Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Науково-прикладні основи забезпечення експлуатаційної надійності промислових трубопроводів при низьких температурах
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Науково-прикладні основи забезпечення експлуатаційної надійності промислових трубопроводів при низьких температурах

Анотації 

Чернов В.Ю. Науково-прикладні основи забезпечення експлуатаційної надійності промислових трубопроводів при низьких температурах.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.13 - нафтогазопроводи, бази та сховища. - Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. Івано-Франківськ, 2003.

   Дисертація присвячена питанням забезпечення надійності промислових трубопроводів, що працюють у суворих кліматичних і природно-геологічних умовах. В дисертації вироблено єдиний підхід щодо вирішення важливої науково-технічної проблеми, спрямованої на розробку високоефективних технологічних процесів і матеріалів для виготовлення трубних сталей та їхнього зварювання, а також методів підвищення надійності й експлуатаційної довговічності в корозійно-активних середовищах при низьких температурах (до –60 0С).
   В рамках розробки цієї концепції досліджено природу і механізм вуглекислотної корозії трубопроводів в умовах взаємодії з агресивними продуктами. Вивчено причини і встановлено механізм локальної корозії зварних нафтопроводів. Розроблено математичні моделі корозійних процесів і прогнозних оцінок працездатності промислових трубопроводів. Вивчено ступінь впливу водню на механізм корозійного розтріскування під напруженням, індукованого ним розшарування металу труб, і створено електрохімічні моделі механізмів вказаних видів руйнування. Розроблено науково обґрунтовані практичні рекомендації з підвищення корозійної тріщиностійкості трубних сталей та їхніх зварних з’єднань, а також технологічної міцності. Досліджено і встановлено оптимальний хімічний склад металу труб нафтового сортаменту і способи, що забезпечують їхню високу тріщино- і холодотривкість. Розроблено нові марки сталей для виготовлення промислових труб, проведено випробування їхніх властивостей, організовано дослідно-промислову перевірку і впровадження на промислах. Розроблено і впроваджено новий електрод для зварювання кореневих швів монтажних стиків в будь-яких просторових положеннях, проведено випробування зварювально-технологічних показників і характеристик з’єднань.
   Ключові слова: промислові трубопроводи, корозійна стійкість, трубні сталі, зварні з’єднання, агресивні середовища, механічні властивості, експлуатаційна надійність.

Чернов В.Ю. Научно-прикладные основы обеспечения эксплуатационной надежности промысловых трубопроводов при низких температурах.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.13 - нефтегазопроводы, базы и хранилища. - Ивано - Франковский национальный технический университет нефти и газа. Ивано-Франковск, 2003.

   Работа посвящена актуальным вопросам обеспечения эксплуатационной надежности промысловых трубопроводов, работающих в суровых климатических и природо - геологических условиях.
   Целью работы является разработка научно-прикладных основ повышения эксплуатационной надежности промысловых трубопроводов для суровых климатических условий.
   В первом разделе проанализированы причины снижения коррозионной стойкости нефтепроводов Самотлорского месторождения и отмечено, что главной из них является образование приповерхностных микротрещин, вызванных фазовыми напряжениями, являющимися результатом локального разогрева приповерхностных объемов металла до температур аустенизации под действием дробеструйной обработки.
   Для предотвращения значительных деформаций и разогревов во втором разделе усовершенствована технология дробеструйной обработки поверхности труб, что позволило эффективно защитить их от канавочной и питтинговой коррозии.
   Изучены природа и механизм углекислотной коррозии трубных сталей нефтяного назначения в широком интервале изменения температур, давлений и концентраций О2, СО2 и Н2S, что позволило по-новому оценить влияние этих компонентов на ее кинетику и впервые сформулировать научно обоснованные принципы повышения коррозионной стойкости трубных сталей, эксплуатируемых в агрессивных средах, содержащих О2, СО2 и Н2S.
   Впервые установлено, что высокая стойкость против общей и питтинговой коррозии, сульфидного коррозионного разрушения под напряжением низколегированных сталей и сварных соединений достигается путем их экономного модифицирования микродобавками, которые благоприятствуют глубоким структурно-фазовым превращениям, тормозящим процессы коррозионных повреждений. Установлено оптимальное содержание модификаторов.
   Разработаны и предложены математические модели численного прогнозирования величин основных показателей коррозионных процессов основного металла и сварных соединений, эксплуатируемых в агрессивных СО2- и Н2S-содержащих средах под напряжением. Указанные модели могут использоваться для инженерных расчетов и прогнозных оценок эксплуатационного ресурса сварных металлоконструкций нефтегазовых объектов, а также сопротивления нефтегазопроводов образованию трещин, вызванных статической водородной усталостью. В их основу положен механизм водородного охрупчивания металла, контактирующего с сероводородсодержащей средой, учитывающий особенности старения стали и содержание растворенного в ней водорода.
   В третьем разделе разработаны научно обоснованные практические рекомендации для повышения технологической прочности промысловых трубопроводов, состоящие в выборе оптимального технологического варианта сварки с использованием термокинетических диаграмм свариваемых сталей, на которые нанесены кривые охлаждения с указанием обеспечиваемой при этом твердости. Такой подход гарантирует получение требуемых механических и служебных свойств сварных соединений при отсутствии вероятности образования холодных трещин в широком интервале температур (до –60 0С).
   В четвертом разделе на базе комплексных механических, коррозионных и металлографических исследований установлены оптимальные концентрации модифицирующих микродобавок, при введении которых в низколегированную сталь и сварной шов увеличиваются характеристики вязкости разрушения и показатели хрупкой прочности и трещиностойкости металла.
   Проанализирована контролирующая роль неметаллических включений (оксидов и оксисульфидов) глобулярной формы в процессе хрупкого разрушения хладостойкой стали, экономнолегированной Ni, Mo, V, РЗЭ, ЩЗЭ и Zr. Указанные элементы способствуют измельчению микроструктуры, а РЗЭ, ЩЗЭ и Zr, кроме этого, и частиц второй фазы. Неметаллические включения являются источниками зарождения субмикротрещин на границах зерен и ограничивают тем самым возможность повышения запаса вязкости металла. Полученные результаты способствовали разработке металлургических основ повышения хрупкой прочности трубных сталей при низких температурах (до –60 0С).
   В пятом разделе сформулирована основная концепция создания универсальных электродов с улучшенными сварочно-технологическими свойствами, предназначенных для выполнения корневых швов трубопроводов в монтажных условиях, в основу которой положены принципы выбора оптимального содержания и соотношения основных газошлакообразующих компонентов (СаСО3, СаО, СаF2, SiO2, TiO2) и ферросплавов (FeMn, FeSi, FeTi). При этом первоочередными задачами были необходимость получения высоких эксплуатационных характеристик электродов и качество формирования шва при сварке в различных пространственных положениях и переменном монтажном зазоре (от 0 до 7 мм) в условиях низких температур (до –60 оС).
   Разработаны новые марки углеродистой (сталь 20А) и низколегированной (08ХМЧА) сталей для изготовления нефтегазопроводных труб с повышенными коррозионными и хладостойкими свойствами, которые успешно прошли опытно-промышленные испытания на нефтяных промыслах ОАО “Нижневартовскнефтегаз” и рекомендованы для внедрения. Организовано их опытно-промышленное производство на основных заводах-изготовителях трубной продукции нефтегазового назначения.
   Экономический эффект от внедрения в строительство нефтепроводов труб с повышенными коррозионно-механическими показателями составляет (в тыс.руб. на 1 км трубопровода): при газлифтной добыче нефти - 319,6 (Ø 114 мм); 655,0 (Ø 219 мм); 1509,3 (Ø 420 мм); при механизированной эксплуатации скважин - 298,7 (Ø 114 мм); 517,1 (Ø 219 мм); 1120,5 ( Ø420 мм).
   Ключевые слова: промысловые трубопроводы, коррозионная стойкость, трубные стали, сварные соединения, агрессивная среда, механические свойства, эксплуатационная надежность.

Chernov V.Yu. Scientifically-applied guaranteeing bases of operational reliability of industrial conduits attached to low temperatures. Manuscript.

The thesis for a doctor’s degree achievement in speciality 05.15.13- oil gas pipelines, bases and depositories. Ivano – Frankivsky National Technical University of Oil and Gas. Ivano – Frankivsk, 2003.

   The thesis is devoted to the problem of reliability guaranteeing of industrial conduits working in strict climatic and naturally-geologic conditions. In dissertation produced one approach as for settlement of important scientific and technical problem, directed on development of high-effective technological processes and materials for making trumpet steels and their welding and reliability rise methods operational longevity in corrosively-active environments attached to low temperatures (to –60 0С).
   Within the frameworks development of this conception inquired into nature and mechanism carbon acid of conduits corrosion in interaction conditions with aggressive products. Learned the causes and set a mechanism of local corrosion of welding pipelines. Developed the mathematical models of corrosive processes and prognosis estimations of industrial conduits. Defined an influence degree to hydrogen on mechanism of sulfite stress corrosive cracking under effort (SSCC), pipes stratification (HIC) induced by it, and created the mechanisms models of stated destruction appearances. Developed scientifically ground practical rise recommendations corrosive crack firm trumpet steels and their welding compounds, and also technological stoutness. Explored and set optimum chemical pipes storage of petroleum assortment, contents to hydrogen and realization methods, that provides high crack- and cold firm. Developed new recognitions steels for making of industrial pipes, seen out test of their properties, organized experienced-industrial verification and inculcation on trades. Developed and inculcated a new electrode for welding of root seams of assembly joints, seen out test of welding-technological indexes and compounds descriptions.
   Key words: industrial conduits, corrosive steadiness, trumpet to steel, welding compounds, aggressive environment, mechanical properties and operational reliability.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Науково-прикладні основи забезпечення експлуатаційної надійності промислових трубопроводів при низьких температурах

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!