Пожарная и промышленная безопасность магистральных газопроводов с использованием анализа их несущей способности

• Автор: Кобяков, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 242 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЭК С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЧНОСТНОГО АНАЛИЗА

1.1. Описание объекта исследования.

1.2. Обзор методов прогнозирования промышленной и пожарной безопасности с использованием прочностного анализа

1.3. Постановка задачи.

1.4. Математическая формализация постановки задачи.

1.5. Выводы по Главе 1.

МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ ПРОЧНОСТНОГО СИМУЛЯТОРА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНЕРГООБЪЕКТОВ
2.1. Выбор инструментария для построения прочностного симулятора
2.2. Анализ трубопроводных систем промышленных энергообъектов и создание базы данных расчетной схемы участка.
2.3. Данные по действующим нагрузкам и характерным дефектам
трубопроводов.
2.4. Построение расчетного ядра прочностного симулятора
2.5. Оценка влияния погрешности задания исходных данных
на точность получаемых результатов.
2.6. Выводы по Главе 2
МЕТОД ЧИСЛЕННОГО АНАЛИЗА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ХОЛОДНОГНУТЫХ ТРУБОПРОВОДОВ С КОРРОЗИОННЫМИ ДЕФЕКТАМИ СТЕНОК
3.1. Постановка задачи
3.2. Описание метода
3.3. Сравнение результатов численного моделирования процесса холодного гнутья с аналитическим решением
3.4. Выводы по Главе 3
АНАЛИЗ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ
ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ПОЖАРА С УЧЕТОМ
ПОЛЗУЧЕСТИ ТРУБНОЙ СТАЛИ
4.1. Предварительные замечания.
4.2. Кратковременная ползучесть трубных сталей.
4.3. Анализ НДС трубопровода при тепловом воздействии пожара с учетом ползучести.
4.4. Выводы по Главе 4.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНЕРГООБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЧНОСТНЫХ СИМУЛЯТОРОВ
5.1. Описание технологии.
5.2. Выводы по Главе 5.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
6.1. Построение компьютерного прочностного симулятора участка ЛЧМГ Комсомольского ЛПУ ООО
Тюментрансгаз.
6.2. Анализ состояния участка ЛЧМГ Международной газотранспортной компании
6.3. Анализ причин аварийного разрушения одной нитки ЛЧМГ Международной газотранспортной компании
6.4. Анализ состояния трубопроводов тепловых сетей ОАО Мордовэнерго
6.5. Выводы по Главе 6.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Все эти методы являются расчетно-экспериментальными. Суть их сводится к расчетной оценке величины разрушающего давления дефектного участка трубопровода по формулам, полученным из простейших линейных соотношений теории сопротивления материалов путем введения в них эмпирических коэффициентов. Основным недостатком данных методов является их излишний консерватизм, то есть в большинстве случаев решения, полученные с применением данных методов, приводят к перебраковке дефектных труб и к соответствующим нецелесообразным расходам на их ремонт или замену [, ]. Кроме этого, данные методы слишком грубо оценивают нелинейное НДС в области дефекта, пытаясь описать его линейными соотношениями сопротивления материалов, и не учитывают многофакторный характер нагружения трубопровода; сложную геометрию коррозионного повреждения; взаимное влияние близко расположенных дефектов; пространственное расположение коррозионных дефектов и т. Отдельно следует отметить явную зависимость данных методов от человеческого фактора, то есть результаты, полученные с их использованием, напрямую зависят от субъективных соображений специалиста, проводящего анализ []. ANSYS», «NASTRAN», «MARC», «COSMOS»), и рост производительности вычислительной техники привели к созданию современных методов, позволяющих по другому посмотреть на проблему анализа НДС трубопроводных систем с коррозионными повреждениями []. Реализация методов второго типа предполагает применение для анализа НДС и оценки прочности трубопроводов универсальных или специализированных МКЭ-программ, построенных на базе соотношений МДТТ. Примерами специализированных отечественных МКЭ-программ, предназначенных для анализа НДС трубопроводных участков, могут служить программные комплексы «CANPIPE» (разработка ИЦП МАЭ) [] и «PROGRESS» (разработка РНЦ «Курчатовский институт») []. К сожалению, автору диссертационной работы лично не приходилось использовать данные программные продукты на практике, поэтому о функциональных возможностях этих программ можно судить только по опубликованным материалам. Программа «CANPIPE» предназначена для анализа трубопроводных систем в балочной постановке (включая учет взаимодействия «труба-грунт»), и уточненного анализа отдельных конструктивных элементов (гибов, тройников и т. Возможность оценки коррозионных и других дефектов в программе «CANPIPE» авторами не упоминается. Исходя из этого, можно сделать вывод, что программа «CANPIPE» может быть использована только при проектировании трубопроводных систем или при оценке общей и местной прочности действующих трубопроводов без дефектов. Вторая программа «PROGRESS» предназначена для оценки НДС элементов трубопроводных конструкций с выявленными коррозионно-эрозионными повреждениями. КЭ), расположенных в области коррозионного дефекта. В работе [] не указывается, какие типы КЭ используются при построении моделей и каким образом формируются граничные условия (ГУ). Также не описывается, каким способом можно учитывать взаимодействие трубопровода с окружающим грунтом, в случае оценки прочности подземного участка трубопровода. Тем не менее, данная программа, по-видимому, пригодна для оценки сверху количественных характеристик НДС некоторых надземных участков трубопроводных систем. Другие новые методы оценки промышленной и пожарной безопасности трубопроводных систем предполагают использовать для анализа НДС . МКЭ («ANSYS», «ABAQUS» и т. Примером данного подхода может служить вычислительная технология оценки НДС трубопроводных систем ТЭК, предложенная В. В. Алешиным []. Суть этой технологии заключается в следующем. Численный анализ сложного НДС трубопроводов проводится поэтапно, с последовательным применением более сложных моделей на последующем этапе и использованием результатов предыдущего этапа моделирования для формирования ГУ. Для трубопроводов подземной прокладки на различных этапах анализа их НДС применяются разработанные отечественными учеными инженерные методы и разработанные автором технологии математические модели взаимодействия системы «труба-грунт».