СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДИК ОЦЕНКИ ВЕЛИЧИНЫ РАДИУСА УПРУГОГО ИЗГИБА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Д. И. Сидоркин, Э. Р. Джемилёв, В. В. Пшенин, И. А. Шаммазов

Аннотация


В процессе эксплуатации магистральных нефте- и газопроводов особый интерес представляет задача оценки изгибающих напряжений в стенке трубопровода, так как остальные виды напряжений могут быть с достаточной точностью рассчитаны и спрогнозированы. При этом величина изгибающих напряжений тесно связана с пространственным положением магистрального трубопровода, а именно с величиной радиуса его упругого изгиба, оценка которой представляет особый интерес в процессе эксплуатации магистрального трубопровода. В настоящее время существует множество методик для оценки величин радиусов упругих изгибов магистральных трубопроводов, каждая из которых имеет собственные достоинства и недостатки. От точности результатов измерений, периодичности проведения оценок высотно-планового положения трубопровода и сложности процесса оценки по применяемой методике зависит степень безопасности дальнейшей эксплуатации магистрального трубопровода. Поэтому выбор правильной методики оценки радиуса упругого изгиба магистрального трубопровода является весьма актуальной задачей. В результате проведенного анализа используемых в настоящее время методик определения радиусов упругих изгибов участков магистральных трубопроводов выявлено, что наиболее простым и в то же время достаточно эффективным с технологической и экономической точек зрения методом является определение радиусов упругого изгиба по результатам внутритрубной диагностики магистральных трубопроводов, сочетаемой с методом аэрокосмической съемки, благодаря чему повышается точность определения координаты внутритрубного снаряда. В рамках работы проведен анализ отклонений полученных значений радиуса упругого изгиба магистрального трубопровода, вычисленного с помощью исследования по линома, описывающего график прогиба оси трубопровода, в сравнении со значением радиуса при моделировании упругого изгиба трубопровода в программной среде ANSYS. Полученные значения отклонений составили менее 5 %, что свидетельствует о достаточно высокой точности вычисления значений радиуса упругого изгиба по результатам аппроксимирования положения его оси полиномом четвертой степени.

Ключевые слова


изгибающие напряжения;радиус упругого изгиба трубопровода;напряженно-деформированное состояние;внутритрубная диагностика;

Полный текст:

PDF

Литература


СП 86.13330.2014. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП III-42-80. М.: ВНИИСТ, 2014. 182 c.

ГОСТ 31447-2012. Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2013. 37 с.

Хамармер В.И. Технический надзор на строительстве магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1981. 191 с.

Палаев А.Г., Щипачёв А.М., Носов В.В., Назарова М.Н. Повышение безопасности транспорта углеводородов за счет увеличения прочности сварного соединения трубопроводов с применением ультразвуковой импульсной обработки сварного шва и контроля качества // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2019. № S7. С. 443-453. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-4-7-443-453.

Леонов И.С. Исследование сложно-напряженного состояния методом коэрцитивной силы металла при совместном действии изгиб с кручением // СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ-2012: матер. ХIII Международ. молодежной науч. конф. Ухта: Изд-во УГТУ, 2013.

Аскаров Р.М., Чучкалов М.В., Исламов И.М., Тагиров М.Б., Кукушкин А.Н. Особенности расчета продольных напряжений магистральных газопроводов на основе данных внутритрубной диагностики // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2018. № 3. С. 37-44. DOI: 10.24411/0131-4270-2018-10304.

Щипачёв А.М., Попов А.С., Бакина Е.Ю. Оценка эффективности системы «труба-муфта» с учетом особенностей геометрии ремонтируемых трубопроводов // Научный журнал Российского газового общества. 2019. № 3-4 (22-23). С. 37-41.

Замбрано Дж., Ковшов С.В., Любин Е.А. Оценка риска аварий, обусловленных природным фактором, на магистральном нефтепроводе Pascuales - Cuenca (Эквадор) // Записки Горного института. 2018. Т. 230. С. 190-196. DOI: 10.25515/PMI.2018.2.190.

Пат. 2602327 РФ, МПК F 16 L 1/00. Способ определения потенциально опасных участков трубопровода с непроектным уровнем напряженно-деформированного состояния / Р.Р. Усманов, М.В. Чучкалов, Р.М. Аскаров, Р.В. Закирьянов. 2015112903/06, Заявлено 08.04.2015; Опубл. 20.11.2016. Бюл. 32.

Николаев А.К., Докукин В.П., Путиков О.Ф. Способ прокладки подземного трубопровода в зонах с повышенной сейсмичностью // Записки Горного института. 2012. Т. 199. С. 354-356.

Инструкция по определению фактического напряженно-деформированного состояния по данным геодезической съемки участков газопроводов, расположенных на территориях с опасными геодинамическими процессами, и оценки их работоспособности. М.: ВНИИГАЗ, 2003. 37 с.

Чучкалов М.В., Аскаров Р.М., Китаев С.В., Нигматуллин Р.И., Ганиев Р.Ф., Мулюков Р.Р., Лопатин А.С. Оценка допустимости приобретенной кривизны газопровода по данным внутритрубной диагностики // Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14. № 3. С. 124-127.

Гусейнов К.Б. К вопросу об определении напряженно-деформированного состояния магистральных газопроводов, проложенных в особых условиях, по данным геодезической съемки // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016. № 2. С. 45-47.

СТО Газпром 2-2.3-095-2007. Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов // Охрана труда в России. 2009. URL: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/248926/(дата обращения: 25.12.2021).

Десяткин Д.П., Садреева К.К. Современные методы геомониторинга магистральных трубопроводных систем // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2019. № 4. С. 46-54. DOI: 10.24411/0131-4270-2019-10408.

Ляпичев Д.М., Лопатин А.С., Никулина Д.П. Мониторинг напряженного состояния газопроводов как необходимый элемент контроля коррозионного растрескивания // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2019. № 3 (40). С. 112-117.

Исламов М.В. Повышение безопасности эксплуатации магистральных газопроводов, пересекающих активные геодинамические зоны: дис. … канд. техн. наук. Уфа: 2021. 162 с.

Исламов Р.Р. Совершенствование системы мониторинга технического состояния протяженных участков магистральных нефтегазопроводов применением волоконно-оптических сенсоров деформации: дис. … канд. техн. наук. Ухта: 2018. 168 с.

Мастобаев Б.Н., Аскаров Р.М., Китаев С.В., Каримов Р.М., Валеев А.Р., Хакимов Т.А., Исламов И.М. Напряженно-деформированное состояние газопровода на пересечениях с геодинамическими зонами по данным неоднократной внутритрубной диагностики // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2017. № 6. С. 50-57.

Шарипов Ш.Г., Усманов P.P., Чучкалов М.В., Аскаров P.M., Канайкин В.А., Ваулин С.Л. Выявление участков с высоким уровнем НДС средствами внутритрубной диагностики // Газотранспортные системы: настоящее и будущее: сб. докл. V Междунар. науч.-технич. конф. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. С. 76-87.

Пат. 2527902 РФ, МПК F 17 D 5/00. Способ определения планово-высотного положения подземного магистрального трубопровода / Ю.В. Лисин, В.А. Ларин, Д.Ю. Глинкин. 2012150084/06, Заявлено 23.11.2012; Опубл. 10.09.2014. Бюл. 25.

Муравин Е.Л., Стенина Т.Е. Определение кривизны оси трубопровода методом численного дифференцирования и сглаживания данных плановых и высотных измерений, основанного на их многократном осреднении // Нефтегазовое дело. 2020. Т. 18. № 1. С. 84-91. DOI: 10.17122/ngdelo-2020-1-84-91.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2022-1-48-65

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2022 Д. И. Сидоркин, Э. Р. Джемилёв, В. В. Пшенин, И. А. Шаммазов

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

© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.