Preview

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ И МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ СТАЛЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-1-13-20

Полный текст:

Аннотация

Проведен обзор аварийности нефтепромыслового и транспортирующего оборудования и отмечено значительное (в разы, а иногда в десятки раз) превышение допустимых показателей надежности трубопроводных систем по значениям удельной частоты отказов (шт/км/год). Показано, что основной причиной деградации и разрушения труб является внутренняя коррозия, которая в зависимости от состава добываемых сред выражается одним преобладающим или сочетанием нескольких видов коррозионно-механического разрушения: водородное растрескивание, сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением, углекислотная, сульфидная и бактериальная коррозии. На основе обобщения и систематизации результатов многочисленных исследовательских и прикладных работ по разработке и освоению новых трубных сталей повышенной прочности и коррозионной стойкости представлены основные научные положения формирования коррозионной стойкости сталей в высокоагрессивных нефтепромысловых средах. Разработана методология и предложена последовательность мероприятий (алгоритм) решения поставленных задач по разработке сталей для производства труб нефтяного сортамента с более высокими механическими свойствами и стойкостью к коррозионно-механическому разрушению. Определен перечень необходимых исследований, испытаний и требований к качеству продукции. Дано обоснование рациональности используемых подходов, методов и решений по легированию, микролегированию, модифицированию и выбору структурного состояния разрабатываемых сталей, а также по технологии изготовления труб. Приведены примеры разработки новых сталей повышенной прочности и коррозионной стойкости и, соответственно, успешного решения поставленных вопросов повышения эксплуатационных свойств нефтегазопроводных и насосно-компрессорных труб.

Об авторах

М. А. Выбойщик
Тольяттинский государственный университет
Россия


А. В. Иоффе
ООО «ИТ-Сервис»
Россия


Список литературы

1. Завьялов В.В. Проблемы эксплуатационной надёжности трубопроводов на поздней стадии разработки месторождений. М.: ВНИИО-ЭНГ, 2005. 322 с.

2. Князькин С.А. Выбор состава и структуры стали для изготовления насосно-компрессорных труб с повышенными эксплуатационными характеристиками : дис. … канд. техн. наук. Пенза, 2013. 165 с.

3. Иоффе А.В., Тетюева Т.В., Выбойщик М.А., Князькин С.А., Зырянов А.О. Коррозионно-механическое разрушение насосно-компрессорных труб из углеродистых и легированных сталей при эксплуатации в средах, содержащих сероводород // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 10. С. 4–9.

4. Nagumo M. Fundamentals of hydrogen embrittlement. Singapore: Springer Nature, 2016. 241 p.

5. Lynch S.P. Hydrogen embrittlement phenomena and mechanisms // Corrosion Reviews. 2012. Vol. 30. № 3-4. P. 105–123.

6. Robertson I.M., Sofronis P., Nagao A., Martin M.L., Wang S., Gross D.W., Nygren K.E. Hydrogen embrittlement understood // Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science. 2015. Vol. 46. № 6. P. 2323–2341.

7. Маркин А.Н., Низамов Р.Э. СО2-коррозия нефтепромыслового оборудования. М.: ВНИИОЭНГ, 2003. 188 с.

8. Sun J., Sun C., Wang Y. Effect of Cr content on the electrochemical behavior of low-chromium X65 steel in CO2 environment // International Journal of Electrochemical Science. 2016. Vol. 11. № 10. P. 8599–8611.

9. Ko M., Ingham B., Laycock N., Williams D.E. In situ synchrotron X-ray diffraction study of the effect of chromium additions to the steel and solution on CO2 corrosion of pipeline steels // Corrosion Science. 2014. Vol. 80. P. 237–246.

10. Sun J., Sun C., Lin X., Cheng X. Effect of chromium on corrosion behavior of P110 steels in CO2-H2S environment with high pressure and high temperature // Materials. 2016. Vol. 9. № 3. P. 200.

11. Li D.-P., Zhang L., Yandg J.-W., Lu M.-X., Ding J.-H., Liu M.-L. Effect of H2S concentration on the corrosion behavior of pipeline steel under the coexistence of H2S and CO2 // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2014. Vol. 21. № 4. P. 388–394.

12. Choi Y.S., Nesic S., Ling S. Effect of H2S on the CO2 corrosion of carbon steel in acidic solution // Electrochimica Acta. 2011. Vol. 56. № 4. P. 1752–1760.

13. Эфрон Л.Н. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. М.: Металлургиздат, 2012. 696 с.

14. Штремель М.А. Инженер в лаборатории. М.: Металлургия, 1983. 128 с.

15. Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: МИСИС, 2005. 432 с.

16. Степанов А.А., Ламухин А.М., Иоффе А.В. Низколегированная сталь: патент РФ № 2283362; заяв. № 2004136056/02 от 09.12.2004; опубл. 10.09.2006.

17. Иоффе А.В., Немтинов А.А, Денисова Т.В. Сталь: патент РФ № 2361958; заяв. № 2007134119/02 от 12.09.2007; опубл. 20.07.2009.

18. Иоффе А.В., Тетюева Т.В., Денисова Т.В. Коррозионностойкая сталь для насосно-компрессорных и обсадных труб: патент РФ № 2371508; заяв. № 2008122659/02 от 04.06.2008; опубл. 27.10.2009.

19. Выбойщик М.А., Иоффе А.В. Разработка стали, стойкой к углекислотной коррозии в нефтедобываемых средах // Перспективные материалы. Т. VI. Тольятти: ТГУ, 2017. С. 115–160.

20. Tetyueva T.V., Ioffe A.V., Vyboishchik M.A., Knyaz’- kin S.A., Trifonova E.A., Zyryanov A.O. Effect of inoculation, microalloying and heat treatment on corrosion resistance and mechanical properties of steel 15Kh5M // Metal Science and Heat Treatment. 2013. Vol. 54. № 9-10. P. 504–511.


Для цитирования:


Выбойщик М.А., Иоффе А.В. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ И МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ СТАЛЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019;(1):13-20. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-1-13-20

For citation:


Vyboishchik M.A., Ioffe A.V. SCIENTIFIC BASIS OF DEVELOPMENT AND THE METHODOLOGY OF CREATION OF STEELS FOR THE PRODUCTION OF OILFIELD CASING AND TUBULAR GOODS WITH THE INCREASED STRENGTH AND CORROSION RESISTANCE. Science Vector of Togliatti State University. 2019;(1):13-20. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-1-13-20

Просмотров: 20


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-5073 (Print)
ISSN 2712-8458 (Online)