Разработка системы мониторинга коррозионной стойкости линейной части магистральных газопроводов на основе теории нечеткой логики

• Автор: Колосова, Алла Леонидовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. НАДЕЖНОСТЬ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ДЕФОР

МИРУЮЩИЕ И РАЗРУШАЮЩИЕ ФАКТОРЫ, МЕТОДЫ ИХ ДИАГНОСТИКИ.

1.1 Состав сооружений и технический ресурс магистральных газопроводов ЕСГ.

1.2 Классификация воздействий на МГ и дефекты газопроводных труб

1.2.1 Силовые воздействия на МГ

1.2.2 Внешние механические воздействия на МГ.

1.2.3 Коррозионные воздействия на МГ.

1.2.3.1 Виды коррозионных процессов

1.3 Методы мониторинга и диагностики технического состояния МГ

1.4 Оценка и прогнозирование технического состояния МГ.

1.4.1 Нормативная документация по оценке и прогнозированию технического состояния МГ.
1.4.2 Существующие запатентованные методы диагностики и оценки технического состояния МГ.
1.4.3 Методики расчета показателей надежности МГ, подвергшихся коррозионному воздействию.
1.5 Выводы по разделу
2. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СКОРОСТИ
КОРРОЗИИ И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МГ
2.1 Использование методов системного анализа для решения задачи
2.2 Структуризация предметной области и выбор модели системы
2.3 Анализ воздействия внутренних и внешних факторов на скорость протекания коррозионных процессов в МГ
2.4 Синтез математической модели магистрального газопровода на основе методов нечеткого моделирования.
2.5 Учет влияния продольных напряжений на распространение коррозийных повреждений по стенкам газопровода.
2.6 Разработка метода оценки скорости коррозии и остаточного ресурса
2.7 Выбор участков МГ для проведения коррозионного мониторинга
2.8 Выводы по разделу
3. РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МГ В СРЕДЕ
МАТЬАВ.
3.1 Разработка математической модели оценки скорости коррозии в среде
МАТЬАВ.
3.2 Выполнение расчетов и проверка адекватности разработанной модели
3.3 Выводы по разделу
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА СКОРОСТИ КОРРОЗИИ И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МГ.
4.1 Обоснование основных принципов построения системы мониторинга
4.2 Обоснование структуры системы мониторинга
4.3 Реализация нижнего уровня системы мониторинга для решения задач
сбора данных о магистральном газопроводе
4.4 Реализация среднего уровня системы мониторинга для решения задач
сбора и передачи данных.
4.5 Реализация верхнего уровня системы мониторинга для обеспечения
взаимодействия с оператором системы и проведения математических вычислений
4.6 Программное обеспечение верхнего уровня системы мониторинга
4.7 Выводы по разделу.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА


Методика основана на использовании методов нечеткой логики и позволяет проводить вычисления, не предъявляя повышенных требований к точности априорной информации и не используя при этом громоздкого математического аппарата. Это снижает требования к аппаратной части системы коррозионного мониторинга. Для реализации вычислений по предложенной методике разработаны алгоритм и программа для проведения расчетов прогнозируемой скорости коррозии и остаточного ресурса ЛЧ МГ по критерию коррозионной стойкости свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ . Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка литературы и одного приложения. Ее содержание изложено на 5 страницах, проиллюстрировано рисунками и 8 таблицами. Библиографический список литературы содержит 3 наименования отечественных и зарубежных изданий. Согласно определению из Большой Советской Энциклопедии , магистральный газопровод это сооружение для транспортировки на большие расстояния сотни и тысячи км горючих газов от места их добычи или производства к пунктам потребления. Добываемый в России природный газ поступает в магистральные газопроводы Единой системы газоснабжения ЕСГ России, которая является крупнейшей в мире системой подобного рода. ЕСГ представляет собой уникальный технологический комплекс, в который входят объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа. Таким образом, обеспечивается непрерывный цикл поставки газа от скважины до конечного потребителя 4. К наиболее распространнным технологическим объектам линейной части газотранспортной системы можно отнести рисунок 1. КП, газораспределительные станции ГРС, станции катодной защиты СКЗ. Крановые площадки служат для перераспределения газовых потоков между газопроводами, локализации некоторых участков газопроводов при аварийных ситуациях или ремонтных работах и т. Станции катодной защиты устанавливаются для защиты труб магистрального газопровода от коррозии. На газораспределительных станциях производится подготовка газа для конечного потребителя снижение и регулировка давления, одоризация и др. Все перечисленные объекты, за исключением газораспределительных станций, работают без участия человека, в автономном режиме и в той или иной степени автоматизированы 3. Рисунок 1. В данной диссертационной работе будет рассматриваться линейная часть подземных стальных магистральных газопроводов ЛЧ МГ, далее магистральный газопровод МГ или газопровод. В результате создания и функционирования ЕСГ в отрасли возник ряд новых научнотехнических проблем, связанных с обеспечением надежности, безопасной эксплуатации и оценкой ресурса магистратьных и промысловых трубопроводов , 0. Это обусловлено многими причинами, основными из которых являются увеличение возраста эксплуатации, высокие рабочие параметры давление газа, большие диаметры, сложные природноклиматические условия и т. При формировании в х гг. Единой системы газоснабжении России был заложен значительный запас прочности. По состоянию на декабря г. Стабильность их функционирования обеспечивается благодаря внедрению прогрессивных методов диагностики, проведению плановопредупредительных и ремонтных работ 4. Рисунок 1. Статистика, опубликованная на официальном сайте Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору Ростехнадзор за 6 месяцев и гг. В период с по год доля аварий по причине коррозионного растрескивания в общем балансе аварийности по ОЛО Газпром составляла около четверти, с по год треть от общего количества, в году более 5. Снижение аварийности может быть достигнуто за счет обновления технического парка и организации непрерывного мониторинга технического состояния линейной части газопроводов и окружающей их среды. Воздействия на магистральный газопровод могут носить периодический, постоянный или циклический характер. Их действие негативно влияет на работоспособность магистрального газопровода, ведет к накоплению различных дефектов основного металла и сварных соединений труб.