Журналов:     Статей:        

Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019; : 76-80

Результаты исследования разрушения сварных соединений трубопровода, изготовленных контактной сваркой токами высокой частоты

Алексеев А. А., Сыромятникова А. С., Большаков А. М., Иванов А. Р.

Аннотация

Объекты добычи, переработки нефти и газа, а также система магистральных трубопроводов Республики Саха (Якутия) построены и функционируют в условиях полярных регионов РФ – Арктики, где ликвидация последствий аварий требует значительных материальных и временнх затрат. На протяжении более 30 лет стабильная эксплуатация нефтяных и газопроводных систем обеспечивает жизнедеятельность населенных пунктов и промышленности Республики Саха (Якутия).

В статье представлены результаты исследования причин разрушения подземного магистрального газопровода диаметром 530мм по заводскому продольному шву, изготовленному методом контактной сварки токами высокой частоты, при производстве пневматических испытаний. В рамках исследования были проведены анализ проектной и технической документации объекта, визуально-измерительный контроль объекта, ультразвуковая толщинометрия стенок труб, фрактографический, металлографический и химический анализ, измерения твердости и микротвердости металла трубы. Установлено, что разрушение газопровода произошло в результате раскрытия одной трубы по всей длине продольного сварного соединения заводского изготовления при распространении трещин в сварном соединении и последующем распространении магистральной трещины в обе стороны к соседним трубам. Очагами разрушения стали многочисленные поверхностные трещиноподобные дефекты сварного соединения. Показано, что к разрушению трубопровода привели нарушение технологии сварки продольного сварного соединения разрушенной трубы, заключавшееся в наличии трещиноподобных дефектов в сварном соединении, образовавшихся в нем до полного охлаждения после сварки, нарушение режимов термообработки, что обусловило формирование закалочных структур, а также недопустимое утонение стенки трубы в зоне сварного соединения при снятии внутреннего грата.

Список литературы

1. Мокроусов С.Н. Проблемы обеспечения безопасности магистральных и межпромысловых нефтегазопродуктопроводов. Организационные аспекты предупреждения несанкционированных врезок // Безопасность труда в промышленности. 2006. № 9. C. 16–19.

2. Смирнов А.Н., Герике Б.Л., Муравьев В.В. Диагностирование технических устройств опасных производственных объектов. Новосибирск: Наука. 2003. 244 с.

3. Лыглаев А.В., Левин А.И., Корнев И.А. и др. Эксплуатация магистральных газопроводов в условиях Севера // Газовая промышленность. 2001. № 8. C. 37–39.

4. Махутов Н.А., Лебедев М.П., Большаков А.М., Захарова М.И. Особенности возникновения чрезвычайных ситуаций на газопроводах в условиях Севера // Вестник Российской академии наук. 2017. Т. 87. № 9. C. 858–862.

5. Сыромятникова А.С., Алексеев А.А., Левин А.И., Лыглаев А.В. Ветвление трещины в углеродистой стали. Механизмы разрушения // Деформация и разрушение материалов. 2009. № 2. С. 25–30.

6. РД 12-411-01. Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов [Электронный источник]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200025080 (дата обращения: 20.12.2019).

7. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы [Электронный источник]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/871001207 (дата обращения: 20.12.2019).

8. ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия (с изм. № 1) [Электронный источник]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-19281-89 (дата обращения: 20.12.2019).

9. СП 101-34-96. Свод правил по выбору труб для сооружения магистральных газопроводов [Электронный источник]. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data1/5/5814/ (дата обращения: 20.12.2019).

Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2019; : 76-80

The Results of the Study of the Destruction of the Pipeline Welded Joints Made by Resistance Welding by High-Frequency Currents

Alexeev A. A., Syromyatnikova A. S., Bolshakov A. M., Ivanov A. R.

Abstract

Oil and gas production and processing facilities, as well as the trunk pipeline system of the Republic of Sakha (Yakutia), have been built and are operating in the polar regions of the Russian Federation – the Arctic, where the elimination of the consequences of accidents requires significant material and time resources. For more than 30 years, the stable operation of oil and gas pipeline systems has ensured the livelihoods of settlements and industry of the Republic of Sakha (Yakutia).

The article presents the results of a study of the causes of the destruction of an underground gas pipeline with a diameter of 530 mm along a factory longitudinal welded joint made by contact welding with high-frequency currents during pneumatic tests. As part of the study, an analysis of the design and technical documentation of the object, visual and measuring control of the object, ultrasonic thickness measurement of the pipe walls, fractographic, metallographic and chemical analyzes, measurements of the hardness and microhardness of the pipe metal were carried out. It was established that the fracture of the gas pipeline occurred as a result of the opening of one pipe along the entire length of the factory-made longitudinal welded joint during the propagation of cracks in the welded joint and the subsequent propagation of the main crack in both directions to adjacent pipes. Numerous surface fracture-like defects of the welded joint became foci of fracture. It is shown that the fracture was caused by a violation of the welding technology of the longitudinal welded joint of the destroyed pipe, which consisted in the presence of crack-like defects in the welded joint formed in it before complete cooling after welding, violation of the heat treatment, which led to the formation of quenching structures, as well as unacceptable wall thinning of the pipe in the weld zone when removing the inner burr.

References

1. Mokrousov S.N. Problemy obespecheniya bezopasnosti magistral'nykh i mezhpromyslovykh neftegazoproduktoprovodov. Organizatsionnye aspekty preduprezhdeniya nesanktsionirovannykh vrezok // Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2006. № 9. C. 16–19.

2. Smirnov A.N., Gerike B.L., Murav'ev V.V. Diagnostirovanie tekhnicheskikh ustroistv opasnykh proizvodstvennykh ob\"ektov. Novosibirsk: Nauka. 2003. 244 s.

3. Lyglaev A.V., Levin A.I., Kornev I.A. i dr. Ekspluatatsiya magistral'nykh gazoprovodov v usloviyakh Severa // Gazovaya promyshlennost'. 2001. № 8. C. 37–39.

4. Makhutov N.A., Lebedev M.P., Bol'shakov A.M., Zakharova M.I. Osobennosti vozniknoveniya chrezvychainykh situatsii na gazoprovodakh v usloviyakh Severa // Vestnik Rossiiskoi akademii nauk. 2017. T. 87. № 9. C. 858–862.

5. Syromyatnikova A.S., Alekseev A.A., Levin A.I., Lyglaev A.V. Vetvlenie treshchiny v uglerodistoi stali. Mekhanizmy razrusheniya // Deformatsiya i razrushenie materialov. 2009. № 2. S. 25–30.

6. RD 12-411-01. Instruktsiya po diagnostirovaniyu tekhnicheskogo sostoyaniya podzemnykh stal'nykh gazoprovodov [Elektronnyi istochnik]. Rezhim dostupa: http://docs.cntd.ru/document/1200025080 (data obrashcheniya: 20.12.2019).

7. SNiP 2.05.06-85. Magistral'nye truboprovody [Elektronnyi istochnik]. Rezhim dostupa: http://docs.cntd.ru/document/871001207 (data obrashcheniya: 20.12.2019).

8. GOST 19281-89. Prokat iz stali povyshennoi prochnosti. Obshchie tekhnicheskie usloviya (s izm. № 1) [Elektronnyi istochnik]. Rezhim dostupa: http://docs.cntd.ru/document/gost-19281-89 (data obrashcheniya: 20.12.2019).

9. SP 101-34-96. Svod pravil po vyboru trub dlya sooruzheniya magistral'nykh gazoprovodov [Elektronnyi istochnik]. Rezhim dostupa: https://files.stroyinf.ru/Data1/5/5814/ (data obrashcheniya: 20.12.2019).