Совершенствование методов испытаний магистральных нефтегазопроводов в северных условиях

• Автор: Маянц, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ И НОРМАТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ НА ПРОЧНОСТЬ
1.1 Испытания магистральных трубопроводов на прочность и проверка на герметичность
1.1.1. Особенности испытаний на прочность нефтепроводов
1.1.2. Сравнительная оценка затрат на проведение пневматических и гидравлических испытаний трубопроводов на прочность
1.2 Особенности строительства трубопроводов в условиях Крайнего Севера
1.3 Анализ нормативных требований к параметрам испытаний на прочность магистральных трубопроводов
1.4 Анализ нормативных требований к обеспечению безопасности при проведении испытаний трубопроводов на прочность
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСПЫТАНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
2.1 Исследование долговечности трубопровода при статическом нагружении
2.1.1. Обзор существующих критериев длительной прочности труб
2.1.2. Оценка начальной энергии активации сталей
2.1.3. Исследование длительной прочности стальных труб с учетом истории их нагружения
2.1.4. Исследование длительной прочности трубопровода с дефектами
2.1.5. Анализ двукратного нагружения трубопровода внутренним давлением
2.2 Исследование минимального давления испытания трубопроводов на прочность
2.2.1 Назначение испытательного давления трубопровода на прочность с учетом температур его эксплуатации и испытаний
2.2.2 Параметры испытаний на прочность трубопроводов
из различных материалов
2.3 Максимальное давление испытания трубопроводов на прочность
2.3.1. Влияние параметров заводских испытаний труб на назначение максимальной величины испытательного давления на прочность
2.3.2. Требования к ударной вязкости трубных сталей
2.4 Назначение соотношений давлений испытаний на прочность трубопроводов, проводимых в несколько этапов
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
3.1 Определение размеров опасных зон при проведении испытаний магистральных трубопроводов

3.2 Предварительные испытания трубопроводов для обеспечения локальной
безопасности
3.2.1 Назначение размеров участков предварительных испытаний
3.3 Методика предварительных гидравлических испытаний участков трубопровода.
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ,
НАПРАВЛЕННЫХ НА ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗО- И НЕФТЕПРОВОДОВ
4.1 Особенности дефектоскопии трубопровода перед пневматическим испытанием
на прочность
4.2 Использование сжатого воздуха из испытанных участков
4.3 Проверка на герметичность
4.3.1 Определение утечек по запаху одоранта
4.4 Пневматические испытания МН Ванкорское месторождение - НПС «Пурпе»
4.5 Выводы по главе
ВЫВОДЫ
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Одной из важнейших составляющих национальной безопасности Российской Федерации в экономической сфере на долгосрочную перспективу является энергетическая безопасность [1] и, как следствие, обеспечение стабильности функционирования систем энерго- и теплоснабжения является стратегической целью государственной энергетической политики.
Россия обладает крупнейшими запасами нефти, газового конденсата, природного газа, которые необходимо транспортировать от мест добычи до потребителей. Трубопроводный транспорт - это наиболее рентабельный и распространенный способ сухопутной транспортировки углеводородов [2].
За последние десятилетия большой прогресс достигнут в области сжижения природного газа, что привело к некоторому снижению потребности в трансконтинентальных газопроводах. Тем не менее, трубопроводный транспорт продолжает оставаться основным для транспортировки нефти и газа [3].
Магистральный трубопроводный транспорт нефти и газа обеспечивает доставку углеводородов не только внутри страны, но и на экспорт в страны ближнего и дальнего зарубежья.
Основная часть осваиваемых углеводородных ресурсов России находится в северной климатической зоне. Поэтому крупные магистральные трубопроводы России сооружаются в суровых климатических условиях. Так, за последние годы введены в эксплуатацию крупные объекты магистрального транспорта нефти и газа: система магистральных газопроводов (МГ) Бованенково-Ухта, газотранспортная система (ГТС) Сахалин — Хабаровск — Владивосток, Северо-Европейский газопровод (СЕГ), система нефтепроводов Восточная Сибирь — Тихий океан, магистральный нефтепровод (МН) Ванкорское месторождение -Е1ПС «Пурпе». Строится МН Заполярье - Пурпе - Самотлор. Планируется сооружение МГ «Алтай», «Сила Сибири».
Заключительный этап строительства трубопроводов, подтверждающий возможность приема продукта и дальнейшей эксплуатации при рабочем давлении, включает в себя комплекс работ по очистке полости, диагностике, испытанию на прочность, проверке на герметичность, удалению испытательной среды, а для газопроводов еще и осушке полости трубопровода.
проведения проверки на герметичность должно быть достаточным для обследования трубопровода на наличие утечек.
Испытание трубопроводов проводят его статическим нагружением, создаваемым давлением жидкой или газообразной испытательной среды. Во время выдержки трубопровода под давлением происходит стабилизация положения трубопровода в процессе выравнивания температур трубопровода с грунтом и протекании реологических процессов, вызванных ползучестью грунта.
При планировании испытаний риск повторного их проведения, вызванного выявлением дефекта, нельзя не учитывать. Поэтому минимизация вероятности срыва плановых сроков ввода объекта в эксплуатацию требует не только уменьшать вероятность появления дефектов на стадии строительства, но и не вызывать развитие дефектов, не влияющих на эксплуатационную надежность трубопровода.
Высокая затратность пневматических испытаний по сравнению с гидравлическими, большее время их проведения, риск переиспытаний, требуют назначения обоснованной величины давления испытаний.
2.1 Исследование долговечности трубопровода при статическом нагружении.
В процессе эксплуатации трубопроводы подвергаются, как статическому нагружению рабочим давлением, так и пульсирующей нагрузке. Число пульсаций давления от нулевого до рабочего, вызванных необходимостью проведения регламентных работ, относительно невелико и составляет всего несколько десятков циклов за срок службы трубопровода. Поэтому особую значимость для магистрального трубопровода имеет его статическая прочность в течение длительного времени, т.е. его долговечность.
При испытании трубопровода внутренним давлением должна быть подтверждена необходимая для длительной и надежной эксплуатации прочность трубопровода. В качестве термина, определяющего возможность металла длительно сопротивляться действию нагрузки, вызывающей текучесть материала, применяется «предел длительной прочности - напряжение, вызывающее разру-