05 марта 2016г.
Работа посвящена проблеме создания методического подхода к анализу результатов производства работ по базовому диагностическому обследованию технологических трубопроводов компрессорных станций магистральных газопроводов. Объектом обследований являлись трубопроводные обвязки аппаратов воздушного охлаждения газа.
На современном этапе развития газопроводного транспорта своевременной и актуальной можно считать задачу расширенного обследования [1-2] технологического оборудования, а именно, трубопроводных обвязок аппаратов воздушного охлаждения газа, решение о котором принимается на основании анализа результатов работ по базовому диагностическому обследованию технологических трубопроводов компрессорных станций [3-4].
Основная цель диагностического обследования заключается в определении напряженно- деформированного состояния трубопроводов, выявление потенциально опасных участков, разработка рекомендаций по разгрузке, реконструкции и дальнейшей эксплуатации.
На трубопроводы действуют следующие статические нагрузки:
- внутреннее давление газа;
- вес трубопроводов, запорной арматуры и газа внутри них;
- температурное расширение конструкций;
- кинематическое нагружение, связанное с изменением высотного положения опорных точек трубопроводной обвязки (выпучивание или просадка опор, фундаментов и подземных коллекторов).
Если первых три вида нагрузок являются проектными, то кинематическое нагружение проектом не учитывается, и именно этот вид нагрузок приводит к образованию повышенных напряжений на участках трубопроводной обвязки. Вместе с тем оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов должна проводиться при учете совместного действия всех нагрузок.
Оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов проводилась в соответствии с требованиями стандарта [5]. Для достижения цели работы требуется решение следующих задач:
- расчет проектного уровня напряженного состояния трубопроводов в соответствии с требованиями стандарта [6];
- оценка изменений проектного положения трубопроводов, исходя из анализа результатов геодезических измерений;
- оценка влияния отклонений от проектного положения участков трубопроводов на напряженно- деформированное состояние (НДС) этих участков;
- измерения механических напряжений в металле труб в характерных точках трубопроводов обвязки;
- оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов на основе расчета методом конечных элементов, анализа данных геодезической съемки и результатов измерений механических напряжений в характерных точках;
- оценка возможности нормальной эксплуатации цеха в связи с изменениями проектного положения и реальным НДС трубопроводов;
- разработка ремонтно-восстановительных мероприятий.
Для решения этих задач были выполнены следующие работы:
- анализ материалов геодезической съемки, приведенных паспортах технического состояния технологических трубопроводо, с целью выявления высотного положения трубопроводов;
- уточнение геометрических размеров элементов трубопроводов;
- визуальный контроль трубопроводных обвязок;
- анализ исполнительной документации с целью восстановления информации о сортаменте труб, из которых выполнены участки трубопроводов;
- контрольные измерения толщины стенки трубы на прямолинейных участках во всех контрольных точках с целью уточнения сортамента труб, из которых выполнены участки трубопроводов;
- прямые измерения напряженного состояния труб прибором Stresscan-500C [7];
- расчеты статического напряженно-деформированного состояния трубопроводной системы методом конечных элементов.
В соответствии с методикой по оценке технического состояния и срока безопасной эксплуатации технологических трубопроводов компрессорных станций алгоритм включает в себя следующие этапы:
- расчет допустимых уровней напряжений для технологических трубопроводов;
- анализ результатов геодезической съемки и определение возможных кинематических нагрузок;
- проведение прямых измерений напряжений;
- оценка напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов;
- разработка рекомендаций.
Список литературы
1. Филатов А.А., Халлыев Н.Х., Решетников А.Д. и др. Повышение эффективности капитального ремонта магистральных газопроводов на основе совершенствования диагностики технического состояния. - Территория Нефтегаз, 2012, № 2, с. 25-27.
2. Мигунов Д.К., Токарев А.В., Раздобудко Я.А. и др. Анализ эффективности применяемых технологий и разработка новых подходов к организации ремонта трубопроводов. - Территория Нефтегаз, 2012, № 11, с. 76-81.
3. СТО Газпром РД 1.10-098-2004. Методика проведения комплексного диагностирования трубопроводов и обвязок технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов. - М.: ИРЦ Газпром, 2004. - 68 с.
4. СТО Газпром 2-2.3-328-2009. Оценка технического состояния и срока безопасной эксплуатации технологических трубопроводов компрессорных станций. - М.: Газпром экспо, 2009. - 54 с.
5. СТО Газпром 2-2.3-327-2009. Оценка напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов компрессорных станций. - М.: Газпром экспо, 2009. - 29 с.
6. СП 36.13330.2012. Свод правил. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*. - М.: Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве (ФАУ ФЦС), 2012. - 86 с.
7. Венгринович В.Л., Паньковский Ю.П., Цукерман В.Л. и др. Оборудование для контроля напряженно- деформированного состояния трубопроводов и металлоконструкций. - Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса, 2008, № 3, с. 66-69.