Steklov_O.I._Starenie__i_korroziya_neftegaz._sooruzheniy

Неоднородности указанных видоn, механическая (МН), физичес­

кая (ФН) и электрохимическая (ЭХН), являются интегральными ха­

рактеристиками свойств сварного соединения и различных видов

коррозии.

Таким образом, влияние физико-хими•Jеского процесса сварки на сопротивляемость конструкций разрушению в активных средах

можно представить в виде схемы:

Наиболее значительными факторами, влияющими на сопротив­

ляемость сварных соединений механо-коррозионному разрушению,

являются: неблагоприятная структурно-химическая нсод1юродность (СХН), дефекты (ГН), прежде всего,нспровары со значительной кон­ цептрацией напряжений (в 5-10 раз), сварочные остаточные напря­ жения (УПН). Уровень остаточных шшряжсний от сварки в сталях вефтегазового сортамента составляет ""сrт, в мономорфных метал­ лах и сплавах (алюминий, никель, медь и др.) ""0,6- 0,8cr0•2 .

В условиях опасности коррозионного растрескивания, когда ме­

талл находится в зоне пассишю-актишюго состояния, действует за­ кон суперпозиции, т.е. суммированис рабочих папряжений со сва­

рочными. При превышении этих суммарных напряжений некоторых

пороговых значений возможно коррозионное растрескивание. В за­ висимости от конкретного сочетания условий и факторов системы М-Н-С значимость тех или иных факторов в отказах сварных со­

единений конструкционных <.:талей различна. Например, при серо­

водородном растрескиnании соединений определяющим фактором

является структурно-химическая неоднородность с наличием иголь­

чатости структуры.

В щелочных средах главный индуцирующий фактор - высокий уровень остаточных сварочных напряжений. В процессах «стресс­

коррозию> - комплекснос сочетание ряда факторов.

20

В зависимости от оnределяющей nричины, вызывающей корро­

зиошю-механическое разрушение, следует nрименять адекватные

меры по nредотвращеiшю разрушения: снижение остаточных сва­

рочных паnряжений до безоnасного уровня (щелочные среды); ре­

гулирование структурно-химического состояния металла (водоро­

досодержащие среды); устранение конструктивных и технологичес­

ких концентраторов наnряжений; гарантированная комплексная

защита.

5. Нормативное, сертификационное, кадровое, информацион­ ное, ора·апизациошюе обеспечеаше ааадежааости НГС с учетом

их старения и коррозии

5.1.Нормативнос и ссртификацишшос обсспсчспис

ВРоссии nока нет государственных стандартов, устанавливаю­ щих порядок, требования и nравила nроведения аттестации и серти­ фикации nроизоодств, nерсонала, продукции и оборудования дпя пефтегазового комnлекса. Не разработаны стандарты по технологи­

ям, отечественные стандарты слабо увязаны с международными

нормами, что отрицательно сказывается на качестве и конкуренто -

сnособности продукции, в том числе сварной. Отсутствуют стандар­ ты, регламентирующие обобщенные нормативы для оценки nрогно­ зируемого ресурса и изменения назначенных о проектной докумен­

тации сроков эксплуатации сложных объектов техники, в том числе

нефтегазовых сооружений.

Существующие стандарты требуют nереработки и гармонизации в соответствии с мировыми стандартами системы ИСО-9000. Оnре­ деленные шаги в этом наnравлении сделаны. Наnример, о результа­

те целепапраолешюй работы ряда организаций, отражающих инте­

ресы nроектировщиков, изготовителей и nотребителей, скоордини­ ровашюй секцией сварки, родственных техпологий и собственного

машипостроения НТС Гасстроя России, созданы базовые докумен­

ты - «Свод nравил по созданию и эксnлуатации резервуаров и ре­

зервуарных nарков», отражающие как отечественный, так и миро­

вой опыт nроектирооапия, изготовления и эксплуатации этих nотен­

циально оnасных конструкций.

Коллективом специалистов ряда организаций (РГУ нефти и газа им. Губкина, ЦНИИnроектстальконструкция им. Мельникова, НПО

21

ЦНИИТмаш, ВНИИгаз, «Спецнефтегаз» и др.) разработаны методи­

ка и программа оценки остаточного ресурса аппаратов и сосудов

давления, технологических трубопроводов и стальных вертикальных

резервуаров с использованием критериев механики разрушения, де­

формационных критериев и достижений физического метаJШоведения в определении степени повреждения (охрупчивания) метаJШа в про­ цессе изготовления и эксмуатации конструкций и оборудования.

Разработана компьютерная экспертная система (КЭС) для диа­ гностики и определения остаточного ресурса оболочковых конст­ рукций, эксплуатируемых в коррозионно-опасных средах. КЭС поз­ воляет определять устойчивость, сопротивляемость вязкому разру­ шению, статическую и циклическую трещиностойкость, вероят­

ность безопасной работы, оценивать состояние объекта (аварий­ ное, неудовлетворительное, удовлетворительное) и выдавать реко­

мендации, основываясь на банке знаний по конструкционным мате­

риалам, стеnени их деградации при эксnлуатации, напряженно-де­

формированному состоянию конструкций, влиянию сред, тиnам от­ казов и результатам диагностического обследования потенциально

опасных участков объектов.

Разработаны компьютерные программы, ориентированные на

расчеты трещинастойкости и остаточного ресурса труб с дефекта­

ми и позволяющие на основании результатов расчета ранжировать

дефекты по степени опасности и оценивать сроки nроведения ре­

монтов.

Ряд методических разработок с учетом опыта их применения мо­ жет стать основой соответствующих стандартов, в частности:

-«Методика оценки остаточного ресурса линейных участков магистральных нефтепроводов с трещинаnодобными дефектами»;

-«Методика оценки остаточного ресурса нефтегазоnроводов,

имеющих коррозионные повреждения»;

- «Методика оперативной компьютерной диагностики локаль­

ных участков газопроводов с использованием магнитной памяти ме­

талла» и др.

5.2. Кадровое обсспеЧе11не

Проблема обеспечения надежности и экологической безопаснос­

ти нефтегазовых сооружений в условиях их старения и коррозии не может быть решена без соответствующего кадрового обесnечения.

22

Кадровое обеспечение нефтегазовой отрасли высококвалифициро­

ванными сотрудниками, владеющими основами мониторинга, оцен­

ки ресурса сооружений и их защиты на современной базе инструмен­

тальной и диагностической техники, физико-химического материа­

ловедения и механики материалов, компьютерного моделирования

ипрогнозирования, сертификации, должна решаться тремя путями:

-nодготовка специалистов в вузах;

-переподготовка и повышение квалификации специалистов от-

расли;

- подготовка кадров высшей квалификации (кандидатов и док­

торов наук).

Подготовлены к решению этих задач по своему научно-педаго­

гическому и научно-техническому потенциалу, в первую очередь,

базовые нефтегазовые вузы: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина и

УНГТУ, на базе которых действуют специализированные советы по присуждению докторских и кандидатских степеней.

В РГУ нефти и газа им И.М. Губкина подготовка таких специа­ листов осуществляется на кафедрах: сварки и защиты от коррозии

(диагностика и прочность сварных нефтегазовых сооружений), со­

оружения газанефтеnроводов и хранилищ (диагностика), техноло­ гии машиностроения и сертификации нефтяной и газовой промыш­ ленности (сертификация). Эти кафедры и ряд других обеспечивают переподготовку и повышение квалификации в отрасли. Кадры выс­ шей квалификации в рассматриваемой области обеспечиваются

диссертационными советами.

5.3. Информационное обеспсчспис

Существенное значение имеет информационное обеспечение про­ блемы в виде организации тематических семинаров, целевых НТС

отрасли, издания тематических nодборок по проблеме, инструкций, методик, регламентов, создания фундаментальных научно-техничес­

ких монографий, книг, организации отраслевых, межотраслевых

(федеральных), международных симпозиумов, конференций, кон­

грессов и ВЫ(.,'Тавок.

Эта работа в отрасли проводится активно. Помимо организации целевых научно-технических советов и совещаний по вопросам диа­

гностики и защиты от коррозии проводятся отраслевые, всероссий­

ские и международные симпозиумы, конференции, конгрессы.

23

С 1992 г. на базе РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина по ини­

циативе кафедры сварки проводятся Международные конгрессы

«Защита», ставящие целью объединение научно-технической об­ щественности, специалистов и руководителей организаций газо­

вой, нефтяной, химической, строительной, транспортной, агро­ промышленной, оборонной и других отраслей для обобщения со­ временного отечественного и зарубежного опыта мониторинга,

обеспечение надежности и защиты от разрушений технических объектов повышенной экологической опасности с учетом регио­ нальных условий.

В организации и проведении Конгресса «Защитю> активно уча­ ствуют ОАО «Газпром», Мивобразование, Миннаука, Госстрой,

Госстандарт, Госгортехнадзор, правительство Москвы, общерос­

сийские объединения и ассоциации, Российское научно-техническое сварочное общество (РНТСО), Российское общество неразрушаю­

щего контроля и диагностики (РОНКТД), Российская ассоциация

коррозмонистов (РАКОР), Всероссийская ассоциация комплексной диагностики, прочности, живучести и безопасности машин и конст­ рукций (КОДАС), Союз научных и инженерных объединений (СНИО), Российская академия наук (РАН), Российская инженерная академия (РИА), Международная академия наук высшей школы

(РАН ВШ). 6-11 сентября 1992 г. проведен 1 Международный кон­

гресс «Защита-92»; 20-24 ноября 1995 г. ll Конгресс - «Защита- 95»; 8-11 июня 1998 г. Ill Конгресс- «Защита-98». В период про­ ведения конгрессов организуются международные выставки. Оче­ редной, IV Конгресс «Защита-2001» планируется на 2001 год. В ко­ ординации с Центральным Российским Домом знаний и Россий­

ским научно-техническим сварочным обществом систематически

(2-4 раза в год) организуются тематические семинары по пробле­ мам сварки, защиты от коррозии, сертификации оборудования и

материалов, аттестации сnециалистов.

5.4. Оргапизациошюс и матсриw•ы•о-техническое обеспечение

Организационное и материально-техническое обеспечение может

осуществляться на базе:

-комплексных целевых программ федерального уровня;

-комплексных целевых отраслевых программ;

24