Разработка технологий диагностики технического состояния металлоконструкций магистральных газопроводов

На сегодняшний момент газовая отрасль столкнулась с проблемой разрушений магистральных газопроводов по причине коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Причинами возникновения КРН могут являться качество сталей, технология изготовления труб, возникновение локальных напряжений в процессе эксплуатации. Наименее изученной проблемой, возникновения КРН в настоящее время являются остаточные напряжения, действующие в трубе и возникающие при их производстве и транспортировке, прокладке газопроводов или в процессе эксплуатации, которые значительно изменяются под действующим внутренним давлением. Одним из серьезных источников появления остаточных напряжения, являются напряжения, возникающие, вследствие сварки. При сварке сталей в результате высокотемпературного градиентного разогрева и структурных превращений, в сварном шве и зоне термического влияния возникают значительные остаточные растягивающие напряжения, определяющие общую долговечность и надежность сварных конструкций. Такое напряженное состояние металла шва и околошовной зоны является нежелательным, так как способствует хрупкому разрушению материала.На сегодняшний момент не существует метода и прибора НК для оперативной оценки напряженного состояния сварных соединений разных типов, позволяющих без специальной подготовки поверхности и без сложной настройки приборов оперативно определять зоны неоднородности напряженного состояния - основных источников развития повреждений.Учитывая выше сказанное, актуальным является разработка методики и прибора, позволяющего на практике оперативно оценить напряженное состояние в том числе в области сварных соединений, в зависимости факторов влияющих на остаточные напряжение структурно-механическая неоднородность, дефекты сварного соединения, конструктивные и технологические концентраторы напряжений». Применение такого метода для определения зон неоднородности напряженного состояния сварных соединений металлоконструкций позволит повысить их эксплуатационную надежность на этапах строительства, монтажа, эксплуатации и ремонта.Одним из перспективных методов оценки напряженного состояния является ультразвуковой метод на основе метода акустоупругости с использованием электромагнитно-акустического преобразования. За счет разнообразия возбуждаемых волн, метод позволяет производить оценку не только поверхностных остаточных напряжений, но и внутренних, а также производить оценку структурного состояния металла в области оценки остаточных напряжений. В результате исследований в рамках проекта планируется разработать технологию определения в стенке трубы напряженно-деформированного состояния в основном металле, а также в области сварного соединения, в зависимости от наличия концентратора напряжений, изменений внутреннего давления в тубе, геометрических характеристик трубы и механических свойств её металла.