Оценка состояния металла труб нефтегазопроводов в процессе эксплуатации методом измерения микротвердости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.19, кандидат технических наук Макарова, Наталья Георгиевна

• Макарова, Наталья Георгиевна
• кандидат технических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат технических наук Макарова, Наталья Георгиевна

ВВЕДЕНИЕ.£.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И. ПОСТАНОВКА ДЕЛИ И

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.,.,.,

§ 1.1. Методы оценки несущей способности магистральных трубопроводов.

§ 1.2. Методы оценки состояния металла конструкции в процессе эксплуатации.

§1.3. Выводы по главе 1 и постановка цели и задач работы.,. 22—

Глава 2. ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ МЕХАНИЗМА НАКОПЛЕНИЯ

ПОВРЕЖДЕННОСТИ И СВЯЗЬ С МИКРОТВЕРДОСТЬЮ.

§ 2.1. Природа зеренной неоднородности поликристаллических тел и формирование поврежденности.

§ 2.2. Физические основы использования результатов замера микротвердости для оценки свойств материалов.

§ 2.3. Использование микротвердости для регистрации уровня поврежденности металла конструкций из феррито-перлитных сталей в процессе эксплуатации.

§ 2.4. Выводы по главе 2.

Глава 3. МИКРОТВЕРДОСТЬ ОБРАЗЦОВ ИЗ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ, ПОДВЕРГНУТЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ ВНЕШНИХ

НАГРУЗОК.

§3.1. Особенности накопления поврежденности в сталях феррито- , перлитного класса и в их сварных соединениях.

§3.3. Методика внесения поврежденности в металл образцов с целью имитации эксплуатационных факторов.

§ 3.4. Влияние предварительного пластического деформирования и рабочих напряжений на вид гистограмм микротвердости.

§ 3.5. Изменение вида гистограмм микротвердости под действием циклического нагружения.

§ 3.6. Выводы по главе 3.

Глава 4. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛА ГАЗОПРОВОДА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

МЕТОДОМ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ.

§ 4.1. Химический состав и микроструктура металла трубы технологического газопровода Уренгойского газоконденсатного месторождения.

§ 4.2. Изменение механических характеристик металла трубопровода спустя 20 лет эксплуатации.

§4.3. Корреляция между изменением гистограмм распределения микротвердости и механическими характеристиками металла трубопровода спустя 20 лет эксплуатации.

§ 4.4. Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка состояния металла труб нефтегазопроводов в процессе эксплуатации методом измерения микротвердости»

К настоящему времени весь парк магистральных нефтегазопроводов, построенных преимущественно в шестидесятые и семидесятые годы, в основном, уже выработал свой проектный ресурс. По данным статистики, более 60 % трубопроводов имеют сроки эксплуатации более 30 лет. В связи с этим, особенную актуальность приобретает проблема диагностики состояния трубопроводов, на основании которой можно было бы принимать решения о продлении срока эксплуатации, о проведении частичного или капитального ремонта, или же о полном прекращении эксплуатации. Задачи диагностики в настоящее время успешно решаются посредством большого набора инструментальных методов выявления дефектов металла труб и их сварных соединений с помощью аппаратов внутритрубной диагностики. Оценка же допустимости обнаруженных дефектов (гладких и трещиноподобных) возможна только при наличии информации о реальных свойствах металла трубы, существенно изменившихся за время эксплуатации по сравнению с проектными характеристиками.

Как показывают экспериментальные исследования, ухудшение механических свойств металла труб проявляется преимущественно через снижение характеристик вязкости разрушения. 'Гак, например, по некоторым данным наблюдений ударная вязкость металла труб магистрального газопровода 0 820 х 9 мм (при рабочем давлении 5,5 МПа) из стали марки 19Г за 30 лет эксплуатации снизилась на 40 %. Причины деградации свойств материала еще не достаточно изучены. Большинство исследователей считают первопричиной снижения вязкости влияние атомарного водорода, который благодаря своей высокой проницаемости проникает в кристаллическую решетку металла, застревает в ней и, тем самым, затрудняет движение дислокаций. Наличие рабочих напряжений в конструкции является фактором, усиливающим эффект наводораживания. Под действием рабочих напряжений кристаллическая решетка еще больше искажается, что увеличивает число ловушек для атомов водорода.

В настоящее время практически не существует надежных неразрушающих методов экспериментального определения механических свойств материала, которые позволяли бы получать информацию о текущем состоянии объекта непосредственно в процессе эксплуатации. Вырезка образцов из труб, например, из аварийного запаса, и последующее их испытание в лабораторных условиях, не может дать ответ об истинных механических характеристиках металла трубопровода ввиду не идентичности условий эксплуатации реального объекта и образцов-свидетелей. Попытки разработать методы диагностики состояния металла конструкций в процессе эксплуатации с помощью каких-либо физических методов (электромагнитного, ультразвукового и др.) на данном этапе не привели к их массовому внедрению. По нашему мнению, оценку механических свойств металла труб в процессе эксплуатации следует проводить, используя щадящие механические способы воздействия на металл, например, технологические пробы типа определения твердости или микротвердости. Предварительные исследования показали перспективность выбора в качестве основного инструмента метод измерения микротвердости на предварительно очищенной и подготовленной поверхности диагностируемого объекта, находящегося под нагрузкой.

Таким образом, целью выполняемой диссертационной работы является разработка методики оценки состояния металла труб нефтегазопроводов в процессе эксплуатации методом измерения микротвердости.

Для достижения указанной цели нужно решить следующие задачи: * физическое обоснование с позиций микромеханики разрушения— корреляционной связи между уровнем поврежденности металла труб из феррито-перлитной стали и микротвердостью;

• накопление базы данных об изменении наполненности массивов значений замеров микротвердости образцов из феррито-перлитных сталей в зависимости от воздействий, имитирующих эксплуатационные факторы;

• установление количественной связи между изменением наполненности массивов значений замеров микротвердости и механическими характеристиками металла труб из феррито-перлитной стали класса Х65 на образцах, вырезанных при ремонте, из реальной трубы магистрального газопровода после 20 лет эксплуатации.

При выполнении работы использовали теоретические подходы и экспериментальные методы физики прочности, микромеханики разрушения, материаловедения. Механические испытания материалов проводили по стандартным методикам. Анализ микроструктуры трубных сталей выполняли металлографическим методом с помощью оптического микроскопа-Измерения микротвердости проводили на стандартном микротвердомере ПМТ-3. Для обработки экспериментальных результатов применяли методы математической статистики и обработки наблюдений.

Научная новизна работы заключается в установлении количественной зоаимосвязи между изменением наполненности массивов значений замеров микротвердости и механическими характеристиками металла труб из феррито-перлитной стали, а также влияния деградации свойств материала груб под действием эксплуатационных факторов на механические характеристики.

Практическая ценность разработки состоит в создании экспресс-метода оценки состояния металла труб магистральных трубопроводов в процессе эксплуатации (без остановки перекачки транспортируемого продукта) .с помощью неразрушающего метода замера микротвердости непосредственно на открытом участке трубы, предварительно очищенном и подготовленном для измерений. 7

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на III Международном конгрессе "Защита -98" (г. Москва, 1998), на III научно-технической конференции, посвященной 70— летию РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина (г. Москва, 1999), и на III Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России (г. Москва, 1999).

Материалы диссертации включены в учебный процесс кафедры сварки и защиты от коррозии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. Теоретические положения и практические рекомендации, полученные в диссертации, вошли в ряд учебных пособий по курсу: "Теоретические основы сварки. Часть 2. -Конструкционная и технологическая прочность", для студентов и магистрантов специальности "Оборудование и технология сварочного производства". 8

Заключение диссертации по теме «Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ», Макарова, Наталья Георгиевна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ литературных данных показывает, что металл труб магистральных трубопроводов в процессе эксплуатации под действием рабочих напряжений и факторов влияния среды заметно меняет свои свойства (деградирует). В наибольшей степени деградация металла труб в процессе эксплуатации проявляется через снижение вязкости разрушения. Например, за 30 лет эксплуатации газопровода 0820x9 мм при рабочем давлении 5,5 МПа ударная вязкость металла труб из стали 19Г снизилась примерно на 40 %.

2. Существующие неразрушающие методы оценки состояния металла труб нефтегазопроводов в процессе эксплуатации дают только качественную оценку уровня поврежденности металла, и не позволяют оценить изменение механических свойств.

3. Нами предлагается количественно оценивать изменение механических свойств металла труб и их сварных соединений в процессе эксплуатации с помощью метода измерения микротвердости непосредственно на поверхности действующего трубопровода. Данный метод относится к так называемым технологическим пробам, и позволяет установить количественные соотношения между результатами замеров микротвердости на поверхности трубы и некоторыми механическими характеристиками металла трубопровода.

4. На основе физического обоснования с позиций физики прочности механизма накопления поврежденности металла конструкций при эксплуатации и связи этого явления с изменением микротвердости установлено, что накопление поврежденности связано с увеличением количества зерен с повышенной плотностью дислокаций и зерен, содержащих микротрещины.

107 Оттг» Tf лгтг ттотттга тто » *тцтЛфп лгч ттартт ппоил ггядт лттлитттт отпагтлтл

JeiV/IlOt J C4J in/1 iict ivil-iivpv'l DVi/mJVli; uWJuV/vi/lvi v/ifvajn it» VJ wuvlii> дефектности зерен металла по их сопротивляемости вдавливанию индентора (алмазной пирамидки). Если индентор попадает в зерно с повышенной плотностью дислокаций (деформационно упрочненное), то размер отпечатка оказывается меньше среднего. Больший размер отпечатка по сравнению со средним получается тогда, когда индентор попадает в зерно, содержащее микротрещины (индентор "проваливается").

6. В основе разработанной методики оценки состояния металла трубопровода в процессе эксплуатации лежит сравнение гистограмм распределения микротвердости, полученных на различных стадиях эксплуатации, которые заметно отличаются друг от друга.

7. В качестве количественного критерия для сравнения гистограмм распределения значений микротвердости в выборках, нами введен критерий кр, который мы назвали - коэффициент накопления поврежденности материала, определяемый как отношение двух величин, приведенной частотности выборки замеров микротвердости материала в процессе эксплуатации и приведенной частотности выборки замеров микротвердости материала в исходном состоянии. к

8. Коэффициент накопления поврежденности металла трубопровода /vр всегда больше единицы, так как приведенная частотность выборки замеров микротвердости металла в процессе эксплуатации под действием рабочих напряжений и факторов влияния среды постоянно растет.

9. Проведенные нами экспериментальные исследования влияния предварительного пластического деформирования и рабочих напряжений на изменение гистограмм распределения микротвердости на образцах из феррито-перлитных сталей показали, что в

108 легированной стали 17Г1СФ процесс накопления поврежденности протекает более интенсивно, чем в нелегированной стали 20, что объясняется влиянием легирующих элементов, которые вносят дополнительные искажения в кристаллическую решетку, усиливая тем самым торможение дислокаций.

10. Внесение поврежденности в металл с помощью циклического нагружения образцов из сталей 20 и 17Г1СФ показало, что гистограммы распределения микротвердости смещаются в сторону малых значений. Кривые увеличения коэффициента накопления Ьповрежденности ^р (с увеличением числа циклов нагружения) характеризуются быстрым первоначальным ростом и последующим наступлением насыщения.

11. В качестве натурного объекта для апробации разработанной методики экспериментальной оценки состояния металла труб нефтегазопроводов в процессе эксплуатации с помощью метода измерения микротвердости был выбран участок трубы технологического газопровода Уренгойского газоконденсатного месторождения спустя 20 лет эксплуатации (номинальная толщина стенки 16,5 мм).

12. Как показали проведенные механические испытания образцов, вырезанных из трубопровода при ремонте и из труб аварийного запаса (лежавших на складе), основные механические характеристики металла труб после 20 лет эксплуатации заметно изменились: предел текучести и временное сопротивление возросли, а относительное удлинение и ударная вязкость - уменьшились.

13.Сопоставление значений механических характеристик металла труб до и после эксплуатации с полученным по гистограммам микротвердости коэффициентом накопления поврежденности kр ~ 3,604 доказало, что этот коэффициент весьма чувствителен к изменению механических

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Макарова, Наталья Георгиевна, 2001 год

1. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слов материалов. М.: Наука, 1983. - 281 с.

2. Анучкин М П., Аненков Н.И. Механизм зарождения и развития трещин в магистральном газопроводе. // Строительство трубопроводов. 1973. -№3.

3. Анучкин М.П., Горицкий В.Н., Мирошниченко Б.И. Трубы длямагистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1986. 231 с.

4. Арзамасов Б.Н., Крашенинников А.И., Пастухова Ж.П., Рахштадт А.Г.

5. Научные основы материаловедения. / Под ред. Б.Н. Арзамасова. М.:

6. Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1994. -366 с.

7. Бакши О. А. Влияние механической неоднородности наработоспособность сварных соединений при различных деформациях иразном характере нагружеиия. В сб.: "Свариваемость термически ун''1;;'!иеннь!х стялзгй". — М.: Нспщ., . 967. -- С. 36-73.

8. Бакши О.А. Влияние мягких,-, прослоек на работоспособность сварных соединений. В сб.: "Научные проблемы сварки и специальной электрометаллургии". - Киев: Наукова думка, 1970. - С. 13-22.

9. Белов В.М. Дефектоскопия потенциально опасных участков трубопроводов методом акустической эмиссии. // Безопасность труда. -1QQ4 No7 - Г. 1Д-1 7

10. Бердиков В.Ф. Пушкарев О.И. 1 авриченко В.В. Исследование анизотропии механических "свойств монокристаллов, ферритов методом микрондзвлигания. // i 'роблёмы прочное-и. j9&5. - Jn* 7 ь. Ь /-70.

11. Kenu.:: МЛ .: Структура дефоо.ми»/окмных сплавов. М.:

12. Металлургия, 1977. 43 i с,

13. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов. М.: Металлургия, 1971. - 496 с.

14. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

15. Борздыка A.M., Гецов Л.Б. Релаксация напряжений в сплавах и металлах. М.: Металлургия, 1978. - 256 с.

16. Бородавкин П.П., Березин B.J1. Сооружение магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1977. - 407 с.

17. Бочвар О.С. Исследование методов подготовки шлифов для испытания на микротвердость. В сб.: Микротвердость. Труды совещания по микротвердости, 21-23 ноября 1950 г. - М.: АН СССР, 1951. - С. 50-61.

18. Боярская Ю.С, Деформирование кристаллов при испытаниях на микротвердость. Кишинев, Штинца, 1972. - 235 с.

19. Боярская Ю.С., Грабко Д.З., Кац М.С. Физика процессов микроиндентирования. Кишинев, Штинца, 1986. - 235 с.112

20. Броек Д. Основы механики разрушения: Пер. с англ. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

21. Бунин К.П., Баранов А.А. Металлография. М.: Металлургия, 1970. -256 с.

22. Быструшкин Г.С., Маляр А.П. Исследование процесса накопления усталостных повреждений в стали 40Х методом вихревых токов. // Заводская лаборатория. Т. 48, - 1982. - №8. -С. 111.

23. Винокуров В.А., Куркин С.А;, Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности. / Под ред. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1996. 576 с.

24. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

25. Выборное Б.И. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1974.-320 с.

26. Гельд П.В., Рябов Р.А., Кодес Е.С. Водород и несовершенства структуры металлов. М.: Металлургия, 1979. - 221 с.

27. Георгиев М.Н., Попова JI.B. Сравнение методов разделения ударной вязкости. // Заводская лаборатория. 1969. - № 5. - С. 605-611.

28. Гиренко B.C., Дядин В.П. Зависимость между ударной вязкостью и критериями механики разрушения §к, Кю конструкционных сталей и их сварных соединений. // Автоматическая сварка. 1985. -N2 9.- С.13-20.

29. Грабин В.Ф., Денисенко А.В. Металловедение сварки низко и среднелегированных сталей. - Киев: Наукова Думка, 1978. - 276 с.

30. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976.-230 с.

31. Григорович В.К. Физические основы микротвердости. В сб.: "Новое в области испытаний на микротвердость". - М.: Наука, 1974.113

32. Гогоберидзе Д.Б., Копацкий А.Н. Микротвердость. В сб.: Труды совещания по микротвердости, 21-23 ноября 1950 г. - М.: АН СССР, 1951. ^

33. Голованенко С.А., Фонштейн Н.М. Двухфазные низколегированные стали. М.: Металлургия, 1986. - 206 с.

34. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. М.: МИСИС, 1999.-408 с.

35. Горицкий В.М. Критерий разрушения сталей, склонных к распространению хрупких микротрещин по границам кристаллов // Проблемы прочности. -1987. №4. - С. 37-43.

36. Горицкий В.М., Терентьев В.Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1980. - 208 с.

37. Гудков А А. Трещиностойкость стали. -М.: Металлургия, 1989. 376 с.

38. Гудрич Д. Прочность труб магистральных газопроводов: В кн.: Прочность труб магистральных газопроводов (по данным исследований, выполненных в Советском Союзе и США). - М.: Газпром СССР, 1967. -№4.-С. 42-206.

39. Гуляев А.П. Разложение ударной вязкости на ее составляющие по данным испытаний образцов с разным надрезом. // Заводская лаборатория. 1967. - №4. - С. 473-475.

40. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971. - 100 с.

41. Дрозд М.С. Определение механических свойств металла без разрушения. М.: Металлургия, 1965. - 171 с.

42. Еремин К.И., Нищета С.А. Оценка остаточного ресурса строительных металлоконструкций по результатам натурных испытаний. // Заводская лаборатория. 1996. - № 11. - С. 39- 41114

43. Зайнуллин Р.С., Надршин А.С., Шарафиев Р.Г. Кинетическое уравнение для оценки повреждаемости материала конструкции. // Заводская лаборатория. -1996. №3. - С. 48,

44. Зайнуллин Р.С., Ямуров Н.Р. Оценка ресурса оборудования на основе диагностической информации. // Заводская лаборатория. 1996. - №7. -С. 31-36.

45. Зайцев К.И. О старении труб магистральных нефтегазопроводов. // Строительство трубопроводов. 1994. - №6. - С. 2-5.

46. Золоторевский B.C. Механические свойства металлов. М.: МИСИС, 1998.-400 с.

47. Зорин Е.Е. Разработка основ прогнозирования работоспособности сварных трубопроводов из феррито-перлитных сталей с учетом условий эксплуатации: Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М.: ГАНГ им. И.М. Губкина, 1993. - 37с.

48. Зорин Е.Е. Некоторые направления развития методов и средств диагностики конструкций в процессе эксплуатации. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1995. - № 3 - С. 27-30.

49. Зорин Е.Е., Макарова Н.Г. Металлофизические основы прочности. Учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 1999. - 34 с.115

50. Зорин ЕЕ., Макарова Н.Г. Элементы механики разрушения. Учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 1999. - 59 с.

51. Зорин Е.Е., Макарова Н.Г. Напряженно-деформированное состояние и технологическая прочность сварных соединений конструкций нефтегазового комплекса. Учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 1999. - 78 с.

52. Зорин Е.Е., Маляревская Е.К. Прогнозирование работоспособности конструкций на базе процесса микровдавливания. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1996. - № 1. - С. 21-24

53. Иванова B.C. Разрушение металлов. -М.: Металлургия, 1979. 167 с.

54. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 454 с.

55. Иванова B.C., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988. - 400 с.

56. Иванцов О.М., Харитонов В.И. Надежность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1978. - 166 с.

57. Ковпак В.И. Остаточная долговечность металлических материалов с большими сроками службы. // Проблемы прочности. 1985. - № 5. - С. 40-45.

58. Колесников Ю.В., Морозов Е.М. Механика контактного разрушения. -М.: Наука, 1989. -224 с.116

59. Коновалов А.В. Многомерная модель и критерий вязкого разрушения при пластической деформации. // Проблемы прочности. -1988. №9. - С. 14-18. С

60. Копельман J1.A. Сопротивляемость сварных узлов хрупкому разрушению. М.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

61. Костенко Н.А., Левкович Т.Н., Костенко П.В., Буланова Е.В. Прогнозирование надежности и остаточного ресурса деталей с большим сроком службы. // Заводская лаборатория. 1997. - №6. - С. 59-64.

62. Кукса Л.В. О законах распределения пластических микродеформаций поликристаллов, измеренных на различных базах. // Проблемы прочности. 1987. - № 4 - С. 59-63

63. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. М.: Высшая школа, 1991. - 398 с.

64. Курочкин В.В. Прогнозирование ресурса и капитального ремонта магистрального нефтепровода. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М.: ГАНГ им. И.М. Губкина, 1992. - 26 с.

65. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1980. - 493 с.

66. Лившиц Л.С., Левин С.М. Стали для оборудования нефтяной и газовой промышленности. Справочное пособие. М.: Недра, 1995. - 287 с.

67. Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. М.: Машиностроение, 1989. - 336 с.

68. Макгоннел У. Неразрушающие испытания. Пер. с англ. В кн.: Разрушение. / Под ред. Г. Либовица. - Т. 3. - Инженерные основы и воздействие внешней среды. -М.: Мир, 1976. - С. 412-472.

69. Мак-Клур, Даффи и Эйбер. Сопротивление разрушению трубопроводов.- В кн.: Конструирование и технология машиностроения. / Труды американского общества инженеров-механиков (русский перевод). -1965. -№3,- С. 1-17.

70. Маляревская Е.К. Оценка сопротивляемости разрушению сварных соединений трубопроводов из феррито-перлитных сталей по параметру микротвердости. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М.: ГАНГ им. И.М.Губкина, 1992. - 16 с.

71. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. М.: Машиностроение, 1979. - 189 с.

72. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1989. - 639 с.

73. Матвиенко Ю.Г. Детерминированный анализ безопасности, живучести и остаточного ресурса по критериям механики трещин. // Заводская лаборатория. -1997. №6. - С. 52-58.

74. Матохин Г.В., Науменко Л.Ф., Матохин А.В., Гридасов А.В. Статистические оценки эволюции зеренной структуры сплава АМгб при высокочастотном нагружении. // Проблемы прочности. -1991. №8. - С. 37-41.

75. Махутов Н.А., Алымов В.Т., Бармас В.Ю. Инженерные методы оценки и продления ресурса сложных технических систем по критериям механики разрушения. // Заводская лаборатория. -1997. №6. - С. 45-51.

76. Металловедение и термическая обработка стали. Справочное издание в 3-х т.т. / Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. Т.1. Методы испытаний и исследования. В 2-х кн. / Кн.2. - М.: Металлургия,- 1991.-462 с.118

77. Методы испытания на микротвердость. Приборы. / Под ред. М.М. Хрущева. М.: Наука, 1965.

78. Навроцкий Д.И. Прочность сварных соединений. М.: Машгиз, 1961. -С. 38-43.

79. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. Учебник для вузов. / Под ред. Г.А. Николаева. М.: Высшая школа, 1990. - 446 с.

80. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1974, - 400 с.

81. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. М.: МИСИС, 1994. - 480 с.

82. Новое в области испытаний на микротвердость. В сб.: Материалы совещания. / Под ред. М.М Хрущева и Р.М Матвеевского. - М.: Наука, 1974.

83. Нотт Дж. Ф. Основы механики разрушения: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1978,- 256с.

84. Осасюк В В., Олисов А.Н., Венгжен В.В., Рудницкий Н.И. Новая методика оценки ресурса конструктивных элементов типа труб по119результатам испытаний специальных образцов. // Проблемы прочности.- 1986.-№10.-С. 123-124.

85. Панасюк В.В., Андрейкив А Б , ГСысак Н.В. Оценка предразрушающего состояния конструкций с помощью акустической эмиссии. // Сварные конструкции. В сб.: Тезисы докладов Международной конференции, посвященной 120-летию Е.О. Патона. - Киев, 1990. - С. 213.

86. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. -М.: Наука, 1974.-416 с.

87. Патон Б.Е., Недосека А.Я. Акустическая диагностика несущей способности сварных конструкций. // Автоматическая сварка. -1982. -№9.-С. 1-8.

88. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия, 1982. - 584 с. .

89. Плювинаж Г. Механика упругопластического разрушения. М.: Мир, 1993.-450 с.

90. Разрушение. Пер. с англ. В 7-ми т.т. / Под ред. Г. Либовица. Т.1. Микроскопические и макроскопические основы механики разрушения.- М.: Мир, 1977.-616 с.

91. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металла. -М.: Металлургия, 1986. 224 с.

92. Садовских В.Д. Структурная наследственность. М.: Металлургия, 1973.-204 с.

93. Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. / Под ред. Г.А. Николаева. М.: Машиностроение, 1979.

94. Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т.т. / Т.1. Свариваемость материалов. Справочное издание. / Под ред. Э.Л. Макарова. М.: Металлургия, 1991. - 528 с.

95. Стеклов О.И. Свариваемость металлов и сплавов. / ВИНИТИ. Сер. Сварка. Итоги науки и техники, 1972. Т. 14. - 240 с.

96. Степнов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М.: Машиностроение, 1972. - 233 с.

97. Стрижало В.А., Гришко В.Г., Стрельченко В.А. Прогнозирование остаточного ресурса материалов и конструкций по сигналам акустической эмиссии (АЭ). // Проблемы прочности. -1985. № 9. - С. 21-25.

98. Стрижало В.А., Пономаренко И.Н., Лихацкий С.И., Белогурова В.И. Принципы построения аппаратуры обработки сигналов АЭ для исследования прочности материалов. // Проблемы прочности. 1986. -№ 1. - С. 102-105.

99. Строительство магистральных трубопроводов. Справочник под ред. Березина В.Л. и Чирскова В .Г. -М.: Недра,1991. 470 с.

100. Теоретические основы сварки. / Под ред. В.В. Фролова. М.: Высшая школа, 1970. - 592 с.

101. Технические средства диагностирования. Справочник. / Клюев В.В., Пархоменко П.П., Абрамчук В.Е. и др. / Под общ. ред. Клюева В.В. -М.: Машиностроение, 1989. 672 с.121

102. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавление. / Под ред. акад. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1974. 768 с.

103. Трощенко В.Т., Покровский В В., Прокопенко А.В. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении. Киев: Наукова думка, 1987. -256 с.

104. Уэллс А.А. Влияние остаточных напряжений на хрупкое разрушение. Пер. с англ. В кн.: Разрушение. / Под ред. Г. Либовиц. Т. 4. -Исследование разрушения для инженерных расчетов. - М.: Мир, 1976. -С. 299-333.

105. Физическое металловедение, т.З. Пер. с англ. / Под ред. Р. Кана. М.: Мир, 1967.-663 с.

106. Фирстов В.Г., Застрогин Ю.Ф., Кулебякин А.З. Автоматизированные приборы диагностики и испытаний. М.: Машиностроение, 1995. 288 с.

107. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М.: Машиностроение, 1974. - 472 с.

108. Хеллан К. Введение в механику разрушения. Пер. с англ, М.: Мир, 1988.-364 с.

109. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. М: Мир, 1972. -408 с.

110. Черняев В.Д., Черняев К В., Березин В.Л., Стеклов О.И., Васильев Г.Г. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов. / Под ред. Черняева В.Д. М.: Недра, 1997. - 517 с.

111. Чернышева Т.А. Границы зерен в металле сварных соединений. М.: наука, 1986.- 126 с.

112. Школьник Л.М. Скорость роста трещин и живучесть металла. М.: Металлургия, 1973. - 216 с.122

113. Ямалеев К.М. Влияние изменения физико-механических свойств металла труб на долговечность нефтепроводов. // Нефтяное хозяйство.-1985. №9. -С. 50-53.

114. Ярема С.Я. Рост усталостных трещин (методические аспекты исследований). В кн.: Методы и средства оценки трещиностойкости конструкционных материалов. Сб. научных трудов. - Киев: Наукова думка, 1981.-С. 177-207.

115. ANSI В.31.4-1974. Трубопровод для транспорта жидкой нефти. / Стандарт Американского национального института стандартизации. -АОИМ. 1974.

116. ДИН 17172. Трубы для транспорта нефти и сжиженных газов. / Стандарт ФРГ. 1972.

117. Инструкция по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности. М.: ВНИИГАЗ. - 1995.

118. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. / Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 52 с.

119. СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции. / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 96 с.

120. Blondeau R., Maynier P., Dollet I. Mathematical model for the calculation of mechanical properties of low-alloy steel metallurgical products: a few examples of its application. Met. Scientific Revue de Metallurgic, 1976. V. 73. No. 5. P. 311-351.

121. Brown W.F., Srawley J.E. Plane Strain Crack Toughness Testing of High Strength Metallic Materials. ASTM STP 410, 1966.

122. Coffin L. F. Damage evaluation and life extension of structural components. / Trans. ASME: J. Vibration, Acoustics, Stress and Reliability Design, 1986. V. 108. No. 3. P. 241-248.123

123. Degradation of mechanical properties of low-alloy steels during service at elevated temperature. / K. Hashimito, T. Saito, T. Takeda et al. // Pressure Engineering, 1986. V. 24. No.l. P.31-39.

124. Ellyin F. A strategy for periodic inspection based on defect growth. // Theoretical and Application Fracture Mechanics, 1985. V. 4. No. 2. P. 8396.

125. Erdogan F., Ratwani M. Fracture Initiation and Propagation in a Cylindrical Shell Containing an Initial Surface Flow. // Nuclear Engineering Design, 1974. V. 27. P. 14-29.

126. Gooch D.G., Haigh J.R., King B.L. Relationship between engineering and metallurgical factors in creep crack growth. // Metal Science, 1977. V. 11. P. 545-550.

127. Haggag Fahmy M., Lucas Glenn E. Determination of Luders strain and flow properties in steels from hardness (microhardness tests). / Met. Trans. -1983. A14. V. 7-12. P.1607-1613.

128. Hood J.E. Fracture of Steel Pipelines. // International Journal of Pressure Vessels and Piping, 1974. No. 2. P. 165-178.

129. Lematr J., Dufailly J., Billardon R. Evalution de rendommagement par mesures de microdurete. // C.r. Acad, sci., 1987. Ser. 2. V. 304. No. 12. P.601-604.

130. Perzina P. Dependence of fracture phenomena upon the evolution of constitutive structure of solids . 16-th International Congress of Theoretical and Apply Mechanics, Lyngby, 19-25 Aug., 1984. Abstr., Lect. S. 1., s. a. -464 p.

131. Sanford-Francis С. H. A. Measurements of magnetic material changes in steels with fatigue. / Brit. J. NON-Destruct. Test.- 1987. V. 29. No. 2. P. 8387.

132. CSA Standard Z184-1975. Gas Pipeline Systems. 1975.

133. Компьютерная обработка гистограмм распределения микротвердости

134. Шкала микротвердости 220-240 240-260 260-280 280-300 300-320 320-340 340-360 360-380 380-400 400-420 420-440 440-460 460-480 480-500

135. Индекс -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8

136. Весовой коэффициент 1,9 1,6 1,3 1 0,7 0,4 0,1 0,1 0,4 0,7 1

137. Частотность исходная 0 0 0 12 17 18 20 3 24 3 3

138. Произведение f*a 0 0 0 12 11,9 7,2 2 0,3 9,6 2,1 3

139. Приведенная частотность выборки для исходного состояния 48,1

140. Частотность текущая 0 9 21 47 12 1 5 5 0 0 О1

141. Произведение f*a 0 14,4 27,3 47 8,4 0,4 0,5 0,5 0 0 0

142. Приведенная частотность выборки для текущего состояния 98,5

143. Коэффициент накопления поврежденности 12,04782{

144. Основной металл сварного соединения

145. После пластической деформации 5% и при рабочих напряжениях ^ н1. On1. Материал сталь 17Г1СФ1. Номер рисунка Рис. 3.8

146. Компьютерная обработка гистограмм распределения микротвердости

147. Шкала микротвердости 220-240 240-260 260-280 280-300 300-320 320-340 340-360 360-380 380-400 400-420 420-440 440-460 460-480 480-500

148. Индекс -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

149. Весовой коэффициент 1,45 1,225 1 0,775 0,55 0,325 0,1 0,1 0,325 0,55 0,775 1

150. Частотность исходная 0 0 1 3 6 6 20 6 32 10 10 6

151. Произведение f*a 0 0 1 2,325 з.з 1,95 2 0,6 10,4 5,5 7,75 6

152. Приведенная частотность выборки для исходного состояния 40,825

153. Частотность текущая 0 14 22 28 24 10 1 0 0 0 0 0

154. Произведение f*a 0 17,15 22 21,7 13,2 3,25 0,1 0 0 0 0 0

155. Приведенная частотность выборки для текущего состояния 77,4

156. Коэффициент накопления поврежденности | 1,8959|

157. Шов сварного соединения , . ;

158. После пластической деформации 2% Jo-j1. Материал сталь 17Г1СФ1. Номер рисунка Рис. 3.9

159. Компьютерная обработка гистограмм распределения микротвердости

160. Шкала микротвердости 220-240 I24Q-260 260-280 280-300 300-320 320-340 340-360 360-380 380-400 400-420 420-440 440-460 460-480 480-500

161. Индекс -2S -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

162. Е: зеовой коэффициент 1,45 1.225 1 0,775 0,55 0,325 0,1 0,1 0,325 0,55 0,775 1

163. Частотность исходная о; 0 1 3 6 6 20 6 32 10 10 6

164. Произведение f*a 0| . . 0 1 2,325 3,3 1,95 2 0,6 10,4 5,5 7,75 6

165. Приведенная частотность выборки для исходного состояния 40,825

166. Частотность текущая 6 16 28 32 7 6 1 0 0 0 0 0

167. Произведение f*a 8,7 19,6 28 24,8 3,85 1,95 0,1 0 0 0 0 0

168. ПриЕ»еденная частотность выборки для текущего состояния 87

169. Коэффициент накопления поврежденности 12,13105|1. Шов сварного соединения

170. После пластической деформации,?% и при рабочих напряжениях ;; / ноо1. Материал сталь 17ПСФ1. Номер рисунка Рис. 3.9

171. Компьютерная обработка гистограмм распределения микротвердости

172. Шкала микротвердости 220-240 240-260 260-280 280-300 300-320 320-340 340-360 360-380 380-400 400-420 420-440 440-460 460-480 480-500

173. Индекс -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9

174. Весовой коэффициент 1,45 1,225 1 0,775 0,55 0,325 0,1 0,325 0,55 0,775 1

175. Частотность исходная 0 0 1 19 13 19 24 1 19 3 1

176. Произведение f*a 0 0 1 14,725 7,15 6,175 2,4 0,325 10,45 2,325 1

177. Приведенная частотность зыборки для исходного состояния 45,55

178. Частотность текущая 14 38 20 20 3 0 1 0 0 0 0

179. Произведение f*a 20,3 46,55 20 15,5 1,65 0 0,1 0 0 0 0

180. Приведенная частотность зыборки для текущего состояния 104,1

181. Коэффициент накопления поврежденности | 2,2854|

182. Зона перекристаллизации сварного соединения

183. После пластической деформации 2% и при рабочих напряжениях1. Материал сталь 17Г1СФ1. Номер рисунка Рис. 3.11