Процес експандування в технологіях виробництва труб великого діаметра для магістральних нафто- і газопроводів та металознавчі аспекти його використання

Автор(и)

  • О.Ю. Лоскутов ТОВ НВП з ІІ «УКРТРУБОІЗОЛ » , Меліоративне, Україна Автор
  • В.В. Овсяников ТОВ НВП з ІІ «УКРТРУБОІЗОЛ » , Меліоративне, Україна Автор
  • В.В. Проців Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Автор
  • В.У. Григоренко Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Автор

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.099

Ключові слова:

системи трубопровідного транспорту, труби великого діаметру, формування, зварювання, експандування, залишкові напруження, технологічне обладнання, нормативна документація, надійність нафтогазотранспортної системи, пружна та пластична деформація, збільшення діаметра труб

Анотація

Мета. Метою публікації є представлення уявлень про процес експандування та про металознавчі аспекти його використання. Методика. В останні роки в Україні були створені і працюють підприємства з виробництва зварних труб великих діаметрів. Переважно, це виробництво труб за ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, де не передбачено використання експадування. Після зупинки Харцизького трубного заводу (що залишився на тимчасово окупованій території) з’явилися потреби в трубах для магістральних нафто- та газопроводів за ГОСТ 20295, ДСТУ ISO 3183:2017 і за іншими стандартами і нормами, де використовують експандування, оскільки проведення додаткової термічної обробки труб великого діаметру вимагає будівництва термічних цехів з печами великих розмірів. Це значні додаткові капіталовкладення. Експлуатація таких агрегатів збільшить вартість готової продукції у зв’язку з великою вартістю енергоносіїв – газу та/або електроенергії. Результати. У 2019-2020 рр. на підприємстві з іноземними інвестиціями ТОВ НВП «Укртрубоізол» встановлена і введена в експлуатацію нова сучасна лінія з виробництва сталевих прямошовних труб діаметром від 406,4 мм до 1422 мм. Налагоджено випуск труб за ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76 діаметром від 426 мм до 1420 мм зі стінками товщиною від 6 мм до 24 мм включно. З червня 2021 ведеться монтаж нового гідромеханічного експандера. Після закінчення цієї процедури, лінія буде оснащена сучасним обладнанням для повного технологічного циклу виробництва труб великого діаметру (ТВД) для магістральних нафто- і газопроводів за ГОСТ 20295 зі сталі класу міцності від К34 до К60, ДСТУ ISO 3183:2017 і за іншими стандартами і нормами. Визначені межи коефіцієнт пластичної деформації, що виникає під час експандування труб на обладнання, яке буде використовуватися. Наукова новизна. До основних металознавчих аспектів процесу експандування слід віднести особливості, пов'язані з пружними і пластичними деформаціями та залишковими напруженнями в металі, а також з питаннями якості зварного шва. Практична значимість. Обґрунтована потреба проведення процедури експандування прямошовних зварних труб великого діаметру, що не пройшли додаткову термічну обробку.

Посилання

1.Мазур,И.И., & Иванцов,О.М. (2004). Безопасность трубопроводных систем .

2.Рыбаков,А.А.,Филипчук,Т.Н.,&Гончаренко,Л.В. (2013). Трещины в сварных соединениях труб большого диаметра и меры их предупреждения. Автоматическая сварка, 4 ,16-22.

3.Шевакин,Ю.Ф., Коликов,А.П.,&Райков,Ю.Н. (2005). Производство труб . Интермет. Инжиниринг.

4.Коликов,А.П., Звонарев,Д.Ю.,&Галимов,М.Р. (2017). Оценка напряженно-деформированного состояния металла на основе математического моделирования при производстве труб большого диаметра. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия , 60 (9), 706-712. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-9-706-712

5. ДСТУ ISO 3183:2017 Нафтова та газова промисловість. Труби сталеві для трубопровідних транспортних систем (ISO 3183:2012, IDT). (2017).

6. API Spec 5L Line Pipe, Forty-Sixth Edition .(n.d.)

7. СТО Газпром 2-4.1-713-2013 Технические требования к трубам и соединительным деталям. (2013).

8. ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия .(1985).

9. СНиП 2.05.06-85* Строительные нормы и правила. Магистральные трубопроводы . (1985).

10. ГОСТ 31447-2012 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия .(2012).

11. Технический регламент оборудования, работающего под давлением ПКМУ от 16.01.2019. № 27. (2019).

12.Шинкин, В.Н., & Коликов,А.П. (2011). Технологические расчеты процессов производства труб большого диаметра по технологии SMS Meer. Металлург , 1 1 ,77–81.

13.Эфрон,Л.И. (2012). Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали . Металлургиздат.

14.Шинкин, В. Н., Коликов,А. П.,&Мокроусов,В. И. (2012). Расчет максимальных напряжений в стенке трубы при экспандировании с учетом остаточных напряжений заготовки после трубоформовочного пресса SMS Meer. Производство проката , 7 , 25-29.

Завантаження

Опубліковано

2020-01-01

Номер

№ 65 (2021)

Розділ

Статті

Ліцензія

All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.

Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.