Прогнозування довговічності нафтогазопроводів з врахуванням експлуатаційних факторів

Abstract

Розроблено математичну модель впливу морських хвиль на розмиту ділянку підводного трубопроводу; досліджено коливання розмитої ділянки підводного трубопроводу під впливом сумарного хвильового навантаження у двох площинах; оцінено довговічність трубопроводу з урахуванням: висоти хвиль та їх циклічності; врахуванням пульсацій перекачуваного продукту; розроблено конструкції бандажів для підвищення терміну експлуатації дефектних ділянок трубопроводів; досліджено напружено-деформований стан та встановлено кількість циклів до руйнування дефектної ділянки трубопроводу, зміцненої бандажем.

Разработана математическая модель влияния морских волн на размытый участок подводного трубопровода; исследованы колебания размытого участка подводного трубопровода под воздействием суммарной волновой нагрузки в двух плоскостях; оценено долговечность трубопровода с учетом: высоты волн и их цикличности; пульсаций перекачиваемой продукта разработаны конструкции бандажей для повышения срока эксплуатации дефектных участков трубопроводов; исследовано напряженно-деформированное состояние и установлено количество циклов до разрушения дефектного участка трубопровода усиленного бандажом.

The paper analyzes operating conditions of main pipelines and establishes the primary reason for their destruction – presence of fatigue and corrosion fatigue damages. The peculiarities of operation of underwater pipelines are characterized by a number of the following hazardous factors: formation of eroded sections and increase in the vibration load exerted by wave oscillations. The available methods for assessing the stress-strain state and influence of pulsations of the pumped product internal pressure as well as the methods for repairing damaged pipeline sections have been analyzed. It has been determined that the methods used today require improvement, since they do not fully take into account all the operational factors that affect the pipeline service life. A set of methods has been formed to study crack resistance, predict durability and carry out simulation modeling and experimental studies of full -scale samples of different pipeline elements. In order to assess the influence of the operational factors affe cting underwater pipeline eroded sections, the theory of waves of finite amplitude has been considered. The methods for assessing the actual loading and predicting the underwater pipeline residual service life, which take into account the total action of t he horizontal and vertical components of the velocity and acceleration of fluid particles, have been developed on the basis of this theory. The influence of sea waves on the underwater pipeline eroded section oscillations, in particular, the action of the buoyancy force of water, has been taken into account. It has made it possible to more accurately calculate the load on the underwater pipeline during oscillatory processes and more precisely estimate its durability. The designs of the devices for sealing and strengthening defective pipeline sections have been proposed and developed.