ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ условий работы магистральных трубопроводов в эксплуатации из "Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов" В соответствии с п. 1.1.4 нагруженность трубопроводов и их элементов в процессе эксплуатации имеет сложный характер, зависящий от многих факторов. В общем случае на трубу действуют усилия, указанные на рис. 1.11. [c.210] Считается, что подземные магистральные трубопроводы, как правило, работают при стационарном режиме однако при пусках и остановках, с изменением температуры транспортируемого продукта и окружающей среды трубопроводные системы, работающие в условиях самокомпенсации деформаций, подвергаются воздействию повторных циклических термомеханических нагрузок. В наибольщей степени циклическому нагружению подвергнуты трубопроводы, транспортирующие жидкие продукты. Циклическому воздействию окружающей среды подвергаются открытые участки трубопроводов. На эти участки могут воздействовать также кратковременные нагрузки — ветровые, от массы снега и льда и т.п. Кроме того, трубопроводы компрессорных и насосных станций испытывают воздействие вибрационных нагрузок от работающих перекачивающих агрегатов и от аэрогидродинамических воздействий потоков жидкостей и газов. Количественно циклическая нагруженность трубопроводов пока изучена недостаточно. [c.211] Эксплуатационными факторами, определяющими прочность, являются максимальные уровни и цикличность давления, температура, поперечно-продольная деформация системы грунт — труба . [c.211] Как показывает практика, обеспечение статической прочности трубопроводов при действии только внутреннего давления не исключает возможности их разрушения при эксплуатации от воздействия других факторов. Считается, что начальный уровень прочности и конструктивной надежности у газо- и нефтепроводов одинаковый, а эксплуатационные условия существенно различны [63, 64]. [c.211] 198] на основе диспетчерских данных и диаграмм постоянной записи рассматривалось изменение цикличности температуры, давления в газо- и нефтепродуктопроводах. [c.211] Неустановившееся движение нефти обусловлено включением и выключением насосных агрегатов, наличием сосредоточенных отборов и ответвлений, изменением положения рабочих органов запорных задвижек, обратных клапанов, изменением плотности перекачиваемого продукта [26, 32, 34, 49, 89]. [c.213] Для выявления условий нагруженности и поврежденности магистральных трубопроводов с учетом стадий зарождения и развития дефектов проведен статистический анализ внутреннего давления, температуры, величины и места потери устойчивости. [c.213] Параметры циклического нагружения от внутреннего давления в нефтепродуктопроводах определялись по результатам анализа причин остановок и их числа. Обследовали газо- и нефтепроводы районов Западной и Северо-Западной Сибири. Далее рабочие параметры магистральных трубопроводов рассматривали на основе изучения диспетчерских карт, в которых запись давления, температур, расхода и т.д. проводится с интервалом 2 ч. [c.213] Из анализа гистограммы следует, что на каждой станции отмечается значительное число колебаний, отличающихся от среднего давления. Так, для НС-47 среднее значение давления составляет 3,55 МПа, давление из интервала 3,3-4,2 МПа — 56 %, из интервала 4,2-5,1 МПа — 42 %, 0,1-3,3 МПа — 2 %. Для НС-8 давление из интервала 4,5-5,1 МПа (среднее давление 3,68 МПа) составляет 70,8 % общего числа наблюдений, давление из интервала 2,1-3,6 МПа — 72 %, а давление из интервалов 3,6-4,5 и 5,7 МПа — 21,3 %. Большие отклонения от среднего в сторону уменьшения редки и составляют 0,7 %, средние и небольшие отклонения — порядка 28,5 %. [c.215] Режим работы НС существенно меняется в течение года. Все гистограммы имеют левую асимметрию. [c.215] По критерию Колмогорова гипотеза в большинстве случаев принималась, в то время как по критерию Пирсона она иногда отвергалась. [c.216] НОСЯТСЯ они к области малых перепадов, вполне можно пользоваться этой моделью. [c.217] Критерий Пирсона не подходит по причине того, что частоты больших амплитуд в получаемой модели оказываются значительно меньше эмпирических. Отклонения частот не превышают максимального отклонения, но слагаемые (т,- - т )2/т становятся большими, величина в целом оказывается большой, на основании чего гипотеза отвергается. [c.217] Приведенный выше анализ показывает, что модель распределения по Вейбуллу занижает частоты больших амплитуд. Корректировка амплитуд максимальной величины должна проводиться на основе анализа остановок станций. [c.217] На последнем этапе более полный анализ отклонений внутреннего давления проводился по схеме двухмерной схематизации методом размахов. Для коррекции числа циклов изучались диаграммы давления на выходе и приеме НС (рис. 1.20). [c.217] Для доказательства того, что характер циклического нагружения в нефтепроводе сохраняется стабильным на достаточно большой протяженности, была сопоставлена запись давления в четырех и более точках нефтепровода. Анализ показал неизменность характера возмущений на трех и более станциях. [c.218] Риагп+i — Давление нагнетания передающей и принимающей станций Р т, i exn+i — давление на выходе последовательных станций. [c.218] Во время эксплуатации возможно изменение температуры стенки трубопровода по причине сезонных и суточных колебаний температуры окружающей среды. Цикличность температуры, как и цикличность давления, вызывает возникновение переменных напряжений и деформаций, что существенно меняет статическую схему нагружения, вызывает образование и разрушение гофров, кольцевых швов и развитие различного рода дефектов. [c.220] Для определения цикличности температуры в газопроводе проводился анализ диспетчерских данных трубопроводов районов Западной Сибири с интервалом 2 ч. Частота изменения температур на выходе компрессорной станции мала, поэтому анализ изменения цикличности с интервалом 2 ч достаточно полно отображает температурную картину трубопровода. [c.220] На рис. 1.22 показана связь изменения температуры выхода (КС .,) и входа (КС ) последовательных (КС2 ) компрессорных станций, которая свидетельствует о приемлемости данного подхода учета цикличности для линейной части. Из гистограмм следует, что в течение месяца возможно значительное изменение температуры газа на контрольном пункте. [c.220] Вернуться к основной статье