МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРУБОПРОВОДА ПО МЕТОДИКЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

Х. М. Насиров

Аннотация


Введение Толщина стенки магистрального трубопровода в основном определяется путем расчета на внутреннее давление. Необходимость уточнения существующей методики расчета связана наличием некоторых природных и антропогенных опасностей механического повреждения трубопровода из-за различного типа механических воздействий. Существующие методики определения толщины стенки труб в российских и американских нормативных документах определяют зависимость кольцевых напряжений от внутреннего давления с помощью формулы Барлоу. При этом допускается, что распределение кольцевых напряжений по толщине стенки трубы равномерное, а радиальные напряжения не учитываются. Между тем, применительно к зонам повышенной опасности при наличии внешних механических воздействий (землетрясения, оползни, сели и другие разрушительные явления) проектирование трубопроводных линий требует оптимального учета этих воздействий. Цели и задачи Целью работы является изучение вопроса о разработке методики определения основных геометрических показателей трубопровода с использованием метода многокритериальной оптимизации. Результаты Разработан метод ударномеханического воздействия для вычисления оптимальной толщины стенки трубопровода. Предполагается, что ударное воздействие оказывает зуб ковша землеройного экскаватора. Предложенный критерий оптимизации является скалярной сверткой двух частных критериев, первый из которых определяет сопротивляемость трубы к проколу, а второй - сопротивляемость к распространению появившейся трещины. Показано, что оптимальная величина толщины стенки трубы прямо пропорциональна диаметру трубы и кольцевому напряжению и обратно пропорциональна минимальной величине предела текучести, длине и ширине воздействующего на трубопровод зубца.

Ключевые слова


толщина стенки;трубопровод;трещина;многокритериальная оптимизация;кольцевое напряжение;wall thickness;pipeline;crack;multi-criteria optimization;hoop stress;

Полный текст:

PDF

Литература


Айнбиндер А. Методика определения толщины стенки трубопровода от внутреннего давления на основе критерия предельных состояний (предложение по изменению норм проектирования) // Наука и техника в газовой промышленности. 2010. № 4 (44). С. 111-116.

Destombes B., Chassagneux D., Zarea M., Mouroux P., Pruvost D. Seismic Hazard Assessment and Design Methodology for Steel Buried Pipelines // Earthquake Engineering: Materials of 12th World Conference. Auckland, New Zeland. 2000. P. 0697.

Vilkys T., Rudzinsk V., Prentkovskis O., Tretjakovas J., Visniakov N., Maruschak P. Evaluation of Failure Pressure for Gas Pipelines with Combined Defects // Metals. 2018. Vol. 8. Issue 5. P. 346. DOI: 10.3390/met8050346.

Ma J., Zhang F., Desjardins G. Risk-Based Mitigation of Mechanical Damage // Materials of 11th International Pipeline Conference. Calgary, Alberto, Canada. 2016. IPC2016-64040. DOI: 10.1115/IPC2016-64040.

Kiefner J.F. Pipeline Incidents Caused by Mechanical Damage. Houston: Mechanical Damage Technical Workshop, 2006. 16 p.

Hopkins P. High Design Factor Pipelines: Integrity Issues // The Journal of Pipeline Integrity. 2005. No. 2. P. 69-97.

Chatain P. An Experimental Evaluation of Punctures and Dents in Transmission Pipelines // Linepipe Research: Materials of PRC/EPRG Ninth Joint Biennial Technical Meeting. Houston, Texas, USA. 1993.

Greenwood R. Pipeline Integrity Data: Management and Application // Materials of AGA Operations Conference. Dallas, Texas, USA. 2001.

Ларионов И.П., Хорев П.Б. Паретооптимизация в области принятия решений при проектирования комплексной системы защиты предпринятая // Интернет-журнал «Науковедение». 2016. Т. 8. № 2 (33). С. 113. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/118TVN216.pdf (дата обращения: 02.11.2020). DOI: 10.15862/118 TVN216.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-1-67-72

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2021 Х. М. Насиров

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.