Влияние длительной эксплуатации на сопротивление усталости трубной стали

Abstract

Приведены результаты испытаний на усталость образцов, вырезанных из трубы нефтепровода "Дружба” диаметром 630 мм, в состоянии поставки (материал трубы - сталь 018ГС2) и после длительной эксплуатации. Установлено, что сопротивление усталости основного металла в результате длительной эксплуатации снизилось на 14,9%, сварного соединения - на 9,5%. Анализ показал, что при эксплуатации линейных участков нефтепровода имеет место непрерывная и существенная деградация свойств материала внутренней поверхности трубы; именно она лимитирует эксплуатационную надежность трубопровода.

Представлено результати випробувань зразків, що вирізані з труби нафтопроводу “Дружба” діаметром 630 мм у стані поставки (матеріал труби - сталь 018ГС2) та після тривалої експлуатації. Установлено, що опір втомі основного металу в результаті тривалої експлуатації зменшився на 14,9%, зварного з ’єднання - на 9,5%. Аналіз показав, що при експлуатації лінійних ділянок нафтопроводу має місце неперервна і суттєва деградація властивостей матеріалу зовнішньої поверхні труби; саме вона лімітує експлуатаційну надійність трубопроводу.

We present fatigue test results obtained for the 018GS2 steel specimens cut from the “Druzhba” oil pipeline of 630 mm diameter: as-supplied and after long-term service. We founded that, due to the long-term service, fatigue strength of the bulk material decreased by 14.9%, and that of welding joints - by 9.5%. The analysis shows that service operation of linear portions of the oil pipeline is accompanied by continuous and significant deterioration of the material characteristics of the inner pipe surface which controls the pipeline service reliability. one observed in the bulk material results in formation of additional structural elements and decreases the effect of the local stress concentrators. The above behavior is observed for the whole investigated frequency range of cycling loading. Change in the cycling rate results in the insignificant size reduction of microvolumes with maximal structural changes at the stage of fatiguedamage accumulation and of cell-structure elements at the stage of macrocrack propagation.