Діагностичні ознаки розшарування в стінці відвідних від компресорної станції труб газотранспортної системи

Abstract

Неруйнівним методом контролю проведено обстеження прямокутних колін відвідних від компресорної станції труб газотранспортної системи, які експлуатувалися впродовж 40 років, та виявлені обширні внутрішні розшарування всередині стінки їх розтягненої частини. Причиною обстеження стала поява протяжної тріщини на коліні відводу. Показано, що розшарування може поширюватися до половини окружності труби без порушення її герметичності. На основі даних експертизи розшарувань у колінах відводів, їх гідроопресування та оцінювання механічних властивостей металу різних ділянок колін проаналізовано рушійні сили розвитку макродефектності, а також його небезпечність з огляду порушення цілісності трубопроводу. Пластичність металу розтягненої та стиснутої ділянок коліна є нижчою порівняно з пластичністю матеріалу прямої ділянки труби, що свідчить про інтенсивнішу експлуатаційну деградацію металу коліна. Встановлено, що чинниками, які інтенсифікують наводнювання металу та, відповідно, процес розшарування, є попереднє пластичне деформування металу, його підвищена температура та пульсація тиску газу. Встановлено діагностичні ознаки розшарування, якими слугують аномально низькі значення товщини стінки труби за показами ультразвукового товщиноміра та суттєві відмінності у пластичності металу, визначеної на повздовжніх та радіальних зразках. Показано обмеженість використання стандартизованих експериментів для визначення характеристик пластичності металу, що пов’язано з дефектністю металу в об’ємі стінки труби.

Неразрушающим методом контроля проведено обследование прямоугольных колен отводящих от компрессорной станции труб газотранспортной системы которые эксплуатировавшихся 40 лет и выявлены обширные внутренние расслоения внутри стенки их растянутой части. Причиной обследования стало появление протяженной трещины на колене отвода. Показано, что расслоение может распространяться до половины окружности трубы без нарушения ее герметичности. По данным экспертизы расслоений в коленах отводов, их гидроопрессовки и оценки механических свойств металла разных участков колен проанализированы движущие силы развития макродефектности, а также опасность ввиду нарушения целостности трубопровода. Пластичность металла растянутого и сжатого участков колена является меньшей по сравнению с пластичностью материала прямого участка трубы, что свидетельствует о более интенсивной эксплуатационной деградации металла колена. Установлено, что факторами, которые интенсифицируют наводороживание металла и, соответственно, процесс расслоения, являются предварительное пластическое деформирование металла, его повышенная температура и пульсация давления газа. Установлены диагностические признаки расслоения, которыми служат аномально низкие значения толщины стенки трубы по показаниям ультразвукового толщиномера и существенные различия в пластичности металла, определенной на продольных и радиальных образцах. Показано ограниченность использования стандартизированных экспериментов для определения характеристик пластичности металла, что связано с дефектностью металла в объеме стенки трубы.

The non-destructive testing method was used to inspect the knee bends of the compressor station lateral pipelines of the gas transportation system that had been operated for 40 years and extensive lamination inside the wall of their extended sections were found. The emergence of an extended fracture on the pipe bend became the reason for inspection. It is shown that lamination can spread over the area of up to a half of the pipe circumference without its integrity violation. Based on the examination data of the laminations in the lateral pipeline bends, their hydrostatic pressure testing, and evaluation of mechanical properties of the different bend sections metal, there were analyzed the driving forces of maсrodefect development and its dangerousness in view of the pipeline integrity violation. The metal plasticity of the extended and compressed bend sections is lower if compared to the material plasticity of the straight pipeline section, which is indicative of higher intensiveness of operational degradation of the pipeline bend metal. It was determined that the preliminary plastic metal deformation, its increased temperature, and gas pressure pulsation are the factors than intensify metal hydrogenation and, therefore, the lamination process in it. The lamination diagnostic features, which include the abnormally low values of the pipe wall thickness measured with the help of the ultrasound thickness meter and significant differences in metal plasticity determined on the longitudinal and radial specimens, were established. The limited usage of standard experiments to determine metal plasticity characteristics related to the metal defectiveness of the pipe wall was shown.