Особенности коррозионного исчерпания ресурса резервуаров и оценка интенсивности возрастания напряженного состояния в сварных швах

Рассматривается износ элементов резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов при их длительной эксплуатации в условиях резко континентального климата Севера. На основе натурного наблюдения большого количества резервуаров обнаруживаются наиболее существенные технологические дефекты, возникающие при сварке стыков и их конструктивных элементов, особенности напряженнодеформированного состояния в областях соединений элементов конструкций, которые обуславливают статистическое накопление глубины коррозионного повреждения. При этом установлено, что в резервуарах наиболее распространена питтинговая коррозия на днищах резервуаров, приводящая к прекращению дальнейшей их эксплуатации. Дефекты: подрезы, кратеры, раковины, свищи и сквозные трещины в зонах сварных соединений стенки, уторного соединения резервуаров. Наблюдается значительная интенсивность расширения и роста глубины пор коррозионных повреждений по сравнению с другими видами технологических дефектов. Приводится математическая модель скорости коррозии в зависимости от мольного объёма металла и средних значений напряжений в участках металла, вычисляемых с учетом радиуса резервуара и коэффициента концентрации напряжений. Скорость коррозионного углубления является фактором дальнейшего роста упругопластической деформации в зоне термического влияния (ЗТВ), что в свою очередь вызывает появление микрои макротрещин. Сопоставление скорости коррозии указанных участков с учетом предела текучести основного металла резервуара и ЗТВ сварных соединений является основным фактором, определяющим предельный срок службы резервуаров.

1. Кузнецов В.В., Кондаков Г.П. Проблемы отечественного резервуаростроения // Промышленное строительство. 1995. № 5. С. 17–19.

2. Швырков С.А., Семиков В.Л., Швырков А.Н. Анализ статистических данных разрушений резервуаров // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1996. № 5. С. 39–50.

3. Венгерцев Ю.А., Егоров Е.А., Загоскин В.Н. Повышение эксплуатационной надежности резервуаров // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья: Сб. трудов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1989. Вып. 6. С. 1–51.

4. Глазов Н.П., Уткин В.К. Защита стальных резервуаров от внутренней коррозии: Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973. 82 с.

5. Егоров Е.А., Фоменко Д.С. Совершенствование методики технической диагностики больших резервуаров, подверженных коррозии // Повышение эффективности строительства: Сб. научных трудов. Киев: Изд-во Киев. политехн. ин-та, 1988. 150 с.

6. Каскевич Н.М. Коррозия стальных резервуаров // Борьба с коррозией в нефтегазовой промышленности: Тематический обзор. М.: ВНИИОЭНГ, 1969. С. 1–108.

7. Лыков М.В. Защита от коррозии резервуаров, цистерн, тары и трубопроводов для нефтепродуктов бензостойкими покрытиями. М.: Химия, 1978. 270 с.

8. Овчинников И.Г., Кудайбергенов Н.Б., Шеин А.А. Эксплуатационная надежность и оценка состояния резервуарных конструкций. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1999. 316 с.

9. Аммосов А.П., Аммосов Г.С., Аминов Т.Ш., Ильин Г.Ю., Антонов А.А. Коррозионная повреждаемость сварных соединений резервуаров // Сварочное производство. 2008. № 7. С. 24–28.

10. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (ПБ 03-605-03). Серия 03. Выпуск 3 / Колл. авт. М.: ФГУП Научно-технический центр по безопасности в промышленности, 2005. 176 с.

11. Гутман Э.М., Зайнуллин Р.С., Шаталов А.Т. и др. Прочность газопромысловых труб в условиях коррозионного износа. М.: Недра, 1984.

12. Рекомендации по определению коэффициентов концентрации напряжений и деформаций для сварных соединений листовых строительных металлоконструкций. М.: ЦНИИПроектстальконструкция, 1980.

13. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М.: Металлургия, 1981. 270 с.