WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Случайный процесс нагружения схематизирован с целью получения функции распределения величины размаха давлений по числу циклов.

Например, по результатам расчета суммарного эквивалентного числа циклов нагружения установлен для конденсатопровода Оренбург – Салават – Уфа в среднем 21 цикл нагружения в год при эквивалентном размахе давлений 0…6,6 МПа.

Расчетные значения разрушающих давлений по модифицированным формулам Баттеля не превысили фактических величин давлений разрушения при испытаниях. Наибольшее отличие расчетных от фактических значений разрушающего давления получено для дефектов типа расслоения – от 17,7 до 40,3 %, что свидетельствует о большом запасе при моделировании прямоугольным дефектным слоем металла стенки дефектных участков с металлургическими расслоениями, наклонных к оси трубы. Дано обоснование введения поправочного коэффициента в расчетную модель Баттеля и доказана возможность подконтрольной эксплуатации подобных дефектных участков труб при условии соблюдения требований действующих технологических регламентов эксплуатации газоконденсатопроводов. Результаты натурных испытаний и уточненных расчетов позволили обоснованно продлить срок службы участков трубопроводов, имеющих металлургические дефекты типа расслоения.

Четвертая глава посвящена разработке новой классификации по степени опасности дефектов трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды.

На основании комплекса металлографических исследований, накопленного опыта компьютерного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии, а также данных расчетов и результатов гидравлических испытаний дефектных труб, выявленных в результате внутритрубной дефектоскопии, разработана трехбалльная классификация дефектов в зависимости от природы их происхождения и запаса прочности. Дефекты классифицированы по запасу несущей способности труб как опасные, потенциально опасные и неопасные.

Для трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, опасными являются поверхностные дефекты с остаточной толщиной стенки трубы менее 40 % от толщины стенки и с запасом прочности относительно разрушающего давления менее чем для потенциально опасных дефектов.

Опасные дефекты требуют срочного ремонта трубопровода.

Потенциально опасные дефекты – дефекты, не входящие в категорию опасных, но размеры которых превышают требования действующих нормативно-технических документов. Для этих дефектов требуются наружное обследование и ремонт по техническому состоянию.

Неопасные дефекты не снижают несущей способности труб и не требуют наружного обследования и ремонта. К ним относятся поверхностные аномалии металла труб, металлургические дефекты, допустимые требованиями нормативно-технической документации.

Разработаны критерии оценки опасности дефектов. Безопасность дефектного участка трубопровода обеспечивается при соблюдении условия Р N ·Р, или N Р / Р. Коэффициент запаса прочности для трубопрораз 1 раб 1 раз раб водов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, составляет:

- для опасных дефектов N (0,6·N + 0,4);

1 доп - для потенциально опасных (0,6·N + 0,4) < N < N ;

доп 1 доп - для неопасных дефектов N N, 1 доп где N – проектный коэффициент запаса прочности;

доп Р – разрушающее давление, МПа;

раз Р – фактическое рабочее давление, МПа.

раб На рисунке 4 представлены данные о количестве дефектов, подлежащих вырезке по предложенной трехбалльной классификации в сравнении с результатами ранжировки дефектов по классификации ВНИИНефтемаша.

Предложенный подход к классификации дефектов позволил существенно сократить объемы ремонтных работ.

Cтарая классификация Старая классификация 75 Новая классификация Новая классификация К о л и ч е ст в о д е ф ек 2(I) 2(II) 2(III) 3(I) 3(II) 6(I) 6(II) 8(I) 8(II) 10 12 14 Трубопроводы Рисунок 4 – Изменение количества дефектов, подлежащих вырезке по предложенной трехбалльной классификации Выявлены и экспериментально установлены отличительные признаки водородных расслоений от металлургических расслоений металла труб, которые заключаются в том, что у водородных расслоений отношение длины к величине их раскрытия составляет 5…60, тогда как для металлургических расслоений это отношение достигает 40…300, т.е. значительно меньше. Кроме того, для водородных расслоений характерно наличие на внутренней и наружной стенках труб язвенной коррозии металла.

Исследования многочисленных вырезанных дефектных участков трубопроводов позволили заключить, что более 80 % дефектов, идентифицированных как эксплуатационные водородные расслоения, являются металлургическими расслоениями и неметаллическими включениями.

По результатам анализа данных ультразвуковой внутритрубной дефектоскопии и фрактографических исследований дефектных участков трубопроводов установлено, что в местах наличия неметаллических включений при наводораживании возникают взаимодействующие между собой основные водородные расслоения – микрорасслоения, лежащие в одной или нескольких плоскостях, параллельных поверхности стенки трубы и оканчивающихся ступенчатым микрорасслоением, приближающимся к внутренней или наружной поверхности трубы.

Основными отличительными признаками водородных расслоений, обусловленных неметаллическими включениями, являются наличие по контуру основного дефекта ступенчатых расслоений, приближающихся к внутренней или внешней поверхности трубы; присутствие на поверхности трубы в области водородного расслоения следов коррозии или утонения стенки; возникновение, в случае протяженных водородных расслоений (более 100 мм), разрушений стенки трубы над центральной частью расслоения.

Разработана методика идентификации дефектов типа водородное расслоение.

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан стандарт организации ООО «Газпром добыча Оренбург» СТО 0-13-2006 «Методика оценки потенциальной опасности и остаточного ресурса трубопроводов, имеющих коррозионные поражения и несплошности в сварных швах и основном металле, выявленные при внутритрубном контроле». Расчет экономического эффекта от внедрения разработанного стандарта проводился на стадии его реализации. Суммарный экономический эффект от внедрения составил 7 млн рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Установлено, что частота отказов газоконденсатопроводов составляет 1,310-3 год-1 и находится в пределах, характерных для фактических величин отказов газотранспортных трубопроводных систем.

Для обеспечения дальнейшего безопасного функционирования газоконденсатопроводов обоснована необходимость комплексного решения вопросов диагностики, испытаний труб, бывших в эксплуатации, идентификации дефектов, оценки степени их опасности и выполнения ремонтных работ по техническому состоянию.

2. Разработаны математическая модель изменения с течением времени коррозионной ситуации и методика прогнозирования роста коррозионных дефектов на газоконденсатопроводах.

3. По результатам неразрушающего контроля, стендовых гидравлических испытаний труб, бывших в эксплуатации и анализа полученных результатов разработаны критерии оценки фактического технического состояния труб с дефектами, необходимые для обоснования продления сроков службы газоконденсатопроводов.

Доказано, что расчетные значения разрушающих давлений по модифицированным формулам Баттеля не превышают фактических величин давлений разрушения при испытаниях. Наибольшее отличие расчетных от фактических значений разрушающего давления получено для дефектов типа расслоение – от 17 до 40 %, что свидетельствует о большом запасе при моделировании прямоугольным дефектным слоем металла стенки труб с металлургическими расслоениями, наклонных к оси трубопровода.

4. По результатам внутритрубной диагностики, лабораторных исследований металла и стендовых испытаний труб, бывших в эксплуатации, разработана новая трехбалльная классификация по степени опасности дефектов трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, необходимая для организации и планирования ремонтных работ по техническому состоянию.

5. По результатам внутритрубной ультразвуковой диагностики, наружного контроля и фрактографических исследований дефектов типа расслоение металла труб выявлены и обоснованы отличительные признаки металлургических и водородных расслоений, необходимые для их идентификации, выявления природы разрушения и принятия предупредительных мер.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:

1. Резвых В.А. Результаты проведения межведомственных испытаний отечественного магнитного снаряда-дефектоскопа ДМТ-1200 нового поколения. // Матер. Междунар. научн.-техн. семинара. Оренбург, 1997. - М.: ИРЦ Газпром, 1998. - С. 124-129.

2. Полозов В.А., Резвых А.И., Резвых В.А. Оптимизация технического обслуживания магистральных трубопроводов на основе данных внутритрубной инспекции // Матер. Междунар. научн.-техн. семинара. Оренбург, 1997. - М.:

ИРЦ Газпром, 1998. - С. 68-75.

3. Резвых А.И., Полозов В.А., Резвых В.А., Бычков В.Б. Анализ результатов комплекса диагностических работ на объектах магистрального транспорта предприятия «Оренбурггазпром» и проблемы контроля герметичности трубопроводов в опасных местах // Матер. Междунар. научн.-техн. конф.

Оренбург, 1999. - С.160-169.

4. Резвых В.А. Сравнительный анализ комплексов внутритрубной диагностики, разработанных и внедренных ПО «Спецнефтегаз» // Матер. Междунар. научн.-техн. конф. Оренбург, 1999. - С. 229-233.

5. Резвых В.А. Итоги работы УЭСГ ООО «Оренбурггазпром» по эксплуатации линейной части газопродуктопроводов и ГРС за 2002 г. // Матер. отраслевого совещания. Валдай, 2003. - М.: ИРЦ Газпром, 2004. - С. 109-112.

6. Резвых В.А. Организация работ и проведение ремонта на конденсатопроводах УЭСП ООО «Оренбурггазпром» // Сб. докл. научн.-практ. конф. молодых специалистов ООО «Оренбурггазпром». Оренбург, 2005. - С. 169-175.

7. Резвых В.А., Чирков Ю.А., Кушнаренко Е.В. Методика испытания натурных образцов труб, контактирующих с сероводородсодержащей средой // Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург, 2006. - № 2 (52). - С. 152-155.

8. Ахметов В.Н., Резвых В.А., Носов И.Н. Состояние подводных переходов через реки Урал и Каргалка по результатам приборных обследований // Научно-практический журнал «Промышленная безопасность». - Оренбург, 2006. - Ноябрь-декабрь. - С. 44-47.

9. Швец А.В., Щепинов Д.Н., Ягодкин В.А., Резвых В.А. Оценка сходимости результатов внутритрубной дефектоскопии и наружного обследования дефектов в шурфах ООО «Оренбурггазпром» // Научно-практический журнал «Промышленная безопасность». - Оренбург, 2006. - Ноябрь-декабрь. - С. 24- 26.

10. Резвых В.А., Степанов С.А. Методы ремонта подводных переходов через малые реки // НТЖ «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе». - М.: ВНИИОЭНГ, 2007. - № 3. - С. 38-41.

11. Ахметов В.Н., Резвых В.А., Кушнаренко В.М., Чирков Ю.А. Стенд для натурных гидравлических испытаний труб и трубных катушек с различными дефектами // НТЖ «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе».

- М.: ВНИИОЭНГ, 2007. - № 3. - С. 36-38.

Фонд содействия развитию научных исследований.

Подписано к печати 10.10.2008 г. Бумага писчая.

Заказ № 457. Тираж 100 экз.

Ротапринт ГУП «ИПТЭР». 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

Pages:     | 1 | 2 ||






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