Модели и методы анализа и прогнозирования технического состояния магистральных газопроводов

• Автор: Жуков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. Исследование проблем диагностики технического состояния и эксплуатации магистральных газопроводов.

1.1 Исследование проблем функционирования Единой системы

газоснабжения России.

1.2 Исследование типов дефектов возникающих на теле труб

газопроводов.

1.3 Анализ существующих методик диагностики и прогнозирования

технического состояния трубопроводных систем

1.4 Актуальность разработки новой методики анализа и прогнозирования

технического состояния магистральных трубопроводов.

Выводы по ГЛАВЕ 1
ГЛАВА 2. Разработка модели и метода определения технического
состояния магистральных газопроводов
2.1 Исследование существующих методов анализа технического состояния
магистральных газопроводов
2.2 Разработка метода классификации дефектов по степени их опасности.
2.2.1 Анализ существующих методов классификации дефектов
2.2.2. Разработка метода и алгоритма обработки результатов внутритрубных диагностических обследований.
2.3 Разработка метода расчта технических параметров труб газопроводов и
их дефектов.
Выводы по ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. Разработка моделей и алгоритмов прогнозирования технического состояния и аварийности магистральных трубопроводов
3.1 Выявление факторов способствующих возникновению аварий магистральных газопроводов
3.2 Определение степени влияния различных факторов на техническое
состояние трубопроводов.
3.3 Разработка модели и алгоритма определения вероятных причин возможной
3.4 Прогнозирование наиболее вероятного количества аварий для крупных
фрагментов газотранспортной системы.
3.4.1 Разработка вероятностной модели прогнозирования количества аварий.
3.4.2 Обоснование допустимой глубины вероятностного прогнозирования аварийности
3.4.3 Проверка правильности вычислений по асимптотическим со отношен иям.
3.4.4. Разработка алгоритма прогнозирования вероятного количества
3.5. Выработка комплексных рекомендаций о целесообразности ремонта
участка газопровода.
Выводы по ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. Разработка алгоритма и инструментальных средств для реализации комплексной методики анализа и прогнозирования технического магистральных газопроводов
4.1. Разработка ППП Безопасный газопровод
4.2. Разработка алгоритма реализации ППП Безопасный газопровод
4.3. Описание прецедентов ППП Безопасный газопровод
4.4 Моделирование процесса обработки эксплуатационных данных
магистральных газопроводов
Выводы по ГЛАВЕ 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список использованных источников


Возможным дефектами являются: неметаллические включения: дефекты сердцевины; флокены (дефекты легированной стали, обнаруживаемый в продольном изломе трубы в виде серебристо-белого пятна или трещины. Степень чистоты стали зависит от содержания неметаллических включений. Типичными видами включений являются сульфиды и оксиды. Сульфиды возникают при затвердевании стали в результате реакции ликвирующей серы с сероподобными легирующими и сопровождающими элементами. Как правило образуются легко деформируемые сульфиды марганца, которые при прокатке листа и полосы растягиваются в длинные строки (рис. Оксиды могут образовываться в стали как эндогенные продукты восстановления или захватываться извне. В связи с этим экзогенные включения имеют в зависимости от их величины, свойств и деформируемости в стали и полосе самые разнообразные формы. На рис2 , б показано включение, содержащее главным образом Л, которое из-за своей незначительной деформируемости было раскатано в цепочку мелких частиц, напоминающих нить бус. Количество экзогенных оксидных включений может быть уменьшено в результате использования высокопрочных огнеупорных материалов, воздушного затвора и применением различных технологических операций в процессе литья, которые способствуют сепарации включений. Разливка слитков сифонным способом требует особо тщательного соблюдения технологии во избежание загрязнения металла из системы литниковых каналов, что ведет к появлению неметаллических включений в листе и полосе в виде расслоений. Рис. Рис. Дефектом, который в основном встречается только в разлитых в изложницы слитках, являются большие расслоения из-за скоплений оксидных включений, которые располагаются по сердцевине листа и полосы в продольном направлении. Они связаны с остаточными усадочными раковинами головной части отдельных слитков. На конце листов из непрерывнолитой заготовки в середине листа могут возникать ограниченные несгшошности материала из-за окалины, когда пористая сердцевина слябов разрывается на торцевой стороне и при нагревании в печах прокатного стана локально окисляется (рис. З). Их можно избежать путем контроля состояния оборудования и регулирования режима литья. Флокены (рис. Существенными факторами, которые необходимо учитывать для избегания флокенов, являются содержание водорода в стали, а также структура, толщина и скорость охлаждения листов после прокатки. Дефектами поверхности являются в первую очередь плены на листе и полосе, которые образовались из плен или трещин на поверхности слябов. К причинам возникновения плен при разливке в изложницы причисляются завороты затвердевшей корки в результате колебаний скорости разливки и продольные трещины кромок слитков при слишком высокой скорости или температуре разливки (рис. Дефекты на непрерывнолитых слябах, приводящие к пленам на трубах — это продольные трещины, возникающие в результате усадочных напряжений во время кристаллизации в зоне кристаллизатора, а также мелкие трещины, вызванные напряжениями в результате охлаждения, которые в основном могут возникнуть в следах качания кристаллизатора поперек к направлению разливки на поверхности и кромках слябов. Эти дефекты можно предотвращать с помощью контроля за механическим состоянием установки и параметров разливки, а также благодаря выбору подходящих литейных порошков. Ввиду своей незначительной глубины они большей частью могут быть устранены с помощью огневой зачистки поверхности слябов. Г*:. Рис. Рис. Во время прокатки листов и полосы возможно появление подкатов и закатов. Кроме того, на поверхности могут образовываться риски. Дефекты поверхности как правило выявляются с помощью визуального контроля, эффективность которого значительно усиливается благодаря магнитно-порошковой дефектоскопии. Геометрические отклонения по ширине и толщине листов и полос сказываются непосредственно на диаметре и толщине стенки труб. Требуемую ширину листов и полос можно точно выдерживать путем обрезки кромок. Однако при этом может возникнуть дефект называемый серповидностью, т. Серповидность можно замерять при размотке полосы или с помощью измерительных устройств на входе полосы в трубосварочный стан.