1 стр. из 1

Одним из последних проектов, для которого фирма EUROPIPE поставляла трубы категории прочности Х80, являлся трубопровод BG Transco (Великобритания). Были представлены трубы размером 1219х15,1мм, имеющие следующий комплекс свойств (в пределах):
 - предел прочности: 670–750 МПа (в среднем 700МПа),
 - предел текучести: 560–640 МПа (в среднем 600МПа),
 - поглощенная энергия удара на образцах Шарпи при температуре испытаний – 0°С (KV 0) — 227Дж (основной металл), 134 Дж (сварной шов), минимальные значения для основного металла составили 160 Дж, сварного шва — 80 Дж,
 - относительное удлинение: 28–36% (образцы ASTM),
 - отношение предела текучести к пределу прочности: 0,76–0,90,
 - проба DWTT (–20°С) — 85–90%.
 
При этом углеродный эквивалент (Сэкв) не превышает 0,43, а параметр против растрескивания при сварке не превышает 0,21.

Следует отметить, что применительно к российским условиям, в особенности учитывая суровые климатические условия в местах прокладки новых трубопроводов, необходимы комплексные исследования труб, поступающих по импорту с целью определения их работоспособности в жестких условиях эксплуатации.

Вопросы обеспечения работоспособности труб в различных условиях эксплуатации

Важнейшей проблемой является способность газо­проводов противостоять протяженным вязким разрушениям. При сдаточных испытаниях она подтверждается только испытаниями на ударную вязкость на образцах Шарпи. Проверяется же она полномасштабными пневматическими испытаниями плетей труб и разработкой на их основе модельных расчетов, учитывающих декомпрессию газа (смеси газов, влажного газа) из разорванного трубопровода и распространение разрушения под действием давления газа.

Натурные испытания труб диаметром 1220–1420мм категории Х65–Х70 интенсивно проводились в 80-е гг. в мире и в Советском Союзе (ВНИИГАЗом). В частности, ВНИИГАЗом были испытаны трубы диаметром 1420 мм на 9,8 МПа класса Х70 фирм «Ниппон Стил», «Сумитомо», «Кавасаки Стил», «Ниппон Коккан», «ЖТС», «Клекнер» и класса Х70 фирмы «Ниппон Коккан». Результаты испытаний показали способность труб противостоять протяженным разрушениям. Большинство испытаний за рубежом на трубах диаметром 1420 мм проводилось при давлении от 8,5 МПа до 10,5 МПа, а труб диаметром 1220 мм — до 11,6 МПа.

На сегодняшний день для определения вопроса о способности труб противостоять протяженному разрушению необходимо разработать методику определения скорости декомпрессии для многокомпонентного газа, разработать методику численного анализа процесса разрушения газопровода и определения характеристик разрушения по остаточным деформациям (если это возможно).

Это позволит оптимально провести гидравлические испытания труб с надрезом до разрушения. По результатам этих испытаний определяется критическая длина продольной трещины при рабочем давлении, что должно обеспечить соответствие критерию «течь до разрушения». А также по замерам скорости движения трещин и пластической деформации по берегам подготовиться к решению вопроса о необходимости натурных испытаний труб на рабочее давление 11,8 МПа.

В настоящее время аттестационные испытания труб большого диаметра, поставляемых для системы ОАО «ГАЗПРОМ», проводят специалисты ООО «ВНИИГАЗ». ВНИИГАЗ является ведущей организацией по проведению комплексных исследований труб с целью определения допустимого рабочего давления и температуры эксплуатации. На основе разработанных методических подходов проводятся лабораторные исследования металла и натурные испытания труб, позволяющие сделать выводы о допустимости эксплуатации труб с заданными параметрами в конкретных условиях. Методика натурных испытаний, основанная на критериях механики разрушения, охватывает широкий сортамент газопроводных труб и позволяет принимать решения о работоспособности труб как действующего сортамента, так и перспективного (учитывает повышенные рабочие давления, большие диаметры и более высокие категории прочности).

За последние 2 года по настоящей методике были проведены аттестационные испытания труб как на отечественных (ОАО «Выксунский металлургический завод», ОАО «Челябинский трубопрокатный завод», ОАО «Волжский трубный завод»), так и на зарубежных заводах (завод фирмы «ВЕЛСПУН» (Индия), ОАО«Харцызский трубный завод» (Украина)).

Разработана программа комплексных исследований газопроводных труб, в том числе из сталей категории прочности К65 (Х80), которая включает в себя следующие испытания:
 - по определению механических свойств основного металла и сварного шва в продольном и поперечном направлении, в том числе для определения равномерного удлинения;
 - по определению сериальных кривых ударной вязкости на образцах KCV и KCU и образцах ИПГ (DWTT, испытания падающим грузом), для определения хладостойкости и уровня вязкости металла труб. Величина ударной вязкости основного металла труб диаметром до 1220 мм из стали класса прочности К65 (Х80) при минимальной температуре эксплуатации должна быть не менее 150 Дж/см2;
 - испытания на трещиностойкость основного металла, металла шва и зоны термического влияния. Определение величины критического раскрытия трещины (CTOD) при минимальной температуре эксплуатации;
 - испытания на деформационное старение. Построение сериальных кривых ударной вязкости KCV основного металла в исходном и состаренном состоянии. Образцы должны быть состарены по специальной программе и испытаны при различных температурах, включая минимальную температуру эксплуатации;
 - стендовые гидравлические испытания труб с поверхностным дефектом до разрушения с регистрацией разрушающего давления и скорости распространения трещины. По результатам испытаний рассчитывается критический коэффициент интенсивности напряжений Kc и критическое раскрытие трещины в зависимости от скорости ее распространения вдоль оси трубы для определения допустимого рабочего давления, а также корректируются требуемые показатели ударной вязкости основного металла и сварного шва.
 
ООО «ВНИИГАЗ» проводит систематическую работу по контролю качества труб большого диаметра, инициирует исследовательские работы с целью совершенствования нормативной базы газопроводных труб, расширения сортамента трубной продукции и обеспечения качества труб и соединительных деталей, поставляемых на объекты ОАО «ГАЗПРОМ».

Заключение

Для развития Единой системы газоснабжения потребуется осуществить как рекон­струкцию и капитальный ремонт действующих систем магистральных газопроводов, а это в первую очередь системы диаметром 1420 мм на 75 атм и 1220 мм и 1020 мм на 55 атм, так и сооружение новых магистральных газопроводов и межсистемных перемычек.
Для реализации новых проектов в новых коридорах и при транспорте больших объемов газа на дальние расстояния становится обоснованным и необходимым переход на более высокие рабочие давления:
1. Северо-Европейский газопровод (связывает напрямую ЕСГ с потребителями стран ЕС):
 - сухопутный участок протяженностью 987 км диаметром 1220 мм на рабочее давление 9,8 МПа (толщина стенки 17,8–26,3 мм) потребуется свыше 500тыс. т труб;
 - морской участок протяженностью 1189 км диаметром 1067 мм с толщиной стенки 32,2 мм на рабочее давление 22 МПа потребуется 1 млн. т труб.
2. Газотранспортная система «Ямал–Центр»:
 - сухопутный участок до Ухты диаметром 1420 мм на рабочее давление 11,8МПа (толщина стенки 24,9–39,6 мм) протяженностью 1200 км — потребуется свыше 1000 тыс. т труб на одну нитку (всего планируется до 4 ниток), продолжение до Торжка.
3. Развитие газотранспортной системы в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке — до 7000 км магистральных газопроводов диаметром 720–1420 мм на рабочее давление 75–100 атм.

Очевидно, что новые задачи, стоящие перед газовой отраслью, требуют совершенствования технологии производства стали, листа и труб, разработки новых методических подходов к аттестационным испытаниям, создания корпоративной нормативно-технической базы на трубы и соединительные детали для ОАО «ГАЗПРОМ», совершенствования всей системы обеспечения качества трубной продукции. В этой связи еще раз отметим, что надежная транспортная система ОАО «ГАЗ­ПРОМ»— фактор стабильности Россий­ского государства в целом.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!