Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Влияние металла основы и технологических факторов на пористость и работоспособность эмалевых покрытий нефтепромысловых труб

Диссертация: Влияние металла основы и технологических факторов на пористость и работоспособность эмалевых покрытий нефтепромысловых труб
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Дополнительным преимуществом эматевого покрытия является его многофункциональность. Оно позволяет обеспечить не только защиту трубопроводов от коррозии, но и предотвращает образование на поверхности труб отложения парафинов и солей, снижает гидравлическое сопротивление трубопроводов и насосного оборудования за счет уменьшения шероховатости, защищает оборудование от эрозионного и механического… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования
    • 1. 1. Особенности коррозионного поведения трубных сталей в средах, содержащих Н^?, СОди 1К). и методы их защиты
    • 1. 2. Природа эмалевых покрытий и особенности их формирования
    • 1. 3. Влияние состава и структуры стали на ее эмалируемость и качество эмалевых покрытий
    • 1. 4. Влияние дробеструйной обработки на состояние поверхностного слоя стали
    • 1. 5. Методы контроля качества эмалевых покрытий
    • 1. 6. Акустическая эмиссия как метод контроля структурных изменений в материалах при внешнем воздействии
    • 1. 7. Результаты промысловых испытаний эмалированных труб полученных по типовой технологии эмалирования
  • Глава 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Исследование структуры покрытия и металла основы
    • 2. 3. Метод механических испытаний
    • 2. 4. Метод акустической эмиссии
    • 2. 5. Электролитический способ обнаружения нарушений в покрытиях
  • Глава 3. Выявление основных причин нарушения сплошных эмалевых покрытий 46 3.1 Адгезия эмалевого слоя
    • 3. 2. Влияние загрязненности металлическими частицами на пористость эмалевых покрытий
    • 3. 3. Зарождение и развитие пористости эмалевых покрытий
    • 3. 4. Требования к эмалируемым сталям
  • Глава 4. Влияние структуры, состава и подготовки поверхности стальных труб на качество эмалевых покрытий
    • 4. 1. Разработка режимов термической обработки нефтепромысловых труб из стати
    • 4. 2. Разработка режимов термической обработки бесшовных горячекатанных труб из стали 09ГСФ
    • 4. 3. Влияние предварительной термообработки на состояние поверхности поверхности после дробеструйной обработки
    • 4. 4. Влияние предварительной термической обработки и других технологических факторов на качество эмалевых покрытий
    • 4. 5. Влияние сочетания разных видов шликера на сплошность эмалевых покрытий
  • Глава 5. Разработка интегрального метода оценки качества эмалевых покрытий
    • 5. 1. Исследование акустической эмиссии при нагружении индентором эмалевых покрытий различной структуры
  • Глава 6. Соединение эмалированных труб в трубопроводы и промысловые испытания

Влияние металла основы и технологических факторов на пористость и работоспособность эмалевых покрытий нефтепромысловых труб (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Нефтяная промышленность страны является одной из важнейших и весьма металлоемких отраслей народного хозяйства, так как характеризуется большой протяженностью трубопроводов, а также большим количеством нефтепромыслового оборудования. Из-за повышенной агрессивности транспортируемой по трубопроводам среды, содержащей такие компоненты как сероводород, углекислый газ. кислород и высокоминератизованные рассолы, металлические конструкции подвергаются интенсивной коррозии. Масштабы потерь металла в результате коррозионного разрушения очень велики. Сроки службы нефтепромысловых коммуникаций намного ниже нормативных. Средний срок службы нефтепроводов составляет 5−6 лет при нормативном 20, а на некоторых объектах из-за локальной питтинговой коррозии массовые порывы начинаются через.

5−6 месяцев эксплуатации. Кроме потерь металла из-за коррозии, происходит утечка нефти при авариях, что кроме экономических потерь приводит к значительным экологическим последствиям.

Для ОАО «Самаранефтегаз» решение вопроса защиты от коррозии нефтепромысловых коммуникаций является приоритетным ввиду высокой обводненности добываемой продукции (около 85%), наличия значительного количества коррозионно-активных составляющих в пластовых водах, длительного срока эксплуатации оборудования и трубопроводов, отсутствия труб в коррозионно-стойком исполнении, а также высокой стоимости трубной продукции.

Для борьбы с коррозией ведется поиск новых коррозионно-стойких материалов и высокоэффективных защитных покрытий. Наиболее эффективным способом защиты является нанесение на внутреннюю поверхность труб эмалевых покрытий. Эмаль обладает высокой стойкостью в самых агрессивных средах. Состав покрытия можно 5 варьировать применительно к агрессивным средам определенных месторождений.

Дополнительным преимуществом эматевого покрытия является его многофункциональность. Оно позволяет обеспечить не только защиту трубопроводов от коррозии, но и предотвращает образование на поверхности труб отложения парафинов и солей, снижает гидравлическое сопротивление трубопроводов и насосного оборудования за счет уменьшения шероховатости, защищает оборудование от эрозионного и механического износа, обеспечивает чистоту перекачиваемого продукта, уменьшает металлоемкость трубопроводов.

В настоящее время применение эмалированных труб находится в стадии опытного апробирования без проработки вопроса в соответствии с уровнем решаемых проблем. Для их массового использования в нефтедобывающей промышленности требуются значительные исследования по отработке технологии эмалирования, обеспечивающей сплошность покрытий, а также решения вопросов контроля качества покрытий и надёжного соединения эмалированных труб при монтаже трубопроводов. 6.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Дробеструйная обработка перед эмалированием вносит значительное повреждение металла трубы. Поверхностный слой подвержен сильной деформации. Образуется большое количество пор и мелких трещин, имеющих выход на поверхность.

2. Описаны механизм и кинетика образования газовых пузырей, их отрыва и всплытия в расплаве эмали.

3. Основными причинами образования крупных пор и пузырей является локальность мест газовыделения и загрязненность расплава эмали металлическими включениями.

4. Присутствие металлических включений в расплаве эмали обусловлено: загрязненностью шликера, наличием остатков дроби и частиц металла на внутренней поверхности трубы после дробеструйной обработки и отрывом частиц металла в результате электрохимической коррозии, интенсивность которой определяется состоянием и структурой поверхности слоя труб-5. Разработаны режимы предварительной термообработки труб из стали 20 и 09ГСФ, обеспечивающие необходимые требования по структуре и свойствам, что позволило повысить механические свойства, уменьшить повреждаемость поверхности при дробеструйной обработке и повысить хладостойкость.

7. Разработан состав эмалевого шликера для безгрунтовых покрытий, обеспечивающий высокие адгезионные свойства с металлом основы.

8. Сочетание эмали ЭСТ-7 со вторым слоем легкоплавкой эмали и двухслойное покрытие легкоплавкой эмалью обеспечивают повышение сплошности эмалевого слоя.

9. Разработан способ контроля пористости и механических свойств эмалевых покрытий, основанный на анализе сигнала акустической эмиссии при внедрении индентора в покрытие.

10 Разработан метод соединения эмалированных труб в трубопроводы, обеспечивающий равные по коррозионной стойкости свойства всего трубопровода.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Испытания сталей и сварных соединений в наводороживающих средах / Стеклов О. И., Бодрихин Н. Г., Кушнаренко В. М. и др. М.: Металлургия, 1992
  2. В.П. Механизм углекислотной коррозии газопромыслового оборудования / РНТС. Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности -ВНИИОЭНГ, 1976. -№ 11. -с. 6−10
  3. Коррозия: Справочник / Под ред. Л. Л. Шрайера. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1981
  4. И.И., Мелехов Р. К. Коррозионное растрескивание сталей К.: Наукова думка, 1977
  5. А.Н., Легезин Н. Е. Исследование углекислотной коррозии стали в условиях осаждения солей / Защ. мет. 1993. — 29, № 3. — с. 452−459
  6. Защита трубопроводов нефтяных промыслов от сероводородной коррозии / Гутман Э. М., Гетманский М. Д., Клапчук О. В. и др. М.: Недра, 1988
  7. Предупреждение локальной коррозии нефтепромыслового оборудования -М.: ВНИИОЭНГ, 1981
  8. В.П. Некоторые особенности углекислотной коррозии оборудования газоконденсатных и газовых скважин в жесткой пластовой воде / РНТС. Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности ВНИИОЭНГ, 1979.-№ 1.~ с. 19−24
  9. Г. Г. Водородное охрупчивание // В кн.: Охрупчивание конструкционных сталей и сплавов / Под ред. К. Л. Брайента, С. К. Бенерджи. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1988
  10. .А. Водородная хрупкость металлов М.: Металлургия, 1 985 137
  11. Ikeda A., Morita Y., Terasaki F. In: Second Intern. Congr. on Hydrogen in Metals, 6−11/VI/1977. Paris, 1977
  12. Ikeda A., Ueda M., Mukai S. In: Proc. Intern. Corrosion Forum, Corrosion-85, Massathysets, 1985, Paper 29
  13. A.A. Сульфидное коррозионное растрескивание стали и способы ее защиты / Защ. мет. 1992. — 28, № 4. — с. 531 -544
  14. Э.М., Гетманский М. Д., Клапчук О. В., Кригман JI.E. Оптимальные способы защиты трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащий нефтяной газ / РНТС. Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности -ВНИИОЭНГ, 1985.-вып. 8
  15. JI.P., Тетюева Т. В., Иоффе A.B. Стадийность множественного разрушения низколегированных сталей в среде сероводорода / МиТОМ 1998. -№ 2.-с. 19−22
  16. Т.В., Ботвина JI.P., Крупнин С. А. Закономерность повреждаемости низколегированных сталей в коррозионно-активных сероводородсодержащих средах / ФХММ. 1990. — № 2. — с. 27−33
  17. Grobner P.J., Sponseller D.L., Cias W.W. Development of higher strength bLS-resistant steels for oil field applications / Mater. Perform. 1975. — 14, № 6. — p. 35−43
  18. JI.H. Коррозия под напряжением К.: Вища школа, 1986
  19. Л.Б. Сравнительный анализ различных методов защиты труб от коррозии // В кн.: Междунар. научно-техн. конф. «Композиты в народное хозяйство России» (Композит '95), Барнаул, 6−8 сен. 1995. Тез. докл. — Барнаул, 1995-с. 28−29
  20. PTFE/Stahl, Email/Stahl: zwei Verbund Werkstoffe fur die chemische Technik / Mitt. Ver. Dtsch. Emailfachleute und Dtsch. Zentrums 1993. — 41, № 6. — S. 82−85
  21. А., Пёшманн Г. Эмаль и эмалирование: Справочник / Пер. с нем. -М.: Металлургия, 1990
  22. Ю.Л. Состояние и перспективы развития антикоррозионных покрытий трубопроводов. Обзор М., 1 972 138
  23. Эмалирование металлических изделий / Под общ. ред. В. В. Варгина JL: Машиностроение, 1972
  24. Е.И. Металл для эмалирования М.: Металлургия, 1987
  25. Joseph W. Emaillieren ein Verfahren der Oberflachenveredelung / Mitt. Ver. Dtsch. Emailfachleute und Dtsch. Zentrums — 1995. — 43, № 3. — S. 29−36
  26. Technologisches Verfahren zur Erhohung der chemischen Bestandigkeit von Emails, insbesondere Titanemails / Mitt. Ver. Dtsch. Emailfachleute und Dtsch. Zentrums 1992. — 40, № 4. — S. 37−42
  27. В.Я. Технология эмалирования металлических изделий M.: Росгизместпром, 1955
  28. Liu Hang-Hsing, Shueh Yingshihg, Yang Feng-Shyang, Shen Pouyan. Microstructure of the enamel steel interface: cross-sectional ТЕМ and other metallographic studies / Mater. Sei. and Eng. A. — 1992. — 149, № 2. — p. 217−224
  29. Л.Г., Стефанюк И. В., Шкадрецова В. Г. и др. Антикоррозионные свойства стеклоэмалевых покрытий в сероводородсодержащих средах / Стекло и керамика 1993. -№ 3.-с. 28−29
  30. М.С. Технология упрочнения. В 2-х тт. М.: Л.В.М.-Скрипт, Машиностроение, 1995
  31. Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник М.: Машиностроение, 1987
  32. М.М. Дробеструйный наклеп М.: Машгиз, 1955
  33. В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента М.: Машиностроение, 1977
  34. С.С. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали -М.: Машиностроение, 1984
  35. Benes V., Bouse V., Slamova M. e.a. Bubble structure of enamel coatings and its determination / Ceramics Silikaty. — 1994. — 38, № 1. — p. 4−8
  36. B.E., Кричевский Б. И., Сурков B.B. / Стекло и керамика 1969. -№ 2. — с. 20−22 139
  37. Д.И. Разработка методики акустико-эмиссионного контроля повреждаемости покрытий под нагрузкой. Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук -Тольятти: ТолПИ, 1999
  38. S., Herman Н., Опо К. Acoustic emission study of thermal-sprayed oxide coatings / Am. Ceram. Soc. Bull. 1979. -58, № 6. — p. 624
  39. Ono K., Safai S., Herman H. Acoustic emission study of thermal-sprayed oxide coatings / Thin Solid Films. 1979. -63, № 1. — p. 108
  40. Ishikawa Y., Zen M., Nishida O. On hydrogen induced fracture of porcelain enamel layers / 4lh Int. Conf. on Fract. Waterloo, 19−24 June 1977. Pt. Ill b. Pergamon, 1978.-p. 1007−1014
  41. B.A., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия М.: Изд-во стандартов, 1976
  42. Акустическая диагностика и контроль на предприятиях топливно-энергетического комплекса / В. М. Баранов, А. И. Гриценко, A.M. Карасевич и др. -М.: Наука, 1998
  43. Eisenblatter J. Acoustic emission analysis: introduction, present status and future development // In: Acoustic Emission / Transl. from German Deutsche Gesellschaft fur Metallkunnde, 1980
  44. В.И., Белов В. М. Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений М.: Машиностроение, 1981
  45. В.М., Молодцов К. И. Акустико-эмиссионные приборы ядерной энергетики М.: Атомиздат, 1980
  46. Eisenblatter J., Fanninger G. Zur anwendung der shallemissionanalyse in forschung / Metall. 1977. — 31, № 1. — s. 58
  47. Brindley B.J., Mott J., Palmer L.G. Acoustic emission. Part 3. The use of ringdown counting / NDT. — 1973. — 6, № 12. — p. 299−306
  48. А.И., Лыков Ю. И. и др. Установка «Спектр» для анализа спектральных характеристик акустической эмиссии / Дефектоскопия. 1988. — № 1. -с. 31−36 140
  49. Р.Д. Методы акустической эмиссии / В кн.: Техн. эксперим. работ по электрохимии, коррозии и поверхн. обраб. металлов: Справ.: Пер. с англ. -СПб., 1994.-с. 357−412
  50. Патент № 2 116 271 от 27.07.98 «Эмалевый шликер для безгрунтового покрытия» / Козлов A.A., Губа Н. И., Дробот И. А., Герман В. Д., Колеснев C.B., Гуща А.П.
  51. В.Е., Ткачев А. Г. и др. / Стекло и керамика 1980,№ 4,с.16
  52. Демченко Н.С., Ивахин С. И.. / Стекло и керамика 1973,№ 3,с.25
  53. В.Е., Кричевский Д.И.. // Стекло и керамика 1976,№ 1 O.e. 18
  54. В.Я. Технология эмалирования металлических изделий М. РосГизМестпром, 1955
  55. Савченко В. И. Технология эмалирования и оборудование эмалировочных цехов Харьков, Металлургиздат, 1961
  56. И.Н. Стали и чугуны для эмалирования М., Металлургиздат, 1961
  57. Е.И. Металл для эмалирования — М., металлургия, 1964
  58. C.B. О состоянии антикоррозионной защиты в ОАО «Самаранефтегаз» // сб. трудов IV региональной научно-технической конференции «Новые высокие технологии в нефтегазовой отрасли и проблемы экологии». Самара, 19с.38−39
  59. M.А., Колеснев C.B. Применение эмалированных труб в нефтедобывающей промышленности. // сб. «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона» -Тольятти, 1999, часть 2, с.313−316
  60. РазуваевА.А., Мерсон Д. Л., Выбойщик М. А., Колеснев C.B. Исследование акустической эмиссии при нагружении индентором эмалевых покрытий различной структуры. // «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона» -Тольятти.2000, часть 3
  61. Патент 2 080 510 от 27.05.97 г., Бюл. № 15 «Соединение эмалированных труб» /Казаков В.А., Колеснев C.B., Сынтин Е. П., Канашук H.H.
  62. C.B. Трубы защищиются эмалью // Металлоснабжение и сбыт. -1996г., № 3,с.21
Заполнить форму текущей работой

На отлично!