Контроль рассеянной поврежденности стали магистрального газопровода методом магнитооптической вихретоковой интроскопии

Abstract

Выявлены основные закономерности оценки поврежденности материала магистрального газопровода после длительной эксплуатации. Изучены физические аспекты накопления повреждений конструкционных материалов с учетом режимов нагружения конструкции. Проанализировано влияние наводораживания и деформационного старения стенки трубопровода на характеристики прочности и пластичности стали 17Г1С. Методами индентирования установлено исчерпание пластичности материала на микро- и макроуровнях. Установлена корреляционная связь между данными различных методов оценки структурного состояния материала. Получены вихретоковые магнитооптические образы дефектов для тестовых объектов контроля и фрагментов магистрального газопровода «Киев – Запад Украины-1» после сорока лет эксплуатации в земле. Представлены фотографии дефектов и их магнитооптических образов, полученные при различных режимах контроля.

The main regularities in the evaluation of the damage degree of the main gas pipeline material after a long-term operation are found in this paper. Physical aspects of damage accumulation in structural materials taking into account loading modes of the structure are studied. The effect of hydrogenation and deformational aging of the pipeline wall on the characteristics of strength and plasticity of steel 17G1S is analyzed. The methods of indentation were used to determine the exhaustion of the material plasticity at the micro- and macrolevels. The correlation relationship between the data obtained by different evaluation methods of the material structure condition is established. The methodological peculiarities of using the eddy current introscopy and magnetography based on the magneto-optic bismuth substituted garnet film transducer for the identification and analysis of the scattered structural and mechanical damage, and localized defects are considered. The eddy current magneto-optic images of the defects found in the test control objects and fragments of the “Kyiv-West of Ukraine-1” main gas pipeline after forty years of operation under ground are obtained. The pictures of these defects and their magneto-optic images obtained under various control modes are presented. The results obtained are important for understanding the failure mechanisms of the pipeline system materials. Especially interesting is an increase in the material non-uniformity, i.e. a change in the condition of the structurally non-uniform medium at different structural level. A decrease in the relative necking indicates the in-service embrittlement of metal, including due to deformation hardening, the indication of which can be the increased hardness and microhardness A change in the condition of the structural levels of materials takes place during deformation of steel 17G1S.

Виявлено основні закономірності оцінки пошкодженості матеріалу магістрального газопроводу після тривалої експлуатації. Вивчено фізичні аспекти накопичення пошкоджень конструкційних матеріалів з урахуванням режимів навантаження конструкції. Проаналізовано вплив наводнювання і деформаційного старіння стінки трубопроводу на характеристики міцності і пластичності сталі 17Г1С. Методами індентування встановлено вичерпання пластичності матеріалу на мікро-і макрорівнях. Встановлено кореляційний зв'язок між даними різних методів оцінки структурного стану матеріалу. Отримано вихорострумові магнітооптичні зразки дефектів для тестових об'єктів контролю і фрагментів магістрального газопроводу «Київ-Захід України-1» після сорока років експлуатації в землі. Представлені фотографії дефектів і їх магнітооптичних зразків, отриманих при різних режимах контролю.