Дослідження впливу корозійних дефектів на довговічність магістральних нафтопроводів

Анотація

Задля забезпечення енергетичної безпеки України стратегічнo значущою є безаварійна робота нафтотранспортної системи. Однак, проблема забезпечення надійної експлуатації цієї системи загострюється через значний термін експлуатації окремих її об’єктів, зокрема нафтогазопроводів. Так, деградація властивостей матеріалу труб внаслідок корозійних та ерозійних процесів, яка підсилюються впливом змінних у часі навантажень, загрожує виникненням аварій. Сьогодні у світовій практиці використовують різноманітні способи зміцнення дефектних ділянок трубопроводів: встановлення сталевих, пластикових, склопластикових та підсилюючих композиційних муфт, намотування пружної композиційної стрічки тощо. Для дослідження впливу мікротріщин, корозійних та ерозійних дефектів на матеріалі труб  проведено натурні випробування дефектної ділянки труби з нафтопроводу “Дружба” ПАТ “Укртранснафта” (матеріал – сталь 17ГС), зміцненої бандажами з аналогічного матеріалу. В результаті досліджень за допомогою установки УИ1/200 ЦК визначено тиск її руйнування. У ході випробовувань для визначення деформацій труби застосовували тензометрування. Порівняння експериментальних та натурних величин напружень підтвердило, що встановлення бандажів на дефектних ділянках трубопроводу є ефективним засобом для подовження терміну його експлуатації. Для більш точного та ґрунтовного аналізу надійності та довговічності нафтопроводів проведено дослідження дефектних їх частин у місці розриву. На моделях-“вирізках” із трубопроводу було виявлено корозійні дефекти глибиною до 5 мм (що складає приблизно 55% втрати металу), проте руйнування труби відбулося не по цих дефектах, а по дефекті типу тріщина. Для отримання профілю дефекту з моделі-"вирізки", проведено сканування за допомогою закріпленого на пересувному штативі давача, під’єднаного до комп’ютера через АЦП.

На наступному етапі досліджень моделей-“вирізок” шляхом аналізу натурних кінетичних кривих пошкоджуваності оцінено залишковий ресурс небезпечних ділянок нафтопроводу. Побудовано криву втоми, яка в подальшому може бути використана під час прогнозування втомної довговічності таких об’єктів.