/530: Тех-нич. описание и инструкция по эксплуатации. Уфа, 1988.

106. Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению. М.: МИР, 1972. - С. 439.

107. Никольс Р. Конструирование и технология изготовления сосудов давления : Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1975. - 464 с.

108. Прохоров Н. Никол. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. М.: Металлургия, 1979. - 242 с.

109. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. — М.: Мир, 1976. 531 с.

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

111. РД 39-0147103-87. Методика определения трещиностойкости материала труб нефтепроводов. — Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987. 39 с.

112. Разработка и применение коррозионостойких стеклопластиков и труб на их основе. М., 1977. - 237 с.

113. Рамеев М.К., Кудояров Г.Ш., Шайхулова З.С., Нисенбеум Я.А. Экономическая эффективность применения антикоррозионного покрытия «пластобит» // Надежность магистральных трубопроводов: Сб. науч. тр. -Уфа: ВНИИСПТнефть. 1978. вып. 22. - С. 90 - 97.

114. Ращепкин К.Е., Гаскаров Н.Х. К вопросу о напряженно-деформированном состоянии подземного магистрального трубопровода состеклопластиковой оболочкой // Тр. ин-та / ВНИИСПТнефть. Уфа, 1976. -вып. 14.-С. 161-167.

115. К.Е. Ращепкин, И.С. Овчинников, Т.Д. Суетинова, 3.JI. Белозе-рова. Обслуживание и ремонт линейной части магистральных нефте- и продуктопроводов / М., 1969. - 341 с.

116. Рогинский С.А., Егоров Н.Г. Влияние натяжения наполнителя на прочность металлических оболочек, армированных стеклопластиком // Механика полимеров. 1966. - № 2. - С. 285-289.

117. С.А. Рогинский, М.З. Канович, М.А. Колтунов. Высокопрочные стеклопластики М.: Химия, 1979. - 143 с.

118. Росато Д.В., Грове К.С. Намотка стеклонитью. М.: Машиностроение, 1969. - 309 с.

119. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-296 с.

120. Рыкалин Н.Н. Тепловые основы сварки. М.: Изд-во АН СССР, 1947.-ч. 1.-326 с.

121. СТП TP 2-04. Технология ремонта конструктивных элементов толстостенного оборудования и газопроводов с трещинами, обнаруженными при диагностике / Л.С. Щепин, P.P. Гумеров, М.М. Велиев. Салават: Салаватнефтемаш, 2004. - 7 с.

122. Собачкин А.С. Исследование параметров режима сварки на трубопроводах, находящихся под давлением // Исследования в области надежности и эффективности эксплуатации магистральных нефтепроводов: Сб. тр. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1986. - С. 78-83.

123. Степнов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М.: Машиностроение, 1972. - 231 с.

124. Столяров Р.Н., Ращепкин К.Е., Гумеров А.Г. Вопросы организации аварийно-восстановительной службы на магистральных нефтепроводах. М.: ВНИИОЭНГ, 1979. - 63 с.

125. И.В. Стрижевский, A.M. Зиневич, К.Н. Никольский и др.; под. ред. И.В. Стрижевского. Защита металлических сооружений от подземной коррозии / — 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Недра, 1981. - 298 с.

126. Тарнопольский Ю.М., Розе A.B. Особенности расчета деталей из армированных пластиков. Рига: Зинатне, 1969. - 284 с.

127. Тарнопольский Ю.М., Кинцис Т.Я. Методы статистических испытаний армированных пластиков. М.: Химия, 1975. - 387 с.

128. Тимербаев Н.Ш. Экспериментальное исследование трубопроводов за пределами упругости при чистом изгибе // Тр. ин-та / ВНИИСПТ-нефть. Уфа, 1973. - вып. XI. - С. 55-59.

129. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1972. - 254 с.

130. В.В.Фролов, В.А.Винокуров и др.; под ред. В.В.Фролова.Теоретические основы сварки: Учебное пособие / М.: Высшая школа, 1970. - 592 с.

131. Сварка и специальная электрометаллургия / Б.Е. Патон, Б.И. Медовар, С.Д. Ландельберг и др. Киев, 1984. - С. 12-33.

132. Перлин С.М., Макаров В.Г. Химическое сопротивление стеклопластиков. — М.: Химия, 1983. 184 с.

133. Пермяков Н.Г. и др. Опыт использования стеклопластиков в зарубежной нефтегазовой промышленности. М.: ВНИИОЭНГ, 1971.-84 с.

134. А. с. 559773 (СССР). Устройство для жидкостной обработки пористых рулонных материалов / Н.Г. Пермяков, Н.Х. Гаскаров, Р.В. Яруллин, Е.М. Филимонов; Опубл. 1977, Бюл. 20.

135. Правила безопасности при эксплуатации магистральных нефтепроводов: РД 39-30-93-78. Баку: ВНИИТБ, 1978. - 31 с.

136. Правила пожарной безопасности при эксплуатации магистральных нефтепроводов. М.: Миннефтепром, 1981. - 26 с.

137. Шабрие Ж.М. Применение бандажированных труб больших диаметров для транспортировки газа под очень высоким давлением // Матер. Сов. Фр. коллок. по пробл. энерг. - М., 1982. - т. 2. - С. 59-66.

138. Шевченко А.А., Власов П.В. Слоистые пластики в химических аппаратах и трубопроводах. М.: Машиностроение, 1971. - 207 с.

139. А.с. № 521023 (СССР). Устройство для нанесения жидких компаундов на наружную поверхность трубопровода в полевых условиях / Е.М. Филимонов, Н.Г. Пермяков, Н.Х. Гаскаров и др.; Опубл. 1976., Бюл. 26.

140. Фрейдин А.С., Молотов Л.П., Зеленев Ю.В. Об оценке долговечности полимерных материалов // Вестник машиностроения. 1979. -№ 7. - С. 4042.

141. Ясин Э.М. О тенденциях изменения оптимальных параметров магистральных нефтепроводов // РНТС. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1977. - № 4. - С. 8-10.

142. Andersen Т., Mosund A. Pipeline reliability: an investigation of pipeline tailure characteristics and analysos of pipelinetailures rates for submarine and cross-country pipelines // J. of Petroleum Technol. 1983. - IV. - V. 35.-No.4.-P.712-717.

143. Chem. Process. 1966. -V. 29. №5. P. 124-125.

144. Kushnerick J. Plastic Polaris Prannend Aircraft and Missiles. No. 2.1. P. 3-7.

145. Ind Petrole en Europe bas-Chimie. 1974. - VIII-IX. - Vol. 42. - No. 453.- P. 71-77.

146. Pipe line Industry J. 1975. - Vol. 42. No. 1. - P. 25-29.

147. Fibre-rein for ced plastics performance worth S12 lillion // Plast. and Rubber Int. 1985. - 10. - No. 4. - P. 16-17.

148. Fono A. Increasing the efficiency of gas transmissions pipelines // Act techn. Acad Scilnt hung. 1966. - 56. - No. 3-4. - P. 333-343.