Штойко І. П. Методи розрахунку залишкового ресурсу труб магістральних нафтогазопроводів з урахуванням їх корозійно-водневої деградації

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів, 2018. Робота присвячена розробці математичних моделей і розрахункових методів для визначення залишкового ресурсу труб нафтогазопроводів з урахуванням дії на них низки силових і фізико-хімічних факторів, зокрема, їх маневрового режиму навантаження, гідроударів, наводнювання труб з транспортованого газу, одночасного впливу наводнювальних і корозивних середовищ, деградації матеріалів труб впродовж їх експлуатації. На основі відомого енергетичного підходу сформульована розрахункова модель для визначення залишкового ресурсу труби газопроводу за циклічної зміни тиску природного газу та розраховано залишковий ресурс труби газопроводу зі сталі Х60 за циклічного навантаження. Методом скінчених елементів знайдений розподіл концентрації водно в стінках труб нафтогазопроводів, їх зварних з’єднань та в компактному зразку за його електролітичного наводнювання. Побудовано розрахункову модель для визначення кінетики і періоду докритичного росту втомної тріщини у кільцевому зварному шві стінки труби газопроводу зі сталі Х70 за її наводнювання при потенціалі корозії та потенціалі катодного захисту. Розроблені методи визначення залишкового ресурсу труб нафтопроводів зі зовнішніми та внутрішніми поверхневими тріщинами за ламінарного і турбулентного потоків нафти і гідроударів. Розроблено методи розрахунку ресурсу труб нафтогазопроводів з поверхневими тріщинами за сумісної дії тривалого навантаження і корозивно-наводнювального середовища з урахуванням експлуатаційної деградації металу, а саме, зміни в часі експлуатації характеристик тріщиностійкості як найчутливіших до зміни стану металу. Показано, що деградація матеріалу впродовж експлуатації трубопроводу значно зменшує його залишковий ресурс. Ключові слова: труби магістральних нафтогазопроводів, методи розрахунку залишкового ресурсу, корозійно-воднева деградація, енергетичний підхід, концентрація водню, воднево-механічні тріщини, корозійно-механічні тріщини.