News Subscription              eng | rus    
ГлавнаяО журналеРедакцияПодпискаДля авторовАрхивРедсоветКонтакты
№ 1/2009 PDF Печать E-mail
Автор Administrator   
21.02.2007 г.

Научные консультанты:
Солнцев Константин Александрович
Пышминцев Игорь Юрьевич

Ученый номера – Гери Вилковский

Сведения об авторах

Аннотации статей и ключевые слова 

Перспективы применения высокопрочных труб категории прочности К65 (Х80) для проектов дальнего транспорта газа
Русакова В.В., Лобанова Т.П.
УДК 622.691.4-022.324

Ключевые слова: новые газотранспортные проекты, повышение рабочего давления, эффективность, безопасность

Успешная реализация новых масштабных проектов ОАО «Газпром» обеспечивается внедрением новых технологий транспортировки газа, включая строительство новых поколений газопроводов высокого давления из высокопрочных труб. Применение данного подхода позволяет снизить объем капитальных вложений и повысить экономическую эффективность транспортировки газа с новых месторождений полуострова Ямал. Рассмотрены научно-технические проблемы применения высокопрочных труб для данного и последующих проектов, связанные с осложнением свариваемости и повышенным потенциалом опасности протяженных разрушений. Проведенное комплексное исследование позволило научно обосновать технические требования к новым поколениям труб категории прочности К65 и доказать реализуемость новых подходов.

Экспериментальные возможности и результаты работы опытного полигона ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» по проведению полигонных пневматических испытаний
Созонов П.М., Трапезников С.В.
УДК622.691.4-026.68

Ключевые слова: полигон для пневматических испытаний, обеспечение безопасности, контроль и регистрация параметров, обеспечение понижения температур

Для реализации проекта строительства магистрального газопровода Бованенково–Ухта ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» организовало опытный полигон проведения полномасштабных натурных пневматических испытаний опытных партий труб различных заводов-производителей. Такое тестирование позволит определить потенциальных поставщиков труб нового поколения с рабочими параметрами, удовлетворяющими требованиям эксплуатации магистральных газопроводов в экстремальных условиях.

Подход группы EPRG по предотвращению протяженного вязкого разрушения в газопроводных трубах
Кнауф Г., Демофонти Д.
УДК 622.691.4:620.191/192

Ключевые слова: прогнозирование поведения трещин, известные методы, особенности поведения трещин в высокопрочных сталях, повышенное давление

В конце 1960-х гг. проблема протяженных вязких разрушений газопроводных труб была доведена до внимания европейской промышленности в специализированном издании, вышедшем в США. На основе ряда полномасштабных испытаний Европейская научно-исследовательская группа по трубопроводам (EPRG) выпустила рекомендации по уровню вязкости (трещиностойкости) по Шарпи, который считается необходимым для остановки протяженных разрушений в трубах класса до X80 и с внутренним давлением до 80 бар. Эта работа была продолжена совместным исследовательским проектом EC с использованием объединенных фондов, с целью подтвердить пригодность труб класса X100 для трубопроводов, включая вопрос минимальной прочности для безопасной эксплуатации.

Организация комплексных исследований отечественных труб для новых магистральных газопроводов высокого давления
Русакова В.В., Лобанова Т.П., Арабей А.Б., Пышминцев И.Ю., Столяров В.И., Харионовский В.В.
УДК 622.691.4.01:523.11

Ключевые слова: надежность трубопровода, методика комплексных испытаний новых видов труб, полноразмерные испытания спиральношовных труб на давление 9,8 МПа

Проблемы, связанные с повышением рабочего давления в газопроводах до 9,8 МПа, обусловили возобновление практики полноразмерных полигонных испытаний новых видов труб. Для подтверждения эксплуатационной надежности спиральношовных труб категории прочности К60 разработана и опробована методика комплексных испытаний. Полномасштабные полигонные испытания спиральношовных и прямошовных труб с толщиной стенки 21,6 мм успешно проведены на временном полигоне OOO «Севергазпром». Подтверждена эксплуатационная надежность нового вида продукции, изучены особенности распространения трещин в трубах разных конструкций из современных сталей.

Проблемы и решения применения высокопрочных труб для магистральных газопроводов нового поколения
Пышминцев И.Ю., Лозовой В.Н., Струин А.О.
УДК 622.691.4–022.324

Ключевые слова: высокопрочные трубы категории прочности Х80, Х100, Х120; проблемы производства и применения, свариваемость, пластичность, трещиностойкость

В представленной работе рассмотрены основные преимущества и проблемы применения новых высокопрочных труб для строительства сверхдальних магистральных газопроводов. Особое внимание уделено вопросам обеспечения безопасности магистрального газопровода из высокопрочных труб, в том числе рассмотрена проблема распространения протяженных вязких разрушений.

Развитие представлений о необходимом уровне технических требований к высокопрочным трубам, предназначенным для эксплуатации при рабочем давлении 11,8 МПа
Харионовский В.В.
УДК 622.691.4–022.324:523.11

Ключевые слова: газопровод Бованенково-Ухта, трубы К65 (Х80), технические требования, результаты испытания труб опытных партий

Представлено обоснование уровня технических требований к высокопрочным трубам применительно к газопроводу Бованенково–Ухта с рабочим давлением 11,8 МПа.
Рассмотрены результаты комплексных исследований опытной партии труб класса прочности К65, включающие заводские (на образцах), гидравлические и полигонные испытания. Специальное внимание уделено анализу величины углеродного эквивалента и его ограничению до значения 0,45, назначению уровня ударной вязкости основного металла труб не менее 250 Дж/см2 при –40 °С и возможному снижению величины предела текучести металла труб в продольном направлении не более 10 % от нормы.
Показано, что результаты разработки технических требований и их развитие на основе комплексных испытаний опытных партий труб класса прочности К65 свидетельствуют о возможности промышленного производства труб на отечественных и зарубежных заводах.

Испытания трубопровода Бованенково–Ухта на остановку лавинного разрушения: вопросы и уроки
Саугеруд О.Т., Фридхейм С.
УДК 622.691.4:620.191/192

Ключевые слова: лавинное разрушение, метод Бателли, результаты испытаний, механические свойства

Газпром инициировал проведение полномасштабных испытаний в целях квалификации материала марки Х80 для газового трубопровода Бованенково–Ухта, которые были выполнены на открытом полигоне вблизи города Челябинска.
Толщина стенки труб в плетях составляла приблизительно 27 мм. Результаты испытаний оказались неожиданными. Даже несмотря на то, что значения ударной вязкости испытанных труб были выше, чем требуется спецификацией, образовавшаяся трещина не остановилась, как ожидалось. Чтобы понять причину этого, фирма Det Norske Veritas (ДНВ) провела ряд исследований.
Исследование включало расчеты с использованием метода двух кривых Battelle (Battelle ТСМ) с целью установить корреляцию между требуемыми и полученными в результате испытаний значениями ударной вязкости. Кроме того, был проведет осмотр и оценка поверхностей трещин и дополнительные испытания свойств материала в лаборатории ДНВ.

Численное моделирование распространения магистральных трещин в трубопроводах
Абакумов А.И., Абдуллин М.Ф., Мельцас В.Ю., Портнягина Г.Ф., Рыжухин М.С., Смоляков А.А., Арабей А.Б., Нестеров Н.Б.
УДК 622.691.4:620.191/192:004

Ключевые слова: испытание взрывом, численное моделирование, адекватность модели

При использовании программных комплексов «ДИАДА-2D» (расчет газодинамической нагрузки) и «ДРАКОН-2D/3D» (расчет напряженно-деформированного состояния конструкции) проведено численное моделирование распространения магистральной трещины. Тестирование расчетной модели распространения трещины в трубопроводах проводилось на основании результатов экспериментов, выполненных на полигоне Газпрома в г. Копейске Челябинской обл. Используемая численная модель позволила получить результаты, адекватно описывающие характер разрушения трубопроводов в условиях экспериментов, и ответить на ряд вопросов, возникших в ходе экспериментов.

Новая модель прогнозирования развития и остановки трещин в газопроводах высокого давления
Макино Х., Хигучи Р., Такахаши Н., Такеучи И.
УДК 622.691.4:[620.191/192:523.11]

Ключевые слова: метод Бателли, метод HLP, метод компании Сумимото, поглощенная энергия, длина трещины

Способность останавливать протяженное вязкое разрушение является важнейшим свойством материалов для газопроводов высокого давления. Методом определения критерия возможности остановки разрушения является натурное пневматическое испытание, основанное на методе двух кривых Бателли (BTC-Battelle Two Curve). Однако при испытании высоким давлением труб марки X80 и выше требуемая энергоемкость отклоняется от прогнозируемой по методу BTC. Модель Sumitomo для метода HLP (High Strength Line Pipe Committee of ISIJ, Комитет по высокопрочным трубам японского Института чугуна и стали), предложенная компанией Sumitomo и прогнозирующая длину распространения трещины в высокопрочных трубах, была успешно проверена на натурном испытании трубопровода из стали X100. При проведении натурного испытания труб из стали X80 с наружным диаметром 1420 мм (OD) и толщиной стенки 23 мм (WT) вязкое разрушение было остановлено в соответствии с прогнозом по модели Sumitomo.

Особенности структуры и свойств опытных партий труб категории прочности К65 (Х80), изготовленных для комплексных испытаний
Пышминцев И.Ю., Столяров В.И., Гервасьев А.М., Харионовский В.В., Великоднев В.Я.
УДК 622.691.4–023.324

Ключевые слова: высокопрочные трубные стали, контролируемая прокатка, ускоренное охлаждение, микроструктура

Дан обзор особенностей технологий производства высокопрочных трубных сталей на современных металлургических предприятиях. Проведен анализ структуры и особенностей разрушения основного металла опытных труб, представленных для полноразмерных пневматических испытаний. Показано, что в случае неудовлетворительной трещиностойкости наблюдается низкая энергоемкость разрушения, сопровождающаяся особенным характером излома. Анализ отличительных особенностей микроструктуры и характера разрушения труб с различным уровнем трещиностойкости показал, что определяющее значение могут играть технологические особенности проката листов трубных сталей. Исследования особенностей кристаллографической структуры подтвердили это предположение.

О склонности к хладноломкости феррито-бейнитных сталей класса прочности Х80
Солнцев К.А., Кантор М.М., Боженов В.А., Тимофеев В.Н., Русакова В.В., Лобанова Т.П., Арабей А.Б.
УДК 669.018.298.3

Ключевые слова: хладноломкость, хрупко-вязкий переход, микроструктура, электронная микроскопия, верхний порог хладноломкости

Методом дифракционной электронной микроскопии изучена микроструктура трубных сталей класса прочности Х80, из которых были изготовлены трубы для полигонных испытаний. Показано, что основными составляющими микроструктуры сталей Х80 являются кристаллы игольчатого феррита или бейнита и квазиполигональные зерна феррита.
В некоторых сталях обнаружены кристаллы мартенсита. Методом испытаний на ударный изгиб образцов с острым надрезом изучена ударная вязкость в интервале температур от +20 до –60 °С. Установлена корреляционная связь между склонностью сталей к хладноломкости и их способностью останавливать распространение разрушения при динамическом нагружении в условиях полигонных испытаний труб.

Технические требования к сварным соединениям при строительстве газопроводов высокого давления из высокопрочных сталей
Вышемирский Е.М., Беспалов В.И., Будревич Д.Г.
УДК 621.791.05:622.691.4

Ключевые слова: сварные соединения, К65, технические требования, методы сварки, квалификационные испытания

Приведен обзор требований международных и отечественных стандартов к механическим свойствам кольцевых стыковых сварных соединений трубопроводов из высокопрочных сталей. Приведены результаты квалификационных испытаний технологий автоматической, механизированной, ручной сварки труб класса прочности К65 диаметром 1420 мм с толщинами стенки 23,0; 27,7; 33,4 мм производства ОАО «Выксунский металлургический завод», Sumitomo Metals, Nippon Steel, ЗАО «Ижорский трубный завод». Приведены требования к свойствам кольцевых стыковых сварных соединений труб при строительстве системы МГ «Бованенково–Ухта» с рабочим давлением до 11,8 МПа включительно, подтвержденные результатами квалификационных испытаний технологий сварки.

Свариваемость низкоуглеродистой трубной стали категории прочности К65 (Х80)
Макаров Э.Л., Королева А.Б., Беспалов В.И.
УДК 669.141.24:620.179.2

Ключевые слова: свариваемость, углеродный эквивалент, высокопрочные стали, низкое содержание углерода

В статье приведены результаты расчетного и экспериментального исследования свариваемости низкоуглеродистой трубной стали категории прочности К65 (Х80) производства компании Sumitomo Metals для изготовления газопроводных труб диаметром 1420 мм и толщиной 27,7 мм.
Особенности структурообразования в сварных соединениях труб из высокопрочной стали Х80, выполненных автоматической дуговой сваркой в условиях отрицательных температур.

Особенности структурообразования в сварных соединениях труб из высокопрочной стали Х80, выполненных автоматической дуговой сваркой в условиях отрицательных температур
Вышемирский Е.М., Ефименко Л.А., Елагина О.Ю., Капустин О.Е.
УДК 621.791.05:622.691.4–022.324

Ключевые слова: структура кольцевых стыков, высокопрочная сталь, моделирование, термические циклы сварки

В статье рассмотрены особенности формирования структурно-фазового состава в сварных соединениях труб из высокопрочных сталей категории К65 (Х80) компании Sumitomo Metals, Ins при сварке кольцевых стыков в условиях отрицательных температур. Приведены результаты изучения влияния температуры окружающей среды на параметры термических циклов сварки (ТЦС) и характеристики структуры зоны термического влияния (ЗТВ) кольцевых сварных соединений, выполненных автоматической дуговой сваркой в среде защитных газов с подваркой корня шва ручной дуговой сваркой на подъем. На полученных кольцевых сварных соединениях фрагментов труб диаметром 1420 мм с
толщиной стенки 27,6 мм проводились исследования микроструктуры, измерение твердости и оценка возможности образования холодных трещин.

Определение остаточных сварочных напряжений в кольцевых швах толстостенных труб категории прочности К65 (Х80)
Стеклов О.И., Антонов А.А., Вышемирский Е.М., Ангелов А.М., Перов С.Л.
УДК 621.791.05:622.691.4:536.1

Ключевые слова: остаточные сварные напряжения, послесварочная термическая обработка, магнитно-шумовой метод, шумы Баркгаузена, метод высверливания отверстия, лазерная интерферометрия, тензометрирование

В статье изложены результаты исследования полей остаточных напряжений тремя различными методами.
Исследования проводились на катушках труб диаметром1420х33,4 мм класса прочности К65 (Х80), в зоне сварных швов, выполненных тремя видами сварки с последующей термической обработкой и без нее. Целью работы было решение вопроса о необходимости применения послесварочной термической обработки. Полученные результаты позволили сделать вывод о допустимости отказа от термообработки.

Проектирование и производство высокопрочных линейных труб класса K65 для проекта газопровода Бованенково–Ухта
Мурата М., Дои Н., Тирада Й., Хара Т., Инуе Т.
УДК 622.691.4–022.324

Ключевые слова: параметры разработки, процесс производства, химический состав, режим прокатки

Толстостенные линейные трубы класса K65 с внешним диаметром 1420 мм спроектированы и изготовлены компанией Nippon Steel. Они были разработаны на основе составов для низкоуглеродистых трубных сталей с низким углеродным эквивалентом (Ceq) для производства высококачественных листов для труб большого диаметра путем формовки на U- и О-образных гибочных прессах (UO). Были применены современные условия процесса термомеханической контролируемой прокатки (TMCP). В результате такого производства труб была достигнута высокая прочность и ударная вязкость с хорошими свойствами сварных соединений. Для демонстрации способности к остановке протяженного вязкого разрушения недалеко от Челябинска было проведено полномасштабное испытание опытных образцов, поставленных компанией Nippon Steel. Результаты испытаний при заданном уровне давления были положительными для ОАО «Газпром». Компания Nippon Steel планирует производство труб класса K65 для указанного проекта.

Разработка высокопрочных труб для магистральных трубопроводов, рассчитанных на эксплуатацию в тяжелых геолого-климатических условиях
Ишикава Н., Окатцу М., Кондо Д.
УДК 622.691.4–022.324:551.345

Ключевые слова: ускоренное охлаждение, термическая обработка, химический состав, фазовый состав

Высокопрочные трубы, рассчитанные на сложные условия эксплуатации, например в районах вечной мерзлоты или сейсмической активности, где трубопроводы подвержены деформациям, а низкие температуры требуют использования специальных материалов. Управление двухфазной микроструктурой является ключевым приемом и обеспечивает повышение сопротивления образованию гофр и надежности сварных швов за счет увеличения пластичности труб.
Усовершенствованный процесс термомеханической контролируемой прокатки (TMCP), включающий ускоренное охлаждение (АСС) и термообработку в линии стана (HOP), способствует повышению прочности и пластичности. В статье изложены принципы выбора материала и обработки.

Разработка высокопрочной трубной стали с целью максимального снижения твердости зоны термического влияния
Хамада М., Хирата Х., Такахаши Н., Такеучи И.
УДК 622.691.4–022.324:669.141.24

Ключевые слова: углеродный эквивалент, низкоуглеродная сталь, максимальная твердость, скорость охлаждения, моделирование

Концепция структуры материала для трубопровода из стали X80 была разработана с целью уменьшения твердости ЗТВ. Низкое содержание углерода (0,05 масс. доля, %) и Pcm (0,20 масс. доля, %) выбрано в целях регулирования максимальной твердости ЗТВ. С целью получения высокой ударной вязкости ЗТВ был выбран химический состав с низким содержанием ниобия (0,02 масс. доля, %) и без содержания молибдена. Высокое содержание марганца (1,90 масс. доля, %) и Ceq (0,50 масс. доля, %) было выбрано для обеспечения прочности стали марки X80 с использованием химического состава с низким содержанием углерода, ниобия и отсутствием молибдена. В данной статье рассматривается точность подбора Ceq или Pcm для оценки максимальной твердости в целях выработки концепции структуры материала. Представлены также результаты опытного производства труб из стали X80, рассчитанного на уменьшение твердости ЗТВ.

Приведут ли дополнительные испытания зоны термического влияния в трубах к повышению безопасности трубопроводов?
Эрделен-Пепплер М., Кнауф Г., Хилленбранд Х.-Г., Кальва C., Лиссем А.
УДК 622.691.4.01:[532.595.2+536.1]

Ключевые слова: сопротивление разрушению, гидравлические испытания, максимальное давление, оценка влияния локального охрупчивания

Испытания вязких свойств в зоне термического влияния (ЗТВ) и на линии оплавления (ЛС) с течением времени проводятся все чаще, а требования к ним ужесточаются. Внедрение комплексных испытательных программ привело к росту издержек на подготовку и испытания образцов и при вероятном обнаружении локализованных участков с низкой вязкостью – к увеличению числа повторных испытаний, что значительно увеличивало сроки производства и сдачи продукции. Настоящими исследованиями была очень детально изучена необходимость проведения всесторонних испытаний ЗТВ продольных швов, проведены эксперименты, включая гидравлические испытания на разрыв труб с искусственными дефектами в ЗТВ.

Освоение на ОАО «Выксунский металлургический завод» производства труб большого диаметра из стали класса прочности К65 для строительства газопровода Бованенково–Ухта
Степанов П.П., Гришин С.А., Кузьмин А.А.
УДК 622.691.4–022.324:621.648–022.56

Ключевые слова: толстостенные трубы, химический состав, ударная вязкость, хладостойкость, микроструктура

На Выксунском металлургическом заводе (ВМЗ) активно ведется работа по подготовке к производству труб по проекту Бованенково–Ухта. На сегодняшний день изготовлены опытные партии труб диаметром 1420х23,0 мм и 1420х27,7 мм класса прочности К65 и успешно проведена их аттестация в соответствии с «Методикой приемочных испытаний для магистрального газопровода Бованенково–Ухта», утвержденной постоянно действующей комиссией ОАО «Газпром» по приемке новых видов трубной продукции. В настоящее время ведутся работы по следующему этапу освоения производства труб данного проекта – подготовке к производству на ВМЗ опытной партии труб диаметром 1420х33,4 мм класса прочности К65.

Последнее обновление ( 05.08.2009 г. )
 
« Пред.   След. »
Авторизация
 
© 2007-2015 Наука и техника в газовой промышленности
© 2007-2015 Science & Technology in the Gas Industry
.

.