No abstract

Devices for contactless measurement of currents and measurements of electric voltages and polarization potential with determination of coordinates, with microprocessor and computer processing of results considerably increase the efficiency and informativeness of underground pipelines non-destructive testing.

Based on standpoints of the surface physics, fracture mechanics and electrochemistry, a mathematical model of the physical and chemical processes near the crack tip of a metal under mechanical loads in aqueous electrolyte solutions is developed. Calculations of the energy and electrochemical characteristics are performed for the steel 20 in the 3% solution of sodium chloride. Parameters of the Tafel-type relationship between the anode current and the difference of electrode potentials are analysed. Well-known Kaeshe expression for the current density on the juvenile surface of a crack bottom is generalized both by linear approximation of the dependence of corrosion current density on surface energy of plastic deformation of the metal and with accounting for increase of mechanical tensile stress up to yield limit. З позицій фізики поверхні, механіки руйнування та електрохемії сформульовано математичний модель фізико-хемічних процесів у вершині тріщини металу при його механічному навантаженні у водному розчині електроліту. Проведено розрахунки енергетичних та електрохемічних характеристик для криці 20 у 3% розчині хлориду натрію. Проаналізова-

No abstract

Сформовано новий критерій міцності та множину інформативних параметрів для моделювання напружено-деформованого стану (НДС) підземного металевого трубопроводу (ПМТ) з урахуванням системи дефектів типу каверна, у вершині якої знаходиться тріщина. Проведено обстеження поверхні труб із конструкційної вуглецевої сталі 20, на які діє внутрішній гідростатичний тиск. Запропоновано для критерію міцності металу труби, який контактує з грунтовим електролітом, враховувати стадії пружної та пластичної деформацій. Критерій міцності доповнено співвідношеннями для корозійного струму (типу Kaesche) і внутрішнього тиску, який діє на циліндричну трубу, з урахуванням непружної енергетичної характеристики поверхневого шару. Для трубопроводу в нейтральному грунтовому середовищі проведені вимірювання поляризаційних потенціалів і корозійних струмів апаратурою ВПП (вимірником поляризаційного потенціалу) і БВС (безконтактним вимірником струму). Результати вимірюють відповідні дефекти типу каверн (піттингів), які утворилися на зовнішній поверхні підземного трубопроводу. Для п'яти варіантів внутрішнього тиску p i =5,57,5 МПa приладами БВС та ВПП визначено струми та напруги для характерних поверхневих дефектів і на їх основі оцінено ефективний час досягнення тріщиною критичної глибини (ресурс труби), а також параметр надійності (характеристику безпеки) . Зі співставлення результатів експериментальних досліджень і відповідних розрахунків установлено, що відносні зміни швидкості корозії V cor у 2,8 рази і, відповідно, параметра ресурсу ПМТ t R в 3,1 рази більші, а параметра надійності  у 6,9 разів менші, ніж відносні зміни внутрішнього тиску p T. На основі аналізу параметра t R , який характеризує ресурс ПМТ, встановлено, що ця залежність t R від внутрішнього тиску p T нелінійна і прямує до насичення. Відзначена інформація є важливою для удосконалення методів контролю ПМТ нафтогазових підприємств, зокрема, методик коректного оцінювання густини анодного струму у дефектах металу на зовнішній поверхні підземного трубопроводу з урахуванням зміни внутрішнього гідростатичного тиску Ключові слова: підземні трубопроводи, нафтогазові підприємства, механічні напруження, гідростатичний тиск, корозійні струми, розкриття тріщини