Автореферат дис. кандидата технических наук. Нижний Новгород: НГТУ,
2003. - 26 с.
Код cпециальности ВАК: 01.02.06 - "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"
Руководитель д.т.н., проф. В.М. Волков.
Актуальность темы
Протяженность магистральных газопроводов России составляет свыше 150 тысяч километров. Большинство из них находятся в эксплуатации 20.30 лет и приближаются к исчерпанию назначенного ресурса. Переход газовой отрасли от традиционного регламентного ремонтно - технического обслуживания газопроводов к эксплуатации по их техническому состоянию предусматривает развитие системы диагностического обслуживания и разработку расчетных методик оценки работоспособности, надежности и остаточного ресурса участков газопроводов, имеющих дефекты и повреждения, для принятия решения о выводе их из эксплуатации и проведении ремонта. Оценка состояния газопроводов, анализ безопасности их эксплуатации и ранжирование участков трубопроводов по срокам ремонта являются важной и актуальной задачей для газовой промышленности. В результате проведения внутритрубных обследований обнаруживаются дефекты поперечного сечения труб, вызванные механическими воздействиями нарушения формы поперечного сечения (наиболее распространенной из которых является овальность) и изменения геометрии стенки - утонение вследствие коррозионных и эрозионных процессов. Критерием вывода из эксплуатации того или иного участка газопровода является реальное его состояние, характеризуемое уровнем его надежности и остаточного ресурса. Исходя из этого, актуальной задачей является разработка моделей, комплекса алгоритмов, программного обеспечения и инженерных методик для определения надежности и оценки остаточного ресурса дефектных участков газопроводов. Насущность решения данной проблемы на современном этапе, помимо социальных и экологических факторов, обусловлена большой стоимостью замены или ремонта газопроводов. Ранжирование участков газопроводов по срокам их замены или ремонта позволяет минимизировать затраты эксплуатирующих предприятий, делает эти затраты сбалансированными и обоснованными. Актуальность вышеперечисленных задач обуславливает важность поиска методов их решения и позволяет избрать их в качестве темы для диссертации.
Цель и задачи исследований Целью диссертационной работы является разработка методик оценки надежности и остаточного ресурса участков газопроводов с дефектами типа овализации, поверхностными коррозионными и эрозионными повреждениями. На надежность и ресурс влияет множество факторов: конструктивных, технологических, эксплуатационных. В работе рассматривается влияние конструктивных и эксплуатационных факторов; исходя из этого для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: - построение механико-математических моделей для расчета надежности и проведения вероятностных оценок остаточного ресурса участков линейной части магистральных газопроводов с дефектами типа овализации и с поверхностными коррозионными и эрозионными повреждениями (далее -дефектных участков газопроводов); - построение алгоритмов и программного обеспечения для расчета надежности и проведения вероятностных оценок остаточного ресурса дефектных участков газопроводов; - отработка инженерных методик на базе построенных алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих оперативно оценивать надежность дефектных участков газопроводов и прогнозировать их остаточный ресурс. Научная новизна и основные защищаемые положения работы модели оценки надежности и остаточного ресурса применительно к дефектным участкам линейной части магистральных газопроводов; учет в моделях факторов: стохастичности механических свойств материала конструкции, воздействующих нагрузок вероятностного характера, случайности геометрии дефектов; методики оценки надежности и остаточного ресурса дефектных участков линейной части магистральных газопроводов. Практическая значимость Определяется: - предложенными алгоритмами расчета надежности и прогнозирования остаточного ресурса дефектных участков газопроводов; - разработанным программным обеспечением и методиками, которые могут использоваться в производственной практике предприятий газовой промышленности, организаций, осуществляющих диагностический контроль, а также в практике работы научно-исследовательских и проектных институтов.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-техническими программами каф "Строительная механика корабля и сопротивление материалов" НГТУ по темам: "Прогнозирование ресурса и надежности тонкостенных конструкций" (Программа по головному совету "Механика" при Минвузе РФ) и "Механика материалов и конструкций" (Федеральная целевая программа "Интеграция").
Код cпециальности ВАК: 01.02.06 - "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"
Руководитель д.т.н., проф. В.М. Волков.
Актуальность темы
Протяженность магистральных газопроводов России составляет свыше 150 тысяч километров. Большинство из них находятся в эксплуатации 20.30 лет и приближаются к исчерпанию назначенного ресурса. Переход газовой отрасли от традиционного регламентного ремонтно - технического обслуживания газопроводов к эксплуатации по их техническому состоянию предусматривает развитие системы диагностического обслуживания и разработку расчетных методик оценки работоспособности, надежности и остаточного ресурса участков газопроводов, имеющих дефекты и повреждения, для принятия решения о выводе их из эксплуатации и проведении ремонта. Оценка состояния газопроводов, анализ безопасности их эксплуатации и ранжирование участков трубопроводов по срокам ремонта являются важной и актуальной задачей для газовой промышленности. В результате проведения внутритрубных обследований обнаруживаются дефекты поперечного сечения труб, вызванные механическими воздействиями нарушения формы поперечного сечения (наиболее распространенной из которых является овальность) и изменения геометрии стенки - утонение вследствие коррозионных и эрозионных процессов. Критерием вывода из эксплуатации того или иного участка газопровода является реальное его состояние, характеризуемое уровнем его надежности и остаточного ресурса. Исходя из этого, актуальной задачей является разработка моделей, комплекса алгоритмов, программного обеспечения и инженерных методик для определения надежности и оценки остаточного ресурса дефектных участков газопроводов. Насущность решения данной проблемы на современном этапе, помимо социальных и экологических факторов, обусловлена большой стоимостью замены или ремонта газопроводов. Ранжирование участков газопроводов по срокам их замены или ремонта позволяет минимизировать затраты эксплуатирующих предприятий, делает эти затраты сбалансированными и обоснованными. Актуальность вышеперечисленных задач обуславливает важность поиска методов их решения и позволяет избрать их в качестве темы для диссертации.
Цель и задачи исследований Целью диссертационной работы является разработка методик оценки надежности и остаточного ресурса участков газопроводов с дефектами типа овализации, поверхностными коррозионными и эрозионными повреждениями. На надежность и ресурс влияет множество факторов: конструктивных, технологических, эксплуатационных. В работе рассматривается влияние конструктивных и эксплуатационных факторов; исходя из этого для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: - построение механико-математических моделей для расчета надежности и проведения вероятностных оценок остаточного ресурса участков линейной части магистральных газопроводов с дефектами типа овализации и с поверхностными коррозионными и эрозионными повреждениями (далее -дефектных участков газопроводов); - построение алгоритмов и программного обеспечения для расчета надежности и проведения вероятностных оценок остаточного ресурса дефектных участков газопроводов; - отработка инженерных методик на базе построенных алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих оперативно оценивать надежность дефектных участков газопроводов и прогнозировать их остаточный ресурс. Научная новизна и основные защищаемые положения работы модели оценки надежности и остаточного ресурса применительно к дефектным участкам линейной части магистральных газопроводов; учет в моделях факторов: стохастичности механических свойств материала конструкции, воздействующих нагрузок вероятностного характера, случайности геометрии дефектов; методики оценки надежности и остаточного ресурса дефектных участков линейной части магистральных газопроводов. Практическая значимость Определяется: - предложенными алгоритмами расчета надежности и прогнозирования остаточного ресурса дефектных участков газопроводов; - разработанным программным обеспечением и методиками, которые могут использоваться в производственной практике предприятий газовой промышленности, организаций, осуществляющих диагностический контроль, а также в практике работы научно-исследовательских и проектных институтов.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-техническими программами каф "Строительная механика корабля и сопротивление материалов" НГТУ по темам: "Прогнозирование ресурса и надежности тонкостенных конструкций" (Программа по головному совету "Механика" при Минвузе РФ) и "Механика материалов и конструкций" (Федеральная целевая программа "Интеграция").