Керівник - д.т.н., професор Горбатенко В.П.

E-Mail: Kosarevitch@ukr.net

• ВСТУП
• 1 ОСНОВНІ ВИМОГИ ДО ВИСОКОМІЦНИХ СТАЛЕЙ , ПРИЗНАЧЕНИХ ДЛЯ  ВИГОТОВЛЕННЯ ГАЗО- ТА НАФТОПРОВІДНИХ ТРУБ
• 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ ПОКАЗНИКІВ   ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ  ТРУБНИХ СТАЛЕЙ ТА ЇХ ЗВ'ЯЗОК З ХАРАКТЕРИСТИКАМИ СТРУКТУРИ
• 3 ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ КОНТРОЛЬОВАНОЇ ПРОКАТКИ НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ПОКАЗНИКИ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ ВИСОКОМІЦНИХ ТРУБНИХ СТАЛЕЙ
• ВИСНОВКИ
• ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

ВСТУП

         Інтенсивний розвиток нафтогазової промисловості, необхідність реконструкції та прокладки нових трубопроводів для транспортування нафти й газу оприділяє напрямок розвитку вітчизняної металургії. В   останні десятиліття, спираючись на більш досконалих знаннях в області фізичного металознавства та металургічних технологій, було зроблено суттеві розробки по виготовленню сталей нових систем легування  для нафтогазопровідних труб великого діаметру.

 1    ОСНОВНІ ВИМОГИ ДО ВИСОКОМІЦНИХ СТАЛЕЙ , ПРИЗНАЧЕНИХ ДЛЯ  ВИГОТОВЛЕННЯ ГАЗО- ТА НАФТОПРОВІДНИХ ТРУБ

          Встановлення причин, природи та механізму руйнувань нафтогазопровідних труб дозволяє знову розглянути питання, наскільки вимоги, що висуваються до металу нафтогазопровідних труб, забезпечує надійну роботу магістральних трубопроводів.

          У СНіП 2.05.06-85 задаються  вимоги до металу труб:  відношення σ_Т/σ_В металу труб повинно бути не більше 0,80 при виготовленні їх з низьколегованих сталей, 0,85 – з дисперсійно твердіючих й термозміцнених сталей та 0,90 – зі сталей після контрольованої прокатки; відносне подовження  δ - в межах 20 % в залежності від марки сталі.

          Встановлено, що безаварійна експлуатація магістрального трубопроводу залежить не тільки від  характеристик міцності металу, але й від його спиранню крихкому руйнуванню. Ударная в'язкість – найбільш розповсюджений показник сталі, що характеризує її спирання крихкому руйнуванню. У вимогах до металу труб цей показник введено тому, що в магістральному трубопроводі є ряд умов для переходу металу в крихкий стан.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ ПОКАЗНИКІВ   ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ  ТРУБНИХ СТАЛЕЙ ТА ЇХ ЗВ'ЯЗОК З ХАРАКТЕРИСТИКАМИ СТРУКТУРИ

            Дослідження тріщиностійкості чи спирання металу труб діючих магістральних нафтогазопроводів крихкому руйнуванню є актуальною проблемою як з точки зору знаходження раціональної загрузки  експлуатуємих трубопроводів, так і оцінки їх остаткового ресурсу. В металі  довго експлуатуємих труб завжди є втомлювані тріщини, що з часом розвиваються. Всі стандартні механічні параметри, які використовуються під час розрахунку труб на міцність, не враховують виникших тріщин, їх небезпечність, тоді як будь-які руйнування металу трубопроводів (крім корозійних та эрозійних) з'являються через виникнення та зрост тріщин.

Характеристики спирання руйнуванню ( К_IC, K_C, δ_C, I ) оприділяють тріщиностійкість металу – його здатність працювати в конструкції з тріщиною. Використання цих характеристик як критеріїв конструкційної міцності, дозволило вирішити ряд задач, які не піддавались вирішенню з використанням традиційних  характеристик міцності.

3 ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ КОНТРОЛЬОВАНОЇ ПРОКАТКИ НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ПОКАЗНИКИ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ ВИСОКОМІЦНИХ ТРУБНИХ СТАЛЕЙ

            При реалізації контрольованої прокатки параметрами, що змінюються є температура нагріву, температура деформації, в часності, закінчення деформації, сумарний й однократний (за 1 пропуск) ступінь обжаття, швидкість прокатки, кількість пропусків та тривалість пауз між ними, режими післядеформаційного охолодження.

          Ефект контрольованої прокатки пов'язано не тільки зі здрібненням зерна, але й з виникненням стійкої субструктури, причому  в багатьох випадках  вплив субструктури є  сильнішим.

ВИСНОВКИ

                Складні  умови розробки нафтових й газових місценароджень й необхідність більш надійного й економічного їх транспортування по трубопроводам з місця добичі до споживача стають движучою силою для розрабки нових сталей й технологічного процесу їх виробництва. Для здійснення цих задач розвиток трубного виробництва буде продовжуватись в ХХI столітті з більш високою ефективністю.

Для вирішення  задачі безаварійної эксплуатації магістральних нафто- й газопроводів необхідно детальне вивченне процесів руйнування металу труб, закономірностей змінення тонкої структури та властивостей трубних сталей при довгій експлуатації нафтопроводів.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

           1. Шафигин Е.К., Степашин А.М., Александров С.В., Гаврилов А.В. Освоение производства листового проката класса прочности К52 для сварных газонефтепроводных труб из дисперсионно-упрочняемых сталей// Металлург.- 2000, № 2.- С.43-46.

          2. Разработка и технологический процесс производства трубных сталей в ХХI веке/ Ю.И.Матросов,   Ю.Д.Морозов,  А.С.Блолтов,    Ф.Хайстеркамп// Сталь.- 2001,  № 4.- С. 58-62.

          3. Пантелеенко В., Овчинников Н., Семенов С. Особо чистый металл// Металл.- 2000, № 1.- С. 62-67.

          4. Трещиностойкость металла труб нефтнпроводов/ А.Г.Гумеров, К.М.Ямалеев, Г.В.Журавлев, Ф.И.Бадиков.- М.: Недра, 2001.- 231 с.

          5. Анучкин М.П. Прочность сварных магистральных трубопроводов.- М.: Гостоптехиздат, 1963.- 196 с.

          6. Ямалеев К.М. Старение металла труб в процессе эксплуатации нефтепроводов.- М.: Изд. ВНИИОЭНГ, 1990.- 64 с.

          7. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы/ Госстрой СССР.- М.: Госстрой СССР, 1985.- 52 с.

          8. Морозов Ю.Д., Эфрон Л.И., Шафигин Е.К., Степашин А.М. Перспективы развития производства штрипса класса прочности К60 для газопроводных труб диаметром 1420 мм в условиях ОАО НОСТА// Металлург.- 2000, № 2.- С. 33-36.

          9. Матросов Ю.И., Литвиненко Д.А., Голованенко С.А. Сталь для магистральных газопроводов.- М.: Металлургия, 1989.- 288 с.

          10. Голованенко С.А., Фонштейн Н.М. Двухфазные низколегированные стали.- М.: Металлургия, 1986.- 207 с.

          11. Остсемин А.А., Дильман В.Л. Трещиностойкость и ударная вязкость прямо- и спиральношовных труб// Сталь.- 2001, № 10.- С. 44-49.

          12. Bonomo F., Bramanter M., Spedaletti M.// Int. conf. on Fracture Mechanics. Rome, 1980.- P. 567-578.

          13. Maxey W.A., Kiefner J.F., Eiber R.S.//Proc. of the 12-th World Gas Conf. Int. Gas. Union. Paris, 1973.- P. 66-72.

          14. Poynton W.A.// Symp. Grack propag in pipelines Newcastle upon Tyne. England, 1974.- P. 120-132.

          15. Seifert K.// Zvaranie, 1985.- V.34.- №8.- Р. 230-238.

          16. Оценка анизотропии механических свойств и трещиностойкости листов и труб большого диаметра/ В.М. Дорохин, В.П. Горбатенко, Ю.Д. Морозов,              Г.А. Филиппов// Сталь.- 2001, № 1.- С. 65-69.

          17. Золоторевский В.С. Механические свойства металлов.- М.: Металлургия, 1983.- 272 с.

          18. Контролируемая прокатка/ В.И. Погоржельский, Д.А. Литвиненко,         Ю.И. Матросов, А.В. Иваницкий.- М.: Металлургия, 1979.- 184 с.

          19. Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов.- М.: Металлургия, 1977.- 432 с.

          20. Прокатка толстых листов/ П.И. Полухин, В.И. Клименко, В.П. Полухин и др.- М.: Металлургия, 1984.- 288 с.

          21. Матросов Ю.И., Филимонов В.Н., Бородкина М.М., Григорьева Т.М. Влияние контролируемой прокатки на механические свойства, структуру и характер разрушения стали 09Г2// Металлы.- 1980, № 5.- С. 99-104.

          22. Проблемы совмещения горячей деформации и термической обработки стали/ А.А. Баранов, А.А. Минаев, А.Л. Геллер, В.П. Горбатенко.- М.: Металлургия, 1985.- 128 с.

          23. Масахиро М.- Тэцу то хаганэ, 1980.- № 4.- С. 593.

          24. Матросов Ю.И., Насибов А.Г., Голиков И.Н. Свойства малоперлитных сталей с ванадием и ниобием после контролируемой прокатки// Металловед. и терм. обработка металлов.- 1974, № 1.- С. 27-34.

          25. Матросов Ю.И., Филимонов В.Н. Повышение свойств низколегированной стали с микродобавками ниобия, ванадия и титана путем контролируемой прокатки// Черная металлургия. Бюл. НТИ.- 1981, №9.- С. 51-53.

          26. Бабич В.К. Влияние различных факторов на закаливаемость и прокаливаемость низкоуглеродистой конструкционной стали// Повышение свойств и эксплуатационной надежности термически обработанного проката/ М.: Металлургия, 1988.- С. 6-9.

          27. Гольдштейн М.И., Емельянов А.А., Пышминцев И.Ю. Упрочнение малоуглеродистых сталей// Сталь.- 1996, № 6.- С. 53-58.

          28. Савенков В.Я., Атаманенко В.А., Липунов Ю.И., Тихонюк Л.С. Влияние ускоренного охлаждения с нормализационного нагрева на механические свойства стали 09Г2С// Повышение свойств и эксплуатационной надежности термически обработанного проката/ М.: Металлургия, 1988.- С. 64-66.

          29. Большаков В.И., Рычагов В.Н., Пилипченко Ю.И., Лебедь О.В. Улучшаемые малоперлитные стали со структурой игольчатого феррита// Повышение свойств и эксплуатационной надежности термически обработанного проката/ М.: Металлургия, 1988.- С. 19-22.

          30. Поздняков Л.Г. Повышение надежности магистральных трубопроводов путем термического упрочнения труб// Черная металлургия. Бюл. НТИ.- 1983, № 10.- С. 18-28.