отзыв

отзыв
официального оппонента, доктора технических наук на диссертационную
работу Ляничева Дмитрия Михайловича «Оценка влияния напряженною
состояния подземных газопроводов на их стойкость к коррозионному
растрескиванию», представленную на соискание ученой степени кандидата
технических наук по специальности 25.00.19 «Строительство и
эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ» (технические науки)
Актуальность темы диссертационной работы
Опыт эксплуатации магистральных газопроводов (МГ) ПАО «Газпром»
показывает, что их надежность зависит, прежде всего, от степени опасности
дефектов в металле труб и сварных соединениях, допущенных при
строительстве и/или зародившихся и получивших развитие в процессе
эксплуатации. При этом основными повреждающими факторами являются:
- коррозионное растрескивание под напряжением (КРН), называемое также
стресс-коррозией;
- коррозия (общая, локальная, питтинговая, подпленочная) и разрушение
изоляционного покрытия как сопутствующий фактор;
- повреждения МГ при строительстве и ремонте;
- ошибки проектирования;
- накопление усталостных повреждений, развитие трещин в основном
металле и сварных швах.
Из всего множества перечисленных факторов максимальную опасность для
целостности газопроводов представляет явление КРН.
Еще в начале 2000-х годов полагалось, что коррозионному растрескиванию
подвержена только линейная часть МГ, однако в 2004 году впервые в Г1АО
«Газпром» дефекты КРН были выявлены на подключающих шлейфах
компрессорных станций (КС). С того периода и до сих пор происходит
ежегодное увеличение удельного количества выявляемых дефектов на 1 км
обследуемых шлейфов КС. Данный факт свидетельствует о значительной
актуальности проблемы КРН, так как вероятность поражения персонала при
аварии на технологических трубопроводах значительно выше, чем мри аварии
на линейной части МГ.
К настоящему времени опубликовано значительное количество научных
работ, посвященных исследованию КРН, тем не менее, существует несколько
гипотез появления и развития КРН. дискутируется множество аспектов данной
проблемы, а результаты различных теоретических и экспериментальных
исследований зачастую во многом противоречат друг другу.
Одним из наименее изученных вопросов является влияние напряженного
состояния газопроводов на протекание процесса КРН на стадиях зарождения и
развития дефектов.
Исследователями констатируется наличие определенного предела
растягивающих напряжений, ниже которого не происходит зарождения и
развития дефектов КРН, однако применение данного предела в расчетах МГ
практически нигде не описано. При этом, как правило, его величина
определяется путем лабораторных коррозионно-механических испытаний
стандартных образцов металла на растяжение в условиях одноосного
напряженного состояния.
Такой подход является допущением, поскольку для металла труб
подземных газопроводов характерным является двухосное напряженное
состояние, когда одна из двух компонент всегда положительна (растягивающие
кольцевые напряжения), а вторая может быть как положительной, так и
отрицательной (продольные напряжения, зависящие от условий взаимодействия
с грунтом, температуры газопровода, радиуса его упругого изгиба).
Возникающий вопрос о переходе от сложного напряженного состояния к
простому до настоящего момента не находил научно обоснованного ответа,
исследователями «по умолчанию» принималось, что для этого могут быть
применены классические
гипотезы
прочности
(Мизеса-Генки-Губера,
Бельтрами и др.). Однако эти гипотезы имеют ограниченную доказанную
область применения, в которую процессы нагружения в присутствии
коррозионных сред не входят.
Кроме
того,
результатынемногочисленных
экспериментальных
исследований, проводившихся при двухосном напряженном состоянии,
однозначно свидетельствуют о необходимости проведения дополнительных
комплексных исследований,посвященных
изучению влияния сложного
напряженного
состояния
на стойкость металла к
коррозионному
растрескиванию.
Вследствие этого диссертационная работа Д.М. Ляиичева является,
несомненно, актуальной для газовой промышленности.
Содержание работы
Представленная на отзыв диссертационная работа Лягшчева Дмитрия
Михайловича состоит из введения, четырех глав, заключения, списка
использованной литературы из 103 наименований. Диссертация содержит 146
страниц основного текста, 73 рисунка и 4 таблицы.
В о введ ен и и обоснована актуальность темы диссертации, изложена
основная цель работы, показана ее научная новизна и практическая значимость
на современном этапе развития газотранспортной системы России.
В п ер во й гл а в е проведен обзор публикаций отечественных и зарубежных
исследователей о процессах КРН в газопроводах, существующие представления
о влиянии напряженного состояния металла труб на коррозионное
растрескивание, формулируются основные задачи исследования.
В о вт о р о й гл а в е изложен разработанный автором подход к оценке
возможности перехода газопроводов в предельное состояние - развитие трещин
КРН, основанный на применении многопараметрической оценки, а также
обосновывается выбор параметров, входящих в предложенный критерий.
В т р е т ь е й гл а в е представлена
и научно обоснована предложенная
автором методика ускоренных лабораторных исследований коррозионно­
механических характеристик металла груб при двухосном напряженном
состоянии.
Ч ет верт ая гл а в а содержит результаты экспериментальных исследований
по оценке влияния величины продольных напряжений на коррозионную
2
стойкость металла труб класса прочности К65, а также предложенную автором
методику определения участков, потенциально опасных в отношении КРН.
Научная новизна
Научная новизна работы заключается в том, что в ней показывается
влияние второго главного напряжения на протекание процесса КРН
газопроводов при различных ведущих механизмах - локальном анодном
растворении и водородной хрупкости, предлагается подход к использованию
результатов испытаний при одноосном напряженном состоянии для оценки
стойкости к КРН металла, находящегося в сложном напряженном состоянии.
К новым результатам, представленным в диссертации, следует также
отнести методику лабораторных модельных исследований, позволяющую на
универсальном
испытательном
оборудовании
проводить
испытания
полнотолщинных образцов металла труб в двухосном напряженном состоянии и
экспериментально полученные результаты влияния второго главного
напряжения на протяженность инкубационного периода КРН.
Степень
обоснованности
научных
положений,
выводов
рекомендаций, сформулированных в диссертации и их достоверность
и
Обоснованность основных положений и выводов диссертационной
работы
подтверждается
обоснованностью
принимаемых
автором
предположений и допущений, корректностью используемых методов расчета, а
также использованием сертифицированных программных средств.
Обоснованность теоретических выводов о влиянии второго главного
напряжения на кинетику процесса КРН подтверждается результатами
экспериментальных исследований.
Достоверность полученных результатов обеспечена использованием
современных численных методов решения задач теорий упругости
и
пластичности, а также применением общепризнанных программных средств
расчета. Результаты расчетов и экспериментальные данные обрабатывались с
помощью общепризнанных методов регрессионного анализа.
Публикации, отражающие основное содержание диссертации
По тематике диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 5 работ в
изданиях, входящих в перечень ВАК Министерства образования и науки
Российской Федерации. Количество и качество опубликованных работ являются
достаточным для раскрытия содержания диссертации.
Практическая значимость работы
Использование на практике результатов диссертационного исследования
позволит повысить достоверность определения участков магистральных и
3
технологических газопроводов, потенциально опасных в отношении КРН.
Полученные в диссертационной работе результаты могут использоваться в
дальнейших комплексных исследованиях в области диагностического
обслуживания длительно эксплуатируемых газопроводов, а также при
разработке методов расчета на прочность газопроводов при проектировании,
учитывающих возможность развития процесса КРН.
Замечания по диссертационной работе
По диссертации имеются следующие замечания:
1. Нечетко показано влияние второго главного напряжения на НДС
газопровода и ресурс.
2. Отсутствует пояснение, почему для оценки сложного напряженного
состояния в окрестности вершины трещины при развитии трещины
по механизму анодного растворения предлагается использовать
критерий Мизеса-Генки-Губера, а для развития трещины по
механизму водородного охрупчивания - величину среднего
гидростатического напряжения.
3. Не приведены рекомендации по выбору конкретной гипотезы
накопления повреждений металлом труб в процессе эксплуатации
для расчетной оценки изменения коррозионно-механических
характеристик металла труб.
4. Работа, безусловно, выиграла бы, если методику модельных
лабораторных коррозионно-механических исследований дополнить
возможностью моделирования влияния различных режимов
катодной защиты на относительный электрохимический потенциал
поверхности металла трубопровода.
Вместе с тем, указанные замечания не снижают научной и практической
ценности диссертации. Учитывая актуальность и практическую значимость
результатов диссертационного исследования, представляется целесообразным
продолжить научно-исследовательские работы в этом направлении с целью
разработки новых методик оценки остаточного ресурса газопроводов с
дефектами коррозионного растрескивания, учитывающих влияние сложного
напряженного состояния металла на интенсификацию процессов КРН.
Заключение
Диссертационная работа Д.М. Ляпичева на тему: «Оценка влияния
напряженного состояния подземных газопроводов на их стойкость к
коррозионному растрескиванию», представленная на соискание ученой степени
кандидата технических наук, является завершенной научно-квалификационной
работой, в которой приведены решения актуальных задач, направленных на
обеспечение надежной и эффективной эксплуатации Единой системы
газоснабжения Российской Федерации.
4
Рассматриваемая диссертационная
работа является
законченным,
самостоятельно выполненным автором научно-исследовательским трудом.
Научный уровень диссертации удовлетворяет установленным критериям.
Содержание диссертационной работы соответствует специальности и
свидетельствует о высоком научном уровне проведенных в ней исследований.
Оформление диссертации заслуживает положительной оценки, язык и стиль
диссертации также не вызывают существенных замечаний. Содержание
автореферата полностью соответствует основным результатам и выводам
диссертации, а опубликованные по теме диссертации работы отражают
отдельные выводы, представленные в диссертации.
Диссертационная работа соответствует всем требованиям раздела II
«Положения
о
присуждении
ученых
степеней»,
утвержденного
Постановлением Правительства РФ от 24.09.2013 №842, и профилю
диссертационного совета Д 212.200.06, а ее автор, Ляпичев Дмитрий
Михайлович, заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических
наук по специальности 25.00.19. «Строительство и эксплуатация
нефтегазопроводов, баз и хранилищ» (технические науки).
Официальный оппонент
Заместитель директора НТЦ
«Магистральный транспорт газа» заведующий отделом оптимизации
ремонта газопроводов-отводов
АО «Газпром нромгаз»,
доктор технических наук
Подпись Васина Е.С. заверяю
Начальник отдела кадров и
трудовых отношений
АО «Газпром промгаз»,
ул. Намёткина, д.6, г.Москва, 117420,
E-mail: [email protected]
Телефон: (495) 504-42-70
Васин Евгений Семенович
5