Разработка комплекса технических и методических средств для оценки уровня остаточных напряжений в сварных магистральных трубопроводах методом лазерной интерферометрии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.11, доктор наук Антонов Алексей Алексеевич

• Антонов Алексей Алексеевич
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Антонов Алексей Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор методов определения остаточных сварочных

напряжений

1.1. Влияние остаточных напряжений на работоспособность и долговечность сварных конструкций

1.2. Анализ методов определения остаточных напряжений, пригодных к применению на магистральных трубопроводах

1.2.1. Механические методы исследования напряженного состояния

1.2.2. Физические методы получения информации о напряженном состоянии

1.3. Особенности распределения полей остаточных напряжений в сварных конструкциях

1.4. Особенности в применении существующих методов определения остаточных напряжений для сварных конструкций

1.4.1. Особенности применения механических методов исследования напряженного состояния в сварных конструкциях

1.4.2. Особенности применения физических методов исследования напряженного состояния в сварных конструкциях

1.5. Цель и задачи работы

Выводы по главе

Глава 2. Разработка методики оценки уровня остаточных сварочных

напряжений в магистральных трубопроводах

2.1. Развитие метода лазерной интерферометрии и разработка

аппаратуры

2.1.1. Основы оптической регистрации перемещений поверхности в зоне засверловки глухого отверстия для измерения компонент напряженного состояния

2.1.2. Формирование интерференционной картины при записи перемещений

2.1.3. Расчетно-экспериментальная проверка правильности измерения перемещений новым интерферометром

2.1.4. Экспериментальное моделирование напряженного состояния для проверки достоверности метода лазерной интерферометрии

2.1.5. Экспериментальная проверка правильности оценки напряженного состояния лазерным интерферометром «ДОН-5ЦЗ»

2.1.6. Сравнительные испытания методов лазерной интерферометрии и нейтронной дифракции

2.1.7. Интерферометры серии «ЛИМОН»

2.1.8. Компактные интерферометры серии «ДОН»

2.2. Разработка и выбор отдельных конструктивных элементов и узлов комплекса «ДОН»

2.2.1. Создание рассеянного лазерного излучения и выбор диффузора

2.2.2. Снижение влияния внешней солнечной засветки

2.2.3. Разработка системы фокусировки интерферометра

2.2.4. Крепление интерферометра на исследуемой поверхности и обеспечение его работоспособности при наличии внешних высокочастотных колебаний

2.3. Выбор геометрических параметров зондирующего отверстия

2.3.1. Влияние геометрических параметров зондирующего отверстия

на величину нормальных перемещений кромки отверстия

2.3.2. Выбор оптимальных геометрических параметров глухого отверстия

2.3.3. Технология повышения чувствительности в процессе выполнения измерения в конкретной точке конструкции

2.3.4. Технологические особенности выполнения зондирующего отверстия

2.4. Расшифровка интерферограмм и повышение чувствительности метода

2.4.1. Методики расшифровки спекл-интерферограмм

2.4.2. Повышение точности измерения полей перемещений

2.4.3. Методика расшифровки для случаев расположения оптической плоскости интерферометра под углом 450 к поверхности

2.4.4. Методика определения знака тензора напряжений

2.5. Зондирующее глухое отверстие, как концентратор напряжений

2.6. Особенности измерения перемещений интерферометрическими оптическими методами

2.7. Разработка программного обеспечения для работы с интерферометром «ДОН-5ЦЗ»

2.8. Основные положения Комплексной методики определения остаточных напряжений

2.8.1. Технология определения остаточных напряжений с помощью Комплексной методики

2.8.2. Выбор физического метода и оборудования для определения напряженного состояния в зоне, прилегающей к сварному шву. 223 Выводы по главе

Глава 3. Исследование полей остаточных сварочных напряжений на

элементах магистральных трубопроводов

3.1. Распределение остаточных напряжений в стыковых сварных соединениях магистральных трубопроводов

3.2. Характер распределения остаточных напряжений, возникающих в процессе выполнения восстановительных наплавок на трубе магистрального трубопровода

3.2.1. Допустимый уровень остаточных напряжений

3.2.2. Остаточные напряжения после выполнения ремонтной наплавки

3.2.3. Напряженное состояние в зоне наплавки при различных вариантах ее заполнения

3.2.4. Остаточные напряжения на трубе подводного перехода после выполнения гипербарической ремонтной наплавки в специализированном кессоне

3.3. Напряженное состояние ремонтного участка трубопровода после аргонодугового переплава неплавящимся электродом

3.4. Остаточные напряжения после выполнения ремонтной наплавки ленточным электродом под слоем флюса

3.5. Остаточные напряжения в заводских продольных сварных

швах труб

Выводы по главе

Глава 4. Регулирование остаточных напряжений в сварных

конструкциях

4.1. Проверка эффективности некоторых методов снижения уровня остаточных напряжений на магистральных трубопроводах

4.1.1. Оценка необходимости назначения высокого отпуска стыковых сварных соединений магистрального газопровода

«Бованенково-Ухта»

4.1.2. Ультразвуковая ударная обработка

4.1.3. Проверка эффективности вибрационной обработки сварной трубной плети на резонансных частотах

4.2. Оптимизация технологий снижения уровня остаточных

сварочных напряжений

4.2.1. Определение характерных областей с высоким уровнем остаточных напряжений в зоне наплавки

4.2.2. Пример оптимизации технологии снижения уровня

остаточных сварочных напряжений

Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка комплекса технических и методических средств для оценки уровня остаточных напряжений в сварных магистральных трубопроводах методом лазерной интерферометрии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Нефтегазовая отрасль для нашей страны имеет важное стратегическое значение. Ее устойчивое функционирование является одним из базовых условий поступательного развития экономики. В состав нефтегазового комплекса входит значительное количество разнообразных сварных конструкций. Это и стандартные строительные конструкции типа ферм, и специальные сосуды, предназначенные для разных видов содержимого и разного внутреннего давления, и сложные конструкции морских сооружений, и, безусловно, различные виды трубопроводов.

Трубопроводы представляют собой суперпротяженную сварную конструкцию, созданную из отдельных труб ограниченной длины. Сами трубы, особенно больших диаметров, также представляют собой сварную конструкцию, выполненную путем пластического деформирования стального листа, результаты которого зафиксированы продольным сварным швом.

Наша страна занимает одно из первых мест по протяженности магистральных трубопроводов. При этом необходимо отметить, что значительная доля этих трубопроводов была построена более 30 лет назад. В настоящее время продолжается строительство новых трубопроводов, ориентированных как на создание экспортного потенциала, так и для обеспечения потребителей внутри страны. В России трубопроводные системы покрывают более 35% территории, где проживает около 60% населения [1].

К сожалению, в процессе эксплуатации магистральных трубопроводов, имеют место аварии, приносящие громадные материальные убытки и серьезные экологические проблемы. По данным Госгортехнадзора с 1992 по 2001 г. на магистральных трубопроводах произошло 545 аварий [1].

Строительство магистральных трубопроводов, их ремонт и реконструкцию невозможно представить без применения технологий сварки плавлением. Несмотря на то, что объем зоны сварных соединений составляет 1,0...1,5%

общего объема конструкций, на эту область, по данным В.И. Махненко, приходится до 70...80% отказов. Поэтому методические вопросы оценки остаточного ресурса с учетом таких характерных особенностей, как геометрическая и физическая неоднородность, наличие остаточных напряжений, значительная вариация характеристик сопротивления тому или иному разрушению, достаточно актуальны [2].

По данным ВНИИГАЗ в 2011 году на магистральных газопроводах были обнаружены дефекты, среди которых коррозия под напряжением занимает первое место и составляет 36% от всех обнаруженных дефектов [3].

Считается, что необходимым условием возникновения коррозии под напряжением является наличие трех факторов: коррозионная среда, высокий уровень растягивающих остаточных напряжений и коррозионная стойкость материала [4, 5]. Увеличение напряжений (как рабочих, так и остаточных) способствует ослаблению «защитных пленок» - поверхностного слоя, вызывает увеличение концентрации упругопластических деформаций в микротрещинах, в вершине развивающейся трещины и интенсифицирует механические, коррозионные и сорбционные процессы. В результате происходит ускоренное развитие коррозионного растрескивания [6].

В настоящее время наименее изученной причиной возникновения коррозии под напряжением представляется наличие напряженно-деформированного состояния (НДС) труб. И, особенно, локальных «возмущений» НДС на поверхности трубы. Обычно в актах расследования аварий газопроводов указывают лишь рабочее давление газа в момент, предшествующий аварии. Технологические остаточные напряжения в металле труб, возникающие при их производстве и транспортировке, прокладке газопроводов и в процессе эксплуатации, при их взаимодействии с рабочими нагрузками, не учитывают [7]. Хотя почти половина разрушений газопроводов происходит в зоне сварного соединения из-за наличия локальных остаточных напряжений [3].

Авторы работы [8] утверждают, что под действием остаточных напряжений микродефекты могут развиваться в макротрещины.

Остаточные напряжения увеличивают интенсивность коррозионных процессов [9].

В работе [10] утверждается, что в процессе длительной эксплуатации магистральных трубопроводов наличие остаточных напряжений в околошовной зоне негативно сказывается на их прочностных характеристиках и сроке эксплуатации. Автор связывает зарождение трещин в кольцевых швах (на них приходится более 50% отказов) с остаточными напряжениями. Причиной возрастания напряжений в околошовной зоне автор считает снижение пластичности.

Авторы учебного пособия [11] считают, что важнейшей составляющей, отвечающей за прочность трубопровода, является НДС трубопровода и его изменение под воздействием эксплуатационных и природно-климатических факторов. Отмечается, что современные программные комплексы позволяют теоретически рассчитать НДС с достаточно высокой точностью, но для получения достоверных результатов этого недостаточно. Для подтверждения достоверности результатов расчетов необходимо использовать экспериментальные способы оценки напряжений в теле трубы.

В сварных соединениях кольцевых стыков труб основное влияние на образование остаточных сварочных напряжений оказывают окружное сокращение металла в зоне пластических деформаций и изгиб оболочки. В многослойных швах к этим двум факторам добавляются неравномерность усадки поперек шва и порядок выполнения отдельных слоев [12].

Значимость влияния остаточных напряжений в стыковых сварных швах трубопроводов на долговечность эксплуатации магистральных трубопроводов в условиях крайнего Севера показал Н.И. Голиков [13].

Особую опасность высокий уровень остаточных напряжений представляет для трубопроводов, работающих в условиях циклических нагрузок. К таким трубопроводам относят участки магистральных трубопроводов за компрессорными станциями, обвязка компрессорных станций.

При этом практически все исследователи отмечают, что остаточные напряжения всегда возникают после выполнения сварочных работ. Причина -наличие локализованных тепловых процессов нагрева и охлаждения и структурные превращения. В работе [14] указано, что для трубопроводов, выполненных из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, характерны следующие особенности полей остаточных напряжений в зоне сварного шва:

• максимальные напряжения реализуются в центре шва и близки к пределу текучести ~

• при выполнении сварных швов на трубопроводе, находящимся под давлением Р уровень окружных напряжений определяется таким образом: а0 =

[Р] , где Яо и до - радиус и толщина стенки трубы;

• остаточные напряжения самоуравновешываются по завершении процессов сварки и наплавки;

• распределение сварочных напряжений в зоне кольцевых сварных

соединений можно описать следующей функцией: оост = о™тХ , где ^=2х/Б -

относительная координата; В - ширина «активной» зоны.

• общая формула, позволяющая оценить остаточные напряжения:

ГКВОт(1-^о)(1-<Т2) Пост =-—4-, где g и у-константы.

Данные анализа [15.19] фактических случаев разрушения конструкций, эксплуатируемых при низких температурах, отраженные в трудах В.И. Труфякова, Л.А. Копельмана, В.П. Ларионова, И.В. Кудрявцева, О.И. Слепцова, Г.И. Макарова, А.В. Лыглаева и других, показывают, что хрупкие и усталостные трещины преимущественно зарождаются в сварных соединениях.

В работе [16] указывается, что, как правило, остаточные напряжения в зоне сварного шва являются двух- или трехосными с резкими градиентом и сложным характером распределения по отдельным направлениям. Механические свойства металла в зоне шва также неоднородны, поэтому и влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости будет различной для различных

участков зоны шва. Отмеченные обстоятельства весьма затрудняют применение расчетных методов для количественного определения влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости сварных соединений.

Проведенные экспериментальные исследования позволяют заключить [20], что степень влияния растягивающих остаточных напряжений зависит от вида соединения, асимметрии цикла нагружения, напряженного состояния и характера передачи усилий в элементе или образце.

Роль остаточных напряжений в сопротивлении усталости сварных соединений резко увеличивается с ростом концентрации напряжений. Долговечность сварных соединений может измениться при этом в десятки раз [16].

Учет наличия остаточных напряжений в конструкции позволяет получить экономический эффект уже в наше время - утверждают авторы работы [21].

Таким образом, при определении остаточного ресурса одним из основных показателей, определяющих срок службы и возможность дальнейшей эксплуатации трубопровода, является уровень остаточных напряжений [10].

Необходимость и эффективность мероприятий по снижению уровня остаточных напряжений должна быть подтверждена результатами измерения остаточных напряжений оперативными и достоверными методами контроля и может проводиться во время всего периода эксплуатации.

Таким образом, показано, что остаточные напряжения могут оказывать значительное влияние на долговечность сварных конструкций нефтегазового комплекса. Особую актуальность приобретает эта проблема для магистральных трубопроводов, нарушение целостности которых может привести к катастрофическим последствиям. Наличие в нашей стране значительного парка старых магистральных трубопроводов еще более актуализирует проблему учета остаточных напряжений в них.

Цель диссертационной работы: адаптация метода лазерной интерферометрии для выполнения работ в полевых условиях.

Для достижения поставленной цели определены задачи:

1. Выполнить анализ существующих методов оценки уровня остаточных сварочных напряжений в сварных конструкциях.

2. Разработать подходы для повышения чувствительности и снижения трудоемкости метода лазерной интерферометрии.

3. Определить рациональные геометрические параметры зондирующего отверстия.

4. Разработать комплекс технических и методических средств, позволяющий выполнять работы по оценке уровня остаточных напряжений методом лазерной интерферометрии в полевых условиях.

5. Разработать комплексную методику оценки уровня остаточных напряжений в сварных соединениях магистральных трубопроводов (в том числе в местах проведения сварочных работ при ремонте) с учетом минимального воздействия на конструкцию при измерениях.

6. Использовать разработанную методику и оборудование для оценки уровня остаточных напряжений в сварных магистральных трубопроводах.

Методы исследования и достоверность полученных результатов. В работе использовалась совокупность теоретических, расчетных и экспериментальных методов исследований.

Для определения перемещений, возникающих при создании глухого зондирующего отверстия, использовался метод конечных элементов.

Проведено экспериментальное моделирование одноосного и плоского напряженного состояния на образцах, имеющих аналитическое решение, и выполнено сопоставление расчетных и экспериментально полученных результатов измерения.

Для подтверждения правильности показаний созданного интерферометра выполнено расчетно-аналитическое решение эталонной задачи механики деформированного твердого тела для круглой диафрагмы с жесткозащемленным внешним контуром и нагруженной по центру внешней силой.

Анализ влияния формы дна отверстия, а также его глубины на величину нормальных перемещения кромок выполнен численно методом конечных элементов с помощью программного пакета ANSYS 10.0.

Проведен экспериментальный выбор объемных диффузоров для интерферометра на базе анализа индикатрис рассеяния, полученных на установке, созданной на базе гониометра ГС-5.

Выработаны рекомендации по выбору режима сверления для создания зондирующего отверстия на базе анализа термограмм, полученных с помощью тепловизора FLIR-620.

На базе разрывной 10-тонной машины проведено моделирование мероприятий по снижению влияния созданного зондирующего отверстия на несущую способность изделия.

Научная новизна и теоретическая значимость работы:

1. Показано, что чувствительность оптической схемы Лейта-Упатниекса может быть увеличена более чем в 2 раза за счет перехода от измерения нормальной к наклонной компоненте вектора перемещений, состоящей из проекций нормальной и касательной компоненты на оптическую плоскость интерферометра. На данное решение получен Патент РФ.

2. Установлено, что чувствительность метода лазерной интерферометрии остается практически неизменной при переходе к соотношению геометрических параметров глухого зондирующего отверстия H/R до значений, близких к 1, что обеспечивает снижение уровня повреждения поверхности при проведении работ по измерению напряженного состояния.

3. Обоснована возможность применения зондирующих отверстий с конусным дном, получаемых обычными сверлами, вместо традиционно применяемых глухих отверстий с плоским дном. Показано, что изменение величины перемещений кромки отверстия при этом не превышает 0,7 %, чем можно пренебречь.

4. Разработана методика снижения погрешности измерения напряжений низкого уровня за счет последовательного увеличения диаметра зондирующего отверстия и, соответственно, увеличения числа интерференционных полос.

5. Экспериментально подтверждено, что независимо от диаметра и толщины стенки трубы, последовательности и направления наплавляемых валиков при выполнении ремонтных наплавок на трубопроводе, характер поля остаточных напряжений не изменяется. Максимальные растягивающие остаточные напряжения возникают в зоне основного металла, прилегающей к зоне наплавки в осевом направлении, что связано с разной жесткостью трубы в осевом и кольцевом направлениях. Знание указанной закономерности позволяет уменьшить объем мероприятий, направленных на снижение уровня остаточных напряжений.

Практическая значимость работы

1. Повышена чувствительность метода лазерной интерферометрии более чем в 2,5 раза за счет перехода к измерению проекции наклонной компоненты вектора перемещений и снижению длины волны лазера.

2. Определены рациональные размеры и форма дна зондирующего отверстия, обеспечивающие получение информации о полях остаточных напряжений с заданной точностью при снижении требований к технологии его создания.

3. Предложена методика определения знака компонент тензора напряжений путем сравнения поведения интерференционных полос от сверления и от известного по направлению локального поля перемещений.

4. Создано оборудование для оценки остаточных напряжений, пригодное для использования в полевых условиях.

5. Результаты работы использованы при разработке 5 отраслевых нормативных документов ПАО «Газпром» и его дочерних организаций.

6. Получены 4 патента РФ на технические решения, выработанные при создании узлов и элементов интерферометра, подтвердившие полезность принятых решений. В том числе на два способа крепления интерферометра на

трехмерную поверхность не допускающие возможности смещения интерферометра относительно исследуемой поверхности на величину, не превышающую 130 нм; на способ гашения внешних высокочастотных колебаний за счет эффекта внутреннего трения в биметаллической пластине, влияющих на стабильность работы оптических элементов и на новую схему фокусировки интерферометра, упрощающую процесс настройки интерферометра в полевых условиях.

7. Введение в оптическую схему интерферометра полосового фильтра и объемного диффузора позволило устранить влияние солнечной засветки и обеспечить возможность юстировки интерферометра без применения сложного вспомогательного оборудования.

8. Разработано программное обеспечение, позволяющее получать цифровые интерферограммы в реальном масштабе времени.

9. Сформулированы и экспериментально проверены требования к инструменту, предназначенному для создания зондирующих отверстий.

10. Предложена комплексная методика, предусматривающая применение двух принципиально различных методов оценки напряженного состояния, позволяющая существенно сократить трудоемкость и уровень повреждения поверхности.

11. Установлено, что при сварке стыковых швов труб класса прочности Х80 (К65) диаметром 1420 мм магистрального трубопровода Бованенково-Ухта максимальные значения остаточных напряжений в зоне сварного шва не превышают 20% от предела текучести, что позволило отказаться от применения послесварочной термической обработки.

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается:

- использованием современных поверенных электронных приборов для экспериментальной оценки остаточных сварочных напряжений физическими методами;

- применением универсальных программных пакетов ANSYS 10.0 и ANSYS R18.2 основанных на методе конечных элементов;

- подтверждением экспериментальных данных определения величин перемещений методом лазерной интерферометрии соответствующими результатами аналитического решения эталонной задачи. Апробация результатов

Основные положения и научные результаты работы докладывались на:

- Международной научно-практической конференции «Инженерная механика в нефтегазовом деле», посвященной 75-летию факультета инженерной механики

- РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина 19-20 сентября 2018 года;

- - VII международной научно-технической конференции «Газотранспортные системы: настоящее и будущее (GTS-2017)», Московская область, пос. развилка, 26-27 ноября 2017 г.;

- VIII отраслевом совещании «Состояние и основные направления развития сварочного производства ПАО «Газпром», Москва, 14-18 ноября 2016 г.;

- Межведомственном совещании «Метрологическое обеспечение измерения механического напряжения в Российской Федерации», Москва, 5 ноября 2015 г.;

- Научно-практической конференции «Современные технологии сварки, оборудование и материалы для строительства и ремонта магистральных трубопроводов», Санкт-Петербург, 25 июня 2014 г.;

- VIII международной конференции «Сварочные материалы», Киев, 16 - 18 июня 2014 г.

- IV международной научно-практической конференции «Сварочные и родственные технологии при строительстве, реконструкции и ремонте объектов ТЭК», Подмосковье, 8 - 10 апреля 2014 г.;

- Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы машиностроения», Москва, 20 - 21 марта 2014 г.;

- Австрийско-Российском Форуме для прикладных исследований «Трибология, химмотология и сварка в машиностроении», Москва, 11 - 12 ноября 2013 г.;

- Научно-практической конференции московского межотраслевого альянса главных сварщиков совместно с РНТСО по проблеме «Сертификация и

нормативное регулирование сварочного производства», Москва, 24 апреля 2013 г.;

- VI отраслевом совещании «Состояние и основные направления развития сварочного производства ОАО «Газпром», 16 ноября 2012 г.;

- III научно-технической конференции «Сварочные и родственные технологии при строительстве, реконструкции и ремонте магистральных и промысловых трубопроводов», Москва, 25 ноября 2011 г.;

- Семинаре «Состояние и направления развития сварочного производства ООО «Газпром трансгаз Югорск», Югорск, 27 апреля 2011 г.;

- Семинаре «Организационно-методическое обеспечение неразрушающего контроля напряженно-деформированного состояния технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах», Москва, 17 февраля 2011 г.;

- Круглом столе «Трубопроводный транспорт углеводородов» на выставке «Трубопроводные системы. Строительство, эксплуатация, ремонт», Москва, 7 декабря 2010 г.;

- V отраслевом совещании-конференции «Состояние и основные направления развития сварочного производства ОАО «Газпром», Москва, 16 - 19 ноября 2010 г.;

- Отраслевом совещании - конференции «Состояние и основные направления развития сварочного производства ОАО «ГАЗПРОМ», Москва, 10-14 ноября 2008 г.;

- Научно-технической конференции «Диагностика газонефтепроводов и резервуарных конструкций при их сооружении и эксплуатации в условиях старения и коррозии», Москва, 30 - 31 октября 2008 г.

- Международной конференции «Сварочные и родственные технологии при строительстве, реконструкции и ремонте газонефтепроводов», Москва, 22 - 23 ноября 2007 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 34 печатных работ, в том числе: 5 работ - в списке Scopus, 12 работ - в списке ВАК РФ, 4 патента РФ, 3 учебных пособия (по теме диссертации).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных литературных источников. Общий объем диссертации составляет 368 страниц, включая 251 рисунок и 24 таблицы. Список литературы включает 245 наименований.

Большое значение при выполнении работы имели дискуссии, советы и замечания специалистов РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, МГТУ им. Н.Э. Баумана, ООО Газпром ВНИИГАЗ, ООО Газпром трансгаз Югорск, ПАО Газпром, межотраслевого комитета по разработке национального эталона напряженного состояния, а также ведущих специалистов в области сварки и

напряженного состояния: Н.П. Алешина, Г.А. Николаева, А.С. Куркина, А.В.

Коновалова, В.М. Ямпольского, О.И. Стеклова, Г.Н. Чернышева, В.М.

Сагалевича|, Е.Е. Зорина, Г.И. Макарова, Л.А. Ефименко и др., за что автор им всем искренне благодарен.

Положения, выносимые на защиту. Подходы и научно-обоснованные новые решения, позволяющие повысить чувствительность технологии лазерной интерферометрии и выполнять работы в полевых условиях.

Личный вклад автора. Личное участие автора выразилось в постановке задач исследований; проведении экспериментов; получении основных научных результатов; разработке методик пересчета измеряемых перемещений в напряжения; разработке методики и оборудования повышенной чувствительности; проведении цикла лабораторных и полевых работ; установлении характерных особенностей распределения полей остаточных сварочных напряжений, возникающих после выполнения сварочно -монтажных работ; разработке предложений по оптимизации методов снижения остаточных напряжений; участии в разработке отраслевых нормативных документов, основанных на результатах выполненных научно-исследовательских работ;

разработке положений комплексной методики определения остаточных сварочных напряжений на магистральных трубопроводах.

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

1.1. Влияние остаточных напряжений на работоспособность и долговечность

сварных конструкций

Первые упоминания об остаточных напряжениях появились практически сразу с возникновением первых технологий сварки плавлением. Так в 1887 году русский металлург Н.В. Калакуцкий указал на то, что «эти напряжения могут быть изменены в широких пределах и техника должна указать надежные и верные пути по управлению этими напряжениями» [22, 23]. Далее, в 1892 году, об опасности «вредных напряжений в металле» при сварке упоминал в своих работах Н.Г. Славянов [24].

Возникновение остаточных напряжений, в большинстве случаев, обусловлено следующими факторами [25...27]: неоднородностью пластической деформации по сечению детали; неравномерностью распределения температуры по объему изделия; неравномерностью структурно-фазовых и физико-химических превращений в материале изделия.

И.А. Биргер, отмечал, что «остаточные напряжения, возникающие в элементах конструкций на различных стадиях их производства, являются важнейшим фактором, влияющим на прочность и надежность» [28, 29]. Он же отметил четыре типа конструкционной прочности, которая по-разному воспринимает наличие остаточных напряжений: статическая, длительно статическая, малоцикловая и усталостная.

При статических нагрузках несущая способность элементов конструкции из пластичных материалов не зависит от величины остаточных напряжений. В таких материалах перед разрушением протекает пластическая деформация, выравнивающая распределение напряжений [30]. Этот вывод не применим к хрупким материалам. Установлено, что влияние остаточных сварочных

напряжений на статическую прочность сварных соединений и конструкций различно, в зависимости от способности материала пластически деформироваться в разных условиях [31]. Для хрупких материалов остаточные напряжения могут существенно влиять на статическую прочность. При этом сопротивление усталости сварных соединений зависит от величины и знака остаточных напряжений. Степень проявления остаточных напряжений зависит от концентрации напряжений. Чем выше концентрация напряжений, тем остаточные напряжения проявляются в большей степени.

При приложении периодически меняющейся внешней нагрузки пластичность материала не оказывает серьезного влияния на способность изделия воспринимать эти нагрузки. В этом случае остаточные напряжения оказывают определенное влияние на малоцикловую усталость, которая связана с появлением циклических пластических деформаций. Остаточные напряжения могут как повышать (на 10.30%), так и понижать (на 10.50%) усталостную прочность [32.39]. Наличие концентрации напряжений увеличивает эффект влияния остаточных напряжений. Поэтому именно для конструкций, работающих при переменных нагрузках наиболее актуален учет существующих остаточных напряжений для прогнозирования ресурса их безопасной эксплуатации [2].

Влиянию остаточных напряжений на технологическую прочность посвятил свои работы Н.Н. Прохоров [40].

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Антонов Алексей Алексеевич, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. М.: ИЦ «ЕЛИМА», 2004. 1104 с.

2. Махненко В.И. Ресурс безопасной эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций. Киев : Наукова думка, 2006. 618 с.

3. Пашков Ю.И., Иванов М.А., Губайдулин Р.Г. Остаточные сварочные напряжения и пути снижения стресс-коррозионных разрушений магистральных газопроводов // Вестник ЮУрГУ. 2012. № 15. С. 28-30.

4. Стеклов О.И. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. М. : Машиностроение, 1988. 290 с.

5. Климов В.П. Зависимость поля потенциалов над трубопроводом от переходного сопротивления изоляции // Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: матер. Международная научно-практическая конференция. Уфа: 2013. С. 189-190.

6. Стеклов О.И. Влияние остаточных сварочных напряжений на механо-коррозионную прочность // Материалы III Всесоюзного симпозиума «Технологические остаточные напряжения» АН СССР. М. 1988. С. 348-357.

7. Никитина Н.Е., Репин Д.Г. О необходимости учета и контроля НДС материалов трубопровода при изучении причин трещинообразования при эксплуатации. // Моделирование динамических систем: Сб. научн. трудов. Н.Новгород: «Интелсервис», 2002. С. 40-44.

8. Тухбатуллин Ф.Г., Волгина Н.И., Королев М.И. Остаточные напряжения в трубах для магистральных газопроводов. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2002. 51 с.

9. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М. : Наука, 1980. 280 с.

10. Буклешов Д.О. Влияние наличия и величины напряжений в околошовной зоне сварных стыков на прочностные характеристики и срок эксплуатации трубопроводов // Материаловедение. 2016. №2(34). С. 30-35.

11. Методы и средства диагностики линейной части магистральных газопроводов / А.С. Лопатин [и др.] М. : Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. 185 с.

12. Вагапов И.К., Ганиев М.М., Шинкарев А.С. Исследование влияния ультразвуковой ударной обработки на значение и распределение напряжений в сварной заготовке // Авиационная техника. 2005. № 2. С. 56-59.

13. Голиков Н.И., Платонов A.A. Применение метода рентгеновской тензометрии для определения остаточных сварочных напряжений // Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов.: Тезисы докладов. Якутск. Полиграфист, 1996. ч. 1. С. 96.

14. Гумеров А.Г., Воробьев В.А., Александров А.А. Формирование и снятие сварочных напряжений при приварке усиленных элементов на нефтепродуктопроводах // Нефтегазовое дело. 2004. №2. URL. http: //ogbus .ru/article/view/formirovanie-i- snyatie-svarochnyx-napryazhenij -pri-privarke-usilennyx-elementov-na-nefteproduktoprovodax (дата обращения 12.12.2018).

15. Копельман Л.А. Основы теории прочности сварных конструкций. СПб : Издательство «Лань», 2010. 464 с.

16. Кудрявцев И.В., Наумченков Н.Е. Усталость сварных конструкций. М. : Машиностроение, 1976. 270 с.

17. Ларионов В.П. Электродуговая сварка конструкций в северном исполнении. Новосибирск : Наука, 1986. 256 с.

18. Макаров Г. И. Протяженные разрушения магистральных газопроводов М. : Академия, 2002. 208 с.

19. Слепцов О.И., Петров П.П. Оценка влияния длительной эксплуатации на механические свойства материала газопроводов в условиях Крайнего Севера // Труды XV Международной научно-технической конференции Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов и конструкций. СПб : СПбГУНиПТ, 2009. С. 39-48.

20. Труфяков В.И. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках. Киев : Наукова думка, 1990. 256 с.

21. Buckiey M. ZEEE Trans // Sonics and Ultrasonics. 1976. v. 23, N 5. P. 287292.

22. Калакуцкий Н.В. Материалы изучения стальных орудий // Артиллерийский журнал. 1867. № 5. С. 784-817.

23. Калакуцкий Н.В. Исследование внутренних напряжений в чугуне и стали. СПб : Тип. и хромолит. А. Траншель, 1888. 116 с.

24. Никитин В.П. Русское изобретение - электрическая дуговая сварка. М. : АН СССР, 1952. 135 с.

25. Биргер И.А., Козлов М.Л. Остаточные напряжения: проблемы и перспективы // Материалы III Всесоюзного симпозиума «Технологические остаточные напряжения». М. : АН СССР, 1988. С. 60-73.

26. Gary S. Shajer, Clayton O. Ruud Overview of Residual Stresses and Their Measurement // Practical residual stress measurement methods. West Sussex. United Kingdom : John Wiley & Sons Ltd, 2013. P. 1-28.

27. Бюрен Ван. Дефекты в кристаллах. М. : Иностранная литература, 1962.

495 с.

28. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М. : Машгиз, 1963. 232 с.

29. Биргер И.А. Проблема остаточных напряжений // Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования АН СССР. М. : Щербинский завод электроплавленных огнеупоров, ИПМ АН СССР, 1982. С. 517.

30. Биргер И.А. Остаточные напряжения в элементах конструкций // Труды II Всесоюзного симпозиума «Остаточные технологические напряжения» АН СССР. М. : ИПМ АН СССР, Щербинский завод электроплавленных огнеупоров, 1985. С. 5-27.

31. Остаточные напряжения в металлах и металлических конструкциях / Под ред. В.Р. Осгуда. М. : Издательство иностранной литературы, 1957. 395 с.

32. Труфяков В.И., Михеев П.П., Кудрявцев Ю.Ф. Изменение сопротивления усталости сварных соединений под действием остаточных напряжений. // Материалы III Всесоюзного симпозиума «Технологические остаточные напряжения» АН СССР. М. : 1988. С. 358-364.

33. Винокуров В.А., Григорьянц А.Г. Теория сварочных деформаций и напряжений. М. : Машиностроение, 1984. 280 с.

34. Винокуров В. А. Сварочные деформации и напряжения. М. : Машиностроение, 1968. 235 с.

35. Николаев Г. А. Сварные конструкции. М. : Машгиз, 1953. 536 с.

36. Окерблом Н. О., Демянцевич В. П., Байкова И. П.. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций. Ленинград : Судпромгиз, 1963. 602 с.

37. Труфяков В.И. Усталость сварных соединений. Киев : Наукова думка, 1973. 216 с.

38. Сагалевич В. М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений. М : Машиностроение, 1974. 248 с.

39. Копельман Л.А. Основы теории прочности сварных конструкций: Учебное пособие. СПб. : Издательство «Лань», 2010. 464 с.

40. Прохоров Н.Н. Горячие трещины при сварке. М. : Машгиз, 1953. 220 с.

41. Окерблом Н.О. Сварочные напряжения в металлоконструкциях. М.-Л. : Машгиз, 1948. 252 с.

42. Талыпов Г.Б. Приближенная теория сварочных деформаций и напряжений. Ленинград : Изд-во ЛГУ, 1957. 280 с.

43. Вологдин В.П. Деформации и напряжения при сварке судовых конструкций. М. : Оборонгиз, 1945. 149 с.

44. Казимиров А.А., Недосека А.Е., Лобанов А.И. Аналитическое описание процесса образования продольных сварочных деформаций и напряжений // Автоматическая сварка. 1969. № 2. С. 39-44.

45. Макаров Г.И. Нефтегазовые сварные конструкции и сооружения. Расчет и проектирование. М. : Издательство «Спутник +», 2013. 361 с.

46. Balalov V.V., Pisarev V.S., Moshensky V.G. Combined implementing the hole-drilling method and reflection hologram interferometry for residual stresses determination in cylindrical shells and tubes // Optics & Lasers in Engineering. 2007. 45 (1). P. 661-676.

47. Гатовский К.М. Теория сварочных напряжений и деформаций. Ленинград : Изд. Ленинградского Ордена Ленина кораблестроительного института, 1980. 331с.

48. Аладинский В.В., Винокуров В.А, Павлович A.A. Разработка метода определения сварочных напряжений // Труды II Всесоюзного симпозиума «Остаточные технологические напряжения» АН СССР, М. : ИПМ АН СССР, Щербинский завод электроплавленных огнеупоров, 1985. С. 28-32.

49. Определение концентрации напряжений в сварных соединениях с угловыми швами численными методами / В.А. Саликов [и др.] // Известия вузов. Машиностроение. 1988. № 11. С. 127-130.

50. Игнатьев А.Г., Пызин Г.П., Шахматов М.В. Голографические измерения остаточных сварочных напряжений с использованием оптической фазовой компенсации // Сварочное производство. 1989. № 6. С. 34-36.

51. Исследование остаточных сварочных напряжений методом голографической интерферометрии / М.В. Шахматов [и др.] // Сварочное производство. 1998. № 5. С. 3-5.

52. Давиденков Н.Н. Об остаточных напряжениях // Заводская лаборатория. 1935. Т.4, №6. С. 688-698.

53. Withers P. J., Bhadeshia H. K. Residual Stress. Part 1: Measurement Techniques // Materials Science and Technology. 2001. 17 (4). P. 355-365.

54. Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М. : Высшая школа, 1982. 272 с.

55. Vaidyanathan S., Finnie I. Determination of Residual Stress from Stress Intensity Factor Measurements // Applied Mechanics Reviews. 1971. 52 (2). P. 75-96.

56. Finnie I., Cheng W. A Summary of Past Contributions on Residual Stresses // Materials Science Forum. 2002. P. 404-407.

57. Finnie I., Cheng W. Residual stress measurement by the introduction of slots or cracks // Localized Damage IV Computer Aided Assessment and Control of Localized Damage - Proceedings of the International Conference. USA. 1996. P. 37-51.

58. Cheng W., Finnie I. A Method for Measurement of Axisymmetric Axial Residual Stress in Circumferentially Welded Thin Walled Cylinders // Journal of Engineering Materials and Technology. 1985. 107 (3) P. 181-185.

59. Cheng W., Finnie I., Vardar O. Measurement of Residual Stresses Near the Surface Using the Crack Compliance Method // Journal of Engineering Materials and Technology. 1991. 113 (2). P. 199-204.

60. Prime M. B. Residual Stress Measurement by Successive Extension of a Slot: The Crack Compliance Method // Applied Mechanics Reviews. 1999. 52 (2). P. 75.

61. Иванов С.И. Определение остаточных напряжений в пластинках методом полосок // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Труды КуАИ. Куйбышев. : 1971. С. 139-152.

62. Ахметзянов М.Х., Кушнеров В.А. Определение остаточных напряжений способом разрезки с использованием интерференционно-оптических методов измерения деформаций // Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования АН СССР. М. : Щербинский завод электроплавленных огнеупоров, ИПМ АН СССР, 1982. С. 52-68.

63. Джоунс Р., Уайкс К. Голографическая и спекл- интерферометрия М. : Мир, 1986. 328 с.

64. Разумовский И.А. Поляризационно-оптические методы определения коэффициентов интенсивности напряжений и их применение для оценки трещиностойкости элементов атомных реакторов : диссертация ... доктора технических наук. М. 1991. 366 с.

65. Карабахин В.Г. Разработка аппаратуры, методики оперативного контроля остаточных напряжений и исследование напряженного состояния сварных конструкций турбиностроения : диссертация ... кандидата технических наук : М. 2002. 164 с.

66. Олейник Б.Д., Винокуров Н.В., Нуртдинов А.С. Определение остаточных поверхностных напряжений методом травления консольно-закрепленного образца // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 4. С. 1216.

67. Solina A., Bulckaen V., Paganini L. Apparatus for the continuous analysis of residual stress in proximility to metallic surfaces // Review of Scientific Instruments. 1983. 54, N 3. P. 346-352.

68. Селезнев В.Г., Архипов А.Н., Ибрагимов Т.В. Применение голографической интерферометрии для определения остаточных напряжений // Заводская лаборатория. 1976. № 6. C. 739-741.

69. Treuting R. G., Read W. T. A Mechanical Determination of Biaxial Residual Stress in Sheet Materials // Journal of Applied Physics. 1951. 22(2). P. 130-134.

70. Sachs G., Espey G. The Measurement of Residual Stresses in Metal. // The Iron Age. 1941. Sept. 18. P. 63-71.

71. Гликман Л. А., Писаревский М.М. Измерение остаточных напряжений в поверхностном слое крупных изделий с помощью тензометрирования // Заводская лаборатория. 1951. Т. 17, № 1. С. 75-81.

72. Druez J., Bazergui A. Through-thickness measurement of residual stress in thin tubes // Experimental Mechanics. 1983. N 2. P. 211-216.

73. Кочетков Н.Н., Бармин В.П. Прибор для определения остаточных напряжений в металлах // Заводская лаборатория. 1986. 52, № 4. С. 77-78.

74. Подзей А.В., Сулима А.Н., Евстигнеев М.И. Технические остаточные напряжения М.: Машиностроение, 1973. 216 с.

75. Solina A., Bulckaen V., Paganini L. Apparatus for the continuous analysis of residual stress in proximility to metallic surfaces // Review of Scientific Instruments. 1983. 54, N 3. P. 346-352.

76. Селезнев В.Г., Архипов А.И., Ибрагимов Т.В. Определение остаточных напряжений, переменных по длине стержня, методом голографической интерферометрии // Заводская лаборатория. 1977. № 9. С. 1131-1134.

77. Schajer G. S. Relaxation Methods for Measuring Residual Stresses: Techniques and Opportunities // Experimental Mechanics. 2010. 50 (8). P. 1117-1127.

78. Определение остаточных напряжений в плоских сварных элементах конструкции методами когерентной оптики / К.А. Акопян [и др.] // Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений: Тезисы докладов. 4-го Всесоюзного семинара. Челябинск : 1986. С. 7-8.

79. Карзов Г.П., Марголин Б.3., Швецова В.А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. СПб. : Политехника, 1993. 391 с.

80. Sinha F., Mishka A., Prasad T. Influence of residual stresses on fracture behavior, an experimental study // Engineering Fracture Mechanics. 1985. 21, N 6. P. 1113-1118.

81. ASTM Standard Practice for Estimating the Approximate Residual Circumferential Stress in Straight Thin-walled Tubing, Standard Test Method E1928-07. West Conshohocken PA : American Society for Testing and Materials. 2007.

82. Shadley J. R., Rybicki E. F., Shealy W. S. Application Guidelines for the Parting out in a Through Thickness Residual Stress Measurement Procedure // Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 1987. 23 (4). P. 157-166.

83. Tebedge N., Alpsten G. and Tall L. Residual-stress Measurement by the Sectioning Method // Experimental Mechanics. 1973. 13 (2). P. 88-96.

84. Gary S. Schajer, Philip S. Whitehead Hole Drilling and Ring Coring // Practical residual stress measurement methods / Edited by Gary S. West Sussex. United Kingdom : John Wiley & Sons Ltd, 2013. P. 29-64

85. Михайлов О. Н. Метод канавки // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин : сб. научных трудов. - Свердловск : УПИ. 1971. С. 3537.

86. Вишняков Я.Д., Пискарев В.В. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. М. : Металлургия, 1989. 253 с.

87. Лукишкер Э.М., Ройтерштейн Э.Х. Определение остаточных напряжений в поверхностных слоях методом эксцентричного кольца // Заводская лаборатория. 1987. № 12. С. 71-73.

88. Milbradt K. P. Ring Method Determination of Residual Stresses // Proceedings SESA. 1951. Vol. 9, N 1. P. 63-74.

89. Bohm W., Strucker E., Wolf H. Principles and potential applications of the ring-core method for determining residual stresses // Applied Measurement In Education. 1988. 4, N 11. P. 5-10.

90. Михайлов О.Н. Определение распределения остаточных напряжений по глубине поверхностного слоя методом канавки // Статистические методы расчетов на прочность, вып. 4. Свердловск : 1970. С. 8-14.

91. Ritchie D., Leggatt R.H. The measurement of the distribution of residual stresses through the thickness of a welded joint // Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 1987. 23, N 5. P. 61-69.

92. Голографическая регистрация поверхностных остаточных напряжений / А.Г. Гришанов [и др.] // Проблемы прочности. 1988. № 1. С. 69-73.

93. Костюченко В.П., Кудрин А.Б., Полухин В.П. Определение остаточных напряжений методом канавки в сочетании с голографической интерферометрией // Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений: Тезисы докладов 4 Всесоюзного семинара. Челябинск : 1986. с. 36-37.

94. Mathar J. Determination of initial stresses by measurement the deformation around the drilled holes. Trans : ASME, 1934. P. 249-254.

95. Курносов Д.Г., Якутович В.М. Измерение остаточных напряжений методом высверливания отверстия // Заводская лаборатория. 1946. т. 12, № 12. С. 960-967.

96. Михайлов О.Н. Метод отверстия // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. - Свердловск : 1971. С. 3-34.

97. Rendler N.J, Vigness I. Hole-drilling strain-gage method of measuring residual stresses // Experimental Mechanics. 1966. N 6. P. 577-586.

98. Niku-Lari A., Lu J., Flavenot J.F. Measurement of residual-stress distribution by the incremental hole-drilling method // Experimental Mechanics. 1985. 25, N 2 P. 175-185.

99. Gupta B. Hole-drilling technique: modification in the analysis of residual stresses// Experimental Mechanics. 1973. 13. P. 45-48.

100. Kabiri M. Toward more accurate residual-stress measurement by the holedrilling method: analysis of relieved-strain coefficients // Experimental Mechanics. 1986. 26. P. 14-24.

101. Flaman M., Mills B., Boag J. Analysis of stress variation with depth measurement procedures for the centre hole method of residual stress measurement // Experimental Techniques. 1987. N 11. P. 34-37.

102. Rowlands R.E. Residual Stresses // Handbook on experimental mechanics. New Jersey : Prentice-Hall, 1987. P. 768-813.

103. Zuccarello B. Optimal calculation steps for the evaluation of residual stress by the incremental hole-drilling method // Experimental Mechanics. 1999. N 39. P. 117124.

104. Soete W., Vancrombrugge R. An Industrial Method for the Determination of Residual Stresses // Proceedings for the Society of Experimental Stress Analysis. 1950. 8 (1). P. 17-28.

105. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. М. : Наука, 1979. 560

с.

106. Михайлов О. Н. Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин Свердловск : УПИ, 1971. С. 3-35.

107. Essentual features of residual stress determination in thin-walled plane structures on the base of whole-field intreferometric measurement / V.S. Pisarev [и др.] // Proceedings of SPIE. 2003. v. 3933, May. P. 155-160.

108. Измерение остаточных напряжений без разрезки изделий / Н.Н. Давиденков [и др.] // Журнал технической физики. 1936. № 11. С. 21-24.

109. Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the HoleDrilling Strain-Gage Method E837-85 // Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia : ASTM, V.03.01. 1985. 7 p.

110. ГОСТ Р 52891-2007 Контроль остаточных технологических напряжений методом лазерной интерферометрии. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2009. 12 с.

111. E837-13a Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the Hole-Drilling Strain-Gage Method //American Society for Testing and Materials, 2013. 19 p.

112. Grant P. V., Lord J. D.,Whitehead P. S. The Measurement of Residual Stresses by the Incremental Hole Drilling Technique // Measurement Good Practice Guide. UK. Teddington : National Physical Laboratory. 2002. N 53. P. 18-36.

113. Flsman M.T., Herring J.A. Comparison of four producting techniques for the ctnter hole residual stress measurement method // Proc. SEM Spring Conf. Exp. Mech. Las Vegas : Brookfield Center, 1985. P. 477-479.

114. Procter E., Beaney E.M. The trepan of ring core method, sentre-hole method, Sach's method, blind hole method, deep hole technique // Adv. Surface Treat.. 1987. Vol. 4. P. 165-168.

115. Roy G., Kiff D. Measurement of linearly varying applied stresses by the hole-drilling method // Proc. 5 Int. Congr. Exp. Mech. Montreal. 1984. P. 59-62.

116. Nelson D.V., McCrickerd J.T. Residual-stress determination through combined use of holographic interferometry and blind-hole drilling // Experimental Mechanics. 1986. 26, № 4. P. 371-378.

117. Elfigger F.X., Peiter A., Theiner W.A. Verfahren zur messing von eigenspannung // VDI-Berichte. 1982. N 439. P. 71-84.

118. Мампория Б.М. Исследование возмущенных напряженных состояний в зоне отверстия для тела с остаточными напряжениями // Сообщения АН ГССР. Кутаиси : 1985. 120, № 1. С. 65-68.

119. Flaman M.T., Mills B.E., Boaq J.M. Analysis of stress-variation-with-depth measurement procedures for the centre-hole method of residual stress measurement // Instruments And Experimental Techniques. 1987. 11, N 6. P. 35-37.

120. Cindi C. Some consideration relating to Mathar's method for measuring residual stresses // Instruments And Experimental Techniques. 1987. 11, N 10. P. 21-23.

121. Kabiri M. Nonuniform residual-stress measurement by hole-drilling method // Experimental Mechanics. 1984 24, N 4. P. 328-336.

122. Hausler H., Konig G., Kockelmann H. On the accuracy of determining the variation with depth of residual stresses by mean of hole-drilling method // Res. Stresses Sci. And Technol. Int. Conf. Garmisch. - Portenkirchen. 1986. Vol. 1. P. 257-264.

123. Kreis T. Handbook of Holographic Interferometry. Weinheim, Germany : Wiley-VCH, 2005. 554 p.

124. Pryputniewicz R. Holography Handbook of Experimental Solid Mechanics. New York : Springer, 2008. P. 675-699.

125. Островский Ю.И. Голографическая интерферометрия физических процессов : Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Ленинград. 1973. 17 с.

126. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М. : Мир, 1982.

658 с.

127. Вест Ч. Голографическая интерферометрия. М. : Мир, 1982. 504 с.

128. Оптическая голография / Под ред. Г. Колфилда. М. : Мир, 1982. Т. 2.

519 с.

129. Определение остаточных напряжений при помощи сверления отверстия и голографической интерферометрии / А.А. Антонов [и др.] // Известия АН СССР, Механика твердого тела. 1980. № 2. C. 182-189.

130. Методика исследования остаточных напряжений с использованием голографической интерферометрии / Л.М. Лобанов [и др.] // Автоматическая сварка 1983. № 3. С. 1-6.

131. Рассоха А.А. Исследование технологических остаточных напряжений методами голографической и спекл-голографической диагностики // Проблемы прочности 1983. № 1. С. 111-114.

132. McDonach A., McKelvie J., MacKenzie P.M. Improved moiré interferometry and applications in fracture mechanics, residual stresses and damage composites // Instruments And Experimental Techniques. 1983. N 7. P. 20-24.

133. Bass J.D., Schmitt D., Ahrens T.J. Holographic in situ stress measurements // Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 1986. N 85. P. 13-41.

134. Focht, G., Schiffner, K. Determination of Residual Stresses by an Optical Correlative Hole Drilling Method // Experimental Mechanics. 2003. N 43 (1). P. 97104.

135. Steinzig, M., Ponslet, E. Residual Stress Measurement Using the Hole Drilling Method and Laser Speckle Interferometry: Part I // Instruments And Experimental Techniques. 2003. 27 (3) P. 43-46.

136. Jones R. ,Wykes C. Holographicand SpeckleInterferometry. A Discussion of the Theory, Practice and Application of the Techniques. Cambridge : University Press, 1983. 342 p.

137. Hossain S., Truman C. E., Smith D. J. Finite Element Validation of the Deep Hole Drilling Method for Measuring Residual Stresses // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2012. P. 93-94.

138. Goudar D. M., Truman C. E., Smith, D. J. Evaluating Uncertainty in Residual Stress Measured Using the Deep-Hole Drilling Technique // Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 2012. 47. P. 62-74.

139. Gan Y., Steinchen W. Speckle Methods // Handbook of Experimental Solid Mechanics. New York: Springer, P. 655-673.

140. Yang L., Ettemeyer A. Strain Measurement by Three-Dimensional Electronic Speckle Pattern Interferometry: Potentials, Limitations and Applications // Optical Engineering. 2003. 42. P. 1257-1266.

141. Diaz F.V., Kaufmann G.E., Galizzi G.E. Determination of residual stresses using hole drilling and digital speckle pattern interferometry with automated data analysis // Optic & Lasers in Engineering. 2000. 33 (1) . P. 39-48.

142. Одинцев И.Н. Развитие и применение методологии когерентной оптики к исследованию деформационных свойств конструкционных материалов : диссертация ... кандидата технических наук. М. 2008. 227 с.

143. Viotti M.R., Kaufmann G.H. Accuracy and sensitivity of a hole drilling and digital speckle pattern interferometry combined technique to measure residual stresses // Optics & Lasers in Engineering. 2004. 41 (2). P. 297-305.

144. Dolinko A.E., Kaufmann G.H. A least-squares method to cancel rigid body displacements in a hole drilling and DSPI system for measuring residual stresses // Optics & Lasers in Engineering. 2006. 44 (12). P. 1336-1347.

145. Щепинов В.П. Когерентно-оптические методы исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ЯЭУ : диссертация ... доктора технических наук. М. 2004. 356 с.

146. Балалов В.В. Разработка и применение голографических интерферометров на основе отражательных голограмм для исследования НДС оболочечных элементов конструкций ЯЭУ : автореферат дис. ... кандидата технических наук. М. 1994. 23 с.

147. Игнатьев А.Г. Исследование остаточных перемещений при упругопластическом контактном взаимодействии методом электронной спекл-

интерферометрии // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы XLVI междунар. науч.-техн. конф.- Челябинск : ЧГАУ, 2007. Ч. 3. С. 94-99.

148. Bisra Y., Roberts S.G. Residual stress measurement by hertzian indentation // Materials Science and Engineering. 2000. A 288. P. 148-153.

149. Frelat J. Principe d'une methode non destructive de mesure des contraintes residuelles // 4-me Colloque internat. sur les methodes du control non destruct. Grenoble : 1979. Р. 146-154.

150. Зарезин А.А. Разработка методики определения остаточных сварочных напряжений на основе метода пенетрации в сочетании с электронной спекл-интерферометрией : диссертация ... кандидата технических наук. Челябинск. 2003. 216 с.

151. Бияк-Жеховски. Полуразрушающий метод измерения остаточных напряжений в глубине металла // Материалы 2-ого Международного симпозиума по прикладной механике. М. : МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1978. C. 123-130.

152. Расчеты и испытания на прочность. Определение макронапряжений рентгеновскими методами: методические рекомендации. М. : ВНИИНМАШ, 1982. 63 с.

153. Экспериментальная механика: в 2-х кн. / под ред. А.Кобаяси. М. : Мир, 1990. Кн. 2. 552 с.

154. French D.N., MacDonald D.A. Experimental Methods of X-Ray Stress Analysis // Experimental Mechanics. 1969. v. 9, № 10. P. 456-462.

155. Lester H. H., Aborn R. H. The Behavior Under Stress of the Iron Crystals in Steel // Army Ordnance. 1925. 6. P. 120-369.

156. Conal E. Murray, I. Cevdet Noyan Applied and Residual Stress Determination Using X-ray Diffraction // Practical residual stress measurement methods. West Sussex. United Kingdom : John Wiley & Sons Ltd, 2013. P. 139-162.

157. Residual Stress Measurement by X-ray Diffraction. SAE J784 // Society of Automotive Engineers Handbook Supplement, Warrendale, PA :. 2003. 119 p.

158. Трофимов В. В., Башкарев А.Я., Карякин Ю.Е. Техническая диагностика и неразрушающий контроль напряженно-деформированного состояния трубопроводов и оборудования АС с помощью рентгеновского тензометра // Труды науч.-техн. конференции «Управление ресурсом контроль металла, диагностика». М. : ВНИИАЭС, 2002. С. 231-233.

159. Residual Stress Distribution Measurement in Plastically Bent Carbon Steel by Neutron Diffraction. / M. Hayaski [и др.] // International Conference on Residual Stresses, Link'oping University. Sweden : 2. P. 762-769.

160. Root J. H., Hosbaus R. R., Holden T. M. Neutron Diffraction Measurements of Residual Stresses Near a Pin Hole in a Solid-Fuel Booster Rocket Casing // Practical Applications of Residual Stress Technology. ASM International. 1991. P. 83-93.

161. Гузь А.Н., Гуща О.И., Махорт Ф.Г. Основы ультразвукового неразрушающего метода определения напряжений в твердых телах. Киев : Наукова думка, 1974. 258 с.

162. Семухин Б.С. Основы технологии контроля деталей и конструкций при эксплуатации по вариациям скорости ультразвука: диссертация ... докт. техн. наук. Томск. 2003. 343 с.

163. Noronda P.J., Wert J.J. An Ultrasonic Technique for the Measurement of Residual Stress // Journal of Testing and Evaluation. 1975. N 3. P. 147-152.

164. Leon-Salamanca T., Bray D. E. Residual stress measurement in steel plates and welds using critically refracted longitudinal (LCR) waves // Research in Nondestructive Evaluation. 1996. 7 (4). P. 169-184.

165. Santos A. A., Bray D. E. Application of Longitudinal Critically Refracted Waves to Evaluate Stresses in Railroad Wheels // The American Society for Nondestructive Testing. 2000. P. 311-319.

166. Акустический метод определения осевых напряжений для произвольного участка трубопровода / Н.П. Алешин [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. № 3. С. 26-28.

167. Вишняков Я.Д., Пискарев В.Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. M. : Металлургия, 1989. 254 с.

168. Семухин Б.С., Бушмелева К.И., Зуев Л.Б. Скорость распространения ультразвука и явление текучести в стали 09Г2С // Металлофизика и новейшие технологии. 1997. Т.20, № 5. С. 68-71.

169. Никитина Н.Е., Казачек С.В. Преимущества метода акустоупругости для неразрушающего контроля механических напряжений в деталях машин // Вестник научно-технического развития. 2010. № 4 (32). С. 18-28.

170. Об особенностях использования акустического метода контроля напряженного состояния трубопроводов из сталей с регулируемой прокаткой / Н.П. Алешин [и др.] // Контроль. Диагностика. 2008. № 1. С. 28-30.

171. Noronha J., Chapman J., Wert J. Residual Stress Measurement and Analysis Using Ultrasonic Techniques // Journal of Testing and Evaluation. 1973. N 1 (3). P. 209-214.

172. Hsu N. N. Shear Wave Birefringence, Proceedings of a Workshop on Nondestructive Evaluation of Residual Stress // Nondestructive Testing Information and Analysis Center (NTIAC). 1975. 76-2. P. 173-178.

173. Clotfelter M., Risch E. Ultrasonic Measurement of Stress in railroad wheels and in long lengths of welded rail // Technical Memorandum NASA. TM X-64863. 1974. 21 p.

174. Egle D. M., Bray D. E. Measurement of the Acoustoelastic and Third-Order Elastic Constants for Rail Steel // Journal of the Acoustical Society of America. 1976. 60 (3). P. 741-744.

175. Egle D. M., Bray D. E. Ultrasonic Measurement of Longitudinal Rail Stresses // Materials Evaluation. 1979. 378 (4). P. 41-46.

176. Brokowski A., Deputat J. Ultrasonic Measurements of Residual Stresses in Rails // Proc 11th World Conference on Nondestructive Testing, American Society for Nondestructive Testing, Columbus, Ohio : 1985. P. 592-598.

177. Leon-Salamanca T., Bray D. E. Residual Stress Measurements in Steel Plates and Welds Using Critically Refracted (LCR) Waves // Research in Nondestructive Evaluation. 1995. 7 (4). P. 169-184.

178. Bray D. E., Junghans P. G. Applications of the LCR Ultrasonic Technique for Evaluation of Post-Weld Heat Treatment in Steel Plates // NDT&E International. 1995. 28 (4). P. 235-242.

179. Касаткин Б.С., Прохоренко В.М., Чертов И.М. Напряжения и деформации при сварке. Киев : Вища школа, 1987. 246 с.

180. Дубов А.А., Дубов Ал.А., Колокольников С.М. Метод магнитной памяти металла и приборы контроля. М. : Издательский дом "Спектр", 2012. 395 с.

181. Жуков С.В., Копица Н.Н. Исследование полей механических напряжений в металлических конструкциях приборами «Комплекс-2» // Сб. научных трудов отд-я «Специальные проблемы транспорта» Росс. Академии транспорта. 1998. № 3. С. 214-222.

182. Barkhausen Н. Zwei mit Hilfe der neuen Verstarker entdeckte Erscheinunften // Physische Zeitschrift, 1919. Jg. 20. N 17. 403 p.

183. Мирюк В.П., Пискунов Д.К., Семенов М.Г. Опыт применения магнитошумового метода для измерения остаточных напряжений // Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования. М. : Изд-во АН СССР, 1982. С. 125-132.

184. Гришаков С.В., Ковалев А.И. использование эффекта Баркгаузена для оценки напряжений и повреждений в ферромагнитных материалах // Институт проблем прочности АН УССР. Киев : ИПП, 1988. 48 с.

185. Jiles D. C. Review of Magnetic Methods for Nondestructive Evaluation // NDT International. 1988. 21 (5). P. 311-319.

186. David J. Buttle Magnetic Method // Practical residual stress measurement methods / Edited by Gary S. West Sussex. United Kingdom : John Wiley & Sons Ltd, 2013. P. 225-258.

187. Hauser H. Energetic Model of Ferromagnetic Hysteresis // Journal of Applied Physics. 1994. 75 (5). P. 2584-2597.

188. Micromagnetic Model for Biaxial Stress Effects on Magnetic Properties / M. J. Sablik [и др.] // Journal Magnetism and Magnetic Materials. 1994. 132. P. 131-148.

189. Контроль за напряженно-деформированным состоянием газопроводов с использованием различных методов / А. А. Дубов [и др.] // Безопасность труда в промышленности. 2002. № 2. С. 9-13.

190. Щербинин В.Е., Мужицкий В.Ф., Кулеев В.Г. О «новых физических эффектах», открытых А.А. Дубовым и В.Т. Власовым // Контроль. Диагностика. 2003. № 9. C. 27-29.

191. Определение остаточных напряжений в элементах конструкций на основе применения электронной спекл-интерферометрии и метода конечных элементов / Л.М. Лобанов [и др.] // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. №4. 2006. С. 15-19.

192. Methods of Measuring Residual Stresses in Components / N. S. Rossinia [и др.] // Materials & Design. 2012. 35. P. 572-588.

193. Антонов А.А. Особенности экспериментального измерения остаточных напряжений в сварных конструкциях // VIII отраслевое совещание «Состояние и основные направления развития сварочного производства ПАО «Газпром». Тезисы докладов. М. : Газпром ВНИИГАЗ, 2016. С. 28.

194. Антонов А.А. Исследование полей остаточных напряжений в сварных конструкциях // Сварочное производство. 2013. №12. C. 13-17.

195. Макаров Г.И., Антонов А.А., Субботин Р.А. Современные экспериментальные методы определения сварочных остаточных напряжений при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов // Трубопроводный транспорт (теория и практика). 2014. №1 (41). С. 22-25.

196. Антонов А.А. Проблемы экспериментальных измерений напряженного состояния в сварных конструкциях // Промышленный сервис. 2016. №2. С. 27-30.

197. Шлякман Б.М., Ратушев Д.В., Шкляев С.Э. Опыт освоения метода кольцевой канавки для измерения остаточных напряжений в изделиях энергомашиностроения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. № 12. С. 55-59.

198. Исследование остаточных напряжений с применением электронной цифровой спекл-интерферометрии в натуральных условиях. / Н.А. Махутов [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. № 5, Том 74. С. 47-51.

199. Исследование остаточных напряжений. / А.А. Антонов [и др.]. М. : 1982. 66 с. (Препринт Института проблем механики АН СССР, № 202).

200. Антонов А.А., Капустин О.Е. Определение максимальных значений остаточных напряжений стыковых соединений труб магистральных трубопроводов // Сварочное производство. 2010. № 2. С. 13-18.

201. Антонов А.А. Регулирование остаточных сварочных напряжений путем наведения термоупругих напряжений // Физика и химия обработки материалов. 1991. № 1. С. 121-124.

202. Антонов А.А. Остаточные напряжения в сварном соединении пластин из магниевого сплава // Сборник «Современные проблемы сварки». М. : 1984. С. 105-110.

203. Non-destructive testing - Standard test method for determining residual stress by neutron diffraction. Technical Specification, ISO/TS 21432. First edition 2005-07-15. 45 р.

204. Нейтронный фурье-дифрактометр ФСД для исследования механических напряжений в материалах и промышленных изделиях / Г.Д. Бокучава [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010. № 11. С. 9-21.

205. Антонов А.А., Капустин О.Е. Оптико-электронный интерферометр для измерения остаточных напряжений // Технология машиностроения. 2008. №3. С. 45-52.

206. Антонов А.А. Измерение полей остаточных напряжений с помощью спекл-интерферометра «ДОН-4». Учебное пособие для практической работы в условиях полигона. М. : Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2008. 9 с.

207. Устройство для определения внутренних остаточных напряжений : пат. 153777 Рос. Федерация : МПК51 G01B 11/16 G02B 9/02 / А.А. Антонов ; заявитель и патентообладатель А.А. Антонов. № 2014150605/28 ; заявл. 15.12.2014 ; опубл.

27.07.2015, Бюл. № 21. 2 с.

208. Исследование технологических остаточных напряжений в сварных соединениях магистральных трубопроводов / А.А. Антонов [и др.] Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 3. С. 13-18.

209. Устройство для определения внутренних остаточных напряжений : пат. 158768 Рос. Федерация : МПК51 G01B 11/16/ А.А. Антонов ; заявитель и патентообладатель А.А. Антонов. № 2015141744/28 ; заявл. 01.10.2015 ; опубл.

20.01.2016, Бюл. № 2. 2 с.

210. Устройство для измерения внутренних остаточных напряжений : пат. 162124 Рос. Федерация : МПК51 G01B 11/16/ А.А. Антонов ; заявитель и патентообладатель А.А. Антонов. № 2015147011/28 ; заявл. 02.11.2015; опубл. 27.05.2016, Бюл. № 15. 2 с.

211. Макаров Г.И., Антонов А.А. Метод лазерной интерферометрии для оценки уровня остаточных сварочных напряжений в сварных магистральных трубопроводах // Сварочное производство. 2018. № 1. С. 38-42.

212. Технологические напряжения в сварных соединениях / Г.Н. Чернышев [и др.] // М. : Издательство МГОУ, 2004. 254 с.

213. Остаточные напряжения в деформируемых твердых телах / Г.Н. Чернышев [и др.] // М. : Наука. Физматлит, 1996. 240 с.

214. Flaman M.T., Herring J.A. Comparison of for hole producing techniques for the center hole residual stress measurement method // Experimental Mechanics. 1990. V30, №4. P. 352-355.

215. Влияние пластических деформаций в области зондирующего отверстия на точность измерения остаточных напряжений / В.А. Пивторак [и др.] // Материалы III Всесоюзного симпозиума «Технологические остаточные напряжения». М. : АН СССР, 1988. С. 305-310.

216. Flaman M.T. Brief investigation on induced drilling stress in the center-hole method of residual stress measurement // Instruments And Experimental Techniques.1982. V6, N 6. P. 10-15.

217. Щиканов А.Ю. Разработка и применение методов голографической интерферометрии для определения технологических остаточных напряжений в элементах конструкций ЯЭУ : диссертация ... кандидата технических наук. М. 2003. 178 с

218. Бурцев С.В. Повышение эффективности процесса сверления малых диаметров за счет выбора рациональных условий эксплуатации режущего инструмента и его конструктивных параметров. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. М. 1990. 16 с.

219. Устройство для измерения внутренних остаточных напряжений : пат. 159143 Рос. Федерация : МПК51 G01B 11/16 / А.А. Антонов; заявитель и патентообладатель А.А. Антонов. № 2015144339/28; заявл. 15.10.2015 ; опубл. 10.02.2016, Бюл. № 4. 1 с.

220. Игнатьев А.Г. Диагностирование поверхностных остаточных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при восстановлении деталей сельскохозяйственных машин: диссертация ... докт. техн. наук. Челябинск. 2008. 324 с.

221. General approach to residual stresses determination in thin-walled structures by combining the hole drilling method and reflection hologram interferometry / V.S. Pisarev [и др.] // International Journal of Mechanical Sciences. 2005. 47 (9). Р. 13501376.

222. Писарев В.С., Щепинов В.П., Щиканов А.Ю. Использование интерферометров на основе отражательных голограмм для определения

остаточных напряжений методом зондирующего отверстия // Журнал технической физики. 1996. Т. 66, Вып. 1. С. 99-113.

223. Бояршинов С.В. Основы строительной механики машин. М. : Машиностроение. 1973. С. 167-178.

224. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М. : Техносфера, 2006. 1072 с.

225. Антонов А.А., Летуновский А.П. Возможности оценки остаточных напряжений в сварных конструкциях // В мире НК. № 1. 2018. С. 10-12.

226. Антонов А.А. Оперативное исследование напряженно-деформированного состояния сварных соединений объектов нефтегазового комплекса // Сварочное производство. 2010. № 5. С. 23-27.

227. Макаров Г.И., Антонов А.А. Новая методика оценки остаточных сварочных напряжений при строительстве и ремонте магистральных газопроводов // Газотранспортные системы: настоящее и будущее (GTS-2017): тезисы докладов VII Международной научно-технической конференции. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2017. С. 101.

228. Антонов А.А., Сорокин В.Н. Методы измерения остаточных напряжений. М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2008. 10 с.

229. Бартон И., Кузенбергер Г. Оценка остаточных напряжений в деталях газотурбинных двигателей по характеру баркгаузеновского шума. // Труды американского общества инженеров, сер. А: «Энергетические машины и установки». 1974. № 4. С. 23-33.

230. Pasley R. L. Barkhausen Effect - An Indication of Stress // Materials Evaluation. 1970. 28 (7). Р. 157-161.

231. Tiitto S. On the Influence of Microstructure on Magnetisation Transitions in Steel // Acta Polytechnica Scandinavica, Applied Physics. 1977. 119:1 Р. 80.

232. Паньковский Ю.П. Аппаратная реализация некоторых магнитных методов неразрушающего контроля // Мир измерений. 2005. № 5. С. 9-12.

233. Овчинников В.В., Антонов А.А. Особенности свариваемости алюминиевого сплава 1913 в условиях сварки плавлением и трением с перемешиванием // Заготовительные производства в машиностроении. 2018. № 1. С. 13-20.

234. Антонов А.А., Стеклов О.И. Определение уровня остаточных сварочных напряжений методом высверливания несквозного отверстия с регистрацией перемещений лазерной интерферометрией в кольцевых стыковых соединениях труб 1420 х 33,4 класса прочности К65 (Х80) // Сборник: Отраслевое совещание-конференция. Состояние и основные направления развития сварочного производства ОАО «ГАЗПРОМ». М.: ВНИИГАЗ, 2008. С. 54

235. Определение остаточных сварочных напряжений в кольцевых швах толстостенных труб категории прочности К65 (Х80) / О.И.Стеклов [и др.] // Наука и техника в газовой промышленности. 2009. № 1 (37). С. 84-87.

236. Стеклов О.И., Антонов А.А., Севостьянов С.П. Обеспечение целостности сварных конструкций и сооружений при их длительной эксплуатации с применением реновационных технологий // Автоматическая сварка. 2014. № 6-7. С. 7-12.

237. Антонов А.А. Остаточные напряжения после ремонтной наплавки труб и их регулирование // Территория нефтегаз. 2014. № 8. С. 70-76.

238. Антонов А.А. Распределение полей остаточных напряжений при ремонте труб методом наплавки // Сборник тезисов выступлений участников международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы машиностроения». М. : ЦНИИТМАШ, 2014. С. 45.

239. Научно-инженерное обоснование ремонта сваркой дефектов повышенной протяженности труб и сварных соединений магистральных газопроводов. Практика ремонта дефектов в ООО «Газпром трансгаз Югорск» / С.П. Севостьянов [и др.] // V отраслевое совещание-конференция «Состояние и основные направления развития сварочного производства ОАО «Газпром»: Тезисы докладов. М. : Газпром ВНИИГАЗ, 2010. С. 35.

240. Севостьянов С.П., Стеклов О.И., Антонов А.А. Разработка технологии ремонта магистральных газопроводов с протяженными коррозионными дефектами с использованием сварочных и родственных процессов // Материалы научно-практической конференции «Современные технологии сварки, оборудование и материалы для строительства и ремонта магистральных трубопроводов». СПб. 2014. С. 199.

241. Стеклов О.И., Антонов А.А., Голиков В.В. Технология восстановительной наплавки в специализированном кессоне при ремонте подводных переходов трубопроводов // Сварочное производство. 2010. №5. С.11-15.

242. Антонов А.А., Сорокин В.Н. Гипербарическая восстановительная наплавка при ремонте подводных переходов трубопроводов. М. : Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2012. 64 с.

243. Антонов А.А., Голиков М.И. Применение комплексной методики измерения полей остаточных напряжений, возникающих при выполнении продольного шва труб большого диаметра // Промышленный сервис. 2016. № 3. С. 26-29.

244. Антонов А.А., Летуновский. А.П. Снижение остаточных сварочных напряжений методом ультразвуковой ударной обработки // Трубопроводный транспорт (теория и практика). 2012. № 2 (30). С. 21-26.

245. Летуновский А.П., Антонов А.А., Стеклов О.И. Снятие технологических остаточных напряжений в металлоконструкциях низкочастотной виброобработкой // Заготовительные производства в машиностроении. № 8. 2012. С. 12-16.

П(Ю8 ».

СОДЕРЖАНИЕ

1. 2.

3.

4.

5.

6. 6.1.

6.2.

63.

1. 8. 9.

Введение 3

Область применения Ъ

Термины, определения, сокращения 4

Стандарты, РД 5

Оощн е положения б

Объект и сп ьпан ни 8

Методы определения остаточных сварочных напряжений. 10

Метод исследования остаточных сварочных напряжений с использованием приборов, основанных на магнитно-шумовом метода 10

Метод измерения остаточных сварочных напряжений методом высверливания несквозн ого отверстия с регнстранней перемещений

лаз ерн ой нн терферометрн ей 13

Метод измерения остаточных сварочных напряжений с

использованием тензоаппаратуры 16

Оформленн е результатов н спытаннй 19

Требовання охраны труда и техника оезопасности 19

Предельн о допу спошй уров ен ь OCH 19

Разраоотчнкн методики:

От РТУ нефш и газа нм. И.МГуокнна

От И ГЦ «Оргтехдн агностика»

Стеклов О.И.г Антонов A.A. Перов С.Л.

пос. Развилка Ленинский р-н, Московская обл 2008

Прелисловне

Настоящий документ - Рекомендации к после сварочной термической обработке сварных соединении труб диаметром 1420 мм класса прочности Кб5 ^Х80) для системы МГ <<Бованенково-Ухта» - разработан согласно договору с ЗАО «Ямалгашнвести №203153320 «Проведение квота фи кац ионных испытаний технологии автоматической, механизированной, ручной сварки кольцевых стыковых сварных соединений труб диаметром 1420мм класса прочности К65 для системы МГ «Бованенково-Ухта»» Этап 2 «Исследования остаточных сварочных напряжений в кольцевых стыковых сварных соединениях труб 1420x33,4 мм класса прочности К65 (Х80), выполненных автоматического ме-ханн¡ированной нручной сваркой» с иелыо определения необходимости после-сварочной термической обработки кольце вы* стыковых сварных соединений

Исследования остаточных сварочных напряжений в кольцевых стыковых сварных соединениях труб 1-420x33,4 мм класса прочности ЬС65 выполнены ООО кВШШГАЗ» совместно с ИТЦ «Оргтехди агностика» ДОАО «Оргзнерго-гаэ», ООО «Институт ВШШСТ», НУЦ «Сварка н контроль» прн МГТУ им Н Э Баумана. РТУ КГ им ИМ Губкина

Согласно выводам Экспертного ¡аключения ООО «ВНИИГАЗ», по результатам квалификационных испытаний технологий сварки и исследованиям уровня остаточных сварочных напряжений:

— уровни остаточных напряжений и значения твердости в сварных соединениях. выполненных без пос лес варочной термической обработки и с послесна-рочной термической обработкой, находятся в пределах нормативных требовании;

- механические свойства (временное сопротивление разрыву, ударная шпкосгь) сварных швов и 'ЛВ, выполненных без лослесварочной термической обработки находятся в пределах нормативных требований, выполненных с по-

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ ЮГОРС К»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

РЕМОНТ ПРОТЯЖЕННЫХ ДЕФЕКТОВ ТРУБ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ: СВАРКИ

21И)

Введение

Настоящий стандарт разработан с целью установления требований к способам ремонта магистральных газопроводов методами механизированной н нлн автоматической сварки (наплавки) самозащнтной порошковой проволокой.

В разработке настоящего стандарта принимал участие авторский коллектив: О.И. Стеклов, О JE. Капустин. A.A. Антонов (РГУ нефтн н газа имени ИМ Губкина). В.И. Беспалов. Д.Г. Будревич. С.А. Курланов (ООО «ВНИИГАЗ»), И А Долгов С П Севостьяиов: ОВГлушенков (ООО «Газпром грансгаз Югорсю>).

^ГАЗПРОМ

Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий -Газпром ВНИИГАЗ»

(ООО «Газпром ВНИИГАЗ»)

Проектируемый проезд № 5537. впадение 15. стр. 1. пос. Развилка, с/п Развилковское, Ленинский р-н. Московская область. РФ. 142717 тел.: [phone], факс: [phone] e-mail, [e-mail]. http://vnligaz.gazprom.ru/ ОКПО 31323949, ОГРН 1025000651598. ИНН 5003028155. КПП 500301001

1 7 ЯНВ 2019 н.

на №_от_

Справка

об использовании оборудования и технологии оценки остаточных напряжений методом лазерной интерферометрии, разработанных доцентом РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, к.т.н. Антоновым A.A.

Доцентом кафедры сварки и мониторинга нефтегазовых сооружений РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Антоновым Алексеем Алексеевичем разработано оборудование и технология оценки остаточных напряжений, в том числе, в металле сварных соединений.

В 2008 году порядок применения разработанной технологии и специализированного оборудования, применяемого при реализации технологии, был закреплен в нормативном документе «Методики определения остаточных сварочных напряжений в кольцевых стыковых сварных соединениях труб 1420x33,4мм класса прочности К65 (Х80)» (далее «Методика»). Методика согласована первым заместителем начальника Департамента по транспортировке, подземному хранению и использованию и использованию газа ОАО «Газпром» C.B. Алимовым, Генеральным директором ООО «ВНИИГАЗ» P.O. Самсоновым и Генеральным директором ООО «Институт ВНИИСТ» A.B. Ивакиным.

В соответствии с Методикой в рамках договора с ЗАО «Ямалгазинвест» № 203183320 ООО «Газпром ВНИИГАЗ» совместно с РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина провел исследования остаточных сварочных напряжений в кольцевых стыковых сварных соединениях труб 1420x33,4 мм класса прочности К65 (Х80), выполненных автоматической, механизированной и ручной сваркой. Цель исследования - определение необходимости термической обработки кольцевых стыковых сварных соединений. Проведенные исследования позволили установить, что уровни остаточных напряжений в сварных соединениях, выполненных без послесварочной термической обработки и с послесварочной термической обработкой, находятся в пределах нормативных требований. На основе

полученных результатов были сформированы положения о допустимости отказа от проведения послесварочной термической обработки сварных соединений, включенных в разработанные ООО «Газпром ВНИИГАЗ» «Рекомендации к послесварочной термической обработке сварных соединений труб диаметром 1420 ММ класса прочности К65 (Х80) для системы ДМГ «Бованенково-Ухта».

Кроме того, на основе исследований и испытаний, выполненных с применением технологии и оборудования оценки остаточных напряжений, разработанных A.A. Антоновым, был разработан ряд нормативных и методических документов дочерних обществ ПАО «Газпром»:

- Стандарт организации «Инструкция по технологии ремонта газопроводов с дефектами КРН методом аргонодугового переплава с последующей ультразвуковой ударной обработкой» ООО Газпром трансгаз Санкт-Петербург;

- Стандарт организации «Временная инструкция по технологиям ремонта сваркой (наплавкой) газопроводов с дефектами труб и сварных соединений, включая дефекты КРН» ООО Газпром трансгаз Югорск;

- Стандарт организации «Специальные технологии временного ремонта сваркой критических дефектов труб линейной части магистральных газопроводов» ООО Газпром трансгаз Югорск;

- Стандарт организации «Ремонт протяженных дефектов труб с применением механизированной и автоматической сварки» ООО Газпром трансгаз Югорск.

Разработанные A.A. Антоновым технология и оборудование показали свою эффективность и практическую значимость при выполнении работ в лабораторных и в полевых условиях.

Полученные при ее применении результаты позволили оптимизировать состав, порядок выполнения и затраты на сварочные работы, при одновременном полном выполнении требований к прочности сварных соединений.

Заместитель Генеральн по науке

С.В. Нефедов

С.П. Севостьянов [phone]

^ГАЗПРОМ

трансгаз

'ЮГОРСК

Общество с ограниченной ответственностью «Газпром трансгаз Югорск»

(ООО «Газпром трансгаз Югорск»}

ул. Мира, д. 15. г. Югорск. Ханты-Мансийский автономный округ -Югра, Тюменская облапь, Российская Федерация, 628260 тел. +7 (Ш75) 2-00-07, 5-23-16, факс: [phone] e-mail: kmsl ®ttg. gaipromru, www.yugorsk-trg иргош.ги 0КП0 0015422Э, ОГРН 10286018^3319. ИНН 8622000931, КПП 862201001

на №______от _

СПРАВКА

об использовании результатов НИР, выполненных с участием к.т.н., доцента A.A. Антонова

Научно-исследовательские работы по темам: «Восстановление работоспособности труб на дефектных участках магистральных газопроводов с критическими параметрами дефектов», «Ремонт протяжных дефектов труб с применением механизированной и автоматической сварки», выполнены для нужд ООО Газпром трансгаз Югорск с участием A.A. Антонова, доцента кафедры Сварки и мониторинга нефтегазовых сооружений Российского государственного университета нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.

Используемые в рамках указанных НИР технология и оборудование для оценки остаточных напряжений (возникающих при проведении ремонтно-восстановительных работ на линейной части магистральных газопроводов), методом лазерной интерферометрии показали свою эффективность и работоспособность при выполнении работ, в том числе в полевых условиях.

Предложенные A.A. Антоновым решения, направлены на повышение уровня эксплуатационной надежности магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» с целью поставки запланированных объемов газа отечественным и зарубежным потребителям.

Начальник отдела главного сварщика ООО «Газпром трансгаз Югорск»

К.Н. Гарбуз