Разработка средств предупреждения чрезвычайных ситуаций на трубопроводах большой протяженности

• Автор: Колычев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Воздействие аварий на трубопроводном транспорте на окружающую среду
1.2 Теоретические исследования неустановившегося движения жидкости и газа, существующие методы и средства борьбы с волновыми и вибрационными процессами
1.3 Перспективные средства предупреждения аварий
1.4 Выводы и задачи исследований
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ТРУБОПРОВОДЫ
2.1 Допустимые динамические нагрузки в трубопроводах с неагрессивными жидкостями
2.2 Учет коррозионной агрессивности жидкости при определении допустимых динамических нагрузок
2.3 Выводы по главе
3. ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ СТАБИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ БОЛЬШОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ
3.1 Стабилизаторы давления с выносными упругими камерами
3.2 Стабилизаторы давления с упругими элементами, работающими под действием внешнего давления
Выводы по главе

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СТАБИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЯ И ИХ ЭФФЕКТИНВСТИ
4.1 Математическая модель волновых процессов в трубопроводе
со стабилизатором и без него
4.1.1 Математическая модель стабилизатора
4.2 Определение эффективности гашения волновых процессов в расходных трубопроводах со стабилизатором
4.2.1 Эффективность СД при линейном изменении расхода
4.2.2 Эффективность СД при периодическом изменении давления и расхода
4.3 Определение основных проектных параметров СД
4.4 Выводы по главе
5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТИПОВ СТАБИЛИЗАТОРОВ ДАВЛЕНИЯ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ ТИПА «ФЛЕКСФЛО»
ИЛИ «АРКРОН»
5.1 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

ВВЕДЕНИЕ.
Диссертационная работа посвящена вопросам предупреждения чрезвычайных ситуаций, защиты окружающей среды и рационального использования природных ресурсов на основе снижения аварийности и повышения экологической безопасности трубопроводного транспорта большой протяженности. Трубопроводы большой протяженности, помимо магистральных нефте- газопродуктопро-водов, имеются практически на каждом крупном предприятии не зависимо от его отраслевой принадлежности, включая машиностроительные, химические и нефтехимические, предприятия топливно-энергетического комплекса и других отраслей промышленности и коммунального хозяйства. Для них характерна большая инерционность транспортируемой среды, это такие, например, как водоводы, центральные теплотрассы, технологические проходящие по территории всего предприятия трубопроводы и т. д.
Протяженность этих трубопроводных систем увеличивается с каждым годом, а количество аварий, которые ежегодно происходят в России на трубопроводах большой протяженности, исчисляются сотнями тАгсяч. При этом только потери нефти и нефтепродуктов при авариях на трубопроводах по официальным данным превышают 1 млн. т., а потери других ресурсов гораздо больше.
Необходимо отметить, что в силу значительной инерционности потока транспортируемых сред, каждый разрыв трубопровода может сопровождаться взрывами, пожарами, обширными разливами и загрязнениями окружающей среды на значительных площадях т.е. чрезвычайными ситуациями различного масштаба, безвозвратными потерями природных ресурсов.

при определении допустимых динамических нагрузок на трубопровод необходимо учитывать и этот фактор.
Методику определения допустимых динамических нагрузок на трубопровод рассмотрим на конкретном примере. На первом энергоблоке Калининской АЭС наблюдались повышенные уровни вибрации маслопровода в системе гидростатического подъема ротора турбины типа К—1 ООО—60/1500. Источниками вибрации маслопровода являются пульсации потока на основной частоте работы поршней насоса типа НРЗ 1250/32 (98.5 Гц)
Проведенные измерения показали, что максимальный уровень среднеквадратичного значения виброскорости составляет Це=80 мм/с, а амплитуда пульсаций давления масла ДР=1.03 МПа при рабочем давлении 8.0 МПа. Наружный диаметр маслопровода Б=89 мм, толщина стенки 8=5 мм, материал ст 20 (ов=480 МПа и ст.,=195 МПа.)
Запас усталостной прочности трубопровода должен быть не менее п=2.0.
Полагая пш=т определим:
Напряжение от пульсаций давления:
1
з = МПа’
где 84- средний диаметр трубопровода в мм, 5- толщина стенки в мм.
Коэффициент асимметрии цикла:
г=— =- —= 0.
т Ррн-ДР 8+ 1.
Допустимая амплитуда напряжения в стенке трубопровода: