Коррозия ТНГ №2 (46) 2021

Научная статья

УДК 620.19:621.643

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ПРАКТИКУМ

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЗАЛЕЧИВАНИЯ МИКРОДЕФЕКТОВ В ТРУБОПРОВОДАХ

В статье поднимается актуальная проблема восстановления ресурса трубопроводов путем залечивания трещин, расслоений и следов коррозии в полевых условиях без замены участков. Выбор одного из методов ремонта или их комбинации зависит от многих факторов, в том числе: характера, положения, ориентации и доступности дефектов; ожидаемой точности ремонта; наличия и удобства использования тех или иных инструментов; типа металла и толщины изделия; имеющегося у специалистов (компании) опыта. Проводится обзор существующих способов залечивания микродефектов, возникающих в металлах в целом и в магистральных трубопроводах в частности. Проанализировано влияние трещин на прочность этих инженерных конструкций. Из традиционно применяемых при ремонте технологий рассмотрены: электронно-лучевая обработка, термическая обработка, обработка лазерными ударными волнами, электромагнитные импульсные методы.
Более подробно описан способ залечивания трещин с помощью магнитно-импульсной обработки. Механизм данного метода заключается в том, что с помощью установки в ремонтируемой заготовке наводятся высокоэнергетические вихревые токи (токи Фуко), которые вызывают нагрев последней. Принцип действия основан на преобразовании электрической энергии, запасаемой конденсаторами-накопителями, в электромагнитное поле, возникающее в рабочей зоне индуктора при разряде импульсных конденсаторов накопителя энергии. Именно электромагнитное поле индуктора наводит в обрабатываемом материале вихревые токи.
На основе проведенных исследований сделан вывод о перспективности использования метода магнитно-импульсной обработки, поскольку он обеспечивает локальное воздействие на металл и может залечивать микротрещины и другие дефекты, расположенные как на поверхности металла трубы, так и в подповерхностной зоне.

ЗАЛЕЧИВАНИЕ, ТРЕЩИНА, РЕМОНТ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ, МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА, ТРУБОПРОВОД

А.М. Щипачев1, e-mail: schipachev_am@pers.spmi.ru

М. Алжадли1, e-mail: mohammedaljadly@gmail.com

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
(Санкт-Петербург, Россия).

Бахтизин Р.Н., Зарипов Р.М., Коробков Г.Е., Масалимов Р.Б. Оценка влияния внутреннего давления, вызывающего дополнительный изгиб трубопровода // Записки горного института. 2020. Т. 242. С. 160–168. DOI: 10.31897/PMI.2020.2.160.

Кершенбаум В.Я., Гумеров К.М., Ямуров Н.Р., Кирнос В.И. Гидроиспытание труб с дефектами типа «расслоение металла» // Надежность и сертификация оборудования для нефти и газа. 2000. № 4. С. 37–39.

Колотовский А.Н., Яковлев А.Я., Бирилло И.Н., Теплинский Ю.А. Работоспособность трубопроводов высокого давления при наличии внутренних расслоений металла. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2009.

Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии: учеб. пособие. М., 1984.

Murray J.W., Clare A.T. Repair of EDM Induced Surface Cracks by Pulsed Electron Beam Irradiation // J. Mater. Process. Technol. 2012. Vol. 212. No. 12. P. 2642–2651. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2012.07.018.

Yuan C.L., Zhong Y.X. Self-Healing Mechanism of Inner Crack in Plastic Deformation under High Temperature // J. Plast. Eng. 2006. Vol. 13. P. 53–57. (На китайском)

Gao H., Ai Z., Yu H., et al. Analysis of Internal Crack Healing Mechanism under Rolling Deformation // PLoS ONE. 2014. Vol. 9. No. 7. Article ID: e101907. DOI: 10.1371/journal.pone.0101907.

Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989.

Lu J.Z., Zhong J.S., Luo K.Y., et al. Strain Rate Correspondence of Fracture Surface Features and Tensile Properties in AISI304 Stainless Steel under Different LSP Impact Time // Surf. Coat. Technol. 2013. Vol. 221. Р. 88–93. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2013.01.031.

Бровер А.В. Комплекс механизмов упрочнения металлических материалов при импульсной лазерной обработке // Перспективные материалы. 2008. № 1. С. 63–69.

Бааке Э., Шпенст В.А. Последние научные исследования в сфере электротермической металлургической обработки // Записки Горного института. 2019. Т. 240. С. 660–668. DOI: 10.31897/PMI.2019.6.660.

Финкель В.М., Головин Ю.И., Слетков А.А. О возможности торможения быстрых трещин импульсами тока // Доклады АН СССР. 1976. Т. 227. № 4. С. 848–851.

Finkel' V.M., Ivanov V.M., Golovin Yu.I. Crack Healing in Metals by Crossed Electric and Magnetic Fields // Strength Mater. 1983. Vol. 15. No. 4. P. 501–506. DOI: 10.1007/BF01522429.

Kukudzhanov K.V., Levitin A.L. Modeling the Healing of Microcracks in Metal Stimulated by a Pulsed High-Energy Electromagnetic Field. Part I // Nanoscience and Technology: An International Journal. 2015. Vol. 6. No. 3. P. 233–250. DOI: 10.1615/NanomechanicsSciTechnolIntJ.v6.i3.60.

Прокофьев А.Б., Беляева И.А., Глущенков В.А. и др. Магнитно-импульсная обработка материалов (МИОМ). Самара: Изд-во Самарского научного центра, 2019.

Батыгин Ю.В., Лавинский В.И. Магнитно-импульсная обработка тонкостенных металлов. Харьков: МОСТ-Торнадо, 2002.

Устройство для магнитно-импульсной обработки полых заготовок: патент № 1651428 СССР; МПК B21D 28/14 / Самохвалов В.Н., Юсупов Р.Ю., Самохвалов В.П., Мышкин С.В.; заявитель – Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева; № 4766737/27; заявл. 08.12.1989; опубл. 27.05.2000.

NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57