Оценка предельного состояния материала магистральных газопроводов Севера после длительной эксплуатации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.06, кандидат наук Бурнашев Афанасий Васильевич

• Бурнашев Афанасий Васильевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Бурнашев Афанасий Васильевич

Введение

Глава 1. Магистральные газопроводы, работающие при низких климатических температурах

1.1 Строительство и эксплуатация магистральных газопроводов в условиях Севера

1.2 Особенности эксплуатации магистральных газопроводов Якутии

1.3 Анализ отказов газопроводов Якутии

1.4 Обзор методов оценки предельного состояния магистральных газопроводов

Выводы по главе

Глава 2. Исследование механических свойств сталей магистральных газопроводов после длительной эксплуатации

2.1 Материалы труб магистральных газопроводов

2.1.1 Требования к трубным сталям, применяемым при строительстве магистральных газопроводов Севера

2.1.2 Стали применяемые при строительстве магистральных трубопроводов Севера

2.2 Влияние длительной эксплуатации на структуру и механические свойства сталей магистральных газопроводов

2.3 Структура и механические свойства исследуемой стали

Выводы по главе

Глава 3. Исследование ударной вязкости после различных состояний

3.1 Испытания на ударный изгиб образцов КСУ, КСи

3.2. Трещиностойкость материала МГ после длительной эксплуатации

Выводы по главе

Глава 4. Оценка предельного состояния материала магистральных

газопроводов Севера

4.1 Методика измерения скорости звука

Стр.

4.2 Исследование распространения звуковых волн в сталях магистральных газопроводов после различных состояний

4.3 Корреляционные зависимости акустических и механических параметров исследуемого материала

4.4 Оценка предельного состояния металла магистрального газопровода

4.4.1. Оценка остаточного срока службы металла магистрального

газопровода по изменению скорости звука

4.5 Применение методики оценки предельного состояния при технической диагностике магистральных газопроводов

Заключение

Основные результаты и выводы диссертационной работы

Список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка предельного состояния материала магистральных газопроводов Севера после длительной эксплуатации»

Введение

Магистральные газопроводы Якутии - уникальные металлоконструкции, являющиеся автономными энергетическими системами, которые проложены и эксплуатируются в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов, строительство которых носило производственно-экспериментальный характер. Как у каждого крупного стратегического объекта, у магистральных газопроводов, есть своя история «жизненного цикла» накапливаемая и исследуемая в периоды строительства, ввода и интенсивной эксплуатации. С высоты пройденных этапов отчетливо вырисовываются ошибки и просчеты, решения которых возможно только системным подходом изучения и анализа того или иного состояния газопровода. При этом главной целью является повышение несущей способности и надежности газопровода в целом и ее отдельных участков.

Вот уже на протяжении 50 лет стабильная эксплуатация газопроводных систем снабжает центральную часть Республики Саха (Якутия) в том числе город Якутск природным газом. Столь продолжительный срок эксплуатации в экстремальных климатических условиях не может не сказаться, на общее техническое состояние газопровода. Анализ аварийных ситуаций произошедших на магистральных газопроводах Республики Саха (Якутия) позволяет сделать вывод, что эксплуатационный ресурс практически исчерпан, возникает опасность отказов, обусловленных протеканием деградационных процессов материала труб.

В последние десятилетия изучению механических свойств и структуры металла, длительно эксплуатируемых труб магистральных газо- и нефтепроводов, посвящено очень много работ, в которых был сделан вывод о том, что при длительной эксплуатации под действием циклических и статических нагрузок протекают процессы, характерные для деформационного старения низколегированных и малоуглеродистых сталей, приводящие к их упрочнению и охрупчиванию.

В связи с этим особенную актуальность приобретает проблема оценки предельного состояния металла труб для принятия решения о продлении срока эксплуатации, проведении частичного или капитального ремонта или же о прекращении эксплуатации.

Большой вклад в развитие исследований по затрагиваемым вопросам обеспечения надежности внесли Серенсен С.В., Болотин В.В., Махутов Н.А., Ларионов В.П., Алешин Н.П., Панасюк В.В., Морозов Е.М., Матвиенко Ю.Г., Москвичев В.В., Гумеров А.Г., Хажинский Г.М., Харионовский В.В., Лыглаев А.В., Большаков А.М. и др. Большинство существующих методов оценки остаточного ресурса основаны на учете влияния локальных технологических, конструктивных и эксплуатационных дефектов, когда как остается неизвестным состояние материала на бездефектных участках, в нашем случае, основного металла труб в силу структурных изменений при длительной эксплуатации. Поэтому, определение предельного состояния материала магистральных газопроводов, должно основываться на установлении реального физического состояния материала труб в зависимости от времени эксплуатации.

Цель работы: Разработка методики оценки эксплуатационной надежности магистральных газопроводов Севера путем оперативной диагностики предельного состояния материала труб.

Для достижения цели исследования в диссертационной работе были поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Установить зависимость между механическими и акустическими параметрами металла магистральных газопроводов и его изменением в процессе длительной эксплуатации.

2. Оценить предельное состояние металла магистральных газопроводов после длительной эксплуатации с применением методов оперативной диагностики путем установления критических значений скорости звука, соответствующих предельному значению их ударной вязкости.

3. Разработать метод оценки остаточного ресурса магистральных

газопроводов Севера на основе оценки акустических параметров

трубного металла.

Научная новизна:

получены механические характеристики, ударная вязкость и характеристики трещиностойкости для металла труб магистральных газопроводов после 50-летней эксплуатации в условиях низких климатических температур;

получены акустические параметры (скорость звука) металла труб магистральных газопроводов после 50-летней эксплуатации в условиях низких климатических температур;

установлена корреляционная зависимость между механическими и акустическими параметрами металла магистральных газопроводов, позволяющая оценить предельное состояние металла магистральных газопроводов после длительной эксплуатации;

предложен метод оценки остаточного срока службы магистрального газопровода по изменению скорости звука в материале трубы.

Достоверность и обоснованность научных результатов работы обеспечивается применением апробированных методов испытаний, поверенных средств измерений и испытательных приборов, а также сопоставлением с результатами других авторов и практическим использованием результатов диссертационной работы при оценке предельного состояния магистрального газопровода.

Практическая значимость результатов работы заключается в разработке метода оценки предельного состояния длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов, позволяющего на объекте, находящемся под нагрузкой, оценить степень охрупчивания, путем проведения замеров методами неразрушающего ультразвукового контроля.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработка способа оценки предельного состояния сталей магистральных газопроводов, основанная на корреляционной зависимости

механических и акустических параметров металла труб.

2. Экспериментально-расчетное определение значения критической скорости акустических волн в металлах труб магистральных газопроводов, соответствующее предельному значению их механических параметров.

3. Обоснование эксплуатационной надежности длительно эксплуатирующихся магистральных газопроводов путем оперативного контроля характеристик, чувствительных к процессам старения материала.

Личный вклад автора заключается в разработке и реализации метода оценки предельного состояния материала магистральных газопроводов; исследовании закономерностей деградации конструкционных материалов в зависимости от времени эксплуатации; анализе, обобщении и внедрении экспериментальных результатов; формулировке основных положений определяющих научную новизну и практическую значимость работы.

В работах по проведению испытаний и сбору материалов участвовали сотрудники лабораторий ИФТПС СО РАН и АО «Сахатранснефтегаз», которым автор выражает глубокую благодарность за оказанную помощь.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались: на Всероссийской конференции «Сварка и безопасность» (г. Якутск, 2012 г.); IV и V Всероссийских научных конференциях «Безопасность и живучесть технических систем» (г. Красноярск, 2012, 2015 гг.); VII и VIII Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (г. Якутск, 2014, 2018 гг.); Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 70-летию профессора-механика, д.т.н. А.В. Лыглаева (г. Якутск, 2016 г.); IV и XII международной конференции «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций» (г. Екатеринбург, 2009, 2018 гг.); VIII Международной конференции «Проблемы механики современных машин» (г. Улан-Удэ, 2018 г.); VI Всероссийской конференции "Безопасность и мониторинг техногенных и природных систем" (г. Красноярск, 2018 г.); IV международной конференции «Живучесть и конструкционное материаловедение» (г. Москва, 2018 г.).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 8 научных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах по перечню ВАК и 3 статьи в рецензируемых научных изданиях, входящих в международные реферативные базы данных и системы цитирования Web of Science, Scopus.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Основное содержание работы изложено на 107 страницах машинописного текста и содержит 46 рисунков, 14 таблиц. Список литературы включает 100 источников.

Во введении обоснована актуальность исследований, сформулированы цель и основные задачи исследований, определены научная новизна и практическая значимость, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе содержится обзор и анализ работ, посвященных магистральным газопроводам эксплуатирующихся в условиях Севера, рассмотрены особенности строительства и эксплуатации газопроводов в условиях Якутии, проведен анализ аварий произошедших после длительного срока эксплуатации, рассмотрены методы оценки предельного состояния металла труб после длительной эксплуатации для предупреждения или своевременного ремонта опасных участков, учтены недостатки и преимущества методов оценки.

Во второй главе описаны исследования механических свойств сталей магистральных газопроводов после длительной эксплуатации в условиях Севера. Проведен обзор сталей, применяемых для строительства магистральных газопроводов и газопроводов северного исполнения.

Третья глава посвящена исследованию характеристик сопротивления материала магистральных газопроводов хрупкому разрушению. Представлены результаты испытаний на ударный изгиб и трещиностойкость сталей магистральных газопроводов после различных состояний. Получены

предельные значения ударной вязкости. Установлено и обосновано применение образцов с острым надрезом для оценки деградации материала труб в процессе длительной эксплуатации.

В четвертой главе отражены результаты исследования по установлению влияния длительной эксплуатации на акустические параметры металла. Исследована скорость звука в сталях магистрального газопровода в различных состояниях, получены критические значения скорости звука для материала длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов, соответствующие предельному значению ударной вязкости. Установлена корреляционная зависимость механических и акустических параметров с достаточно большим коэффициентом корреляции. Предложен неразрушающий метод оценки предельного состояния металла длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов для повышения их эксплуатационной надежности. Разработана методика оценки остаточного срока службы материала магистральных газопроводов по изменению скорости звука.

В заключении отражены выводы, сделанные по результатам проведенных исследований.

Глава 1. Магистральные газопроводы, работающие при низких климатических температурах.

1.1 Строительство и эксплуатация магистральных газопроводов в

условиях Севера

Магистральные газопроводные системы, существующие в Республике Саха (Якутия), являются практически единственными в мире металлоемкими конструкциями, впервые построенными и проложенными в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов, с суровыми, резкоконтинентальными климатическими условиями эксплуатации. Вот уже на протяжении пятидесятилетнего срока стабильная работа газопроводной системы снабжает природным газом центральную часть республики, в том

числе город Якутск. Как и у каждого крупномасштабного стратегического объекта, у магистральных газопроводов (далее МГ), есть своя жизненная история, которая накапливалась и исследовалась с первых дней строительства, ввода и в процессе эксплуатации с большой интенсивностью. С каждым этапом жизненного цикла отчетливо проявляются недоработки и упущения, решение которых возможно только с применением комплексного метода изучения и анализа, того или иного предельного состояния МГ с основной целью -повышение несущей способности и надежности газопровода и его отдельных участков. В данной главе проведена параллель между практикой эксплуатации и анализом причин существования подобных явлений, имевших место за столь продолжительный срок эксплуатации МГ Республики Саха.

Как показывает опыт эксплуатации МГ Севера, существует большое отличие между инженерными расчетными параметрами, используемыми при строительстве объекта, и изменением данных показателей за время эксплуатации в условиях низких климатических температур. В таких случаях наглядно подтверждается несоответствие расчетной модели в зависимости от реальных условий эксплуатации и поведения конструкции при контакте с окружающей средой. Исследователями в данной области был учтен ряд таких проблем, являющихся одними из основополагающих факторов, объясняющих существование отличий. В этом заключается уникальность МГ Севера, которые не имеют подобий по своим условиям эксплуатации и строительства в резкоконтинентальных условиях Якутии. Кроме того, необходимо подчеркнуть участки прохождения трассы трубопровода, к которым можно отнести заболоченные местности, озера, оползневые участки, характеризующиеся сложными по своим инженерно-геологическим характеристикам. Еще одним из важных факторов является большой температурный перепад с окружающей средой и его воздействие на металлы труб. Все эти независимые друг от друга трудности не позволяли в те годы получить оптимальные проектные решения, которые бы подходили для МГ Якутии. Кроме того, авторы отмечают тот факт, что известные теоретические решения по расчету и описанию системы

газопровод-фундамент не применимы для наших газопроводов, из-за их больших перемещений, превышающих размеры радиуса трубы. В таких ситуациях возникает опасность работы труб в упругопластической области. В настоящее время расчеты, отражающие природу взаимодействия грунтовой среды с газопроводом, отсутствуют, что затрудняет прогнозирование таких перемещений. Третьим фактором, объясняющим отличие расчетной модели от реальных условий эксплуатации, выделяют то, что любая трубопроводная конструкция со временем подвергается изменениям, связанным с ростом количества дефектов различного характера, которые в свою очередь влияют на надежность всей системы. А главной причиной появления дефекта называют его отклонение от своего нормативного значения. То есть, другими словами дефект, который был изначально, в процессе длительной эксплуатации подрастает до недопустимых размеров и становится предполагаемым очагом аварии. Со значительной уверенностью можно утверждать, что дефект любого характера определяет меру надежности трубопроводов. Поэтому особое внимание должно уделяться входному контролю при строительстве и периодическим обследованиям технического состояния [1-3].

Таас-Тумус

и

Рисунок 1.1. Схема строительства магистральных газопроводов

Республики Саха (Якутия)

Введение в эксплуатацию действующих в настоящее время МГ Республики Саха (Якутия) происходило в период с 1967 по 1988 годы (Рисунок 1.1) [4]. Самым первым участком газопровода, представленным на схеме, является участок Таас-Тумус - Якутск, строительство которого проходило с 1965 по 1967 годы, и имело статус производственно-экспериментального характера, ввиду отсутствия в те годы строительного опыта на территориях распространения многолетнемерзлых грунтов.

Завершение укладки газопровода произошло в декабре 1967 года, после чего газопровод прошел пневматические испытания на прочность и герметичность, в результате которого было установлено рабочее давление равное 4,0 МПа. За период эксплуатации газопровод дважды переиспытывался на прочность и плотность газом. Рабочее давление поднимали до 5,0 и 5,6 МПа в зависимости от участка газопровода. В настоящее время давление снижено до 4,0 МПа ввиду большого срока эксплуатации и деградации механических свойств материала труб.

На сегодняшний день общая протяженность газотранспортной системы (далее ГТС) «Средневилюйское газоконденсатное месторождение (далее СВГКМ) - Мастах - Берге - Якутск» составляет 2 километра 693 метров (Таблица 1), которые включают также магистральные газопроводы и газопроводы-отводы. Общее число действующих автоматических газораспределительных станций 58 единиц, радиорелейные станции - 38 единиц, опорные пункты и базы - 12 единиц [5].

Таблица 1.

Сроки эксплуатации ГТС «СВГКМ-Мастах-Берге-Якутск»

Срок эксплуатации магистральных газопроводов, Лет Протяженность МГ, км

до 35 лет 1999,5 (74%)

свыше 35 лет 693,5 (26%)

в т.ч. свыше 50 лет 202,2 (7,5%)

ВСЕГО

2693,0 (100%)

Как видно из таблицы, доля МГ со сроком эксплуатации более 35 лет, составляет 26% или 693,5 км от всей протяженности. В этой связи с каждым годом возрастает необходимость в уделении внимания на определение технического состояния магистральных газопроводов с помощью проведения технического диагностирования (Рисунок 1.2).

400

300

200

100 —42,12 ...•■•-43,78

0 в"""

2014 2015

Объем работ по техническому диагностированию

317,8 333,13

287,92

339,83

2016 2017

протяженность, км

2018

2019

Рисунок 1.2. Динамика проведения диагностирования МГ

Так как газопровод является газопроводом северного исполнения, то он изготовлен по специальным техническим условиям ВТУ ЧМТУ УКРНИТИ 53764 на Ждановском металлургическом заводе имени Ильича и состоит из труб диаметром 530 мм и толщиной стенки 9 мм, изготовленных из марки стали 09Г2С.

По проекту основополагающая газовая магистраль состоит из прямолинейных участков с температурными компенсаторами, которые расставлены через каждые 580 метров. Компенсатор имеет треугольный вид с длинами сторон по 75 метров и выполнен из отводов труб холодного гнутья.

Суровые условия эксплуатации действующего газопровода обусловлены влиянием мерзлотно-грунтовых условий, глубиной залегания труб и способами укладки. Сезонно оттаивающие и замерзающие грунты, воздействуя механическим образом на трубу, создают на стенках напряжения, которые могут достигать критических значений. Особенно это может возникать в местах перехода из наземной прокладки в подземную [6-8].

В настоящее время идет интенсивная газификация центральной части Республики, в связи с чем, увеличивается протяженность МГ Якутии, которая составляет уже более 2600 км. Задача газопроводов - это транспортировка природного газа, который из скважин, путем пластового давления, поступает по коллектору в магистральный газопровод, очищаясь по пути в сепараторах, и доставляется до газораспределительных станций населенных пунктов.

За весь период эксплуатации магистрального газопровода накоплена большая база данных по работоспособности конструкции и реальному состоянию свойств материалов труб магистральных газопроводов, эксплуатирующихся в экстремальных климатических условиях Севера, которые представлены и обобщены в работах [6-8].

Изначально газопровод имел наземный вариант укладки на опорах, которые были расположены на определенном расстоянии друг от друга и установлены на специально подготовленном, привозном грунтовом основании. Этот вариант возник из-за недостаточной информированности, в то время, о взаимодействии газопровода с грунтом. Но со временем эта конструктивная схема показала свои недостатки. Осложнения вызывали температурные колебания, происходил смыв грунта в результате осадков и наплыва талых вод, трубопровод становился преградой для животных и техники. Имела место общая незащищенность от механических воздействий.

По истечении определенного периода времени было принято решение перевести надземный газопровод на вариант с подземной укладкой, за исключением некоторых участков, на которых имеются обваловки. В варианте с подземной укладкой, ось трубы полностью находится ниже поверхностного слоя земли. Принятию данного решения поспособствовали ряд положительных показателей, таких как защищенность труб от внешних механических воздействий, достаточно хорошая стабилизация положения оси трубопровода (решение проблем с опорами), обеспечение оптимальной устойчивости, легкое обустройство переездов для движения транспорта, устранение препятствий для передвижения диких животных, а также, что имеет немаловажное значение, это

обеспечение технологической надежности газопроводов. Также существенное значение играл такой важный фактор, как воздействие низких температур на металл трубы.

1.2 Особенности эксплуатации магистральных газопроводов Якутии

Газотранспортная система Якутии, как было отмечено в предыдущем параграфе, эксплуатируется 50 и более лет. Техническое и физическое положение трассовой части за столь длительный период непрерывной работы идет на ухудшение, в связи с расходованием эксплуатационного ресурса. Теоретический и физический износ всей трассовой части МГ приводит к ежегодному увеличению целевых затрат эксплуатирующей организации на поддержание конструкции в работоспособном состоянии. К этим затратам можно отнести работы по предотвращению и частичному предупреждению аварий различного масштаба, в том числе ремонт дефектов различного характера, таких как свищи и трещины, замена участков труб с деградацией свойств материала, переизоляция участков с разрушенными антикоррозионными покрытиями, подсыпка и обваловка открытых участков газопровода. Сверх того, добавляются затраты за услуги проведения технического диагностирования и мониторинга МГ, ввиду уменьшения периода повторного обследования. Деградационные процессы, протекающие в материале газопровода, установленные в процессе обследований, оказывают существенное влияние на сопротивляемость сварных соединений и основного металла хрупкому разрушению, происходит необратимое изменение стандартных свойств и характеристик трещиностойкости - одного из важных показателей для конструкций, работающих на Севере. Под влиянием этих процессов, сильно возрастает риск проявления хрупких, катастрофических разрушений, главным образом, на тех участках газопроводов, которые имеют стаж непрерывной службы 50 и более лет, суммарная длина которых, на сегодняшний день, составляет более 200 км. Скорость движения трещин и характер разрушения в охрупченных конструкциях существенно отличается от

конструкций с большим ресурсом прочности (с малым сроком эксплуатации, или же конструкций, эксплуатирующихся в более благоприятных условиях). Кроме того, для исследуемого нами газопровода, необходимо учесть то, что он был спроектирован и построен в тот период, когда не было определенного опыта по строительству и эксплуатации МГ в условиях Крайнего Севера [1].

В работах [9-10] показана специфичность работы основного металла труб МГ в условиях Якутии, которые определяются следующими факторами, влияющими на их сопротивляемость к разрушению:

металл труб практически работает в условиях двухосного напряженного состояния, когда действуют растягивающие компоненты напряжений;

• в конструкции и в его сварных соединениях неизбежно наличие начальных технологических дефектов, развивающихся в процессе эксплуатации по тому, или иному механизму роста, и, в конечном счете, определяющие меру безотказной работы конструкции;

газопроводы аккумулируют большое количество энергии перекачиваемого продукта, что может вызвать протяженные квазихрупкие или хрупкие разрушения, которые происходят в условиях высоких динамических нагрузок. Кроме того, в трубопроводах аккумулируется энергия упругой деформации металла, что также усложняет условия работы металла в трубопроводе;

МГ Севера эксплуатируются в суровых природно-климатических условиях, что обуславливает работу металла труб в широком интервале температур от +40 °С в летний период и до -50 °С в зимний.

Местности, через которые проходит газовая магистраль, отличаются экстремальными природными условиями, прежде всего низкими климатическими температурами, а также многочисленными болотами и заболоченными местами, которые являются причинами возникновения нестабильного напряженно-деформированного состояния. Большую часть времени года трассовая часть МГ взаимодействует с мерзлыми грунтами, а в

оставшееся время с оттаивающими, замерзающими и обводненными грунтами, другими словами - со слабонесущими грунтами. Слабонесущие грунты, в свою очередь, являются основными причинами больших поперечных перемещений оси газопровода, при действии продольных сжимающих нагрузок, которые в основном проявляются в теплое время года. В результате чего часто происходит выход газопровода из траншеи и образование арочных выбросов. В обводненных участках, из-за разрушений балластирующих элементов, нередки случаи всплытия трубопровода, которые, при наступлении холодов, подвергаются большим продольным растяжениям.

Нагрузки, действующие на МГ Якутии, по своему характеру и длительности процесса делятся на два вида: постоянные - это нагрузки, вызванные собственным весом трубопровода, давлением окружающего грунта на трубу и выталкивающей силой воды; и временные, к которым относятся давление газа, вес транспортируемого продукта, силы в виде деформации грунта или льда при разных климатических условиях.

Кроме выше перечисленного, при выполнении расчетов на прочность и устойчивость, на газопроводах эксплуатирующихся в условиях Севера, в первую очередь берутся в учет большие температурные колебания окружающей среды. Перепады температуры при сезонных изменениях, часто становятся причинами возникновения значительных деформаций. Поэтому для газопроводов, проложенных в таких условиях, взаимодействие трубы со средой, является одним из ключевых показателей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бурнашев Афанасий Васильевич, 2021 год

Список использованной литературы

1. Левин А.И. Хладостойкость и надежность трубопроводов Крайнего Севера. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Якутск. 2002. 430 с.

2. Харионовский В.В. Надежность магистральных газопроводов: становление, развитие и современное состояние Газовая промышленность. 2019. №1 (779). С.56-68.

3. Исследование действительных условий работы трубопроводов в районах Крайнего Севера и распространения многолетней мерзлоты. Экспериментальные и теоретические исследования работы конструкций трубопроводов, предназначенных для условий Крайнего Севера / Отчет по НИР. п/я А-1865. Москва, 1968. 93 с.

4. Обследование мерзлотных условий и состояние газопроводов Таас-Тумус-Якутск-Покровск и Мастах-Берге / Отчет по НИР. Институт Мерзлотоведения СО АН СССР. Якутск, 1984. 153 с.

5. Большаков А.М., Иванов А.Р., Большев К.Н., Пермяков П.П., Андреев Я.М., Бурнашев А.В., Прокопьев Л.А., Жирков А.Р., Ефимов В.М. Определение технического состояния участков подземной прокладки магистрального газопровода после длительной эксплуатации в условиях криолитозоны Якутии Газовая промышленность. 2019. №4(783). С. 70-76.

6. Отчет по коррозионным исследованиям газопроводов ПО "Якутгазпром", проложенных в вечномерзлых грунтах/ Отчет по НИР. ГИПРОСПЕЦГАЗ. Ленинград, 1990. 110 с.

7. Основные результаты комплексных исследований процессов теплового и механического взаимодействия газопровода Мастах-Якутск с окружающей средой и рекомендации по обоснованию условий прокладки и эксплуатации газопроводов в центральной Якутии/ Отчет по НИР. Институт Мерзлотоведения СО АН СССР. Якутск, 1991. 78 с.

8. Результаты инженерно-геокриологического обследования трассы газопровода Мастах-Якутск/ Отчет по НИР. Институт Мерзлотоведения СО

РАН. Якутск, 1993. 112 с.

9. Ермоленко Ю.Г., Большаков А.М., Черемкин М.К., Туги Р.Э. О техническом состоянии магистральных газопроводов Якутии // Безопасность труда в промышленности. 2003. №10. С. 5-7.

10. Гилязов А.А., Большаков А.М., Голиков Н.И. и др. Исследование несущей способности стареющих магистральных газопроводов, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера // Газовая промышленность. 2006. №1. С. 38-39.

11. Ревазов А.М. Анализ чрезвычайных и аварийных ситуаций на объектах магистрального газопроводного транспорта и меры по предупреждению их возникновения и снижению последствий // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2010. № 1. С. 68 - 70.

12. Ревазов А.М., Чухарева Н.В., Миронов С.А., Тихонова Т.В. Причины аварийных ситуаций при длительной эксплуатации магистральных трубопроводов в условиях Крайнего Севера // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2011. № 2. С. 56 - 59.

13. Чухарева Н.В., Тихонова Т.В., Миронов С.А. Анализ причин аварийных ситуаций при эксплуатации магистральных трубопроводов в условиях Крайнего Севера в период с 2000 по 2010 гг. // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2011. №3. С.231-243.

14. Алексеев А.А., Сыромятникова А.С., Большаков А.М., Иванов А.Р. Катастрофические разрушения трубопроводов и резервуаров с ветвлением трещины // Безопасность труда в промышленности. 2013. №1. С.42-44.

15. Технический отчет «Расследование причин аварии 185 и 183 км 2 нитки магистрального газопровода СВГКМ-МГКМ-Берге-Якутск». ЗАО НПП «ФизтехЭРА» Якутск, 2003. 46 с.

16. Большаков А.М., Голиков Н.И., Иванов А.Р., Алексеев А.А. Исследование причин аварий магистрального газопровода Бэргэ-Якутск // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф. Проблемы защиты населения и территории от

чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: в 3 т. Т.2.: Тр.: научных конференций. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2003. С.62-68.

17. Большаков А.М., Сыромятникова А.С. Разрушение и повреждения объектов магистрального газопровода при длительной эксплуатации в условиях Арктики // Наука и образование. 2015. №4(80). С.94-99.

18. Махутов Н.А., Лыглаев А.В., Большаков А.М. Хладостойкость (метод инженерной оценки). Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2011. 195 с.

19. Большаков А.М., Сыромятникова А.С., Алексеев А.А., Иванов А.Р. Непроектные положения газопроводов, проложенных подземным способом в районах многолетних мерзлых грунтов // Газовая промышленность. 2014. №4(705). С.66-69.

20. Москвичев В.В. Основы конструкционной прочности технических систем и инженерных сооружений. Часть 1. Постановка задач и анализ предельных состояний. Новосибирск: Наука, 2002. 105 с.

21. Иванов А.Р. Разработка методики оценки остаточного ресурса трубопроводов и резервуаров, работающих в условиях Крайнего Севера // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Якутск 2011. 136 с

22. Иванов А.Р., Большаков А.М., Лыглаев А.В. Оценка предельного состояния металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях крайнего Севера // Заводская лаборатория. 2009. №4. С 44-47.

23. Большаков А.М., Левин А.И., Лыглаев А.В. Оценка надежности труб и сосудов высокого давления по критериям хладостойкости // Наука и образование. 1998. №4. С.32-34.

24. Большаков А.М., Лыглаев А.В., Левин А.И., Иванов А.Р. Влияние температуры на предельное состояние образцов из конструкционных сталей // Материалы I Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата: в 6 т., Якутск: ОИФТПС СО РАН, 2002. Т.5. С.92-94.

25. Махутов Н.А., Скакунов М.Г., Чупилко С.И., Черняков С.В. Оценка

прочности и ресурса элемента сферического резервуара при циклическом нагружении // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1991. №4. С. 61-68.

26. Махутов H.A. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. В двух частях. Часть 1: Критерии прочности и ресурса. Часть 2: Обоснование ресурса и безопасности. Новосибирск: Наука, 2005. 610 с.

27. Григорьев Р.С., Ларионов В.П., Новиков П.А., Яковлев П.Г. Хладноломкость металлоконструкций и деталей машин. М.: Наука, 1969. 95 с.

28. Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. М.: Машиностроение, 1973. 200 с.

29. Серенсен С.В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. М.: Атомиздат, 1975. 192 с.

30. Махутов Н.А. Проблемы разрушения, ресурса и безопасности технических систем. Красноярск: Гарда, 1997. 519 с.

31. ГОСТ Р 55046-2012 Техническая диагностика. Оценка остаточного ресурса длительно эксплуатируемых стальных трубопроводов на основе результатов механических испытаний образцов. Общие требования. М.: Стандартинформиздат, 2013. 12 с.

32. Анучкин М.П., Горичкий В.Н., Мирошниченко Б.И. Трубы для магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1986. 196 с.

33. Красовский А.Я. Красико В.Н. Трещиностойкость сталей магистральных трубопроводов. Киев: Наукова думка, 1990. 176 с.

34. СП-36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированное издание. М., ООО Аналитик, 2012. 97 с.

35. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении. Сб. стандартов. М.: Стандартинформ, 2005. 61 с.

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

37. Вигли Д.А. Механические свойства материалов при низких

температурах. М.: Мир, 1974. 376 с.

38. Сыромятникова А.С. Эксплуатационная деградация металла труб магистральных газопроводов Севера. Новосибирск.: Изд-во СО РАН. 2017. 97 с.

39. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Ямалеев К.М., Росляков А.В. Старение труб нефтепроводов. М.: Недра, 1995. 218 с.

40. Ямалеев К.М. Старение металла труб в процессе эксплуатации трубопроводов. М.: ВНИИОЭНГ, 1990. 64 с.

41. Proger М. Die Deformations und Bruchmechanismen des lamellaren Per-lits: Diss. Stuttgart. 1964. 101 p.

42. ГОСТ 1497-84 Методы испытаний на растяжение. Электронный текст документа М.: Стандартинформ, 2008. 63 с.

43. Хажинский Г.М. Критерии прочности элементов и сварных соединений трубопроводов. М.: URSS, 2017. 382 с.

44. Хажинский Г.М. Основы расчетов на усталость и длительную прочность. М.: URSS, 2016. 168 с.

45. Мочернюк Н.П., Красневский С.М., Лазаревич Г.И. и др. Влияние времени эксплуатации магистрального газопровода и рабочего давления газа на физико-механические характеристики трубной стали 19Г // Газовая промышленность. 1991. №3. С.34-36.

46. Патон Б.Е., Семенов С.Е., Рыбаков А.А. О старении и оценке состояния металла эксплуатируемых магистральных трубопроводов // Автоматическая сварка. 2000. №7. С.3-12.

47. Филиппов Г.А., Ливанова О.В. Взаимодействия дефектов структуры и деградация свойств конструкционных материалов // Материаловедение. 2002. №10. С.17-21.

48. Ильин С.И., Смирнов М.А., Пашков Ю.И. и др. Изменение структуры и свойств трубной стали во время длительных выдержек под нагрузкой // Изв. Челябинского научного центра. Физическая химия и технология неорганических материалов. 2002. Вып.4(17). С.42-46.

49. Тухтабуллин Ф.Г., Теплинский Ю.А., Шарыгин Ю.М.

Механические свойства стали 17ГС после длительной эксплуатации труб в составе магистральных газопроводов // Технология металлов. 2003. №8. С.7-10.

50. Филиппов Г.А., Ливанова О.В., Дмитриев В.Ф. Деградация свойств металла при длительной эксплуатации магистральных трубопроводов // Сталь. 2003. №2. С. 84-87.

51. Ливанова О.В. Деградация механических свойств и параметров сопротивления хрупкому разрушению ферритно-перлитных и перлитных сталей при длительной эксплуатации. Дисс. канд. техн. наук. М.: ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина», 2006. 162 с.

52. Сосновский Л.А., Махутов Н.А., Бордовский А.М. и др. Статистическая оценка деградации свойств материала нефтепровода // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. Т.69, №11. С.40-49.

53. Одесский П.Д. О деградации свойств сталей для металлических конструкций // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. Т.69, №10. С.86-92.

54. Чувильдеев В.Н. Влияние старения на эксплуатационные свойства сталей магистральных газопроводов //. Н.Новгород: Университетская книга. 2006. С.18-67.

55. Чувильдеев В.Н., Вирясова Н.Н. Деформация и разрушение конструкционных материалов: проблемы старения и ресурса. Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 2010. 67 с.

56. Лякишев Н.П., Кантор М.М., Белкин А.А., Тимофеев В.Н. Об оценке длительной эксплуатации на механические свойства и структуру металла магистрального газопровода // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. №1. С.118-124.

57. Сандаков В.А. Замедленное разрушение металла длительно эксплуатируемых трубопроводов системы газоснабжения // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2008. №3. С.55-57.

58. Кузьбожев А.С. Материаловедческие критерии оценки надежности металла, методы прогнозирования ресурса газотранспортных систем. Автореф.

дисс. д-ра техн. наук. М.: МГВМИ, 2008. 46 с.

59. Ботвина Л.Р., Петрова И.М., Гадолина И.В. и др. Высокоцикловое усталостное разрушение малоуглеродистой стали после ее длительного старения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. №6. С.44-51.

60. Нечаев Ю.С. Новые подходы, результаты и методы для решения актуальных проблем старения, водородного охрупчивания и стресс-коррозионного поражения сталей (аналитический обзор) // Материаловедение. 2009. №3. С.50-63.

61. Марущак П.О., Данилюк И.М., Вухерер Т., Бищак Р.Т. Ударная вязкость стали магистрального газопровода после длительной эксплуатации // Металлург. 2015. №4. С.48-52.

62. Филиппов Г.А., Ливанова О.В. Деградационные процессы и их влияние на трещиностойкость трубных сталей после длительной эксплуатации // Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов. Н.Новгород: Унив. Книга. 2006. С.196-211.

63. Галдштейн Л.И., Ларионова Н.П., Милиевский Р.А. О переходе к оценке хладостойкости стали по результатам испытания образцов с острым треугольным надрезом // Промышленное и гражданское строительство. 2008. №3. С. 42-45.

64. ТУ 14-3Р-1471-2002 «Трубы электросварные прямошовные в северном исполнении для обустройства нефтяных и газовых месторождений, магистральных газопроводов, нефте- и нефтепродуктопроводов и промысловых трубопроводов. Технические условия». Взамен ТУ 14-3-1471-87). Утверждено ТК 357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны» 20.11.2002г. 12с.

65. ГОСТ 9454-78 Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. М.: Изд-во стандартов, 1978. 14 с.

66. Большаков А.М., Бурнашев А.В. Исследование ударной вязкости стали магистрального газопровода после длительной эксплуатации в условиях Крайнего Севера // Деформация и разрушение материалов. 2018. №8. С.43-45.

67. Гиренко В.С., Котенков Э.В. Зависимости между ударной вязкостью и критериями механики разрушения конструкционных сталей и их сварных соединений // Автоматическая сварка. 1985. №9. С.13-20.

68. Левин А.И. Трещиностойкость магистральных газопроводов с учетом эксплуатационных условий Севера. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Якутск, 1989. 16 с.

69. Лыглаев А.В. Хладостойкость крупногабаритных тонкостенных металлоконструкций. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Якутск, 1992. 311 с.

70. Москвичев В.В., Махутов Н.А., Черняев А.П. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов технических систем. Новосибирск: Наука, 2002. 334 с.

71. Крауткремер И., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. М.: Металлургия, 1991. 752 с.

72. Криштал М.А., Никитин К.Е. Фазовый измеритель скорости распространения поверхностных волн // Дефектоскопия. 1979. №2. С.51-55.

73. Бобренко В.М. Ультразвуковые методы и устройства для контроля качества механических напряжений // Дефектоскопия. 1983. №12. С.8-11.

74. Бархатов Б.В., Перевалов С.П., Пермикин B.C. Оценка состояния металла, длительное время находящегося в эксплуатации, с использованием акустического метода // Материалы XI Всесоюз. акуст. конф., Москва, 24-28 июня 1991г. М., 1991. С.59-62.

75. Поликов В.В., Головин А.В., Егоров А.В., Утемесов М.А. Корреляционные связи между акустическими и физико-механическими характеристиками при ультразвуковом контроле пористых металлов // Дефектоскопия. 1994. №9. С.48-50.

76. Куликова О.А. Разработка методики ультразвукового контроля ударной вязкости горячекатаной листовой стали. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Томск, 2000. 109 с.

77. Коваленко А.В., Лебедев А.А. Определение твердости чугуна

акустическим методом // Дефектоскопия. 1992. №8. С.31-33.

78. Ботаки A.A., Ульянов В.Л., Шарко A.B. Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1983. 79 с.

79. Левитан Л.Я., Сафрин Л.М., Федорченко А.Н., Шарко А.В. Метод определения твердости стали // Дефектоскопия. 1976. №4. С.116-120.

80. Ботаки А.А., Глебов А.И., Шарко А.В. Ультразвуковой контроль твердости стали // Дефектоскопия. 1974. №4. С.124-125.

81. Вакуленко И.А., Надеждин Ю.Л., Емельянов В.М. О влиянии размера зерна феррита и объемной доли аустенита на зависимость скорости распространения звуковых колебаний от твердости стали // Дефектоскопия. 1993. №7. С.32-36.

82. Щукин В.А. Скорости распространения ультразвуковых волн в различных металлах и сплавах // Дефектоскопия. 1977. №3. С.65-68.

83. Левитан Л.Я., Федорченко А.Н., Шарко A.B. Ультразвуковой контроль прочностных характеристик стали 45 // Дефектоскопия. 1976. №3. С.129-130.

84. Красавин В.В. Ультразвуковой контроль содержания остаточного аустенита в стали Х12Ф1 // Дефектоскопия. 1980. №12. С.94-95.

85. Муравьев В.В., Зуев Л.Б., Комаров К.Л. Скорость звука и структура сталей и сплавов. Новосибирск: Наука, 1996. 183 с.

86. Муравьев В.В., Злобин Д.В., Леньков С.В., Зверев Н.Н. Прибор для измерений акустических волн в металлах и сплавах // Приборы и техника эксперимента. 2016. №3. С.142-146.

87. Муравьев В.В., Байтеряков А.В., Дедов А.И. и др. Оценка уровня акустических структурных шумов при одноосном растяжении плоских образцов трубной стали 09Г2С после различной термической обработки // Деформация и разрушение материалов. 2015. №10. С. 40-46.

88. Андреев Я.М., Большаков А.М., Бурнашев А.В. оперативное диагностирование непроектных участков магистральных газопроводов с

применением акустических систем в сложных условиях криолитозоны // В сборнике: Безопасность и мониторинг техногенных и природных систем. Материалы и доклады. 2018. С. 118-122.

89. Бурнашев А.В., Большаков А.М. Способ оценки предельного состояния труб длительно эксплуатируемых магистральных газопроводов. // Деформация и разрушение материалов. 2019. №2. С.42-44.

90. Большаков А.М., Бурнашев А.В. Оценка предельного состояния магистральных газопроводов после длительной эксплуатации в условиях Севера // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2019. №2. С.43-45.

91. Большаков А.М., Бурнашев А.В., Ефимов В.М. Мониторинг ударной вязкости материала магистрального газопровода, длительно эксплуатирующегося в условиях Севера // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. №6. С. 64-68.

92. Бурнашев А.В., Большаков А.М. Исследование ударной вязкости сталей магистрального газопровода после 50-летней эксплуатации в условиях Крайнего Севера // В сборнике: Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций. XII Международная конференция: Сборник материалов. 2018. С. 55-59.

93. Бурнашев А.В., Большаков А.М., Андреев Я.М. Оценка остаточного ресурса магистральных газопроводов после длительной эксплуатации в условиях Севера // В сборнике: Безопасность и мониторинг техногенных и природных систем. Материалы и доклады. 2018. С. 155-158.

94. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. 448 с.

95. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник. 12-е изд., стер. М.: Юстиция, 2018. 658 с.

96. РД 12-411-01 Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов. М. 2001. 75 с.

97. Большаков А.М., Бурнашев А.В. Исследование напряженно-деформированного состояния участка магистрального газопровода с изгибом //

безопасность труда в промышленности. 2015. №10. С. 40-42.

98. Бениева Т.Я. Влияние пластической деформации на пластические свойства никель-хромовых сплавов // Применение ультразвуковых колебаний для исследования свойств контроля и качества термообработки металлов и сплавов. Киев: Изд-во АН УССР, 1960. С.62-67.

99. Криштал М.А., Никитин К.Е. Фазовый измеритель скорости поверхностных волн // Дефектоскопия. 1979. №2. С.51-55.

100. Криштал М.А., Никитин К.Е. Измерение концентрации напряжений в конструкционных материалах с помощью ультразвуковых поверхностных волн // Заводская лаборатория. 1981. Т47, №3. С.36-38.