Введение к работе
з Актуальность работы
В соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21 07 1997 г № 116-ФЗ нефтепроводы относятся к категории опасных производственных объектов Отказы магистральных нефтепроводов приводят к полному или частичному прекращению перекачки, нарушению нормальной работы промыслов, нефтеперерабатывающих заводов и нефтебаз Они сопровождаются разливами нефти, наносят значительный ущерб окружающей среде, способны привести к взрывам и пожарам с катастрофическими последствиями
Анализ условий эксплуатации магистральных нефтепроводов показал, что наряду со статическими труба испытывает и циклические нагрузки, вызванные изменением температуры и режимов перекачки При одновременном воздействии таких нагрузок и коррозионной среды металл труб может работать в условиях малоцикловой коррозионной усталости В результате этого повышается склонность металла труб к хрупкому и замедленному разрушению вследствие накопления дефектов, внутренних микронапряжений, структурных изменений металла, возникновению и развитию усталостных трещин
Вопросы безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов в значительной мере решаются за счет применения современных технических средств неразрушающего контроля, в том числе методов внутритрубной диагностики, которые ориентированы на обнаружение несплошностей материала Для выявления таких дефектов в ферромагнитных материалах широко применяют магнитные методы контроля, в основе которых лежит намагничивание их постоянным магнитным полем
После проведения магнитной дефектоскопии металл труб длительное время работает в намагниченном состоянии в присутствии коррозионной среды Так как магистральные нефтепроводы не имеют внутренней заводской изоляции, то возможно изменение условий взаимодействия металла, имеющего остаточную намагниченность, с коррозионно-активными компонентами транс-
изоляции - с высокоминерали-
4 портируемого продукта, а нарушение внешней зованными грунтовыми средами
При сочетании вышеприведенных условий эксплуатации и остаточной намагниченности после проведения внутритрубной магнитной дефектоскопии открытым остается вопрос о возможном изменении механических характеристик металла (прочности и пластичности) по отношению к их сертифицированным значениям, трещиностойкости и коррозионной стойкости В связи с этим проблема влияния постоянного магнитного поля на безопасность эксплуатации магистральных нефтепроводов является актуальной
Цель работы: установить влияние постоянного магнитного поля на безопасность эксплуатации магистральных нефтепроводов после проведения внутритрубной магнитной дефектоскопии
Основные задачи исследований:
1 Исследовать влияние постоянного магнитного поля на прочность и пла
стичность стали 17Г1С
Изучить влияние постоянного магнитного поля и термомагнитной обработки на скорость коррозии стали 17Г1С
Определить параметры циклической трещиностойкости стали 17Г1С при одновременном воздействии постоянного магнитного поля и 3 % NaCl
Определить ресурс безопасной эксплуатации магистрального нефтепровода из стали 17Г1С после проведения магнитной дефектоскопии
Научная новизна:
Установлено повышение ресурса безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов, работающих в условиях действия циклических нагрузок и коррозионных сред, из стали 17Г1С после воздействия на нее постоянным магнитным полем при проведении внутри грубной магнитной дефектоскопии
Выявлено повышение усталостной долговечности стали 17Г1С на воздухе и в 3 % NaCl при воздействии постоянным магнитным полем
Установлено снижение скорости коррозии стали 17Г1С в 0,9 н H2S04 при воздействии внешним магнитным полем и после проведения ее термомаг-
5 нитной обработки
Практическая значимость и реализация результатов работы
Полученные номограммы для расчета ресурса безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов используются в работе ЗАО Н1Ц «ТЕХНОЛОГИЯ, ЭКСПЕРТИЗА и НАДЕЖНОСТЬ», а также в учебном процессе студентами специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств» УГНТУ в курсе «Механика разрушения конструкционных материалов» и при дипломном проектировании
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Прикладная синергетика - II» (г Уфа, октябрь 2004 г ), научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках VI Конгресса нефтегазопромышленников России (г Уфа, май 2005 г ), 54, 56, 57-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г Уфа, апрель, 2003, 2005, 2006 гг), Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2005» (г Уфа, 2005 г), VI научно-технической конференции молодежи ОАО «Северные магистральные нефтепроводы» акционерной компании по транспорту нефти «Транснефть» (г Ухта, декабрь 2005 г), VII специализированной выставке-конференции «ПРОМЭКСПО - 2006» (г Уфа, февраль 2006 г)
Публикации
По результатам выполненных исследований опубликовано 7 научных работ
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и трех приложений, изложена на 115 страницах машинописного текста, содержит 22 таблиц, 40 рисунков, библиографический список из 104 наименований
6 I
