Способ контроля степени коррозионного растрескивания трубопроводов

Способ контроля степени коррозионного растрескивания трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ , заключающийся в том, что из материала контролируемого трубопровода вырезают кольцевой образец, надевают его на кольцо, создают в образце растягивающее напряжение, помещают образец в сборе с кольцом в среду и по разрушению образца судят о степени коррозионного растрескивания , отличающийся тем, что, с целью повышения точности дистанционного контроля сульфидного коррозионного растрескивания, кольцо выполняют из материала образца, на наружной поверхности кольца выполняют кольцевую канавку, заполняют канавку индикаторнымвеществам игермес S5 тизируют с помощью образца,который устанавливают на кольцо с натягом. (Л 00 00 D1 со ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А (я)4 G 01 N 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538583/25-28 (22) 10.01.83 (46) 30. 10.85. Бюл. 9 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) В.А. Калашников, В.Ф. Кузнецов и В.Б. Вдовин (53) 620. 194.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 652467, кл. G 01 N 3/08, 1976. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ

КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ, заключающийся в том, что из материала контролируемого трубопровода вырезают кольцевой образец, надевают его на кольцо, создают в образце растягивающее напряжение, помещают образец в сборе с кольцом в среду и по разрушению образца судят о степени коррозионного растрескивания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дистанционного контроля сульфидного коррозионного растрескивания, кольцо выполняют из материала образца, на наружной поверхности кольца выполняют кольцевую канавку, заполняют канавку индикаторнымвеществЬм игерметизируют спомощью образца,которыйус- э танавливают накольцо снатягом.

1188595 2

Изобретение относится к области контроля технического состояния трубных колонн и трубопроводов и может быть использовано, например, в нефтяной и газовой промышленности 5 для контроля опасности сульфидного коррозионного растрескивания обсадных, лифтовых и бурильных колонн и нефтегазопроводов, эксплуатируемых на сероводородсодержащих нефтяных 10 и газовых месторождениях.

Целью изобретения является повышение точности дистанционного контроля сульфидного коррозионного растрескивания. t5

На фиг.1 изображен образец в сборе с дополнительным кольцом, на фиг. 2 и 3 — схемы установки образцов с дополнительными нагружающими кольцами в трубной колонне и 20 патрубке трубопровода, соответственно.. Способ осуществляют следующим образом., Иэ материала исследуемого трубопровода вырезают кольцевой образец

1 и кольцо 2..

На наружной поверхности кольца 2 в зоне его контакта с образцом 1 выполняют кольцевую канавку 3, кото- З0 рую заполняют растворимым в рабочей среде индикаторным веществом, напри мер красителем или радиоактивным веществом. Герметизируют канавку 3 с помощью образца 1, который надевают с регламентированным натягом на кольцо 2, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра образца.

При этом величину натяга выбирают иэ условия обеспечения на внешней 40 поверхности кольцевого образца 1 растягивающих усилий, находящихся в интервале от 1,05 величины усилий, возникающих в контролируемом участке трубы в эксплуатационных усло- 45 виях, до предела прочности материала указанного участка трубы.

Определение найряжений в контролируемом участке трубы и необходимой величины натяга производится по 50 известным зависимостям. Посадка образца 1 на кольцо 2 с заданным на" тягом производится любым известным способом, например запрессовкой, Затем кольцевой образец 1 в сборе 55 с кольцом 2 устанавливают в поток агрессивной рабочей среды в легкодоступном месте, например в тройки ке, в байпасе трубопровода (фиг.2) или в проточке муфты трубной колонны °

С целью заблаговременного контроля опасности сульфидного коррозионного растрескивания в рабочую среду устанавливают несколько образцов 1 и создают в них различные напряжения растяжения в указаных выше пределах.

Для обеспечения дистанционного контроля канавки 3 в кольцах 2 заполняют различным индикаторным веществом, например расплавом каменной соли, содержащей порошок различных радиоактивных материалов, изото" пы которых имеют разную энергию излучения. Напряженные образцы 2 устанавливают в поток рабочей среды, после чего трубопроводы или трубные колонны вводят в эксплуатацию. При неблагоприятном изменении условий эксплуатации, создающих опасность сульфидного коррозионного растрескивания труб, образец 1 начинает разрушаться, в образовавшуюся трещину проникает рабочая среда, которая растворяет (вымывает) индикаторное вещество в поток рабочей среды, наличие которого в потоке рабочей среды контролируется любыми известными способами, например датчиком радиоактивности,,фотокалориметром и т.д.

Пример. Необходимо обеспе-, чить контроль насосно-комйрессорных труб (НКТ) размером 89 6,5 мм, установленных в верхней секции лифта на сероводородсодержащем месторождении, характеризующемся парциальным давле.нием сероводорода 0,1 Мпа. Иаксималь. ное эквивалентное напряжение в трубах равно 40 МПа (40,8 кгс/мм ).

По условиям монтажа внутренний диаметр кольца 2 должен быть не менее 18 мм. Фактический наружный диаметр контрольных труб 88,5 мм внутренний 76 мм.

В качестве места установки об- разцов 1 в поток рабочей среды выбран специально оборудованный тройник, который смонтирован между двумя задвижками на участке от подвески НКТ до штуцера..

Ширину образца 1 задают равной

20 мм, диаметр (с учетом возможности его шлифовки) 76,5 мм, внутренний диаметр кольца 20 мм.

4 . 38,25к

20,6 10

1188595

25

420

20,6 10

520 38 25 "

20,6,104

Для контроля выбирают три уровня напряжений о, 1,05, 1,3 и 1,8 рабочих, т.е. 420 МПа (42,8 кгс/ми ), 520 MI!a (53 кгс/мм ) и 640 ИПа (65,2 кгс/мм ) .

Величины натягов Ь, необходимых

17 для создания на наружной поверхности кольцевых образцов указаннйхнапряжений, определяют по известной формуле

Ь

h - С

i E 2 „2 где Е - модуль упругости, — радиус внутреннего отверстия 15 кольца 2;

С вЂ” радиус поверхности разъема, о — наружный радиус кольцевого. образца 2.

С учетом того, что для рассмат- 20 риваемого случая Г = 20,6 10 МПа (2, 1 .10 кгс/MM ), q = 10 мм, С = 38,25 мм и о = 44,25 мм, рассчитывают величины натягов

44,25 -10 — 0,106 rm

38 25г 10г — 0,132 мм

44, 25 -10и

38, 25 -1 0

44, 25 -1 0

38, 25 -10

В кольце 2 на расстоянии 22,5 мм от торца выполняют канавку шириной

5 мм и глубиной 10 мм, которую заполняют расплавом каменной соли, содержащим например порошок радиоактивЭ

6о ного изотопа Со, для образца с 6

= 420 МПа, Ре для б = 520 MIIa u

Ь < для б = 640 МПа с энергией (> излучения 1, 17 и 1,33, 0,21 и

0 121 Мэв соответственно. Производят сборку с натягом, обеспечивающим заданный уровень напряжений на внешней поверхности образцов 1 ° Посадка кольца 2 в образец 1 производится запрессовкой с применением смазки или путем охлаждения кольца 2 и нагрева образца 1 и их последующей сборки.

В собранном виде образцы 1 с коль цами 2 устанавливают в поток рабочей среды. 3а вводом, в котором находятся кольца с образцами, по ходу движения среды устанавливают датчик радиоактивности, например газоразрядный счетчик. При разрушении образца 1 среда через образовавшуюся трещину начинает вымывать порошок радиоактивного вещества и выносить его в поток, что регистрируется счетчиком.

Фиг. 2 Рца, 3

ВНИИПИ Заказ 6 736/44 Тираж 896 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4