Оценка опасности дефектов сплошности сварных соединений стальных трубопроводов по результатам дефектоскопии металла

Р. В. Загидулин, Т. Р. Загидулин, В. Р. Мардамшин, Т. А. Бакиев

Аннотация


Введение Для длительно эксплуатирующихся стальных трубопроводов стресс-коррозионные трещины и дефекты сплошности сварных соединений создают большие риски. Они являются концентраторами механических напряжений и обладают способностью быстро развиваться в металле (часто непредсказуемо), приводя к неожиданному разрушению металла стальной трубы. Цели и задачи Проанализировать дефекты сплошности сварных соединений стальных трубопроводов. Методы Исследование дефектов сплошности в сварных швах, которые были выявлены при ультразвуковом контроле стальных труб. Проведены гидравлические испытания на стенде в виде двухтрубной плети, изготовленной из стальных труб бывшего в эксплуатации магистрального газопровода, на усталостную долговечность и статическую прочность металла. Результаты Исходя из основ механики разрушения показано, что в зависимости от ориентации дефектов сплошности относительно действующих нагрузок в металле, дефекты, имеющие одинаковые формы и линейные размеры, создают разные концентрации механических напряжений при вершине дефекта, то есть имеют разную опасность для стальной трубы. Проанализирована возможность оценки опасности дефектов сплошности сварного шва, выявленных при ультразвуковой дефектоскопии стальных труб, на основе диагностической информации, получаемой в результате обработки сигналов ультразвукового дефектоскопа. Показано, что эта информация о примерной форме, линейных размерах и месторасположении дефекта сплошности в сварном шве содержит большую неопределенность. Она не позволяет определять величину коэффициента интенсивности напряжений и поле напряжений около граней дефекта сплошности, на основе разработанных расчетных моделей механики разрушения, с требуемой для практики технической диагностики надежностью. Показано, что оценка опасности дефекта сплошности в ультразвуковой дефектоскопии, путем ведения порогового уровня для эквивалентной площади отражателя, не является достаточной.

Ключевые слова


steel pipeline;metal continuity defect;welded joint;ultrasonic control;magnetic control of the metal stress state;stress intensity factor;mechanical stress indicator;стальной трубопровод;дефект сплошности металла;сварное соединение;ультразвуковой контроль;магнитный контроль напряженного состояния металла;коэффициент интенсивности напряжений;индикатор механического напряжения;

Полный текст:

PDF

Литература


Миторхин М.Ю., Велиюлин И.И., Касьянов А.Н. и др. Анализ средств и технологий технического диагностирования и отбраковки труб при проведении капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов ОАО «Газпром» // Территория Нефтегаз. 2010. № 12. С. 57-60

СТО Газпром 2-2.3-095-2007. Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов. М.: ОАО «Газпром», 2008. 43 с

Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989. 624 с

Партон В.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990. 240 с

Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. Ч. 1. Новосибирск: Наука, 2005. 494 с

Николаева Е.А. Основы механики разрушения. Пермь: Изд-во Пермского государственного технического университета, 2010. 103 с

Неразрушающий контроль: справочник: в 7 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2004. Т. 6: Магнитные методы контроля. 832 с

Конструкционные материалы: справочник / Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. 688 с

ГОСТ Р 55724-2013. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

Мардамшин В.Р., Бакиев Т.А., Загидулин Т.Р., Загидулин Р.В. Исследование возможности магнитного контроля напряженного состояния металла и сварных соединений стальных трубопроводов // Нефтегазовое дело. 2018. Т. 16, № 2. С. 139-146

Загидулин Т.Р., Загидулин Р.В. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния металлоконструкций индикатором механического напряжения металла ИН-02 сканирующего типа // Нефтегазовое дело. 2017. Т. 15, № 4. С. 143-149




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2018-6-130-139

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) Р. В. Загидулин, Т. Р. Загидулин, В. Р. Мардамшин, Т. А. Бакиев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.