WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Вер{U2 > 0}= f (U2 )dU2, (33) P rср 5 3 U2 = 4 P2 q4 E J F -tEF + (0,5 - µ) F. (34) h После определения статистических характеристик случайных величин, входящих в зависимости (32) и (34), для исследуемого трубопровода получено:

mp = 1,4568 104 кН, = 0,01663104 кН, pкр кр = 0,0640 104 кН. (35) mp = 1,3104 104 кН, pэкв экв Перед оценкой общего уровня конструктивной надежности трубопровода по прочности и по устойчивости рассчитаны дисперсии перемещений исследуемого трубопровода (стержня), разбитого на n конечных элементов в предположении, что деформации в различных элементах образуют n случайных величин (что особенно справедливо для длительно эксплуатируемых систем). В результате сделаны выводы, что дискретизация трубопровода является более точной с учетом средних значений случайного процесса на конечных элементах, а также что увеличение числа КЭ (уточнение расчетной модели) вступает в противоречие с уточнением статистических материалов.

С учетом (35) была рассчитана вероятность безотказной работы по выбранному параметру устойчивости(эквивалентной осевой силе):

tР ()= е dt;

mp - mp kp экв = = 2,10;

2 + pkp pэкв Руст = 0,9714.

С учетом полученных значений напряжений с приемлемыми вероятностными характеристиками для расчета работоспособности трубопровода по прочности Рпр была использована вторая схема вычислений Руст по индексу надежности, принятым для расчета сценарием нагрузок.

Если прогибы конструктивно компенсируются и не составляют более 0,метра, то работоспобность по прочности составляет Рпр = 0,9898, а общий уровень работоспособности по прочности и по потере устойчивости Робщ = Рпр Руст = 0,9615.

Таким образом, количественный прогноз работоспобности магистральных трубопроводов по предлагаемым в данной работе моделям даст возможность уже на этапе проектирования принимать адекватные инженерные решения, обеспечивающие конструктивную надёжность нефтегазопроводов в сложных условиях эксплуатации Западной Сибири.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1.Сформирована концепция эксплуатационной надёжности нефтегазопроводов, длительное время эксплуатируемых в сложных условиях Западной Сибири. Для реализации данной концепции необходимо усовершенствовать существующие методики расчёта напряжённо деформированного состояния и устойчивости трубопроводов с учётом изменения их конструктивных параметров, наличия остаточных напряжений в металле стенки трубы и повреждений различных типов.

Результаты расчёта по данным методикам дают возможность адекватно оценивать работоспособность линейной части трубопроводов, рассматриваемую как система, в которой возможны два предельных состояния – по прочности и общей потери устойчивости, являющиеся событиями независимыми.

2. Разработана математическая модель расчёта напряжённо деформированного состояния трубопровода, реализуемая численным методом (методом конечных элементов), позволяющим учесть физическую нелинейность трубы и материала стенки трубы, количественно оценить взаимодействие конструкции с грунтами различных типов (водонасыщенными и мёрзлыми). Формализованы предельные неравенства для трубы и её локальных сечений, показано, что для каждого из этих предельных состояний (по прочности, по устойчивости, по деформации) можно определить область безотказной работы, являющейся мерой надёжности конструкции.

3. Разработаны методики расчёта устойчивости магистрального трубопровода, реализуемые как аналитическим методом, позволяющим рассчитать равновесные состояния трубы при изгибе для билинейной работы грунта, так и энергетическим (приближённым) методом, основанным на решении уравнений баланса системы при заданных формах упругой линии стержня (трубы) в слабых грунтах. Предложена модель оценки общего уровня конструктивной надёжности трубопроводов, учитывающая возможность достижения конструкцией нескольких предельных состояний.

4. На основе разработанных моделей и алгоритмов проведена оценка конструктивной надёжности (работоспособности) магистрального трубопровода по прочности и по устойчивости, на основе которой определён общий уровень работоспособности системы. Практическая реализация результатов проведённых исследований даёт возможность уже на стадии проектирования прогнозировать как изменение НДС металла стенки трубы, так и возможность потери устойчивости в слабых грунтах, что, в свою очередь, позволит принимать обоснованные решения по обеспечению эксплуатационной надёжности нефтегазопроводов Западной Сибири.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мясников В.А. Анализ разрушений магистральных нефтепроводов // НТС «магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство эксплуатация, ремонт». – М.: РГУ нефти и газа им.

И.М. Губкина, вып. 1, 2003. – С. 42-45.

2. Мясников В.А. Проблемы безопасности нефтепроводов при длительной эксплуатации // НТС «магистральные и промысловые трубопроводы:

проектирование, строительство эксплуатация, ремонт». – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, вып. 1, 2003. – С. 47-51.

3. Мясников В.А. Влияние негативных факторов эксплуатации на уровень ремонтных напряжений // НТС «магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство эксплуатация, ремонт». – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, вып. 2, 2004. – С. 32-39.

4. Мясников В.А. Критериальная оценка прочности трубопроводов, эксплуатируемых на слабонесущих грунтах // Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2004 г. – С. 49-53.

Подписано к печати Бум. писч. № Заказ №_ Уч. – изд. л._ Усл. печ. л._ Формат 60 84 1/Отпечатано на RISO GR 3750 Тираж 100 экз.

Издательство «Нефтегазовый университет» Тюменского государственного нефтегазового университета 625000, Тюмень, ул. Володарского, Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского,

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»