Innovative materials and technologies in the oil and gas industry = Інноваційні матеріали та технології в нафтогазовій промисловості

Abstract

During the exploitation of equipment and piping systems of sulfuric acid, shale, metallurgical, mining, energy and other industries, the metal of a number of structures directly contacts with sulfur-containing agents at high temperatures. This results in intense corrosion, loosening and saturation of the surface layer of metal with sulfur (elementalor in the form of various compounds, including sulfides, iron, oxides) with a concentration of up to 0.6%. Repair welding of such metal at its partial replacement is connected with the big labor costs caused by necessity of mechanical removal of a surface layer, as without this operation in weld metal by standard electrodes hot cracks, pores and notfusion are formed.

Під час експлуатації обладнання та трубних систем сірчаної кислоти сланцевої, металургійної, гірничої, енергетичної й інших галузей промисловості метал ряду конструкцій безпосередньо контактує із сірковмісними агентами при високих температурах. Це призводить до інтенсивної корозії, розпушування та насичення поверхневого шару металу сіркою (елемента у вигляді різних сполук, у тому числі сульфідів, заліза, оксидів) з концентрацією до 0,6%. Ремонт не зварювання такого металу при його частковій заміні пов'язане з великими витратами праці, зумовленими необхідністю механічного видалення поверхневого шару, оскільки без цієї операції зварювання стандартними електродами в металі утворюються гарячі тріщини, пори і нерозплавлення. Досліджено та розроблено прогресивні зварювальні електроди на основі нових металургійних та технологічних принципів забезпечення високої стійкості зварювальних та монтажних з'єднань проти утворення гарячих тріщин у металі зварного шва. Розроблені інноваційні електроди марки ANM-1 дозволяють зварювати металеві конструкції з низьковуглецевих сталей з поверхневим насиченням сіркою за наявності накипу, іржі та інших домішок. Вони вирізняються високою стійкістю до утворення гарячих тріщин, свищів і пор у шві. Електроди були успішно випробувані на багатьох підприємствах, пов’язаних з переробкою сірковмісних матеріалів (руди, сланці, нафтопродукти, природний газ тощо). При проведенні наукових досліджень було використано високоточне сучасне обладнання, зокрема, для вивчення зварювальнихі технологічних властивостей, залучена інформаційно-аналітична система моделі АНП-2; автоматичний зварювальний апарат зі штучними електродами; сучасні інверторні випрямлячі виробництва Інституту електричного зварювання НАНУ імені Е.О. Патона, а також для оцінки якості зварних швів використовував аналізатори-контролери власної конструкції. Використання електродів ANM-1 дозволяє значно підвищити ефективність ремонтних робіт за рахунок усунення трудомістких операцій видувки повітряної дуги та подальшого очищення країв монтажного з’єднання шліфувальною машиною.