Damage to flexible pipes of coiled tubing equipment due to corrosion and fatigue: methods and approaches for evaluation (original) (raw)
Related papers
Features of damage to welded joints of steam pipes made of steel 12X1M1F and 15X1MF
Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, 2021
A significant number of heat and power equipment, including welded connections of steam pipelines made of 15x1m1f and 12x1mf Steels, have now reached the design service life. Their practical experience is about 200,000 hours at an estimated temperature of 545°C, and the park resource according to regulatory documentation is 250,000 hours. Note that aging welded joints are operated in conditions of start-ups and stops, which have become more frequent, which contributes to an increase in the intensity of their damage. In this connection, the question arose about the possibility of their operation longer than the estimated period in the new conditions. Goal. The goal is study of the features of damage to welded elements of steam pipelines operating in conditions of creep and low cycle fatigue. Methodology. The study of samples from existing damaged steam pipelines was carried out by the method of structural analysis, based on the consideration of the processes of structural and phase c...
2017
Purpose. To propose an engineering approach for evaluating surface corrosion fatigue of flexible pipes of coiled tubing equipment, on the basis of the generalized data about corrosion fatigue behaviour of structural steels and analysis of the existing methods and approaches for assessment of these phenomena. Methods. We applied the original method of corrosion fatigue study which takes into account the parameters of electrochemical dissolution of cyclically deformed surface in conditions of its deformation, as well as the known methods of fracture mechanics, corrosion science, electrochemistry and materials science. Findings. The stages of initial corrosion damaging and surface corrosion fatigue nucleation in structural steels were considered. The criterion ratio for evaluating the period of surface corrosion fatigue crack nucleation that relates the number of loading cycles before crack initiation, the corrosion current, the constants of electrochemical dissolution of metal surface...
2021
The aim of the proposed article is to determine the patterns of the corrosion-fatigue cracks in long-term operational metal elements of drill strings (steel 45, 36G2S, 40HN) when drilling wells in corrosive environments (drilling fluid "Biocar", potassium polymer mud and on the air). Based on the obtained results of experimental studies, diagrams of cyclic corrosion crack resistance for the studied systems "metal - medium" were drawn. The cyclic crack resistance characteristics of long-used metals of drill string elements are determined - the values of constants (C and n) in power dependence of Paris, as well as the values of threshold and critical stress intensity factory. The influence of drilling mud of the corrosion crack resistance of the investigated metals of drill string elements was estimated quantitatively. In particular, in the environment of drilling mud "Biocar" the process of corrosion-fatigue crack development in the studied metals of the...
The Wave Nature of Tubercle Corrosion in Steel and Cast Iron Pipes of Water Supply Systems
Vestnik MGSU, 2018
Предмет исследования: статья посвящена изучению процессов коррозии в трубопроводах систем водоснабжения. Проведены исследования начального роста и пространственной ориентации коррозионных бугристых отложений в стальных трубах без цинкового покрытия. Проведен анализ условий и механизма формирования коррозионных бугорков, образующихся в водопроводных трубах. Исследовано влияние скорости движения воды на образование, рост и пространственное распределение бугристых отложений на внутренней поверхности труб. Цели: изучение механизма коррозии металлических труб в системах водоснабжения, разработка и экспериментальная проверка гипотезы формирования бугристых коррозионных отложений в трубопроводах. Материалы и методы: проанализированы литературные данные о морфологии и составе бугристых коррозионных отложений. Проведено экспериментальное изучение начальной стадии коррозии стальных труб в статических и динамических условиях. Анализ формы и состава коррозионных отложений на поверхности металла выполнен с помощью сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Проведено измерение скорости коррозии стальной неоцинкованной трубы в холодной водопроводной воде. Результаты: изучение коррозионного осадка показывает, что на его формирование и свойства существенное влияние оказывает скорость потока воды. В статическом режиме наблюдается равномерное распределение анодных и катодных участков, покрытых рыхлым осадком, по всей площади образца. В динамическом режиме поверхность образца частично или полностью освобождается от осадка, а скорость коррозии увеличивается. Процесс коррозии идет с кислородной и водородной деполяризацией, причем вклад водородной деполяризации значителен. Над анодными участками происходит формирование плотного слоя с образованием магнетита при катодном восстановлении гидроксидов железа. Скорость коррозии постепенно снижается со временем, наличие осадка на поверхности металла замедляет коррозию. Выводы: проведенные исследования показали, что при наличии движения воды происходит формирование более крупных анодных и катодных участков на образцах неоцинкованной стальной трубы, которые в процессе дальнейшей коррозии превращаются в бугорки. Экспериментально зафиксировано формирование двух структурных элементов будущих бугристых отложений. Скорость движения воды является фактором, наряду с электрохимическими процессами, формирующими пространственное расположение и рост бугорков на внутренней поверхности трубы.
Features of the Development of Corrosion in a Metal Exhaust Pipes
Theoretical & Applied Science, 2015
In work results of development of corrosion in a vertical exhaust metal pipe in height more than +180 m which is on industrial object of the chemical industry, taking into account ferromagnetic properties of steel designs are presented.
2011
Гини головних парогонів ТЕС характеризуються неоднаковою деформацією металу різних зон (розтягненої, нейтральної, стисненої). Як результат – різні механічні ластивості цих зон унаслідок деградації. Дослідили сталь 12Х1МФ з гину головного парогону ТЕС після ~ 13104 год експлуатації. Показано, що механічні характеристики, визначені за одновісного розтягу зразків на повітрі, є чутливішими аніж відповідні характеристики, визначені на тангенціально орієнтованих зразках. Виявили значне зниження ударної в’язкості металу біля зовнішньої поверхні гину у розтягненій та стисненій зонах. Фрактографічно підтверджено, що у цих зонах це було спричинено дефектами і тріщинами, які полегшують руйнування зразків.The bends of main steam pipelines of the power plants are characterized by irregularity of metal deformation on different zones (stretched, neutral and compressed). As a result of difference between these zones the degradation its mechanical properties are different too. The 12Kh1M1F steel fro...
The Paton Welding Journal, 2017
Приведен критический анализ целесообразности дальнейшего строительства вертикальных сварных резервуаров для хранения нефти объемом 20…50 тыс. м 3 с применением рулонных заготовок. Показано, что применение метода рулонирования при монтаже резервуаров большой вместимости в 1970-1985 гг. было в значительной степени продиктовано внешнеэкономическими обстоятельствами. созданные в эти годы производственные мощности по изготовлению рулонных заготовок продолжали диктовать необходимость в строительстве рулонированных резервуаров и в период экономической стабильности в стране. рассмотрены недостатки рулонных резервуаров и предлагаемые способы их устранения. После распада ссср в странах снг началось строительство резервуаров для хранения нефти из отдельных листов. на примере резервуаров с защитной стенкой показана возможность повышения их надежности путем применения новых сталей повышенной и высокой прочности. даны предложения относительно конструктивного улучшения отдельных элементов резервуаров большой вместимости и рекомендуемые для них марки новых сталей. Библиогр. 26, табл. 1, рис. 5.
Numerical and experimental assessment of the long-operated drill pipes destruction conditions
Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, 2020
The cause of failures in the elements of the drill string when drilling deep wells is the occurrence and development of crack-like defects in the cross section. The generalized data of defectoscopy of long-term operated drill pipes conducted at the Ukrburgaz drilling rigs from 2015 to 2017, as well as numerous literature data show that such defects are formed at the bottom of corrosion ulcers that occur during operation under the influence of workloads and drilling fluids, in particular during tripping operations, both on the inner and outer surfaces of the drill pipe. During the tripping operations, under the influence of tensile loads, they being developed go up to the surface of the drill pipe, forming scouring, which ultimately leads to the destruction of the pipe. Using known analytical solutions, the stress state in the vicinity of the semieliptic crack located on both the outer and inner surfaces of the hollow cylinder under axial load was estimated and the corresponding stre...