Ocena możliwości naprawy rurociągu podwodnego ze stali API 5L X65 przy zastosowaniu spawania mokrego

• Autorzy: Rogalski G. , Fydrych D. , Łabanowski J.

Warianty tytułu

EN

Assessment of the possibility of underwater pipeline repair of API 5L X65 steel with the use of wet welding

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy zagadnień związanych z naprawami podwodnych rurociągów ze stali API 5L X65, które ulegają uszkodzeniom eksploatacyjnym. Wykonano w warunkach spawania mokrego elektrodami otulonymi złącza naprawcze symulowanych pęknięć w elementach rurociągu z izolacją polimerową oraz przeprowadzono ich badania nieniszczące, twardości oraz metalograficzne makro- i mikroskopowe. Stwierdzono występowanie niezgodności spawalniczych typu: mikropęknięcie, mikroprzyklejenie i błędy kształtu oraz niebezpieczeństwo wzrostu twardości maksymalnej SWC powyżej założonego kryterium akceptacji: 380HV10. Analiza wyników wykazała, że elementy z badanej stali pracujące pod wodą mogą być naprawiane zastosowaną techniką.

EN

This paper concerns issues related to repairs of underwater pipelines of API 5L X65 steel, which undergo exploitation damage. Welding in wet conditions with covered electrodes of repair joints for simulated cracks in parts of pipeline with polymer insulation was taken and their hardness, non-destructive and metallographic macro- and microscopic testing were carried out. Imperfections such as: microcrack, micro lack of fusion, shape errors and the risk of increase of the maximum HAZ hardness in excess of the assumed acceptance criterion: 380HV10 were identified. Analysis of the results showed that the components of the tested steel working under water can be repaired by proposed technique.

Słowa kluczowe

PL

spawanie pod wodą; spawanie mokre; rurociąg; spawalność

EN

welding under water; wet welding; pipeline; weldability

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 87, nr 5
• Strony: 83--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Rogalski G.

• Politechnika Gdańska

autor

Fydrych D.

• Politechnika Gdańska

autor

Łabanowski J.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Pakos R., Romek E.: Konstrukcje stalowe pełnomorskie (offshore) – rodzaje, remonty. Przegląd Spawalnictwa 1/2009.
• [2] Mirski Z., Krasnodębski P.: Technologia napraw platform wiertniczych metodami spawalniczymi - analiza przypadków, wsparcie metodą elementów skończonych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 5/2012.
• [3] http://shalemediagroup.com/deep-sea-technologies-proposed-for- shale-drilling/ (dostęp 13.03.2015).
• [4] Katalog Cameron Mudline Suspension System.
• [5] Cydejko J., Puchalski J., Rutkowski G.: Statki i technologie offshore w zarysie. Trademar, Gdynia 2011.
• [6] Fydrych D., Rogalski G., Łabanowski J.: Problems of underwater welding of higher-strength low alloy steels. Institute of Welding Bulletin 5/2014.
• [7] Łabanowski J., Fydrych D., Rogalski G.: Underwater Welding - A Review. Advances in Materials Science 3/2008.
• [8] Fydrych D, Łabanowski J., Rogalski G.: Weldability of high strength steels in wet welding conditions. Polish Maritime Research 2/2013.
• [9] Terán G., Capula-Colindres S., Cuamatzi-Meléndez R., Angeles-Herrera D., Albiter A.: 3-D porosity in T-welded connections repaired by grinding and wet welding. In Materials Characterization 2015. Springer International Publishing (doi:10.1007/978-3-319-15204-2_3).
• [10] Rodriguez-Sanchez J.E., Rodriguez-Castellanos A., Perez-Guerrero F., Carbajal-Romero M.F., Liu S.: Offshore fatigue crack repair by grinding and wet welding. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 34/2010.
• [11] Guo N., Liu D., Gu, W., Li H., Feng, J.: Effect of Ni on microstructure and mechanical properties of underwater wet welding joint. Materials & Design 77/2015.
• [12] Łabanowski J., Fydrych D., Rogalski G., Samson K.: Underwater welding of duplex stainless steel. Solid State Phenomena 183/2012.
• [13] Rogalski G.: Wpływ niezgodności spawalniczych na właściwości mechaniczne złączy spawanych pod wodą metodą mokrą. Przegląd Spawalnictwa 12/2012.
• [14] Максимов С.Ю.: Предотвращение холодных трещин в зоне термического влияния при сварке под водой низколегированных сталей повышенной прочности. Збірник Наукових Праць НУК 4/2014.
• [15] Garašić I., Kralj S., Kožuh Z.: Investigation into cold cracking in underwater wet welding of API 5L X70 steel. Transactions of FAMENA 3/2009.
• [16] Skorupa A., Bal M.: Wpływ środowiska wodnego na jakość połączeń spawanych pod wodą. Przegląd Spawalnictwa 3/1986.
• [17] Zhang H.T., Dai X.Y., Feng J.C., Hu L.L.: Preliminary investigation on real-time induction heating-assisted underwater wet welding. Welding Journal 1/2015.
• [18] Dmitrowski D.: Ocena właściwości złączy spawanych pod wodą metodą lokalnej komory suchej przy zastosowaniu drutu proszkowego. Praca dyplomowa stopnia magisterskiego realizowana pod opieką dr. inż. Grzegorza Rogalskiego. Politechnika Gdańska, Gdańsk 2012.
• [19] Guo N., Wang M., Du Y., Guo W., Feng J.: Metal transfer in underwater flux-cored wire wet welding at shallow water depth. Materials Letters 144/2015.
• [20] Padilla E., Chawla N., Silva L. F., dos Santos V. R., Paciornik S.: Image analysis of cracks in the weld metal of a wet welded steel joint by three dimensional (3D) X-ray microtomography. Materials Characterization 83/2013.
• [21] Fydrych D.: Pękanie zimne stali spawanej w środowisku wodnym. Przegląd Spawalnictwa 10/2012.
• [22] Rogalski G., Łabanowski J.: Certyfikowanie nurków-spawaczy przy spawaniu mokrym pod wodą w warunkach hiperbarycznych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 1/2011.
• [23] Fragiel A., Schouwenaarf R., Guardián R., Pérez R.: Microstructural characteristics of different commercially available API 5L X65 steels. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 8/2005.
• [24] Fallahmohammadi E., Bolzoni F., Fumagall G., Re G., Benassi G., Laz- zari L.: Hydrogen diffusion into three metallurgical microstructures of a C–Mn X65 and low alloy F22 sour service steel pipelines. International Journal of Hydrogen Energy 39(25)/ 2014.
• [25] Kappes M., Frankel G.S., Thodla R., Mueller M., Sridhar N., Carranza R.M.: Hydrogen permeation and corrosion fatigue crack growth rates of X65 pipeline steel exposed to acid brines containing thiosulfate or hydrogen sulfide. Corrosion 68(11)/2012.
• [26] ANSI/API SPECIFICATION 5L – Specification for Line Pipe. Forty – fourth edition, October 1, 2007.
• [27] Jarzyński M.: Analiza i dobór technologii spawania przy naprawie rurociągów podwodnych. Praca dyplomowa stopnia magisterskiego realizowana pod opieką dr. inż. Grzegorza Rogalskiego. Politechnika Gdańska, Gdańsk 2014.
• [28] Materiały i katalogi informacyjne firmy Special Welds.
• [29] PN-EN 1011-1:2009. Spawanie. Zalecenia dotyczące spawania metali. Część 1: Ogólne wytyczne dotyczące spawania łukowego.
• [30] PN-EN ISO 17637:2011. Badania nieniszczące złączy spawanych. Badania wizualne złączy spawanych.
• [31] PN-EN ISO 3452-1:2013-08. Badania nieniszczące. Badania penetracyjne. Część 1: Zasady ogólne.
• [32] PN-EN ISO 5817:2009. Spawanie. Złącza spawane ze stali, niklu, tytanu i ich stopów (z wyjątkiem spawanych wiązką). Poziomy jakości według niezgodności spawalniczych.
• [33] PN-EN ISO 17639:2013-12: Badania niszczące spawanych złączy metali. Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.
• [34] PN-EN ISO 9015-1:2011. Spawalnictwo. Badania niszczące metalowych złączy spawanych. Próba twardości. Próba twardości złączy spawanych łukowo.
• [35] PN-EN ISO 15614-1:2008. Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali. Badanie technologii spawania. Część 1: Spawanie łukowe i gazowe stali oraz spawanie łukowe niklu i stopów niklu.
• [36] Fydrych D., Łabanowski J.: Zastosowanie techniki ściegu odpuszczającego do spawania mokrego. Przegląd Spawalnictwa 2/2013.