Исследование структуры и свойств конструкционных сталей разрушенных деталей нефтебурового оборудования

Ирина Викторовна Фомихина; Виктор Алексеевич Бирюк; Людмила Владимировна Маркова

doi:10.33408/2519-237X.2025.9-1.66

Авторы

Ирина Викторовна Фомихина Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0009-0007-2164-412X
Виктор Алексеевич Бирюк Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-3110-9557
Людмила Владимировна Маркова Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа»; 220005, Беларусь, Минск, ул. Платонова, 41 https://orcid.org/0000-0002-3396-9235

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2025.9-1.66

Ключевые слова:

нефтебуровое оборудование, детали буровой установки, структура, свойства, твердость, морфология излома, разрушение, термообработка, промышленная безопасность

Аннотация

Цель. Определение причин разрушения деталей нефтебурового оборудования из конструкционных сталей под действием эксплуатационных нагрузок.

Методы. Исследования выполнялись на аттестованном оборудовании аккредитованного органами Госстандарта Республики Беларусь Испытательного центра Института порошковой металлургии имени академика О.В. Романа.

Результаты. Проведены исследования элементного состава, морфологии излома, структуры, механических свойств, твердости деталей нефтебурового оборудования, разрушенных под действием эксплуатационных нагрузок. Установлены причины разрушения муфты обсадной трубы, шпильки, кольца замковой опоры и насосной штанги буровых установок, эксплуатируемых на крупнейших месторождениях ГПО «Белоруснефть».

Область применения исследований. Результаты исследований могут быть использованы в субъектах промышленной безопасности, эксплуатирующих потенциально опасные объекты, работающие в условиях действия эксплуатационных нагрузок различной интенсивности и типов нагружения с целью повышения уровня промышленной безопасности.

Биографии авторов

Ирина Викторовна Фомихина, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра промышленной безопасности, профессор; доктор технических наук, доцент

Виктор Алексеевич Бирюк, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра промышленной безопасности, заведующий кафедрой; кандидат технических наук, доцент

Людмила Владимировна Маркова, Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа»; 220005, Беларусь, Минск, ул. Платонова, 41

отделение исследований и испытаний материалов, заместитель заведующего отделением; кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Vengrinovich V. Nauchnyy analiz i otsenka riskov v sistemakh bezopasnosti [Scientific analysis and risk assessment of security systems]. Nauka i innovatsii, 2013. No. 6 (124). Pp. 4–7. (rus). EDN: https://elibrary.ru/TNCEYH.

Kushnarenko V.M., Repyakh V.S., Kushnarenko E.V. Chirkov E.Yu. Analiz prichin otkazov oborudovaniya i truboprovodov [Analysis of causes of equipment and pipeline failures]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2010. No. 10 (116). Pp. 153–159. (rus). EDN: https://elibrary.ru/MVSQGV.

Zharskiy I.M., Barshay I.L., Svidunovich N.A., Spiridonov N.V. Tekhnologicheskie metody obespecheniya nadezhnosti detaley mashin [Technological methods of ensuring reliability of machine parts]: textbook. Minsk: Vysheyshaya shkola, 2010. 336 p. (rus). ISBN 978-985-06-1833-7.

Panteleenko F.I., Snarskiy A.S. Metodologiya otsenki sostoyaniya materiala otvetstvennykh metallokonstruktsiy [Methodology for assessing the material condition of critical steel structures]. Minsk: BNTU, 2010. 194 p. (rus). ISBN 978-985-525-570-4.

Kabaldin Yu.G. Murav'ev S.N. Informatsionnye modeli strukturoobrazovaniya i ustalostnogo razrusheniya metallicheskikh materialov [Information models of structure formation and fatigue failure of metallic materials]. Vestnik mashinostroeniya, 2007. No. 8. Pp. 46–50. (rus). EDN: https://elibrary.ru/LYDADZ.

Makhutov N.A. Rol' mekhanicheskikh ispytaniy v obosnovanii prochnosti, resursa i bezopasnosti [A role of mechanical tests in substantiation of the strength life time and safety]. Industrial Laboratory. Diagnostics of Materials, 2007. Vol. 73, No. 9. Pp. 56–63. (rus). EDN: https://elibrary.ru/KUSZDN.

Brandon D. Kaplan U. Mikrostruktura materialov. Metody issledovaniya i kontrolya [Microstructural Characterization of Materials]. Ed. by S.L. Bazhenov. Moscow: Tekhnosfera, 2004. 384 p. (rus). ISBN 5-94836-018-0.

Il'yushchenko A.F., Markova L.V., Chekan V.A., Fomikhina I.V., Koleda V.V. Atlas proizvodstvennykh razrusheniy razlichnykh konstruktsiy [Atlas of production failures of various structures]. Minsk: Belaruskaya navuka, 2017. 313 p. (rus). ISBN 978-985-08-2142-3.

Fomikhina I.V. Mekhanizmy degradatsii struktury konstruktsionnykh staley, metody povysheniya ekspluatatsionnykh svoystv izdeliy iz nikh [Mechanisms of degradation of the structure of structural steels, methods for improving the performance properties of products made from them]. Grand PhD tech. sci. diss.: 05.16.09; Powder Metallurgy Institute. Minsk, 2018. 398 р. (rus).

Fomikhina I.V. Metody kontrolya i puti ustraneniya tekhnologicheskikh i ekspluatatsionnykh defektov v konstruktsionnykh stalyakh [Methods of control and ways to eliminate technological and operational defects in structural steels]: monograph. Minsk: Belaruskaya navuka, 2024. 302 p. (rus). ISBN 978-985-08-3205-4.