Влияние упругой энергии сжатого газа на развитие коррозионных и коррозионно-механических трещин в магистральных газопроводах

Разработана методика оценки склонности трубных сталей и сварных соединений к зарождению коррозионных и стресс-коррозионных трещин. Рассмотрены результаты исследования закономерностей развития поверхностных полуэллиптических трещин при циклическом нагружении и действии коррозионных сред. Развитие поверхностных трещин изучалось в зависимости от уровня рабочих напряжений, коррозионных сред, термодеформационного цикла сварки и степени жесткости напряженного состояния. Определение коррозионной и стресс-коррозионной трещиностойкости трубных сталей и сварных соединений выполнялось на разработанных образцах, которые моделируют не только геометрию трубы и напряженное состояние, но и весь комплекс технологической наследственности металла труб. Проведены исследования влияния запаса упругой энергии газа на коррозионные и стресс-коррозионные разрушения магистральных газопроводов и предложена модель развития поверхностных дефектов в зависимости от запаса упругой энергии сжатого газа. Выявлено, что упругая энергия сжатого газа в магистральном газопроводе в 4,25 раза больше энергии в нефтепроводе, зависит от диаметра и давления, при этом склонность к стресс-коррозионным повреждениям газопроводов возрастает с увеличением диаметра трубы. Увеличение запаса упругой энергии в газопроводе способствует накоплению повреждений и активизирует процессы коррозионного растрескивания под напряжением. Выявлена связь между величиной удельной упругой энергии сжатого газа и скоростью роста параметров трещины. Полученные результаты позволяют прогнозировать степень опасности трещин и определять запас прочности дефектной трубы. Анализ результатов свидетельствует о том, что трубопроводы диаметром 1220 и 1420 мм в большей степени склонны к стресс-коррозии, что, возможно, связано с большой накопленной энергией сжатого газа.