Корозійно-втомна пошкоджуваність гнучких труб колтюбінгових установок: методи та підходи до оцінювання

Abstract

Мета. Розробка інженерного підходу до оцінювання поверхневої корозійно-втомної пошкоджуваності гнучких труб колтюбінгових установок, базуючись на узагальнених даних про корозійно-втомну стійкість конструкційних сталей та аналізі існуючих методів та підходів до оцінювання цього явища. Результати. Розглянуто стадійність зародження корозійної, а також поверхневої корозійно-втомної пошкоджуваності конструкційних сталей. Запропоновано критеріальне співвідношення для оцінювання періоду зародження поверхневої корозійно-втомної тріщини, як певна комбінація кількості циклів навантаження до зародження тріщини, струму корозії, констант електрохімічного розчинення металевої поверхні і параметрів циклічного навантаження. На його підґрунті встановлено та апробовано експериментальну залежність для визначення кількості циклів навантаження до зародження поверхневої корозійно-втомної тріщини.

Цель. Разработка инженерного подхода для оценивания поверхностной коррозионной усталости гибких труб колтюбинговых установок, базируясь на обобщенных данных о коррозионно-усталостном поведении конструкционных сталей и анализе существующих методов и подходов для оценивания этих явлений. Результаты. Рассмотрена стадийность зарождения коррозионной, а также поверхностной коррозионно-усталостной повреждаемости конструкционных сталей. Предложено критериальное соотношение для оценивания периода зарождения поверхностной коррозионно-усталостной трещины, которое связывает количество циклов нагружения до инициирования трещины, тока коррозии, констант электрохимического растворения поверхности металла и параметров циклического нагружения. На его основании установлена и подтверждена экспериментальная зависимость для определения количества циклов нагружения до зарождения поверхностной коррозионно-усталостной трещины.

Purpose. To propose an engineering approach for evaluating surface corrosion fatigue of flexible pipes of coiled tubing equipment, on the basis of the generalized data about corrosion fatigue behaviour of structural steels and analysis of the existing methods and approaches for assessment of these phenomena. Findings. The stages of initial corrosion damaging and surface corrosion fatigue nucleation in structural steels were considered. The criterion ratio for evaluating the period of surface corrosion fatigue crack nucleation that relates the number of loading cycles before crack initiation, the corrosion current, the constants of electrochemical dissolution of metal surface to the cyclic loading parameters is derived. This criterion allowed to obtain and substantiate the experimental formula for predicting the number of loading cycles prior to the surface corrosion fatigue crack nucleation.