Обеспечение безопасной эксплуатации подводных переходов магистральных нефтепроводов

Работа состоит из 93 страниц, 12 таблиц, 8 рисунков, 99 источников литературы. Демонстрационный материал – 11 слайдов Microsoft PowerPoint.

Ключевые слова: магистральный трубопровод, подводный переход, условия эксплуатации, безопасность, надежность, напряженно-деформированное состояние, упругая линия.

Цель работы - повышение безопасности эксплуатации и надежности работы подводных переходов на основе усовершенствования методов расчета реальных напряжений и оценки взаимосвязи параметров упругой линии с действующими нагрузками, в том числе, не учитываемыми в процессе проектирования.

Практическая значимость - полученная зависимость максимальной величины напряжения изгиба от геометрических параметров перехода и работоспособности баластировочного оборудования позволяет эксплуатирующим организациям определить условия эксплуатации, при которых условие прочности может быть нарушено.

Введение 7

1 Обзор исследований по оценке надежности подводных переходов магистральных трубопроводов и методам оценки их НДС

1.1 Фактическая надежность подводных переходов

1.2 Реальные условия эксплуатации, методы ремонта, появление криволинейных участков на подводных переходах

1.3 Математические модели расчета напряженно-деформированного состояния подводных переходов. Нормативные нагрузки

1.4 Учет реальных условий эксплуатации в существующих математических моделях расчета НДС

2 Разработка математической модели расчет НДС подводных переходов с учетом условий эксплуатации

2.1 Выбор математической модели

2.2 Расчет компонент тензора напряжений

2.3 Математическая модель статической деформации и НДС подводных переходов

2.4 Выводы

3 Исследование влияния конструкционных и режимных параметров, а также условий эксплуатации на НДС подводных переходов

3.1 Исследование влияния длины, глубины, диаметра и давления на НДС перехода

3.2 Исследование влияния продольной силы, связанной с движением транспортируемого потока

3.3 Исследование влияния условий закрепления

3.4 Исследование влияния условий эксплуатации и геометрических параметров

Заключение

Список использованных источников

1. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость. -М.: Недра, 1991. - 287 с.

2. Бабин Л.А., Быков Л.И., Волохов В.Я. Типовые расчеты по сооружению трубопроводов. –М.; Недра, 1979. - 176 с,

3. Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. -М: Стройиздат, 1982. - 448 с.

4. Бердичевский В.Л. Вариационно-асимптотический метод построения теории оболочек н стержней. - Автореферат дис.докт.ф.-м.наук. -М., 1981. - 45 с.

5. Бородавкин П.П. Подземные трубопроводы, -М.г Недра, 1973, - 304 с.

6. Бородавкин П,П., Березин В,Л. Сооружение магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1987. - 472 с.

7. Бородавкин П.П., Березин ВЛ ,Шадрин О. Б. Подводные трубопроводы. -М.; Недра, 1979.-415 с.

8. Бородавкин П.П., Ким Б.И. Охрана окружающей среды при строительстве н эксплуатации магистральных трубопроводов- -М; Недра. 1981,- 160 с.

9. Бородавкин П.П., Синюков А.М. Прочность магистральных трубопроводов. -М-: Недра, 1984, - 245 с.

10. Бурдун Г.Д. Справочник по Международной системе единиц. -М.: Издательство стандартов, 1977, - 232 с.

11. Бутусов Д.С, Исследование пульсации потока в технологических трубопроводах компрессорных станций магистральных газопроводов. Автореферат дис.канд.техн.наук. -М„ 2000. - 21 с.

12. Васин Е.С. Оценка технического состояния магистральных нефтепроводов по результатам диагностического контроля //ТТН, 1996, № 4. - с.2б.

13. Веселовский Р.А., Значков Ю.К., Забела К.А. Ремонт нефтепроводов с помощью клеев. -М.: ВНИИОЭНГ, 1975.

14. Василенко С.С Исследование работы центробежных насосов магистральных нефтепроводов в режимах малых подач. Автореферат дис.канд.техн.наук, -М., 2000. - 18 с.

15. Гернштейн М.С. Динамика магистральных трубопроводов, -М.: Недра, 1992. - 283 с.

16. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

17. ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

18. Гурьянов В.В. Оценка влияния вибрационных и коррозионных процессов на несущую способность технологических трубопроводов Автореферат дис.канд.техн.наук. -М, 2003. - 23 с.

19. Гузь А.Н. Основы трехмерной теории устойчивости деформируемых систем. -К.: Высш.шк, 1986. - 511 с.

20. 3абела К.А. Ремонт подводных нефтепроводов в зимнее время. -М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - 53 с.

21. Зарипов Д М. Математическое моделирование динамики трубопровода под действием волн давления в транспортируемой жидкости. - Автореферат дис.канд.ф.-м.наук. -Стерлитамак, 2006. - 19 с.

22. Иванцов О.М. Надежность и безопасность магистральных трубопроводов России //ТТН, 1997, № 10. - с.26.

23. Иванцов О.М., Харионовский В.В., Черний В.П. Сопоставление методик расчета магистральных трубопроводов по нормам России, США, Канады и европейских стран. - М-: ИРЦ Газпром, 1996. - 51 с.

24. Ильюшин A.A. Механика сплошной среды. –М.; Изд-во Моск. ун-та, 1978.-287 с.

25. Ингульцов C.B. Собственные и вынужденные колебания разветвленных трубопроводных систем энергетических установок. Автореферат дис.канд.техн.наук. - Харьков, 1981. - 21 с.

26. Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах, РД 39-110-91, Миннефтепром СССР,

27. Инструкция по обследованию технического состояния подводных переходов магистральных трубопроводов. РД 39.30- I060-S4. Миннефтегазпром СССР.

28. Инструкция по проведению диагностического обследования (паспортизации) надземных технологических трубопроводов обвязок нагнетателей ГПА. -М-: ОАО "Газпром", 2000 г. - 57 с.

29. Ким Д.Х., Кононов С.В., Скибо В. и др. Оценка надежности подводных переходов магистральных нефтепроводов //ТТН, 1997, № 12. - с.15-19.

30. Кирнос В.И., Сабитов В.Я., Сабиров У.Н. Особенности ликвидации аварий на подводных переходах в зимних условиях //ТТН. 1999, № 4, - с. 12¬17.

31. Колтунов М.А., Васильев Ю.Л., Черных В.А. Упругость и прочность цилиндрических тел, -М: Высш.школа, 1975. - 526 с.

32. Курганова И.Н., Окопный Ю.А., Радии В.М. Устойчивость и закритические деформации подземного газопровода //Проблемы ресурса газопроводных конструкций //ВНИИГАЗ. - М 1995. - с.73-83.

33. Лышенко Л.З., Бисярнна О.М. Технические средства ремонта подводных нефтепроводов, -М: ВНИИОЭНГ, 1986. -45 с.

34. Малютин А.М., Маматкулов А.А., Доляков В.А. Применение регрессионного анализа для расчета напряжения подводного перехода, выполненного с использованием гнутых вставок //НТС "Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт", № 4, 2004. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004 г, - с.49-53.

35. Маматкулов А.А. Причина выпучивания участков подводных переходов магистральных трубопроводов / Сборник научных трудов "Материалы научно-технической конференции 17-21 апреля 2006 года"- В 3-х частях, УГТУ. г. Ухта, 2006. - с.235-238.

36. Маматкулов А.А., Поляков В.А. Выпучивание трубопровода на участке подводного перехода под действием транспортируемого потока //Доклады 3-й Международной конференции "Обслуживание и ремонт газонефтепроводов", Российская Федерация, г.Сочи, 2-7 Октября 2006 года. - М-: ИРЦ Газпром, 2006, с, 211-214.

37. Маматкулов А.А., Поляков В.А. Математическая модель деформации переходов трубопроводов через водные преграды //НТС "Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт", № 2, 2004, - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004 г. - с.13- 17.

38. Маматкулов Л.А., Поляков В.А. Математическая модель статической деформации подводных переходов трубопроводов //НТС "Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт", № 1, 2004. - М.: РГУ нефти и гам им И М Губкина, 2004 г. - с.42- 47.

39. Маматкулов А.А., Поляков В.А. Особенности расчета и оценки состояния открытых участков подводных переходов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, №11, 2005. - с.31-32,

40. Методика определения опасности повреждений стенки труб магистральных нефтепроводов по данным обследования внутритрубными дефектоскопами. –М.; АК "Транснефть", 1997, - 25 с.

41. Методика оценки фактического положения и состояния подземных трубопроводов- -М.; ВНИИГАЗ, 1992. - 53 с.

42. Методика расчета предельно допустимых давлений в подводных переходах эксплуатируемых нефтепроводов. РД 39-30-1090-84 Миннефтепром СССР.

43. Методические рекомендации по оценке работоспособности трубопроводов с дефектами овализации. -М.: ВНИИГАЗ, 1996. - 34 с.

44. Методические рекомендации по расчетам конструктивной надёжности магистральных газопроводов. – М.: ИРЦ Газпром, 1997. - 126 с.

45. Нестеров И.М. О новых трубах и не только //ТТН, 2006, № 5. - с.24.

46. Нормы вибрации трубопроводов технологического газа КС с поршневыми газоперекачивающими агрегатами. -М.; ВНИИГАЗ, 1993.

47. Нормы вибрации трубопроводов технологического газа компрессорных станций с центробежными нагнетателями, - М.: Мингазпром, 1985.

48. Нормы вибрации трубопроводов технологического газа КС с центробежными нагнетателями. –М.: ВНИИГАЗ, 1994.

49. Нормы пульсации давления технологического газа в трубопроводах компрессорных станций с полнонапорными центробежными нагнетателями. - М.: ВНИИГАЗ, 1993.

50. Овчинников В.Ф. Математическое моделирование динамики пространственных трубопроводных систем. Автореферат дис.докт.техн.наук, - Нижний Новгород, 2002. - 36 с.

51. Петушков В.А. О динамике и прочности трубопроводных систем при сейсмических воздействиях // Проблемы прочности. - 1986. № 10. - с. 94¬102.

52. Писаревский В.М., Поляков В.А., Прохоров А.Д. Основы технической диагностики, Ч.II. Основы вибрационной диагностики роторных машин. –М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000 г - 142 с.

53. Писаревский В.М., Поляков В.А., Прохоров А.Д., Черняев В.Д., Челинцев С.Н. Основы технической диагностики. Часть 1. - М.: ГАНГ, 1996. -90 с.

54. Поляков В.А. К оценке напряжений изгиба, вызванных изменением положения трубопровода в траншее //Труды Второй Международной конференции "ЭНЕРГОДИАГНОСТИКА и CONDITION MONITORING". Т.4. "Эксплуатация и ремонтное обслуживание магистральных трубопроводов". Часть 2. Москва, 12-16 октября 1998 г, -М.: ИРЦ Газпром, 1999, с,59-62.

55. Поляков В.А. Параметрический резонанс в транспортирующих нефть и газ трубопроводных системах // НТС "Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатации, ремонт", № 3, 2000. -М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000 г. - с.44-50.

56. Поляков В.А. Разработка методики нормирования вибрации трубопроводов больших диаметров с целью повышения их надежности. - Автореферат дис.канд.техн.наук. –М.: 1989, - 19 с.

57. Поляков В.А. Разработка методологии расчета и оценки процессов деформации технологических трубопроводов в условиях снижения несущей способности. Автореферат дис.докт.техн.наук, -М., 2003. - 46 с,

58. Поляков В.А. Специфика проявления общих законов движения в процессах деформации технологических трубопроводов //НТС "Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт", № 3. 2001 М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001 г – с.87-92.

59. Постнов В.А., .Хархурим И-Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. -Л.: Судостроение, 1974. - 367 с.

60. Правила технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, РА 39-0-114 - 78. Миннефтегазпром СССР,

61. Рекомендации по оценке несущей способности участков газопроводов в проектном положении / В.В. Харионовский и др. –М.; ВНИИГАЗ, 1986. - 44 с,

62. Руководство по анализу результатов внутритрубной инспекции и оценка опасности дефектов, ВРД 39-1.10-001-99. -М.: ОАО "Газпром", 1999 г. - 17 с,

63. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов, -М.: Мир, 1979.-392 с.

64. Седов Л.Л. Механика сплошной среды. T.L -М.: Наука, 1976. - 536 с.

65. СП 36.13330 – 2012. Магистральные трубопроводы.

66. СП 36.13330 – 2012. Магистральные трубопроводы.

67. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теории упругости, -М.: Наука, 1979. - 560 с,

68. Толоконников Л.А. Механика деформируемого твердого тела. -М.; Высш.школа, 1979. - 318 с.

69. Федорович ЕЛ., Фокин Б.С., Аксельрод А.Ф., Гольдберг Е.Н. Вибрации элементов оборудования ЯЭУ. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 168 с.

70. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1986. - 512 с.

71. Харионовский В.В. Надежность и ресурс газопроводов. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2000. - 467 с,

72. Харионовский В.В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях, - М.: Недра, 1990. - 180 с.

73. Чепурский В.Н., Забела К.А., Москвич В.М. Система диагностики и прогнозирования состояния подводных нефтепроводов в АО "Сибнефнепровод» //ТТН, 1996, №2. - с. 13-18.

74. Черняев В.Д., Забела К.А. Ликвидация аварий на подводных трубопроводах //ТТН, 1995, №№ 2,3,5,6.

75. Черняев В.Д., Забела К.А., Москвич В.М. Оптимизация затрат на информационное обеспечение ТОР подводных переходов магистральных нефтепроводов //ТТН, 1997, № 10. - с.4.

76. Черняев В.Д., Черняев К.В., Березин В.Л., Стеклов О.И., Васнльев Г.Г. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 1997. -517 с.

77. Шаммазов А.М., Мугаллимов Ф.М., Нефедова Н.Ф. Подводные переходы магистральных нефтепроводов. -М.: ООО "Недра-Бизнес центр". 2000. -237 с.

78. Шутов В.Е., Васильев ГХ., Горяинов Ю.А., Прохоров А.Д., Чугунов Л.С Механика грунтов. –M.: Изд-во "ЛОРИ", 2003. - 128 с,

79. Яковлев А.Я. Разработка методов обеспечения устойчивости участков газопроводов, пересекающих малые водные преграды. Автореферат дис.канд.техн.наук. -М.: 2001. - 23 с.

80. Яковлев Е.И., Куликов В.Д., Шибнев А.В., Поляков В.А., Ковалевич Н.С., Шарабудинов Ю.К. Моделирование задач эксплуатации систем трубопроводного транспорта. -М.: ВНИИОЭНГ. 1992. - 358 с.