
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Разработка научных подходов к снижению пористости в металле шва при ремонте магистральных трубопроводов и резервуаров для хранения и транспортирования нефти и нефтепродуктов

Работа №	116483
Тип работы	Магистерская диссертация
Предмет	материаловедение
Объем работы	96
Год сдачи	2019
Стоимость	5500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	73

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ причин возникновения повышенной пористости сварных соединений при проведении ремонтных работ основных конструкций системы трубопроводного транспорта нефти 7
1.1 Аналитическое исследование влияния состава сварочной ванны на образование газовых пор 7
1.2 Влияние рабочих сред на изменение химического и (или) структурного состава основного металла конструкций системы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов 12
1.3 Выводы 18
2 Методы снижения массовой доли водорода в металле и ослабления его влияния на образование дефектов в сварных швах 20
2.1 Механизм абсорбции и диффузии водорода при сварке сталей 20
2.2 Определение технологий, способствующих снижению массовой доли водорода в сварочной ванне 23
2.3 Определение добавок в сварочную ванную для эффективного удаления и/или связывания водорода 24
2.4 Технологические меры борьбы с пористостью сварного шва при ремонте резервуаров и трубопроводов в производственных условиях 30
2.5 Выводы 31
3 Исследование изменений структуры и элементного состава металла резервуаров и трубопроводов для хранения нефти и нефтепродуктов под воздействием эксплуатационных факторов 33
3.1 Исследование структуры и элементного состава металла резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов 33
3.2 Проведение количественного анализа водорода и углерода в металле. 34
3.3 Исследование концентрации диффузионно-подвижного водорода в металле трубопровода после длительной эксплуатации 35
3.4 Определение содержания водорода в образцах материала сварных швов бывшего в эксплуатации трубопровода 39
3.5 Выводы 43
4 Результаты исследований методов снижения содержания водорода при ремонтной сварке магистральных трубопроводов и резервуаров системы транспорта нефти 44
4.1 Подготовка образцов для исследования влияния методов снижения содержания водорода при ремонтной сварке 44
4.2 Исследование содержания водорода в образцах 47
4.3 Исследование влияния защитного газа на содержание водорода в образцах 54
4.4 Исследование состава сварного шва методом спектрального анализа.. 57
4.5 Исследование образцов на статическое растяжение и изгиб 72
4.6 Выводы: 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 85

Введение

Цель работы: Разработка предложений по применению научных подходов к снижению пористости в металле шва при ремонте резервуаров и трубопроводов для транспортирования нефти и нефтепродуктов для повышения качества выполнения строительно-монтажных работ.
Объект исследования - технологический процесс сварки при ремонте резервуаров и трубопроводов для транспортирования нефти и нефтепродуктов.
Предмет исследования - методы снижения количества дефектов сварного шва.
Исходя из цели исследования, поставлены задачи исследования:
- анализ причин увеличения пористости сварных швов при проведении ремонта резервуаров, магистральных и технологических трубопроводов системы транспорта нефти и нефтепродуктов;
- определение научных подходов к снижению пористости в металле шва при проведении ремонта резервуаров, магистральных и технологических трубопроводов системы транспорта нефти и нефтепродуктов;
- исследование эффективности предлагаемых подходов к снижению пористости в металле шва при проведении ремонта элементов системы транспорта нефти и нефтепродуктов.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В процессе исследования установлено, что именно эксплуатационные условия являются доминирующим фактором, влияющим на количество дефектов сварного шва (в частности, газовых пор) при ремонте металлоконструкций элементов системы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Внешние факторы, возникающие при подготовке к проведению ремонтных работ, не отличаются от факторов, имеющих место при проведении строительных работ в одинаковых климатических и производственных условиях при наличии единых требований и технологии их производства.
В работе сделаны выводы об увеличении содержания водорода в приповерхностном слое под воздействием эксплуатационных факторов, которое влечет за собой возрастание количества водорода в сварочной ванне при проведении ремонтных работ на магистральных трубопроводах.
Основными причинами повышенной пористости являются: увеличение количества диффузионного водорода, вызванное воздействием водородосодержащих газовых и жидкостных сред; увеличение количества связанного углерода в виде неметаллических включений; повышенное содержание неметаллических включений в металле, возникающее в процессе деформационного старения при распаде цементита и миграции атомов углерода.
Результаты количественного исследования водорода с внутренней (находившейся в контакте с нефтью) и внешней (контактирующей с антикоррозионным покрытием) стороны показали, что массовая концентрация водорода с внутренней стороны образца составляет значительно выше концентрации с внешней стороны.
При определении химического состава металла того же резервуара было установлено, что содержание углерода с внутренней стороны также превышает содержание углерода с внешней стороны на 20%.
Концентрация диффузионно-подвижного водорода с внутренней стороны, находящейся в контакте с транспортируемыми углеводородами, превышает концентрацию с внешней стороны на 30-54%.
Концентрация диффузионно-подвижного водорода зависит от степени загруженности трубопровода, так как в металле, вырезанном из нижней части трубопровода, фиксируется концентрация водорода, превышающая концентрацию в верхней части, на 2,3-12,9%.
Установлено, что для повышения качества ремонтных работ на элементах системы транспорта нефти и нефтепродуктов (трубопроводы и резервуары) могут быть рекомендованы следующие подходы:
- проведение подогрева сварочных кромок перед осуществлением сварочных работ;
- проведение сварочных ремонтных работ на режимах, обеспечивающих максимально возможную погонную энергию в диапазоне, допустимом руководящими документами ПАО «Транснефть»;
- замена технологии сварки в углекислом газе на сварку в аргоне.

Литература

1. На повестке дня: программа повышения качества строительства и ремонта резервуаров вертикальных стальных на объектах организаций системы «Транснефть» // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2016. – № 2. – С. 10-11.
2. Ланчаков, Г.А. Работоспособность трубопроводов. Сопротивляемость разрушению / Г.А. Ланчаков, Е.Е. Зорин, Ю.И. Пашков, А.И. Степаненко Часть 2. – М.: Изд. Недра, 2001. – 350 с.
3. Ефименко Л.А. Методологические основы оценки свариваемости конструкционных материалов на примере сталей нефтегазового сортамента // Сварочное Производство. – 2013. – № 9 – С. 24-27.
4. Притула В.В. Коррозионная ситуация на газовых и нефтепроводах России и их промышленная безопасность // Трубопроводный транспорт (теория и практика). – 2015. – № 2(48). – С. 6-10.
5. Макаров Г.И. Стратегия технической политики модернизации систем трубопроводного транспорта нефти и газа // Сварочное Производство. – 2013. – № 9 – С. 44-48.
6. Зорин Н.Е., Шапшалов Д.Н. Сопротивляемость разрушению трубных сталей и их сварных соединений после длительной эксплуатации // Сварочное Производство. – 2009. – № 11. – С. 35-36.
7. Пимнев А.Л., Земенкова М.Ю. Проблемы мониторинга надежности резервуаров при технологических процессах транспорта и хранения углеводородов // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. – 2015. – № 5(51). – С. 43-47.
8. Иванцов О.М. Трубопроводные системы природного газа и нефти – капитальные сооружения, возобновляемые в период эксплуатации. Техническое предложение // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. – 2014. – № 3-4(43-44) – С. 4-7.
9. Тарарычкин И.А., Нечаев Г.И. Оценка ожидаемых эксплуатационных показателей стареющих систем трубопроводного транспорта с различной сетевой структурой // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. – 2013. – № 3(37) – С. 26-31.
10. Семин Е.Л., Чигиринов А.А. Капитальный ремонт линейной части магистральных трубопроводов в стесненных условиях // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. – 2013. – № 1(35) – С. 22-24.
11. Некрасов В.О., Земенков Ю.Д. Перспективные методы повышения эксплуатационных свойств нефтяных резервуаров // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. – 2012. – № 6(34). – С. 24-26.
12. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности / Под ред. Б.Е. Патона – М.: Машиностроение. 1996. – 576 с.
13. Занков П.В. Совершенствование технологических процессов и качества сварочно-монтажных работ в строительстве математическим моделированием условий объекта сварки и оптимизацией производственных факторов: Автореф… дис. канд. техн. наук. — Минск: Белорусский государственный научно-производственный концерн порошковой металлургии, 2000, - 20 с.
14. Занковец, П.В. Степень влияния подготовки и сборки под сварку на качество сварных соединений технологических трубопроводов // Автоматическая сварка – 2011. – № 6 (698). – С. 48-53.
15. РД 25.160.10–КТН-015-15_ч.1 с изм.1. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Сварка при строительстве и ремонте стальных вертикальных резервуаров. Часть 1. Технологии сварочно монтажных работ (с изменением 1) – ПАО «Транснефть». – 2016. – 223 с.
...