ДОСЛІДЖЕННЯ АВАРІЙНИХ ТРУБОПРОВОДІВ

Автор(и)

  • Валерій Макаренко Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9178-9657
  • Володимир Гоц Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7702-1609
  • Юлія Макаренко Медичний університет Манітобо, Canada
  • Тетяна Аргатенко Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine http://orcid.org/0000-0003-2516-2906
  • Віктор Поліщук Київський національний університет будівництва і архітектури, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9373-0453

DOI:

https://doi.org/10.32347/2524-0021.2022.40.31-43

Ключові слова:

міцність технологічних трубопроводів, структура зварного шва, корозійно-механічна стійкість матеріалу

Анотація

Довговічність та надійність експлуатації сталевих трубопроводів водопровідних та каналізаційних систем обумовлені зокрема якістю їх зварних з’єднань, яка в свою чергу залежить як від складу використаних при їх виготовленні матеріалів, так і від дотримання технології зварювання. Немалий вплив на порушення надійності трубопровідних систем також має склад домішок транспортованих рідин, що можуть спричинити корозійні руйнування матеріалів. Ці явища є особливо важливими в системах гарячого водопостачання та промислового водовідведення, де руйнівний вплив фізичних факторів і хімічного складу середовища може бути вирішальним. З’ясовано, що втрата міцності трубопроводом викликається зокрема й неправильною експлуатацією, в умовах якої проявляються мікровади зварних з’єднань трубопроводів, що й призводить до їх руйнування. Представлено результати обстежень та експериментальних досліджень міцності зварних швів сталевих технологічних трубопроводів. Проведено зовнішній огляд, визначення структури та параметрів міцності зварних швів трубопроводів, пошаровий аналіз корозійних ушкоджень їх внутрішньої поверхні. Виявлено, що дочасне руйнування зварних з’єднань трубопроводів гарячого водопостачання та виробничої каналізації обумовлене довготривалою експлуатацією в напруженому стані. За таких обставин критичний вплив на втрату міцності мали нерівномірна крупнозерниста структура шва, наявність в структурі металу неметалевих включень, а також порушення технології зварювання. Для підвищення корозійно-механічної стійкості зварних з’єднань промислових трубопроводів потрібно модифікувати наплавний метал шва для роздріблення структури і значного зменшення неметалевих включень, а також удосконалити технологію ручної дугової зварки покритими електродами, зокрема кореневих шарів зварювальних швів.

Посилання

Evans, G. M. (1980) Einfluss der Streckenenergie auf Mikrogefuge und Eigenschaften von C-und Mn-haltigen reinen Schweissgutem. Oerlikon-Schweissmitt, 92. 20-35.

Keen B. J., Mills К. С., & Bryant J. W. (1982) Effect of interaction between surfase active elements on the surfase tension ofiron. Canadian Metallurgical Quarterly. 21(4). 393-403. https://doi.org/10.1179/cmq.1982.21.4.393

Makarenko, V. D., Grachev, S. I., Prokhorov, N. N. et al. (1996) Svarka i kor-roziya neftegazoprovodov Zapadnoy Sibiri. Kiev: Naukova dumka. [in Russian]

Meskin, V. S. (1977) Osnovy legiro-vaniya stali. Moskva: Metallurgiya. [in Rus-sian]

Makarenko, V. D., Kovenskii, I. M., Prokhorov, N. N., et al. (2000). Korrozionnaya stoykost' svarnykh metallokonstruktsiy nef-tegazovykh ob’yektov. Moskva: Nedra-Biznestsentr [in Russian]

Trucbon, M. R., & Crolet, J. I. (2013) Experimental limits of sourer servise for tubular steels. SSC Symposium. Saint-Cloud. 21.

Stardisco, J. B, & Pitts, R. E. (1965) Corrosion of Iron in H2S-CO2-H2O System, Mechanism of Sulfide Film Formation an Kinetics of Corrosion. Corrosion. 21(8). 245-253. https://doi.org/10.5006/0010-9312-21.8.245

Shvarts, G. L., Akshentseva, A. P., & Istrina, Z. F. (1994) Strukturnaya korroziya konstruktsionnykh materialov v proizvod-stvakh organicheskikh sinteticheskikh krasiteley. Metallovedeniye i termicheskaya obrabotka metallov. 10. 32-38. [in Russian]

Galis M. F. J., Orlans B. J., & Gunts G. C. (1991) Study of metallurgical parameters influencing the behaviour of line pipes in H2S medium. SSC Symposium.

Francis, A., Espiner, R., Edwards, A., & Senior, G. (1998). The Use of Reliability Based Limit State Methods in Uprating High Pressure Pipelines. Volume 1: Risk Assessment and Management. https://doi.org/10.1115/ipc1998-2065

Henderson, Р. Л., Hopkins, P., & Cosham, A. (2001) Extending the Life of Ageing Pipelines. The Offshore Pipeline Technology Conference. TX OPT USA, 2001, Oct. 22-23. Houston.

Makarenko, V. D., Maksymov, S. Yu., Osadchii, V. S., et al. (2021) Koroziyno-mekhanichni ruynuvannya hidrotekhnichnykh sporud Ukrayiny. Kyiv: NUBiP. [in Ukrainian]

Makarenko, V. D., Maksymov, S. Yu., Bilyk, S. I., et al. (2021) Koroziyni ruynuvannya kanalizatsiynykh system Ukrayiny. Kyiv: NUBiP. [in Ukrainian]

Tributsch, H., Rojas-Chapana, J. A., Bärtels, C. C., Ennaoui, A., & Hofmann, W. (1998). Role of Transient Iron Sulfide Films in Microbial Corrosion of Steel. Corrosion, 54(3), 216–227. https://doi.org/10.5006/1.3284846

Makarenko, V. D., Paliy, R. V., Galichenko, E. N., et al. (2002) Fiziko-mekhanicheskiye osnovy serevodorodnogo korrozionnogo razrusheniya promyslovykh truboprovodov. Chelyabinsk: TSNTI. [in Russian]

Makarenko, V. D., Maksymov, S. Yu., Vinnikov, Yu. L. et al. (2021) Koroziyni ruynuvannya morsʹkykh ta richkovykh prychaliv. Kyiv: NUBiP. [in Ukrainian]

Vinnikov, Yu. L., Galinska, T. A., Makarenko, Yu. V. et al. (2022) Koroziyno-mekhanichni vlastyvosti stalevykh i zalizo-betonnykh konstruktsiy kanalizatsiynykh sys-tem. Kyiv: NUBiP. [in Ukrainian]

Makarenko, V., Bilyk, S., Khomutetska, T., Arhatenko, T., Makarenko, Yu., Pan-chenko, O. (2022) Increasing corrosion and mechanical resistance destruction of welding cover capacities water towers. Problems of Water supply, Sewerage and Hydraulics, 39. 33-43. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2022.39.33-43

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-09-26