Технические требования нефтегазовой промышленности к трубам и трубопроводам и проблемы коррозии

Отказы на нефте- и газопроводах неза­висимо от наличия коррозионно-опас­ных составляющих носят локальный характер. Место и время отказов при этом определяется среди прочего мес­торасположением и характером де­фектов на трубопроводах (трубах). Во многих случаях скорость разрушения труб на дефектах не связана с их раз­мерами, а зависит от величины растя­гивающих напряжений на дефектах. Строительство и эксплуатация трубоп­роводов с полимерными покрытиями внутренней поверхности имеет ограничения, в первую очередь связанные с монтажными их стыками и качест­вом выполняемых покрытий. Определение дефектности (качества) труб имеет ограничения, связанные с размерами и с отсутствием практики оценки напряженно-деформирован­ного состояния труб и трубопроводов. Термомеханические методы, используе­мые для повышения механических свойств труб приво­дят к увеличению числа дефектов и уровня остаточных напряжений, снижа­ющих стойкость труб в условиях одновре­менного воздействия действительных рас­тягивающих напря­жений и коррозион­ных факторов. В мес­тах (на дефектах), где превышен порог дли­тельной коррозион­ной стойкости, скорость разру­шения стенок трубопрово­дов увеличи­вается в десят­ки, сотни и бо­лее раз. Решение воп­росов оценки, контроля, формирования напряженно- де­формированного состояния при изготовле­нии труб и строительстве особенно промыс­ловых трубопроводов может дать мощные ры­чаги в деле повышения надежности, ресурса и их безопасности. Однако технические тре­бования к трубам и трубопроводам для не­фтегазовой отрасли до настоящего времени не содержат сведений о напряженно- дефор­мированном состоянии и тем самым не за­действуют этот эффективный резерв. При сложившейся практике производства нефтегазопроводных труб, действенным спосо­бом предупреждения локально расположен­ных разрушений и обеспечения необходимой надежности, долговечности и безопасности промысловых трубопроводов из низкоугле­родистых сталей, становится отказ от использования термомеханически упроч­ненных труб, а взамен ис­пользования труб из тех же сталей, но с низким и стабилизированным уровнем предела теку­чести (в нормализованном состоянии или нормализованном плюс отпущенном состоя­нии), а также снижение уровня допускаемых напряжений в трубах, что, конечно же, приво­дит к росту металлоемкости. Использование термомеханических методов упрочнения с целью снижения металлоемкости трубной продукции для трубопроводов продукции скважин, возможно лишь при ус­ловии обеспечения однородного остаточно­го напряженного состояния с минимально возможным уровнем остаточных растягива­ющих напряжений и еще лучше - с макси­мально возможным уровнем остаточных сжи­мающих напряжений на поверхностях, кон­тактирующих с рабочей средой, содержащей коррозионно-опасные компоненты.

А.Н. Сокол, к.т.н., Ю.В. Макаров, к.т.н., А.В. Берман