Тонкая структура трубной стали Х70 после длительной эксплуатации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом просвечивающей электронной микроскопии проведен анализ феррито-бейнитной структуры трубной стали категории прочности Х70. Сталь была произведена по технологии термомеханической контролируемой обработки и эксплуатировалась в составе магистрального газопровода в течение 40 лет. Показано, что при эксплуатации в структуре стали развиваются процессы деформационного старения, которые существенно изменяют состояние тонкой структуры каждой из фазовых составляющих.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Терещенко

Институт физики металлов УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tereshchenko@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620990

И. Л. Яковлева

Институт физики металлов УрО РАН

Email: tereshchenko@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620990

Т. С. Есиев

ООО “Газпром ВНИИГАЗ”

Email: tereshchenko@imp.uran.ru
Россия, ул. Газовиков, зд. 15, стр. 1, п. Развилка, г.о. Ленинский, Московская область, 142717

Список литературы

  1. СП 36.13330.2012 Свод правил. Магистральные трубопроводы (Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*). М.: Росстандарт, 2012. 99 с.
  2. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Ямалаев К.М. Старение труб нефтепроводов. М.: Недра, 1995. 223 c.
  3. Завойчинский Б.И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов. Теория, методы расчета, проектирование. М.: Недра, 1992. 271 с.
  4. Лисин Ю.В. Исследования физико-химических свойств стали длительно эксплуатируемых трубопроводов, оценка ресурса безопасной работы // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2015. № 4(20). С. 18–28.
  5. ГОСТ 34027–2016. Система газоснабжения. Магистральная трубопроводная транспортировка газа. Механическая безопасность. Назначение срока безопасной эксплуатации линейной части магистрального газопровода.
  6. Эфрон Л.И. Металловедение в “большой” металлургии. Трубные стали. М.: Металлургиздат, 2012. 696 с.
  7. Пышминцев И.Ю., Смирнов М.А. Структура и свойства сталей для магистральных трубопроводов. Екатеринбург: УМЦ УПИ, 2019. 242 с.
  8. Чувильдеев В.Н. Влияние старения на эксплуатационные свойства сталей магистральных трубопроводов / Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов. Нижний Новгород: Университетская книга, 2006. С. 18–58.
  9. Нечаев Ю.С. Новые подходы, результаты и методы для решения актуальных проблем старения, водородного охрупчивания и стресс-коррозионного поражения сталей (аналитический обзор) // Материаловедение. 2009. № 3. С. 50–63.
  10. Филиппов Г.А., Ливанова О.В., Чевская О.Н., Шабалов И.П. Деградационные процессы при эксплуатации и сопротивление хрупкому разрушению трубных сталей // Металлург. 2013. № 7. С. 51–60.
  11. Ефименко Л.А., Коновалова А.В., Ячинский А.А., Нейфельд О.И. Влияние деформационного старения на изменение структуры и свойств металла трубопроводов из стали 17ГС // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. № 4. С. 41–43.
  12. Li Y.-H., Chi Q., Feng H., Chen H.-Y., Xu X.-F. Effect of strain aging on properties of X90 line pipe // Eng. Failure Analysis. 2020. V. 118. Р. 104844.
  13. Qianlin W.U., Zhang Z., and Liu Y. Strain Aging Behavior of Microalloyed Low Carbon Seamless Pipeline Steel // ISIJ International. Published the Iron and Steel Institute of Japan. 2016. V. 56. No. 1. P. 126–131.
  14. Выбойщик М.А., Иоффе А.В., Тетюева Т.В., Ревякин В.А., Грузков И.В. Деградация и разрушение нефтегазопроводных труб в средах с высоким содержанием углекислого газа и ионов хлора // Деформация и разрушение материалов. 2020. № 4. С. 29–36.
  15. Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Терещенко Н.А., Яковлева И.Л. Деградация структуры трубной стали при длительной эксплуатации в контакте с сероводородсодержащей средой // ФММ. 2011. Т. 111. № 3. С. 290–303.
  16. Nykyforchyn H., Tsyrulnyk O., Zvirko O., Hredil M. Role of hydrogen in operational degradation of pipeline steel // Procedia Structural Integrity. 2020. V. 28. P. 896–902.
  17. Мишетьян А.Р., Шабалов И.П., Чевская О.Н., Филиппов Г.А. Исследование механизма изменения структурного состояния в процессе деформационного старения и его влияния на свойства трубной стали бейнитного типа // Черная металлургия. 2018. № 9. С. 77–91.
  18. Лисин Ю.В., Матухов Н.А., Неганов Д.А., Студенов Е.П., Скородумов С.В. Комплексные механические испытания для расчетов прочности магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов// Заводская лаборатория. 2018. Т. 84. № 4. С. 47–59.
  19. Chen J.K. Aging behavior in hot-rolled low carbon steels // Steel Research Intern. 2008. V. 79. No. 9. P. 708–712.
  20. Панин В.Е., Деревягина Л.С., Лебедев М.Л., Сыромятникова А.С., Сурикова Н.С., Почивалов Ю.И., Овечкин Б.В. Научные основы хладноломкости конструкционных сталей с ОЦК кристаллической решеткой и деградации их структуры при эксплуатации в условиях отрицательных температур // Физическая мезомеханика. 2016. № 19(2). С. 5–24.
  21. Hong S.g-P., Kim S.-I., Ahn T.-Y., Lee C.-S., and Kim Y.W. Direct Observation of the Strain Aging Effects Using the in-situ Heating and Straining Stage for TEM // Microsc. Microanal. 2015. V. 21. No. S3. P. 2123–2124. https://doi.org/10.1017/S1431927615011393
  22. Gu C., Bassim N., and Zurob H. In siti study of microstructure in phase transformation of pipe line steel // Microsc. Microanal. 2021. V. 27. No. S1. P. 1554–1555. https://doi.org/10.1017/S1431927615011393
  23. Zhao W., Chen M., Chen S., Qu J. Static strain aging behavior of an X100 pipeline steel // Mater. Sci. Eng. A. 2012. V. 550. P. 418–422.
  24. Jun Y., Bi Z., Nan H., Liu H. Investigation of Strain Aging Behavior and Sensitive Temperature of X90 High Strength Pipeline Steel // Chinese J. Mater. Research. 2021. V. 35. No. 10. P. 769–777. https://doi.org/10.11901/1005.3093.2021.138
  25. ГОСТ ISO 3183–2015. Трубы стальные для трубопроводов нефтяной и газовой промышленности.
  26. СТО Газпром 30-11.3-017-2023. Трубная продукция. Трубы стальные для магистральных, промысловых и технологических трубопроводов. Общие технические условия. Санкт-Петербург: ООО “Газпром ВНИИГАЗ”, 2023. 138 с.
  27. Штремель М.А. Разрушение. В 2 кн. Кн. 1. Разрушение материалов. М.: МИСиС, 2014. 670 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Двухфазная структура трубной стали после длительной эксплуатации.

Скачать (190KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Ферритные области в структуре трубной стали после длительной эксплуатации: (а–в) светлопольное изображение; (г) темнопольное изображение в рефлексе (020) Fe3C.

Скачать (746KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Бейнитная составляющая в структуре трубной стали после длительной эксплуатации.

Скачать (195KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Карбидная фаза в структуре трубной стали после длительной эксплуатации: (а–г) светлопольное изображение; (д) темнопольное изображение в рефлексе (112) Fe3C.

Скачать (445KB)
Метаданные