Безопасность магистральных трубопроводов при локальных термомеханических воздействиях
Диссертация
В проектной документации напряженное состояние напрямую и однозначно определяется размерами труб (диаметр и толщина стенки), радиусом кривизны участка и рабочим давлением. Однако фактически напряжения зависят также от множества других факторов: наличия и размеров дефектов, геометрических особенностей сварных швов, от технологических особенностей монтажа трубопровода, от температурных режимов… Читать ещё >
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ 4 1 ЛОКАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТРУБОПРОВОД И ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ
- 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЁННОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДА В ЗОНАХ ЛОКАЛЬНЫХ ГРУНТОВЫХ ИЗ- 22 МЕНЕНИЙ
- 2. 1. Экспериментальные методы определения напряжений
- 2. 2. Расчётные методы определения напряжений
- 2. 2. 1. Построение расчётной модели
- 2. 2. 2. Метод конечных разностей
- 2. 2. 3. Метод конечных элементов
- 2. 3. Некоторые особенности МКР, МКЭ и итерационного метода
- 2. 3. 1. Тестовая задача
- 2. 3. 2. Особенности решения практических задач
- 2. 4. Порядок решения задачи о напряженно-деформированном состоянии трубопровода с учётом локальных грунтовых явлений
- 2. 5. Примеры расчётов напряжений на сложных участках трубопровода
- 2. 5. 1. Трубопровод в карстовой зоне
- 2. 5. 2. Трубопровод в пучинистом грунте
- 3. 1. Особенности контактных силовых воздействий
- 3. 2. Локальные нагрузки при капитальном ремонте
- 3. 3. Распределение напряжений в зоне контактного воздействия
- 3. 3. 1. Лежка
- 3. 3. 2. Сторонний предмет (камень) в траншее
- 4. 1. Природа локального охлаждения трубы при истечении сжиженного газа
- 4. 2. Моделирование термонапряжений при истечении продукта
- 4. 3. Элементы МКЭ-программы
- 4. 4. Некоторые закономерности формирования термонапряжений в зоне истечения продукта
- 4. 5. Экспериментальные исследования температурных изменений 88 при истечении ШФЛУ
- 4. 6. Изменение прочности трубопровода при локальном изменении температуры
- 4. 7. Влияние местного нагрева стенки трубы на прочность ремонтируемого участка трубопровода
Список литературы
- Предупреждение и ликвидация последствий. Кн. 1−6. — М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1995−2004.
- Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. — М.: Высшая школа, 1968. 512 с.
- Безухов Н.И., Лужин О. В. Приложения методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач. — М.: Высшая школа, 1974.-200 с.
- Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки: В 3 т. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002, 2003, 2004.
- Биргер И.А., Мавлютов P.P. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1985.-560 с.
- Бородавкин П.П., Синюков A.M. Прочность магистральных нефтепроводов. -М.: Недра, 1984.-245 с.
- Винокуров В.А., Григорьянц А. Г. Теория сварочных деформаций и напряжений. -М.: Машиностроение, 1984.-280 с.
- ВНТП 3−85. Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений.
- ВСН 006−89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка.
- ВСН 51 -2−85. Проектирование промысловых стальных трубопроводов.
- Галлямов А.К., Черняев К. В., Шаммазов A.M. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. Уфа: УГНТУ, 1998. — 600 с
- Гиззатуллин P.P. Обеспечение безопасности магистральных трубопроводов с конструктивными элементами, затрудняющими внутритрубную диагностику. 2008. Автореф. канд. техн. наук. Уфа, 2008.-26 с.
- ГОСТ 25–859−83. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта напрочность при малоцикловых нагрузках.
- Григорашвили Ю.Е., Карпов Р. Г., Бухлин A.B., Локатор источников слабых магнитных полей // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. М.: «Научтехлитиздат», 2006. — № 9. — С. 21−25.
- Григорашвили Ю.Е., Карпов Р. Г., Степанов A.M. Метод локации источников слабых магнитных полей // Известия вузов. Электроника. -М.: МИЭТ, 2006. № 2. — С. 37−41.
- Гумеров А.Г., Гумеров P.C., Гумеров K.M. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: Недра, 2003. — 310 с.
- Гумеров А. К, Шуланбаева JI.T. Концентрация напряжений на дефектах типа «риска» // Трубопроводный транспорт — 2008: Матер. IV Международной учебно-научно-практической конф. — Уфа: УГНТУ, 2008. С. 47−49.
- Гумеров И.К. Методология экспертизы безопасности длительно эксплуатируемых магистральных трубопроводов на основе математического моделирования. Автореф. канд. техн. наук. Уфа, 2006. — 26 с.
- Материалы науч.-техн. семинара 19 янв. 2009 г. — Уфа, 2009. — С. 6466.
- Добронравов В.В., Никитин И. Н., Дворников A.JI. Курс теоретической механики. -М.: Высшая школа, 1974. 527 с.
- Зайнуллин P.C., Сабиров У. Н., Халимов А. Г. Определение локальных температурных полей при образовании течи в продуктопроводах. В кн. «Обеспечение работоспособности действующих нефте- и продукто-проводов», -М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1992 г. — С. 1−11.
- Зайнуллин P.C., Сабиров У. Н., Гумеров K.M. Исследование термических напряжений при образовании течи в продуктопроводе. В кн. «Обеспечение работоспособности действующих нефте- и продуктопро-водов», — М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1992 г. — С. 11−25.
- Зайнуллин P.C., Сабиров У. Н., Ишмуратов Р. Г. Оценка трещиностой-кости при локальном изменении температуры стенки продуктопровода. В кн. «Обеспечение работоспособности действующих нефте- и про-дуктопроводов», -М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1992 г. — С. 25−32.
- Зайцев H. JL, Гумеров К. М, Применение «численного микроскопа» в методе конечных элементов к исследованию полей напряжений в окрестности трещин // Вопросы сварочного производства. Сборник научных трудов Челяб. политехи, ин-та: 1981. — С. 10−18.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -541 с.
- Иваненков В.В. Метод магнитной локации и диагностический комплекс «Орион- 1М» // Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. Матер, научн.-практ. конф. 21 мая 2008 г. Уфа, 2008. — С. 110 — 112
- Иванов Е.А., Дадонов Ю. А., Мокроусов С. Н., Пашков Н. Е. О техническом состоянии магистрального трубопроводного транспорта в России / Безопасность труда в промышленности. 2000. № 9. — С. 34−37.
- Игнатьев А.Г. Разработка методик определения остаточных сварочных напряжений с использованием голографической интерферометрии. Ав-тореф. канд. техн. наук. Челябинск, 1990. — 24 с.
- Инструкция по ремонту дефектных мест продуктопроводов широкой фракции легких углеводородов. Уфа, Нижневартовск: ОАО «Сибур-ТюменьГаз», ГУЛ «ИПТЭР», 2008. — 92 с.
- Коваленко А.Д. Основы термоупругости. Киев: Наукова Думка, 1970, -308 с.
- Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. — М.: Машиностроение, 1985.-224 с.
- Котляревский В.А., Ларионов В. И., Сущев С. П. Энциклопедия безопасности. Том 2. М.: Изд-во АСВ, 2008. — 640 с.
- Кузнецов Л.Д., Дмитренко Л. М., Рабина П. Д., Соколинский Ю. А. Синтез аммиака. -М.: Химия, 1982. 296 с.
- Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. М. Наука, 1975. — 656 с.
- Малина И. К. Развитие исследований в области синтеза аммиака. — М., Наука, 1973,-661 с.
- Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. Учебник для студентов вузов. М. Машиностроение, 1975. — 400 с.
- Махненко В.И. Расчётные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций. Киев: Наукова думка, 1976. — с. 320.
- Махутов H.A., Бурак М. И., Гаденин М. М. и др. Механика малоциклового разрушения. М.: Наука, 1986. — 264 с. .
- Методика определения остаточного ресурса трубопроводов с дефектами, определяемыми с помощью ВИС. ОАО «АК «Транснефть». М.: Транспресс, 1994. -36 с.
- Методика оценки допустимой дефектности нефтепроводов с учетом их реальной нагруженности. Миннефтегазпром, ВНИИСПТнефть, 1991. -26 с
- Методика оценки статической прочности и циклической долговечности магистральных нефтепроводов. М., Уфа: Миннефтегазпром, ВНИИСПТнефть, 1990. — 89 с.
- Механика разрушения и прочность материалов / Справочное пособие в 4-х томах под общ. ред. В. В. Панасюка. Киев: Наукова Думка, 1988.
- Митюшников В.А., Шуланбаева JI.T. Локальное тепловое воздействие на трубопровод с полиэтиленовой футеровкой // Энергоэффективность. Проблемы и решения. Матер, научн.-практ. конф. 20−23 окт. 2009 г. Уфа, 2009. — С. 100−101.
- Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М.: Высшая школа, 1982. — 272 с.
- Оценка технического состояния объектов МНПП «Нижнекамск-Н.Новгород» и подводных переходов через р. Кама и Волга. Отчет о НИР. Уфа, ГУЛ «ИПТЭР» РБ, 2004.
- Партон В.З., Морозов Е. М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука, 1985. — 502 с.
- ПБ 03−246−98. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности.
- ПБ 08−624−03. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности.
- Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений. -М.: Машиностроение, 1983. 248 с.
- Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов: Сборник трудов научно-практического семинара / Под общей ред. Б.В. Будзуля-ка и А. Д. Седых. Н. Новгород: Университетская книга, 2006. — 220 с.
- Прочность при малоцикловом нагружении. Основы методов расчёта и испытаний. Серенсен C.B., Шнейдерович P.M. и др. -М.: Наука, 1975. -287 с.
- Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. В. И. Труфякова. Киев: Наукова Думка, 1990. — 255 с.
- Разработка научных основ и создание системы безопасной и долговременной эксплуатации магистральных трубопроводов России / Черняев К. В., Фокин М. Ф. и др. М.: АК «Транснефть», 1999. — 92 с.
- РД 03−131−97 и ПБ 03−593−03 Правила организации и проведения аку-стико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов.
- РД 03−298−99. Положение о порядке утверждения заключения экспертизы промышленной безопасности.
- РД 09−102−95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзо-ру России. М.: Госгортехнадзор России, 1995.
- РД 39−30−1060−84 Инструкция по обследованию технического состояния подводных переходов магистральных нефтепроводов.
- РД 39−30−1119−84. Инструкция по заварке коррозионных язв металла труб нефтепроводов под давлением. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1984. — С. 46.
- РД 39−034−03. Положение об организации сварочных работ при ремонте линейной части магистральных нефтепроводов. Астана, Уфа: НКТН «КазТрансОйл», ИПТЭР, 2000.
- РД 39−147 105−001−91. Методика оценки работоспособности труб линейной части нефтепроводов на основе диагностической информации. -М., Уфа: Миннефтегазпром, ВНИИСПТнефть, 1992. 142 с.
- РД 39−147 105−015−98. Правила капитального ремонта магистральных нефтепроводов. -Уфа-М.: Минтопэнерго, ИПТЭР, 1998. -194 с.
- РД 39−147 103−305−88. Методика расчета на прочность и долговечность сварных соединений трубопроводов и нефтепромысловых аппаратов с технологическими дефектами. — М., Уфа: Миннефтепром, 1. ВНИИСПТнефть, 1988.-45 с.
- РД 39−147 103−360−89. Инструкция по безопасному ведению сварочных работ при ремонте нефте- и продуктопроводов под давлением. — Уфа: ВНИИСПТнефть, 1989.
- РД 153−39−030−98. Методика ремонта дефектных участков магистральных нефтепроводов по результатам внутритрубной диагностики. М.: Минтопэнерго, «Транснефть», «Диаскан», 1998. -60 с.
- РД 153−39.4−038−99 Методика технической диагностики подводных переходов большой протяженности магистральных нефтепродуктопрово-дов и отводов с использованием акустико-эмиссионного метода.
- РД 153−39.4Р-119−03. Методика оценки работоспособности и проведения аттестации эксплуатирующихся магистральных нефтепроводов. -М.: АК «Транснефть», 2003.
- РД-16.01 -60.30.00-КТН-099−1 -05. Методика расчёта на прочность и долговечность труб с механическими повреждениями типа «риска».
- РД-16.01−60.3 0.00-КШ-100−1-05. Методика расчёта на прочность и долговечность сварных стыков с дефектами.
- РД-16.01 -60.30.00-КТН-101−1-05. Методика расчёта на прочность и долговечность труб с дефектами геометрии типа «вмятина», «гофр», «сужение».
- РД-16.01−60.30.00-КТН-102−1-05. Методика расчёта на прочность и долговечность труб с коррозионными дефектами потери металла.
- РД-23.040.01-КТН-478−06. Методика расчета на прочность и долговечность труб и сварных соединений с сочетаниями (комбинациями) дефектов стенки трубы, дефектов геометрии, дефектов сварных швов.
- РД-23.040.01-КТН-479−06. Методика расчёта на прочность и долговечность труб с дефектами типа «трещина», «расслоение».
- Родомакин А.Н. Совершенствование технологий монтажа нефтепромысловых труб без применения сварки. Автореф.. канд. техн. наук, 2010 г., Уфа: ГУП «ИПТЭР» РБ.
- Рыкалин H.H. Тепловые основы сварки. Ч. 1. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1947.-272 с.
- Сабиров У.Н. Разработка методов оценки работоспособности трубопроводов для перекачки широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Автореф. канд. техн. наук. Москва, 1999.
- СНиП 2.05.06−85*. Магистральные трубопроводы.
- СНиП II-6−74. Нагрузки и воздействия (заменены на СНиП 2.01.07−85).
- СНиП Ш-42−80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ.
- СП 34−116−97. Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов.
- Султанов М.Х. Система обеспечения надежности магистральных неф-тепродуктопроводов при снижении несущей способности линейной части. Автореф. докт. техн. наук. Уфа, 2005. — 46 с.
- Технический отчет по обследованию технического состояния МНПП «Куйбышев Брянск» на участке 329 — 434 км. — М: ООО «НПП Тех-носфера-МЛ», 2007.
- Технический отчёт о выполнении работ по комплексному обследованию коррозионного состояния нефтепродуктопровода МНПП «Рязань-Тула-Орёл», отвод на Калужскую нефтебазу, 0−124 км, 2 нитки ППС «Плавск». М.: НПП «Техносфера-МЛ», 2009. 215 с.
- Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1975. -576 с.
- Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1966. -512 с.
- ТУ 33−101 524 Широкая фракция легких углеводородов
- Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. — М. Наука,. 1974. 559 с.
- ФЗ № 7. Федеральный закон «Об охране окружающей среды».
- ФЗ № 68. Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
- ФЗ № 116. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
- Шаммазов A.M., Зарипов P.M., Чичелов В. А., Коробков Г. Е. Расчет магистральных газопроводов в карстовой зоне // Уфа: Гилем, 1999. — 213 с
- Шмаков В.А. Разработка элементов управления безопасностью магистральных нефтепродуктопроводов по результатам внутритрубной диагностики. Автореф.. канд. техн. наук. Уфа, 2007. — 26 с.
- Шуланбаева Л.Т. Локальные тепловые воздействия на действующий трубопровод // Энергоэффективность. Проблемы и решения. Матер, научн.-практ. конф. 20−23 окт. 2009 г. Уфа, 2009. — С. 94−95.
- Шуланбаева Л.Т., Гумеров А. Г., Климов ИВ., Сунагатов М. Ф. Решение проблемы защиты магистральных газопроводов от стресс-коррозии // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. -2009. -Вып.4 (78).-С. 67−73.
- Шуланбаева Л.Т., Родомакин А. Н., Гиззатуллин P.P. Особенности дефектоскопии и ремонта старых трубопроводов, содержащих подкладные колыша// Энергоэффективность. Проблемы и решения. Матер. научн.-практ. конф. 23 окт. 2008 г. — Уфа, 2008. С. 99−103.
- Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений / Б. С. Касаткин, А. Б. Кудрин, JI.M. Лобанов и др. Киев: Наукова Думка, 1981.-584 с.
- Miller S.E., Gardiner М.А., Ward C.R. In-line inspection detects early cracking on Canadian crude-oil line // Oil and Gas J. 1998. 28/IX. — Vol. 96. — № 39. — P. 90−95. ВТД
- Nitchell J.L. Smart pigs getting smarter to meet operator demands // Pipe Line and Gas Industry. 1996. VI. — Vol. 79. — № 6. — P. 37−41. ВТД
- Public Inquiry Concerning. Stress Corrosion Cracking on Canadion Oil and Gas Pipeling. MH-2−95 Report the Inquiry. November, 1996. National Energy Board. KPH
- Recent pipeline technologies improve efficiency // Oil and Gas J. Vol. 98. -№ 38. — P. 62−68. ВТД