Оцінка в'язких властивостей пластично деформованих сталей газопроводів

Ю. Д. Петрина; Б. Р. Шуляр; Д. Ю. Петрина; П. Я. Сидор; Р. С. Яким; Т. П. Венгринюк

Автор(и)

Ю. Д. Петрина ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
Б. Р. Шуляр ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
Д. Ю. Петрина ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
П. Я. Сидор Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, 79060, м. Львів, вул. Наукова, 5, тел. (032) 2631400
Р. С. Яким ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
Т. П. Венгринюк ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

Ключові слова:

магістральний газопровід, трубна сталь Х52, деградація, електрохімічні показники, механічні властивості, ударна в’язкість.

Анотація

У вирішенні важливої державної проблеми щодо забезпечення паливно-енергетичного комплексу сировиною
важливу роль відіграють магістральні газопроводи. Їх працездатність забезпечується надійністю
труб, що зі збільшенням термінів експлуатації весь час погіршується. Враховуючи, що більшість газопроводів
перебуває в експлуатації 30 … 40 років, матеріал їх зазнає інтенсивної деградації. Перевантаження,
які можуть виникати внаслідок зсуву оточуючого ґрунту, надмірного згину труби при укладальних роботах
на криволінійній трасі, падінні труб тощо, додатково погіршують стан трубопроводів. Такі чинники утворюють
на окремих ділянках трубопроводів пластично деформовані зони. З перебігом часу вони, як правило,
переростають в тріщини, що мають здатність розвиватися і створювати аварійні ситуації. Тому актуальність
оцінки в’язких властивостей пластично деформованих сталей газопроводів не викликає жодних
сумнівів.
Наведені результати експериментальних досліджень з визначення механічних характеристик пластично
деформованих при перевантаженнях трубних сталей. Спад ударної в’язкості таких сталей зумовлений
зниженням складової роботи поширення тріщини. Збільшення величини попередньої пластичної деформації
зразків сталі Х52 спричиняє спад крутизни кривих холодноламкості.
Показано перспективи використання електрохімічних методів для розвитку неруйнівного методу контролю
ударної в’язкості та статичної тріщиностійкості (K1C) попередньо пластично деформованих
трубних сталей. Деформування стиском величиною відносної деформації 30 % експлуатованої впродовж
тридцяти років трубної сталі Х52 практично не вплинуло на електрохімічні показники матеріалу. Це
пов’язано з вичерпанням запасу пластичності та значною пошкоджуваністю деградованого металу.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1 Перун И.В. Магистральные трубопроводы
в горных условиях / И.В. Перун. – М.: Недра,
1987. – 175 с.
2 Шлапак Л.С. Исследование напряженнодеформированного
состояния сложных участков
трубопроводов в условиях горных Карпат с
целью повышения их эксплуатационной надежности
/ Л.С. Шлапак // Методы и средства
технической диагностики. – 1992. – С. 166–172.
3 Вплив попереднього пластичного деформування
на механічні характеристики сталі
17Г1С-У / Є.І. Крижанівський, В.П. Рудко,
О.О. Онищук, Ю.Д. Петрина // Наукові нотатки
ЛДТУ. – 2003. – Вип. 13. – С. 150–159.
4 Крижанівський Є.І. Механічні характеристики
пластично деформованої трубної сталі
17Г1С / Є.І. Крижанівський, Д.Ю. Петрина,
О.О. Онищук // Машинознавство. – 2005. –
№ 6 (95). – С. 35–38.
5 Вплив локальних пластичних деформацій
на фізико-механічні властивості матеріалу і напружений
стан трубопроводу / Є.В. Харченко,
А.О. Кичма, Р.С. Савула, Г.В. Чумало // Фізикохімічна
механіка матеріалів. – 2013. – № 2. –
С. 43–51.
6 Савула Р.С. Дослідження фізико-механічних
властивостей пластично деформованої трубної
сталі 17Г1С після тривалої експлуатації /
Р.С. Савула // Розвідка та розробка нафтових і
газових родовищ. – 2012. – № 4 (45). – С. 87–92.
7 Відомчі будівельні норми України: ВБН
В.2.3-00018201.04-2000. Розрахунки на міцність
діючих магістральних трубопроводів з дефектами.
– К.: Держнафтогазпром, 2000. – 57 с.
8 ДСТУ-НБВ.2.3.21:2008. Настанова визначення
залишкової міцності магістральних
трубопроводів з дефектами. – К.: Мінрегіонбуд
України, 2008. – 68 с.
9 Романив О.Н. Вязкость разрушения
конструкционных сталей / О.Н. Романив. – М.:
Металлургия, 1979. – 176 с.
10 Механика разрушения и прочность материалов:
Справочное пособие: в 4-х т., под
ред. В.В. Панасюка. – К.: Наукова думка, 1988.
– 435 с. Том 3. Характеристики кратковременной
трещиностойкости материалов и методы их
определения / С.Е. Ковчик, Е.М. Морозов.
11 ГОСТ 1497-61. Металлы. Метод испытания
на растяжение. – М.: Изд. Стандартов,
1961. – 12 с.
12 ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытаний
на ударный изгиб при пониженной, комнатной
и повышенной температурах. – М.: Изд.
Стандартов, 1982. – 11 с.
13 Оцінювання експлуатаційної деградації
сталей магістральних нафтогазопроводів методами
електрохімічних досліджень / Д.Ю. Петрина,
Ю.Д. Петрина, Б.Р. Шуляр [та ін.] //
Методи та прилади контролю якості. – 2012. –
№ 2 (29). – С. 138–145.
14 In-service degradation of gas trunk pipeline
X52 steel / G. Gabetta, H.M. Nykyforchyn,
E. Lunarska et al // Physicochemical Mechanics of
Materials. – 2008. – № 1 (44). - C. 88–99.
15 Никифорчин Г.М. Деградація властивостей
сталей магістральних газопроводів упродовж
їх сорокарічної експлуатації / Г.М. Никифорчин,
О. Т. Цирульник, Д. Ю. Петрина,
М. І. Граділь // Проблемы прочности. – 2009. –
№ 5. – С. 66–72.
16 Гуляев А.П Ударная вязкость и хладноломкость
конструкционной стали / А.П. Гуляев.
– М.: Машиностроение, 1969. – 69 с.
17 Петрина Д.Ю. Експериментальна оцінка
механічних властивостей сталі 17Г1С тривало
експлуатованих магістральних газопроводів /
Д.Ю. Петрина // Науковий вісник ІФНТУНГ. –
2010. – № 1 (23). – С. 84–91.
18 Цирульник О.Т. Оцінювання електрохімічними
методами експлуатаційної деградації
низьколегованих та алюмінієвих сплавів /
О.Т. Цирульник // Машинознавство. – 2008. –
№ 6. – С. 19–25.