Cтраница 3
Одним из наиболее важных механических свойств является трещиностойкость металла в условиях статических и циклических нагрузок. Практически все механические характеристики ( предел текучести и прочности, запас пластичности и др.) со временем изменяются. На интенсивность старения сильно влияет коррозия. В частности, сероводородное наводороживание значительно снижает запас пластичности и параметры циклической трещиностойкости, в результате чего сокращается долговечность и ресурс трубопровода. [31]
Одним из наиболее важных механических свойств является трещиностоикость металла в условиях статических и циклических нагрузок. Практически все механические характеристики ( предел текучести и прочности, запас пластичности и др.) со временем изменяются. На интенсивность старения сильно влияет коррозия. В частности, сероводородное наводороживание значительно снижает запас пластичности и параметры циклической трещиностойкости, в результате чего сокращается долговечность и ресурс трубопровода. [32]
Но при выборе запаса по прочности и особенно по ресурсу практически не учитываются точность измерений и расчетов, а также уровень качества труб, культура производства работ и другие особенности, влияющие на разброс результатов. Обоснования этого запаса практически нет. Скорее, это следует из испытаний на ресурс, выполненных на разных образцах и изделиях. Но в данной работе речь идет о расчетах, а не о ресурсных испытаниях. Поэтому необходимо уметь не только рассчитывать прочность и ресурс трубопроводов с дефектами, но важно также оценить точность этих расчетов, насколько результаты расчетов можно использовать при эксплуатации таких ответственных и опасных объектов, как магистральные нефтепроводы. [33]
Данный метод может быть использован в дополнение к традиционному расчету, изложенному в предыдущем разделе. При этом в формулу (1.144) следует подставлять верхнюю оценку средней скорости коррозии аср. После проведения двух расчетов в качестве действительного значения остаточного ресурса следует принимать минимальную из полученных оценок. Результаты расчетов по обоим методам становятся вполне сопоставимыми, если они выполнены по линейной модели и скорость износа стенки в обоих случаях принималась постоянной. Линейная модель износа достаточно широко используется на практике при расчете ресурса трубопроводов. [34]
Известно влияние механических напряжений на коррозионную стойкость металлов. Однако в существующих методах расчета на прочность трубопроводов этот фактор учитывается лишь при выборе материала. При этом запас на коррозионный износ устанавливается преимущественно по коррозионной стойкости ненапряженного металла. Одна из причин этого - отсутствие надежной расчетной зависимости между величиной действующего напряжения и скоростью коррозии, особенно в условиях, когда металл испытывает плоское и объемное напряженное состояние, характерное для работы трубопроводов. С другой стороны, коррозионное воздействие на металл способствует возрастанию степени напряженности стенок труб и дальнейшему интенсифицированию коррозионных процессов ( подобно автокаталитическому процессу), что приводит к резкой потере ресурса трубопроводов. Особенно этот факт характерен для работы нефте-газопромысловых объектов. [35]
В процессе эксплуатации нефтепроводов возможны технологические и аварийные отключения насосных агрегатов или изменение режима их работы. Вызываемые этим колебания давления в трубопроводе приводят к циклическому изменению напряжений в теле трубы. При одновременном действий коррозионной среды в зонах концентраторов напряжений возникают условия для малоцикловой коррозионной усталости металл труб. На первой стадии происходит накопление микроповреждений кристаллической решетки вследствие движения дислокаций и последующего зарождения трещины. На второй стадии трещина стабильно растет до критического размера и переходит в третью стадию механического разрыва. Продолжительность каждой стадии зависит от напряженного состояния металла труб, частоты изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, действия коррозионных сред и поляризации металла при катодной защите магистральных нефтепроводов. Таким образом, для оценки истинного ресурса трубопровода необходимо учитывать циклический характер изменения напряженного состояния металла и особенности коррозионного разрушения сварных соединений. [36]