Моделирование технического состояния магистральных нефтегазопроводов с учётом эффектов неоднородности

• Автор: Глазков, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1 МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ ТРУБО
ПРОВОДОВ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ.
1.1 Механизмы развития неоднородности трубопроводов
1.2 Методы оценки технического состояния неоднородных трубопроводов
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАН
НОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ В АКТИВНЫХ ГРУНТАХ.
2.1 Общие положения и исходные предпосылки
2.2 Нагрузки и воздействия на трубопровод.
2.3 Разложение напряженного состояния на отдельные слагаемые
и выбор расчтных напряжений
2.4 Численное моделирование напряженного состояния трубопровода с учтом эффектов неоднородности.
2.5 Продольнопоперечный изгиб неоднородного трубопровода в
вертикальной плоскости вторая частная задача
2.5.1 Метод конечных разностей для второй частной задачи
2.5.2 Метод конечных элементов для второй частной задачи
2.6 Продольнопоперечный изгиб неоднородного трубопровода в
горизонтальной плоскости первая частная задача
2.7 Трубопровод в условиях продольного смещения грунта третья частная задача
2.7.1 Метод конечных элементов для третьей частной задачи
2.7.2 Метод конечных разностей для третьей частной задачи
Выводы по разделу 2.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ НДС
ТРУБОПРОВОДОВ В ЗОНАХ АКТИВНЫХ ГРУНТОВ
3.1 Взаимодействие трубопровода с подвижным грунтом на склонах оползень.
3.1.1 Трубопровод в зоне поперечного сдвига грунта
У
3.1.2 Трубопровод в зоне продольного сдвига грунта.
3.2 Трубопровода в зонах вертикальных смещений грунта
3.2.1 Трубопровода в просадочных грунтах
3.2.2 Трубопровод в зоне пучения грунта
3.2.3 Трубопровод в зоне тектонического разлома
3.2.4 Трубопровод в зоне карстового провала
Выводы по разделу 3
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
ТРУБОПРОВОДОВ С УЧТОМ НЕОДИООДНОСТИ
4.1 Общие положения и исходные предпосылки.
4.2 Методы определения переходного сопротивления изоляционного покрытия подземных трубопроводов.
4.3 Физикоматематическая модель распределения потенциалов и
токов в однородном трубопроводе
4.4 Физикоматематическая модель растекания тока в грунте
4.5 Численное моделирование распределения токов и потенциалов в неоднородном трубопроводе.
Выводы по разделу 4.
5 ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ НЕОДНОРОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.
5.1 Распределение потенциалов и токов в неоднородном трубопроводе
5.2 Изменение параметров ЭХЗ в результате старения покрытия
5.3 Оценка остаточного ресурса изоляционного покрытия
5.4 Изменение характеристик ЭХЗ в результате выборочного ремонта изоляционного покрытия .
5.5 Оценка эффективности установки дополнительной СКЗ
Выводы по разделу 5.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Можно лишь в какойто мере замедлить их рост, используя дополнительные защитные меры. Поэтому основные усилия направляют на то, чтобы контролировать развитие дефектов, своевременно исключать опасные из них. Состояние дефектности трубопроводов при эксплуатации проверяют различными методами диагностики. Наиболее точные и полные результаты получаются при комплексной обработке результатов, полученных разными методами внутритрубной диагностикой, наружным приборным обследованием электрометрическими и магнитометрическими методами, шурфовыми обследованиями, методами неразрушающего контроля , . Старение материалов. Эго вторая составляющая износа трубопроводов. Со временем все материалы претерпевают изменения. Изоляционные материалы охрупчиваются, растрескиваются, теряют адгезию к поверхности труб, в итоге снижаются их защитные свойства , . Скорость деградации изоляционных материалов зависит от электрохимических свойств грунтов и интенсивности грунтовых изменений. В настоящее время более половины магистральных трубопроводов нуждается в замене изоляционного покрытия. Металл труб также подвержен старению, хотя и менее интенсивно, чем изоляционные материалы , , . При этом снижаются пластические свойства и ударная вязкость. В микроструктуре металла наблюдается рост зерна, обезуглероживание, появление межзренных микротрещин. Специальными исследованиями обнаруживается накопление водорода в металле наводороживание , , , . Изменения в металле трубопроводов происходит крайне неравномерно, как по длине трубопровода, так и по окружности, даже по толщине стенки.