Специалисты ВМЗ доказали, что электросварные трубы не уступают бесшовным
На рынке нефтегазопроводных труб существует давний спор: какие трубы лучше, бесшовные или электросварные? У каждого вида труб свое назначение и своя область применения. Бесшовные трубы обладают рядом достоинств: их можно изготавливать из различных металлов и сплавов, в том числе тех, которые невозможно сварить токами высокой частоты (ТВЧ), но которые могут обладать специальными свойствами. Электросварные трубы, в том числе трубы ТВЧ, имеют свои достоинства: практически идеальные геометрические параметры, точность по толщине стенки, отсутствие характерных для бесшовных труб дефектов поверхности и меньшую себестоимость за счет непрерывного технологического процесса производства. Но у потребителей сложился стереотип – трубы, в которых нет шва, лучше. Однако ситуация менялась, трубы со сварным швом, выполненным методом ТВЧ, вышли на новый уровень. В 2018 году специалисты Инженерно-технологического центра ВМЗ привели еще одно доказательство, что трубы ТВЧ, изготовленные в дивизионе нефтегазопроводных труб, не уступают бесшовным.
Тридцать лет за один день– В стандартах, которыми пользуются проектные институты при строительстве нефте- и газопроводов, есть ограничения применения труб по давлению. Давление, которое выдерживает трубопровод, зависит от диаметра трубы, толщины стенки, класса прочности, а также еще от ряда коэффициентов, которые определяются условиями эксплуатации и необходимым запасом надежности. Для различного исполнения трубы, электросварной или бесшовной, эти коэффициенты разные. Когда разрабатывались стандарты для строительства, уровень технологии производства электросварных труб был такой, что коэффициент надежности по материалу для труб ТВЧ был установлен выше, чем для бесшовных. Это тот случай, когда выше – хуже, ведь при расчете давления, на котором работает трубопровод, получается, что при прочих равных условиях, трубы ТВЧ приходится применять с большей толщиной стенки, чем в случае с бесшовной. По этой причине проектные институты отдавали предпочтение бесшовным трубам. Это серьезное ограничение для применения наших труб. Даже меньшая себестоимость производства не может компенсировать увеличенную толщину стенки, – объясняет начальник отдела по технологии производства труб малого и среднего диаметра ИТЦ Иван Пейганович.
Специалисты ИТЦ смогли доказать, что коэффициент надежности по материалу для электросварных труб ТВЧ может быть снижен до уровня бесшовных труб. Для этого ВМЗ плотно работал с ООО «Газпром ВНИИГАЗ», где была разработана программа лабораторных и натурных испытаний труб. Лабораторные испытания провели в условиях центральной заводской лаборатории ВМЗ. Натурные испытания проводились в НИИ «Прометей», город Гатчина Ленинградской области. Здесь трубы диаметром 219 и 530 миллиметров, произведенные в ТЭСЦ-3 ВМЗ, испытали с прилагаемой циклической нагрузкой, когда давление внутри трубы нагнетают и сбрасывают 10 тысяч раз. Такие условия соответствуют нагрузке на трубопровод за 30 лет его работы. Выксунские трубы выдержали испытание с запасом и не разрушились. Во время испытаний был инцидент, когда произошел разрыв кольцевого шва и оторвало днище, приваренное к трубе. При этом, заводской шов ТВЧ выдержал.
Справились с давлениемДругое направление работы – расширить возможности применения труб ТВЧ по максимальному давлению. Раньше трубы ТВЧ применялись для трубопроводов с наибольшим давлением 9,8 мегапаскалей. Сотрудники ИТЦ доказали, что трубы ВМЗ могут применяться в трубопроводах с давлением до 16 МПа. Для этого в городе Копейск Челябинской области были проведены испытания труб ТЭСЦ-3 диаметром 219 и 426 миллиметров. Здесь трубы испытали давлением до разрушения: давление в них нагнетали до того момента, когда труба разрушится. При этом оценивался не только показатель давления, при котором труба не выдержала, но и вид разрушения. Трубы ВМЗ выдержали нагрузку сверх нормы в 16 МПа, имея более, чем двукратный запас. А место разрушения было локальным: разрыв – не протяженный, и произошел не по заводскому шву, а рядом с ним.
На основе результатов лабораторных и натурных испытаний разработаны рекомендации по применению электросварных труб ВМЗ наряду с бесшовными. С точки зрения проектных институтов это означает, что ограничений на использование труб ТВЧ нет. А трубопровод из таких труб будет не менее надежным при меньшей себестоимости производства.
– Трубы производства третьего цеха были отобраны для испытаний ввиду того, что именно в этом подразделении выпускают продукцию для нефте- и газопроводов. Диаметр труб – 219 и 530 миллиметров – полностью перекрывает весь диапазон выпускаемого в цехе сортамента. Мы показали нашим партнерам, среди которых ведущие поставщики газа и нефти, что электросварные трубы ВМЗ не хуже бесшовных, в стандарты внесены изменения, которые позволят нам расширить потенциальный рынок, участвуя в тех тендерах, где раньше просто не имели шанса, – отметил Иван Викторович.
Виктор МахровФото: Архив Ивана Пейгановича
