|
110 ВЫВОДЫ 1. Предложен подход для диагностического сопровождения технологических трубопроводных систем заключающийся: в прямом измерении основных параметров: пространственного положения, виброскоростей, эксплутационных напряжений, размеров дефектов, твердости стали; математическом моделировании системы для оценки прочности; разработки технических решений по обеспечению работоспособности конструкций. 2. Установлен эффект снижения уровня концентрации напряжений в дефекте в 1,2... 1,5 раза за счет учета пластических свойств стали и механизм подавления процессов трещинообразования в трубопроводе при использовании низколегированных сталей с пределом текучести 380...430 МПа и коэффициентом интенсивности напряжений 60 ... 150 МПа-м'д. 3. Разработаны алгоритмы и программные комплексы исследования собственных частот и форм колебаний для оценки низкои высокочастотных вибраций промысловых и технологических трубопроводов: акустических колебаний транспортируемых газа или нефти; механических колебаний трубы. Предложена вероятностная оценка для рассогласования собственных частот с целью исключения нежелательных динамических режимов нагружения трубопроводов. 4. Сравнительный анализ уровней статических и динамических напряжений показал, что динамические напряжения при проектировании составляют величину 1-3% от уровня статических, поэтому прочностная оценка трубопровода проводится традиционно. Для снижения влияния высокочастотных вибраций на работоспособность трубопроводной системы установлен допустимый предел амплитуды виброскоростей ~ 10 мм/с. |
напряжений с обязательным учетом упруго-пластических свойств трубной стали; впервые полученная универсальная регрессионная модель расчетного напряжения в вершине коррозионного дефекта в зависимости от базовых геометрических параметров дефекта: глубины, ширины и длины для имеющихся типоразмеров трубопроводов; теоретически установленный и экспериментально подтвержденный факт подавления процессов трещинообразования для трубопроводов при использовании низколегированных сталей с пределом текучести 380...430 МПа и коэффициентом интенсивности напряжений 60... 150 МПа-м1,2 в стандартных условиях; предложенная вероятностная оценка для рассогласования частот собственных колебаний транспортируемого газа (нефти) и трубы, исходя из нежелательности динамических нагрузок на трубопроводные системы с амплитудой виброскоростей более 10 мм/с. Практическая значимость работы состоит в решении задач, позволяющих: исследовать концентрацию напряжений в трубопроводных системах в зонах выявленных техническим диагностированием дефектов, отклонениях от проектных параметров трубопроводной обвязки и т.п.; давать рекомендации по ремонту отдельных элементов грубопроводных систем; оценивать прочность промысловых и технологических трубопроводов; разрабатывать технические мероприятия по повышению работоспособности трубопроводов: снижению уровня действующих динамических компонент напряжений и деформаций, использованию полимерных труб и демпферов, оптимальному конструктивному оформлению трубопроводной системы и т.п. Основные результаты работы в виде разработанных методических подходов непосредственно внедрены в практику проектирования и выводы 1. Предложен подход для комплексного диагностического сопровождения технологических трубопроводных систем заключающийся в прямом измерении основных параметров: пространственного положения, виброскоростсй, эксплутациоиных напряжений, размеров дефектов, твердости стали; математическом моделировании системы для оценки прочности; разработки технических решений по обеспечению работоспособности конструкций. Эти измерения и оценки позволяют получить полное представление о состоянии и положении трубопроводной системы. 2. Разработана универсальная регрессионная модель расчетного напряжения в вершине коррозионного дефекта в зависимости от базовых геометрических параметров дефекта для существующего диапазона типоразмеров трубопровода. Установлен эффект снижения уровня концентрации напряжений в 1,2-1,5 раза за счет учета пластических свойств стали и механизм подавления процессов трещинообразования в трубопроводе при использовании низколегированных сталей с пределом текучести 380-430 МПа и коэффициентом интенсивности напряжений 60-150 МПа • м1'2. 3. Разработаны алгоритмы и программные комплексы исследования собственных частот и форм колебаний для оценки низкои высокочастотных вибраций промысловых и технологических трубопроводов: акустических колебаний транспортируемых газа или нефти; механических колебаний трубы. Предложена вероятностная оценка для рассогласования собственных частот с целью исключения нежелательных динамических режимов нагружения трубопроводов. Результаты этих исследований и оценок позволяют обеспечить повышение эксплуатационной надежности трубопроводов. 100 4. Сравнительный анализ уровней статических и динамических напряжений показал, что динамические напряжения при проектировании составляют величину 1-3% от уровня статических, поэтому прочностная оценка трубопровода проводится традиционно. Для снижения влияния высокочастотных вибраций на работоспособность трубопроводной системы установлен допустимый предел амплитуды виброскоростей ~ 10 мм/с. 5. Предложена критериальная оценка прочности и остаточного ресурса трубопроводных систем, учитывающая комплекс внешних силовых факторов, фактическое пространственное положение трубопроводной обвязки, наличие дефектов, что позволяет оценить реальное напряженное состояние трубопроводов и оценить их несущую способность. 6. Результаты работы в виде отраслевых руководящих документов, критериальных оценок прочности и остаточного ресурса трубопроводов используются как для «сухопутных» газотранспортных сооружений в ОАО «Газпром», так и морских нефтегазоввых объектов в ОАО «Сахалинморнефтегаз», на арктическом шельфе (Байдарацкая губа) и Черном морс. 101 |