Исследование двукратного и многократного нагружения стержневых образцов трубной стали

При испытаниях на прочность внутренним давлением магистральных трубопроводов значение испытательного давления принимается равным 1,1 от рабочего для участков нормальной категории и 1,25 либо 1,5 для участков повышенных категорий. Приведенные значения имеют обоснования, уходящие своими корнями середину XX-го века, и, возможно, нуждаются в переосмыслении в свете современных реалий применения трубных материалов нового поколения. Целью проводимого исследования является выявление оптимального значения коэффициента запаса при испытаниях на прочность магистральных трубопроводов с учетом материала труб, а также изменения разрушающего усилия при многократном нагружении образцов. Получаемые результаты позволят подтвердить либо пересмотреть существующий подход к назначению давления при проведении испытаний на прочность магистральных трубопроводов и разработать теоретическое обоснование наблюдаемых явлений. На практике это позволит установить оптимальные параметры испытаний газопроводов, обеспечивающие необходимую надежность и безопасность. Исследование актуально с учетом постоянного совершенствования трубных сталей, а также в свете развития инновационных материалов, предназначенных для производства труб. Анализ зарубежных и отечественных экспериментальных исследований двукратного нагружения стальных образцов до разрушения указывает на возможность снижения разрушающего усилия при втором нагружении до 90% от величины первого усилия. При этом доступная статистическая выборка зарубежных и отечественных экспериментов невелика, а методика их проведения – сложна. В связи с этим авторами была разработана оригинальная методика, по которой были проведены эксперименты двукратного нагружения стальных образцов до разрушения и выполнен статистический анализ полученных результатов.

1. Мир-Бабаев М.Ф. Трубопроводный транспорт в бакинском нефтяном деле (к 115-летию начала строительства уникального трубопровода Баку-Батум) // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 2012. № 1. С. 73-79.

2. The Big Inch and Little Big Inch pipelines: the most amazing government-industry cooperation ever achieved. Texas Eastern Transmission Corporation, May 2000.

3. Technical, operational, practical, and safety considerations of hydrostatic pressure testing existing pipelines. Interstate Natural Gas Association of America Foundation final report No. 2013.03.

4. Gray J.S. Retesting рiреlinе justifies higher allowable discharge pressures // Oil & Gas Journal. Vol. 63. No. 38. P. 122.

5. Kiefner J.F., Maxey W.A. Pressure ratios key to effectiveness; in-line inspection complements // Oil & Gas Journal. Vol. 98. No. 31. Pp. 54-61.

6. Галиуллин З.Т., Карпов С.В., Королев М.И. и др. Переиспытание и комплексное обследование магистральных газопроводов, подверженных стресс-коррозии // Научно-технический сборник «Транспорт и подземное хранение газа». М.: ИРЦ Газпром, 1996. 35 с.

7. Brooks L.E. High-Pressure Testing – Pipeline Defect Behavior and Pressure Reversals. ASME, 68PET-24, 1968.

8. Курганова М.А., Нефедов С.В., Носова Е.С. и др. Сравнительный анализ методик расчета несущей способности магистральных газопроводов по различным нормам и стандартам // Наука и техника в газовой промышленности. 2012. № 4(52). С. 5-19.

9. Hopkins P. High design factor pipelines: integrity issues // The Journal of Pipeline Integrity. 2005. № 2. Pp. 69-97.

10. Маянц Ю.А. Совершенствование методов испытаний магистральных нефтегазопроводов в северных условиях: дис. … канд. техн. наук: 25.00.19: защищена 11.02.2015 / Маянц Юрий Анатольевич. М., 2015. 142 с. Москва, 2014. – 142 с.

11. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. М.: Машиностроение, 1985. 232 с.