КОМПЛЕКСНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТОВ ПРОЧНОСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Рассмотрены состояние, проблемы и перспективы развития стандартных, унифицированных и специальных лабораторных, стендовых и натурных испытаний для обоснования комплексных характеристик прочности, долговечности, живучести, хладостойкости, надежности и безопасности несущих элементов трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Эти испытания увязаны со стадиями жизненного цикла трубопроводов и основными и поверочными методами расчетно-экспериментального определения критериальных характеристик трубных сталей, труб и магистральных трубопроводов с учетом отечественного и зарубежного опытов. При стандартных испытаниях на статическое растяжение экспериментально получаемые базовые механические характеристики (пределы текучести и прочности, модули упругости) входят в основные расчеты статической прочности вновь проектируемых и функционирующих трубопроводов. Стандартные испытания на твердость и ударную вязкость используют для контроля качества трубных сталей. Для поверочных оценок статической прочности из результатов стандартных испытаний на растяжение получают дополнительную расчетную информацию по оценкам пластичности и степени упрочнения сталей при упругопластическом деформировании. Унифицированные лабораторные испытания предназначены для уточненного определения прочности трубопроводов с учетом эффектов объемности напряженного состояния, абсолютных размеров сечений трубопроводов, скорости деформирования, анизотропии, хладостойкости, коррозии и наличия сварных соединений. Особое место в лабораторных и стендовых испытаниях занимает оценка трещиностойкости трубных сталей и труб по критериям линейной и нелинейной механики разрушения с учетом технологических и эксплуатационных дефектов. Отмечен опыт проведения указанных испытаний, накопленный в российской системе магистрального транспорта нефти и нефтепродуктов.

1. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Энергетическая безопасность (Нефтяной комплекс России). — М.: МГОФ «Знание», 2000. — 432 с.

2. Безопасность России. Безопасность трубопроводного транспорта. — М.: МГОФ «Знание», 2002. — 752 с.

3. Мазур И. И., Иванцов О. М. Безопасность трубопроводных систем. — М.: ИЦ «ЕЛИМА», 2004. — 1104 с.

4. Одинг И. А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. — М.: Машгиз, 1962. — 260 с.

5. Стрелецкий Н. С., Гениев А. Н., Беленя Е. И. и др. Металлические конструкции. — М.: Стройиздат, 1961. — 776 с.

6. API 579/ASME FFS-1 Приспособленность к эксплуатации. Fitness For Service (Американское сообщество инженеров-механиков, ASME, 2007).

7. DNV RP-F101 Корродированные трубопроводы. Практические рекомендации Recommended Practice. Corroded Pipelines (Det Norske Veritas, 2001).

8. Радионова С. Г., Лисин Ю. В., Махутов Н. А. и др. Научно-технические, социально-экономические и правовые аспекты надежности транспорта нефти и нефтепродуктов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. № 6. С. 20 – 31.

9. Махутов Н. А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. — Новосибирск: Наука, 2008. — 528 с.

10. Махутов Н. А., Пермяков В. Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. — Новосибирск: Наука, 2005. — 516 с.

11. Лисин Ю. В., Неганов Д. А., Махутов Н. А., Зорин Н. Е. Учет масштабного эффекта при обосновании прочности магистральных трубопроводов // Нефтяное хозяйство. 2017. № 6. С. 112 – 116.

12. Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. В 2-х частях. — Новосибирск: Наука, 2005. Ч. 1. Критерии прочности и ресурса. — 494 с.; Ч. 2. Обоснование ресурса и безопасности. — 610 с.

13. Неганов Д. А., Студенов Е. П., Скородумов С. В., Соловьев В. А. Исследование конструкций гидравлических стендов для испытаний трубной продукции // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. № 2. С. 31 – 41.

14. Лисин Ю. В. Исследование физико-химических свойств стали длительно эксплуатируемых трубопроводов: оценка ресурса безопасной работы // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2015. № 7. С. 18 – 28.

15. Ларионов В. П. Сварка и проблемы хрупкого разрушения. — Новосибирск: ИФТПС СО РАН, 1998. — 596 с.

16. РД-23.040.00-КТН-011–16. «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Определение прочности и долговечности труб и сварных соединений с дефектами».