МИНИСТЕРСТВО НШННОЯ ПРОШШШОСТИ ВШИШТнефть

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, РШЮВ И СХЕШ СНЯТИЯ ОСТАТОЧШ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАВАРЕНШХ КОРРОЭИОНШХ ЯШАХ И МШЮТЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЯХ НЕФТИТРОВОДСШ

РД 39-0147103-316-86

19 8 6

Министерство мвфтжно* пройми енности

ВсесовоныЯ иаучио-яесдедооетальепИ институт по сбору, подготовка к тринспорту нефти в нефтепродуктов (ВЮЯСОГнефть)

УТВЕРВДН намиышкои Технического Яфмшм Мотефтеорона О.В.БеДдикоеш 28 ноябри 1985 годе

ипюводщия докшкг

МЕТОДИКА

СОРВДОЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, РПИМОВ И СХВШ СНЯТИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯХВЯМ В ЗЛВАРВЯЫХ

коррозионных язвах и мвсАШчгша ооврвдюих НЕИВРОВДОВ

РД 39-0147103- 316-86

JSQ5

10 Эталонные кривые иаменения остаточных сварочных напряжений

* остаточное напряжение, МПа; ip - длина зон распределения остаточных напряжений,им

1.    Примерное исходное распределение остаточных напряжений вокруг заваренной язвы.

2.    Изменение остаточных напряжений, когда ражим нагружения выбран неверно (недостаточная мощность заряда).

3,4. Изменение остаточных напряжений при оптимальном подборе режима нагружения.

5. Изменение напряжений при аавымеиной мощности наряда

Ряс. Э

II

5.3.    Неразруавжий метод, прибор, техника измерений и обработка результатов измережй остаточных напряхетй до и после воздействия анергии взрыва должны быть адекватными.

5.4.    Не допускается исправление эдектродуговой сваркой заваренных коррозкокшх яав и повреждений после воздействия энергии взрыва ДВ.

5.5.    Контроль остаточных напряжений после воздействия энергии взрыва производится инженером, результаты измерения фиксируются

в журнале.

5.6.    Поверхности металла труб с завареншми коррозионном язвами и повреждениями после воздействия энергии взрыва подвергается неразрувавдецу контролю ультразвуком* или маонитографичес-кям методом в следуюирос объемах:

100 % - цря различных параметрах, режимах и схемах имцухьс-ного нагружения взрывом ДЯ;

20 % - при одинаковых параметрах, режимах и схемах импульсного нагружения взрывом ДО, ха жх 75> £ дохши быть потолочного,

20 % - вертикального, 5 % - нижнего положений ДО.

5.7.    По результатам контроля остаточных еварочшх капрявеннй строится зовра остаточных напряжений на координатах исходной эпюры, полученной до использования энергии взрыва.

5.8.    Согласно требованиям раздала 4 настоящей Методики производится качественная оценка дффектнвяэстн снятия остаточжх сварочных иапрямеиий взрывом.

5.9.    При контроле остаточное еварочшх ивпршашй после воздействия энергии взрыва приемлемая считаются окрестности не менее 100 ш от эаваренжх коррозионных юз я повреждений, в которых остаточке напряжения отмаются до дуля или становятся сжимапфим.

5.10.    При неудожяе-всрителышх реауяьтатах контроля-остаточ-мп напряжений после воздействия энергии взрыва следует провести

12

контроль всей поверхности металла труб, где проведено импульсное нагружение взрывом. Повторное импульсное нагружение взрывом да окрестности коррозионной язвы и повреждения допускается после контроля состояния Стенки трубы, если остаточные нворякенхя м снижены до нудя,

5.11. Для контроля состояжя стенки трубы после взрыва рекомендуется использовать критерия, оценки качества сварных соединений, приведенные в "Инструкции по технологии сварки магистральных трубопроводов", ВСН 2-124-80.

Согласно требованиям ухаэь.«ой инструкции допускаются поры и шлаковые включения размером 10 % толщины стенки трубы. Во всех случаях максимальный размер поры не должен превышать 2,7 мм, не допускаются трещины любой глубины и протяженности.

ЖУРНАЛ

ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯШИЯ

ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ВЗРЫВОМ СТЕНКИ НВИЕПРОВОДА_

НИТКА    ДИАМЕТРОМ    НА    УЧАСТКЕ    ОТ    ДО    КМ

IОстаточ-!Остаточ-! Реиеиие I

_________г..._     ₄.    _______ 1ные нал-1ше нал-!о при- (Приме»

хм !пле^пле4-эавод-1нефте-)располо- !ду близ- 1 женил    Jpacnpe- 1 ряжения 1 ряжения Iгодности!ч1шие

!ти !?и,!-изго-!прово-1жение    (лежащими { ДШ    (деления 1до взры-!после 1к exciuvi

! !м }тови- (fig, ;повреж- (ооврещде-|    |ныряже-|ва |взрыва    1

1    !    I    1    *    I

f    I    t    1    I    I

14

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

I, Общие положения     ^

Z. Намерение остаточшх сварочшх напряжений

до воздействия    wepnw вэрыва     £

3.    Режимы и    с хеш    снятия остаточшх    напряжений     ^

4.    Критерии эффективности использования энергии

взрыва    &

5.    Контроль оотаточных напряжений после

воздействия энергии Bjpyaa    _

Приложеше Дурная иэиервшя и контроля остаточных сварочных напряжений после обработки взрывом станки нефтепровода    13

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, РЯМШВ И СХОИ снятая ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭАВАРЙШХ КОРРОЗИОШЫХ ЯЗВАХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ШВРЗД2ШЯХ НЕЯТЕПРОВОДОВ

РД 39-0147103-316-06

450055, Уфа, проел. Октября, 144/3

Подл*сено в печать 24.02.86 г. П10159

Яор»»т 60x90 1/16. Уч.-изд.я. 0,7. Тира* 160 вкз.

__Заказ    S3__

Ротапринт ВНИИСПТнефти

Настоящая Методика является исходным документом при опреде-явния параметров, режимов я схемы снятия остаточных напряжения а заваренных коррозионных язвах я повреждениях металла труб ручной алентродуговой сяархоЯ плавящимся алектродом при ремонте неф. тепроводов.

Методика составлена на основа экспериментальных я теоретических исследований, выполненных в ИЭС им. Е.О.Патока АН УССР и ВНИИСПГнефть Миннефтепрома.

Настоящая Методика предназначается для предприятий и организаций Главтранснефти, эанимаоднхся разработкой проектов взрывных работ и капитальным ремонтом магистральных нефтепроводов.

Разработчики: А.Г.!>меров, Я.Г.Хайруллин, М.Х.Султанов, А.С.СобМкин, К.11.Якалаев, Г.И.Молодцов - ВНИИСПТнафгъ; В.Г.Пв-тужхов, Х.Д.Добружин, А.Г.Брызгании - ИЭС им. Е.О.Патояа АН УССР.

РУКОВОДИЛИ Д0КУЖНГ

Методика определения параметров, режимов и слеш снятия остаточных напряжения в эаваренмпс коррозионных язвах м мехаиичесями повреждениях нефтепроводе»

РД 39-0147103«31б-вб

Срок введения установлен с 01.01.88.

Срок действия до    01.01.89.

Настояния Методика устанавливает общи» правила определения параметров, режимов и схем* снятия остаточных сварочных напряжений а ааааранюх корроэио»»х язвах и механических повреждениях нефтепроводов с использованием анергии еэрыва.

I. овща ПОЛОЖЕН»

[.I. При ремонте стенки нефтепроводов влектрсдугоэоЯ озерки плавящимся электродом в охреотнооти эасарекмяс рсорро звонких язв и механических повреждения (цараоюа*, задиры, риски) зоэни-каот остагочжге сварочные напряжения. Они обусловлены кристаллизацией жидкого металла в условиях торможения релаксации напряжений вследствие деформации завариваемых участков под .влиянием действующих нвлряжений от внутреннего давления, физическая сущность метода снятия остаточных напряжения - создание с помощью взрывного нагружения в металле деформация удлинений в направлении, противоположном усадке наплавленного металла.

4

1.2.    Методик* разработана на основании результатов научно--исследовательской работы, включающей теоретические и експерииея-талыаю исследования по еффективности снятия остаточных свароччпс напряжений с помощью взрыва, выполненной институтами ВНИИСПТнефть в ИЭС ям. Е.О.Патока АН УССР.

1.3.    В Методике приведена последовательность проведения работ по снятию остаточных сварочных напряжений в заверенное коррозионных язвах и механических повреждениях на стенка труб, установлены едрне требования к режимам и схемам взрывного нагружения металла нефтепроводов.

1.4.    Документ распространяется на действующие магистральные нефтепровода I-ПГ классов диаметром 210-1220 мм с ьаиимеяыюй толщиной стенки труб 5 ми прн их ремонте:

без остановки передачки прн вцутреином давлении нефти до 2,0 Ша;

с остановкой передачки прн гидростатическом давления нефти до 2,0 Юа;

при величина избыточного давления не ниже 200 Па;

с пределом текучести материала труб cause 210 МПа и значением временного сопротивления на разрыв до 550 МПа включительно.

1.5.    Методика распространяется на коррозионные язвы и повреждения стенки труб, заваренные согласно РД 39-30-III9-84 "Инструкция по заварке коррозионных язв металла труб нефтепроводов под давлежем".

2. ИЗМЕРЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВА

2.1. Измерение остаточных сварочных напряжений в заваренных коррозионных язвах и повреждениях нефтепроводов осуществляется

5

иераеружающим методом определения магнитоупругих свойств металл* при помощи прибора КНИ-1 (измеритель напряжений индикаторный), разработанного Киевским политехническим институтом Кипува УССР иля ему подобнш прибором.

2.2.    При помощи ИНИ-1 определяется величина и «ни поля напряжения, направление (относительно оси труби) действия остаточинж напряжений и длина воны мх распределения.

2.3.    Подготовка ИНИ-1 к работе, техника измерений я обработка реаультатов измерений производится согласно техническому описание В инструкции по эксплуатации прибора. Погренность измерения в диапазоне напряжений от 0-100 кго/мм^ не более 10 %.

2.4.    Замер остаточных напряжений и длина зоны распределения остаточных напряжений производится инженером, результаты фиксируется в специальном журнале (см. приложение).

2.5.    По результатам измерения остаточных сварочных напряжений строится исходная эпюра остаточных напряжений в эавжсжиостж от длины зоны распределения остаточных напряжений.

3. РЕЖИМЫ и схаш СНЯТИЯ ОСТАТОЧНЫХ нАПРЯшша

3.1.    Взрывное ижульснов нагружение металла заваренных коррозионных яее ж повреждений не нефтепроводе проводится с помощь* подрыва контактного заряда из детонирующего шщуре типа ЖМ£,

ДМ. ДМ.

3.2.    Детонирующий шур накладывается иа поверхность трубы по двум схемам - "змейка", "спираль".

3.3.    Схема импульсного нагружения я ее параметры подбирается в зависимости от исходной эпюры остаточных напряжений, eaamotoro расположения коррозионных язе я повреждений ив стенке труби.

3.4.    Параметрами импульсного иагружешя являются: схема

6

наломим Щ, ваг и количество витков "спирали”, навеска взрывчатого вещества на единицу обрабатываемой площади, ашиштуда и период "змейки", площадь ремонтного контура.

3.5.    При линейном расположении коррозионных язв и повреждений рекомендуется схема наложения ДО а виде "змейки".

3.6.    При расположении коррозионных язв к поврездемй по вер-шиш условного треугольгака или многоугольника рекомендуемая схема наломим ДП в виде "спирали".

3.7.    Шаг спирали, количество витков подбирается в зависимости от размеров ремонтного контура и эпюры напряжений. Шаг спирали должен быть не более 50 мм. Количество витков подбирается таким образом, чтобы ДП мог перекрыть ремонтный контур не менее, чем

на 50 мм по всему периметру.

3.8.    Орк наложении Щ а виде "эмейм” ампштудв н период "змейки" долям быть не оояее 25 н 50 ж соответственно.

3.9.    КАВшаяыюе расстояние между участкам поверхности тру* бы, ”де производится снятие остаточное напряжений, а таим расстояние до кольцевых к продольных азов трубы должно бить не менее 100 мч.

3.10.    Схемы, наложения ДО, максимальные эначемм амплитуда и периода "эмейм", мага и количество витков "спирали" показам м рис. I, 2..

4. КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОХЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВА

ч.1. По характеру изменения остаточжх сварочных напряжений в окрестности заваренной коррозионной язвы и аналогичного по размерам повреждения область распространения напряжетй разделяется не три зоны.

8

Схема наложения детонирующего шнура в виде спирали

Количество витков взято таким образом, чтобы перекрыть ремонтный контур на 30-50 мм по всему периметру

Рис» 2

9

4.1.1.    Зона I - растягивающих напряжений, примыкающая непосредственно к наплавленному металлу.

4.1.2.    Зона 2 - сжимающих напряжений.

4.1.3.    Зона 3 - исходное состояние металла.

4.2.    Эталонные кривые изменения остеДочнгас сварочных напряжений приведены на рис. 3.

4.3.    Нагружение взрывом приводит к уменьшению растягивающих напряжений.

4.3.1.    Бели мощность заряда Щ недостаточна - изменение напряжений происходит незначительно (рис. 3, кривая 2}.

4.3.2.    При оптимальном подборе мощности заряда Щ растягивающие напряжения становятся сжимающими (рис. 3, кшвые 3, 4), либо все напряжения падают до доя.

4.3.3.    При завышенной мощности заряда все напряжения становятся сжимающими (рис. 3, кривая 5).

5. КОНТРОЛЬ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВА

5.1.    Контроль остаточных сварочных напряжений после воздействия энергии взрыва в окрестности заваренной коррозионной язвы и повреждения на стенке нефтепровода производится:

вмзуальтм осмотром наплавленного металла;

замером величины остаточных напряжений и длины зон распределения остаточных напряжений неразрулавдим методом.

5.2.    Визуалыюцу осмотру подвергаются все обработанные взрывом заваренные коррозионные язвы и повреждения я окрестности не менее + 150 мм с помощью лупы с не менее десятикратным увеличением, до этом не должно быть никаких водима повреждений в ме

талле.