Page 3 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

1

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ферито-перлітні сталі нафтогазового комплексу
експлуатуються за складних умов поєднання робочих навантажень з дією корозивно-
агресивних технологічних чи зовнішніх середовищ, а їх руйнування часто спричиняє
значні негативні екологічні, технологічні та економічні наслідки. До таких об’єктів
належать, насамперед, нафтогазопроводи та нафтогазовидобувне устаткування
(обсадні труби, штанги тощо). Останнім часом важливим чинником зростання ризику
аварійних відмов у нафтогазовій галузі розглядають погіршення фізико-механічних
властивостей сталей внаслідок їх тривалої експлуатації. Вагомий внесок у вивчення
цієї проблеми зробили О. Є. Андрейків, І. М. Дмитрах, Є. І. Крижанівський,
Г. М. Никифорчин, О. П. Осташ, Л. Я. Побережний, О. Т. Цирульник, М. С. Хома та ін.
Особливо небезпечну стадію деградації сталей пов’язують з розвитком у них
об’ємної мікропошкодженості, внаслідок чого підвищується чутливість тривало
експлуатованих сталей до корозійно-механічного руйнування (КМР) та водневої
крихкості (ВК), а отже, зростає ризик порушення цілісності конструкцій.
Наводнювання сталей, яке можливе через їх взаємодію з корозивними середовищами
під час експлуатації (пластові води, конденсована волога тощо), не тільки
пришвидшує руйнування внаслідок ВК, але й інтенсифікує розвиток
мікропошкодженості, тобто посилює їх експлуатаційну деградацію. Тому
характеристики сталей, пов’язані з їх чутливістю до ВК, стають визначальними за
оцінювання їх стану під час експлуатації у корозивно-наводнювальному середовищі.
Недостатньо досліджено опір ферито-перлітних сталей корозії, ВК та КМР залежно
від мікроструктури, умов експлуатації, складу водних середовищ та виду
експлуатаційного навантаження. Важливо детальніше вивчити сумісний вплив
водню та експлуатаційної деградації на анізотропію властивостей вальцьованих
трубних сталей. Відкритим залишається також питання про ефективність
застосування екологічно безпечних сполук для захисту експлуатованих сталей
нафтогазового устаткування від корозії та КМР у корозивно-агресивних середовищах.
Отже, встановлення основних закономірностей корозійно-водневої деградації
ферито-перлітних сталей обладнання та трубопроводів нафтогазової галузі та
підвищення їх роботоздатності – актуальне науково-технічне завдання.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у
Фізико-механічному інституті ім. Г. В. Карпенка НАН України у межах низки бюд-
жетних тем згідно з тематичними планами НАН України: “Розроблення науково-
методичних підходів до консервативного оцінювання корозійно-водневої деградації
конструкційних сталей за їх характеристиками опору крихкому руйнуванню”,
№ держреєстрації 0115U000119, 2015–2017 рр.; “Встановлення металознавчих,
механічних та електрохімічних інформативних ознак діагностування корозійно-
водневої деградації конструкційних сталей”, № держреєстрації 0118U000462, 2018–
2020 рр.; у рамках цільової комплексної програми НАН України “Проблеми ресурсу і
безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин” (РЕСУРС-2): “Розроблення
методу оцінювання роботоздатності та залишкової довговічності магістральних
трубопроводів з експлуатаційним макророзшаруванням”, № держреєстрації
0116U006343, 2016–2020 рр.; МОН України “Розробка новітніх методів для