Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2548
Title: Створення наукових основ і технічних засобів дослідження, оцінки і прогнозування стрес-корозійного руйнування магістральних газопроводів
Authors: Клименко, Анатолій Володимирович
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона Національна академія наук України
-
Issue Date: 2012
Abstract: Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.14 – хімічний опір матеріалів та захист від корозії. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2012. Дисертаційна робота присвячена створенню наукових основ і технічних засобів дослідження, оцінки і прогнозування стрес-корозійного руйнування магістральних газопроводів. Аналіз літературних джерел показав, що більшість авторів розглядають два основних механізми розвитку процесу СКР – локальне анодне розчинення та водневе окрихчення. Визначено основні фактори, що сприяють процесу СКР, а саме: близькість ділянок магістрального газопроводу до компресорних станцій; тип захисного покриття; умови місцевості; катодний захист; напружено-деформований стан. Розроблено установку, в якій, за рахунок термоциклування, реалізовано високий рівень напружено-деформованого стану стінки труби, що дозволяє досліджувати процес СКР зразків труб магістрального газопроводу в лабораторних умовах. Перевагою даного методу, в порівнянні з методами дослідження при постійній деформації і сталому навантажені, є наближення умов випробувань до експлуатаційних, а також забезпечення умов зародження та розвитку стрес-корозійних тріщин. За результатами лабораторних випробувань на зразках з фрагментів труби магістрального газопроводу визначено якісні та кількісні характеристики корозійної стійкості зон зварного з’єднання. В результаті 753 годин циклічних випробувань зразка фрагменту труби утворилася тріщина, глибиною ~3,5 мм. За результатами металографічних досліджень було встановлено, що тріщина мала стрес-корозійне походження, а її утворення відбувалось в два етапи: на першому, в присутності у корозійному середовищі промоторів наводнювання, відбувається водневе окрихчення; на другому, за рахунок підвищення рН електроліту та пасивації поверхні металу труби, – прискорене локальне анодне розчинення вершини тріщини. Для проведення трасового контролю за корозійним станом магістрального газопроводу створено систему корозійного моніторингу трубопроводів, яка дозволяє проводити вимірювання потенціалів (захисного та поляризаційного), поперечного градієнту потенціалів та миттєвої швидкості корозії методом поляризаційного опору. За результатами вимірювання поляризаційного потенціалу та миттєвої швидкості корозії розраховується швидкість залишкової корозії металу газопроводу в дефекті захисного покриття та умовах катодного захисту. Розроблено методику прогнозування схильності ділянок магістральних газопроводів до СКР, в основу якої покладено бальне оцінювання факторів, отриманих на основі аналізу Виконавчої та експлуатаційної документації, а також електрохімічних параметрів, визначених за допомогою системи корозійного моніторингу в трасових умовах. Серед факторів, які використовувались при бальному оцінюванні, найбільші значення (2 – 2,5 бали) мали наступні: електрохімічний потенціал, швидкість корозії, умови місцевості, стан захисного покриття. Менший бал (0,5 – 1,0) присвоювали таким критеріям, як: місцезнаходження ділянки, тип захисного покриття. Сумарний бал по всім критеріям визначав схильність ділянки магістрального газопроводу до СКР – найвищий бал відповідав найбільшій схильності. Для детального дослідження електрохімічних параметрів ділянок, схильних до СКР, створено універсальний корозиметр магістральних трубопроводів, який представляє собою автономний пристрій тривалої дії. Пристрій встановлюється на найбільш стрес-корозійно-небезпечних ділянках магістральних газопроводів і дозволяє проводити контроль в часі наступних параметрів: електрохімічний шум; захисний та поляризаційний потенціали; швидкість ґрунтової корозії; струм наводнення стінки металу газопроводу; температура корозійного середовища. В трасових умовах, проведено апробацію системи корозійного моніторингу трубопроводів та методики прогнозування схильності ділянок магістральних газопроводів до СКР. За результатами трасового корозійного моніторингу магістральних газопроводів було визначено ділянки, які проявляють високу та підвищену схильність до СКР. На одній з ділянок, позначених як «ділянка з дуже високою схильністю до СКР», приблизно через рік після обстеження, сталася аварія з займанням газу. По результатам розслідування причин аварії встановлено, що розгерметизація газопроводу відбулась за рахунок утворення стрес-корозійної тріщини довжиною 470 мм та глибиною 6,8 мм. Таким чином, розроблені технічні засоби та методика трасового корозійного моніторингу дозволяють виявляти ділянки магістральних газопроводів, схильні до СКР, з високим ступенем достовірності.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.14 – химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2012. Диссертационная работа посвящена созданию научных основ и технических средств исследования, оценки и прогнозирования стресс-коррозионного разрушения магистральных газопроводов. Определены основные факторы, способствующие процессу СКР: близость участков магистрального газопровода к компрессорным станциям; тип защитного покрытия; условия местности; катодная защита; напряженно-деформированное состояние. На лабораторной установке проведено исследования процесса СКР трубных сталей в условиях катодной защиты с учетом напряженно-деформированного состояния и влияния среды с высокой коррозийной активностью. В результате 753 часов циклических испытаний образца фрагмента трубы образовалась стресс-коррозионная трещина, глубиной ~3,5 мм. Созданы система коррозионного мониторинга трубопроводов, методика прогнозирования участков склонных к СКР и универсальный коррозиметр магистральных трубопроводов. Проведена апробация разработанных технических средств в трассовых условиях. Разработана установка с узлом дополнительного циклического нагружения, которая позволяет исследовать процесс СКР образцов труб магистрального газопровода в лабораторных условиях.
The dissertation for the Cand.Tech.Sci. degree on a speciality 05.17.14 – chemical resistance of materials and corrosion protection. – National technical university of Ukraine «Kiev polytechnical institute», Kyiv, 2012. The dissertation is devoted creation of scientific grounds and technology research, appraisal and forecasting stress-corrosion creaking of pipelines. Major factors which one promote process SCC are determined, namely: affinity of areas of pipeline to compressor stations; protective coating type; terrain conditions; a cathodic protection; the stressedly-deformed state. On laboratory device it is conducted studies of process SCC of pipe steels in the conditions of a cathodic protection taking into account the is stressedly-deformed state and influencing of environment with high corrosion activity. As a result of 753 hours of cyclic specimen tests of a piece of a tube the fracture, by depth of ~3,5 mm was formed stress-corrosion. The system of the corrosion monitoring of pipelines, the method of forecasting of areas inclined to SCC and universal corrosimeter pipelines are developed. Approbation of the elaborated means in route conditions have been carried out. Device with knot of an additional repeated loading which one allows to investigate process SCC of samples of tubes of pipelines in vitro is elaborated.
URI: http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2548
Appears in Collections:Автореферати

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Klimenko_aref.pdf
  Restricted Access
1.66 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.