Оцінка конструктивної в'язкості матеріалів резервуарів нафти та трубопроводів на пізній стадії експлуатації

Abstract

Досліджено залежність конструктивної в’язкості сталі 3сп резервуару для нафтопродуктів РВС-1000 №1б, виготовленого на ВАТ «Нафтохімік Прикарпаття» (м. Надвірна), від часу його експлуатації. Випробування зразків з неексплуатованої сталі проводять за кімнатної температури в області повністю в’язких руйнувань, а експлуатованої  за тих же умов в області крихко-в’язкого переходу. Встановлено характерні прикмети крихко-в’язкого переходу як для не експлуатованої, так і експлуатованої сталей. Вплив деградації на конструктивну в’язкість трубної сталі Х52 вивчали на її другій стадії – розвитку пошкодженості, коли суттєво зростає вплив водню на процес деградації властивостей сталі. Попереднє електрохімічне наводнювання металу різко зменшує короткочасну тріщиностійкість KC сталі Х52. Максимального пониження статична тріщиностійкість металу зазнає в результаті спільної дії попереднього пластичного деформування та електролітичного наводнення. Проналізовано схильність трубної сталі Х52 до водневого розтріскування. Визначено критичні значення густини струму катодної поляризації для сталі Х52, що спричиняє незворотні зміни в її структурі.

Исследована конструктивная вязкость стали 3сп резервуара для нефтепродуктов РВС-1000 №1б, изготовленного на ОАО «Нефтехимик Прикарпатья» (г. Надворная), в зависимости от времени его эксплуатации. Испытание образцов из неэксплуатированной стали при комнатной температуре происходит в области полностью вязких разрушений, а эксплуатированной – при тех же условиях в области хрупко-вязкого перехода. Установлены характерные приметы хрупко-вязкого перехода как для неэксплуатированной, так и эксплуатированной сталей. Влияние деградации на конструктивную вязкость трубной стали Х52 изучали на ее второй стадии – развития поврежденности. На этой стадии существенно возрастает роль водорода в деградации свойств стали. Предварительное электрохимическое наводнение металла резко уменьшает кратковременную трещиностойкость KC стали Х52. Максимально понижается статическая трещиностойкость металла в результате совместного действия предыдущего пластического деформирования и электролитического наводнения. Проанализирована склонность трубной стали Х52 к водородному растрескиванию. Определены критические значения плотности тока катодной поляризации для стали Х52, что вызывает необратимые изменения в структуре трубной стали.

The structural toughness of the steel 3sp of the petroleum products reservoir RVS-1000 №1b manufactured by JSC “Naftokhimik Prykarpattia” (Nadvirna) depending on the time of its operation was studied. Destruction of the idle steel samples at room testing temperature occurs as a fully ductile destruction, and destruction of the operating steel under the same conditions occurs as a brittle-ductile transition. The characteristic features of the brittleductile transition for idle and operating steels were established. Influence of degradation on the structural toughness of the pipe steel X52 was studied at its second stage - development of damage. At this stage the role of hydrogen in degradation of the steel properties increases. Preliminary electrochemical metal flooding dramatically reduces the short-term fracture toughness Ks of the steel X52. Maximum static fracture toughness decrease of metal occurs as a result of joint action of the previous plastic deformation and electrolytic flooding. The estimation of the propensity X52 pipe steel to hydrogen-induced cracking was made. The critical current density for cathodic polarization of steel X52 that causes irreversible changes in the structure of tubular steel was found.