Page 3 - Aref_Shtoyko
P. 3
1
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Забезпечення безвідмовної експлуатації транзитних
трубопроводів транспортування вуглеводнів є основою енергетичної безпеки
України. Експертизи руйнувань нафтогазопроводів вказують, що однією з основних
причин порушення їх цілісності є розвиток корозійно-механічних тріщин. Тріщини
можуть розвиватися як з боку зовнішньої, так і внутрішньої поверхонь труб. В
основному розглядають ґрунтове середовище, як корозивно-агресивне та
наводнювальне, однак сучасні праці вказують на високу наводнювальну здатність
транспортованих вуглеводнів. Це також стає причиною порушення цілісності
трубопроводів внаслідок росту тріщин під дією водню, який абсорбується металом з
боку внутрішньої поверхні труби за тривалої експлуатації.
Зазначимо, що агресивна дія ґрунтового середовища проявляється локально (в
місцях порушення ізоляційного покриття), а наводнювання з транспортованого
продукту можливе по всьому об’єму стінки труби на значній її довжині. Це сприяє
поширенню воднево-втомних тріщин, і ця проблема загострюється з часом
експлуатації, коли знижуються механічні та корозійно-механічні властивості
матеріалу. Серед них необхідно виділити характеристики тріщиностійкості, які
найадекватніше визначають роботоздатність матеріалу на стадії росту тріщини,
найчутливіші до його експлуатаційної деградації та дають можливість прогнозувати
залишковий ресурс труб з експлуатаційними тріщинами. Відзначимо значний внесок
українських вчених у розвиток наукових та прикладних досліджень у цьому
напрямі: О. Є. Андрейківа, Ю. В. Банахевича, Р. Т. Біщака, Р. С. Грабовського,
І. М. Дмитраха, Я. Л. Іваницького, Є. І. Крижанівського, Л. М. Лобанова,
О. В. Максимович, І. В. Ориняка, В. В. Панасюка, Д. В. Рудавського,
В. Р. Скальського, О. О. Стрельникової, Є. В. Харченка, М. С. Хоми,
О. Т. Цирульника, П. В. Яснія та ін. Однак для надійного прогнозування ресурсу
(залишкового ресурсу) труб нафтогазопроводів слід враховувати особливості
силових режимів експлуатації, за яких виникає небезпека розвитку в трубах
корозійно-механічних та воднево-механічних тріщин. Це, насамперед, циклічне
навантаження і його маневреність, зумовлена низкою чинників, зокрема, раптові
відключення електроживлення помпових агрегатів; спрацьовування зворотних
клапанів, швидке закриття або відкриття запобіжної або замково-регулювальної
арматури; періодичні зупинки тощо. Дослідити цю проблему суто емпірично,
шляхом експериментальних досліджень, технічно досить складно. Звідси виникає
необхідність моделювання цих процесів. Тому актуальними є методи прогнозування
залишкового ресурсу труб магістральних нафтогазопроводів з урахуванням дії,
насамперед, циклічного навантаження з високою асиметрією циклу, часто
нерегулярного імпульсного характеру навантаження, у поєднанні з агресивним
впливом зовнішнього та внутрішнього стосовно поверхонь труби корозивно-
наводнювальних середовищ.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Робота
виконана у Фізико-механічному інституті ім. Г. В. Карпенка НАН України (ФМІ) у
рамках міжнародного дослідницького проекту NUKR.SFPP 985055 “Розроблення
новітніх методів для запобігання руйнувань трубопроводів задля безпеки”
(Development of novel methods for the prevention of pipeline failures with security