ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕРМІНУ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТРУБОПРОВОДУ ПІСЛЯ АВАРІЙНОГО РЕМОНТУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/mathematical-modelling/2023-6-1-8Ключові слова:
аварійний ремонт, ресурс трубопроводу, рівняння Коффіна-МенсонаАнотація
Статистика показує, що кількість аварій на трубопроводах має тенденцію до зростання. Відмови викликані в основному корозійним зносом і старінням трубопроводів, недосконалими конструктивними рішеннями, виробничими дефектами труб, дефектами будівельно-монтажних і ремонтних робіт, виною обслуговуючого персоналу й іншими причинами. Різноманітні дефекти на стінках трубопроводу, згруповані або суцільні корозійні виразки знижують несучу здатність трубопроводу й можуть призвести до поломок. Аварії з розривом трубопроводу трапляються відносно рідко, але навіть незначний розрив може завдати величезної шкоди через забруднення навколишнього середовища, можливі вибухи та пожежі, загибель людей і порушення поставок нафти, газу й нафтопродуктів споживачам. Таким чином, підтримка цілісності лінійної частини трубопроводів є однією з головних проблем трубопровідного транспорту. Часто трубопроводи, особливо промислові, мають перфораційні розломи. Тому швидке та якісне усунення цих пошкоджень має велике значення. Аварії внутрішньопромислових трубопроводів часто супроводжуються великими втратами нафти й забрудненням навколишнього середовища. Тому проблема аварійного ремонту нафтопромислових трубопроводів є дуже важливою та актуальною. Найбільш простим і поширеним способом усунення аварійних ситуацій на діючих трубопроводах є застосування різного роду накладних елементів і сталевих заглушок. Наявні методи прогнозування ресурсу трубопроводу з урахуванням циклічного навантаження базуються на відомому рівнянні малоциклової втоми Коффіна-Менсона. При цьому початковими основними параметрами є амплітуда деформації ε та відносне звуження ψ. Такий підхід доцільний для обмежених типів елементів конструкції, для яких можна визначити локальні (у місці дефекту) значення ε та ψ. Оцінювання локального значення ε для конструктивних елементів трубопроводів є проблематичним хоча б тому, що радіуси більшості вершин дефектів практично не можуть бути визначені. У роботі запропоновано метод оцінювання малоциклової втомної довговічності пошкоджених труб після аварійного ремонту.
Посилання
Varde P.V., Pecht M.G., Life Prediction. Risk-Based Eng. An Integr. Approach to Complex Syst. Ref. to Nucl. Plants. Singapore : Springer Singapore. 2011. Р. 115–139.
Artificial neural network models for predicting condition of offshore oil and gas pipelines / M.S. El-Abbasy et al. Autom Constr. 2014. № 45. Р. 50–65. doi: 10.1016/j.autcon.2014.05.003
Prediction Method for Plastic Collapse of Pipes Subjected to Combined Bending and Torsion Moments / Y. Li et al. J Press Vessel Technol. 2010. Р. 81–87. doi: 10.1115/PVP2010-25101
Remaining useful life estimation – A review on the statistical data driven approaches / X-S. Si et al. Eur J Oper Res. 2011. Vol. 213. Р. 1–14. doi: 10.1016/j.ejor.2010.11.018
Mahmoodian M., Aryai V. Structural failure assessment of buried steel water pipes subject to corrosive environment. Urban Water J. 2017. № 14. Р. 1023–1030. doi: 10.1080/1573062X.2017.1325500
Rezaei H., Ryan B., Stoianov I. Pipe Failure Analysis and Impact of Dynamic Hydraulic Conditions in Water Supply Networks. Procedia Eng. 2015. Vol. 119. Р. 253–262. doi: 10.1016/j.proeng.2015.08.883
Pipe Failure Prediction in Water Distribution Systems Considering Static and Dynamic Factors / R. Farmani et al. Procedia Eng. 2017. Vol. 186. Р. 117–126. doi: 10.1016/j.proeng.2017.03.217
Sikorska J.Z., Hodkiewicz M., Ma L. Prognostic modelling options for remaining useful life estimation by industry. Mech Syst Signal Process. 2011. Vol. 25. Р. 1803–1836. doi: 10.1016/j.ymssp.2010.11.018
Lahmadi L.S., Terrissa N., Zerhouni A. Data-driven method for estimating the remaining useful life of a Composite Drill Pipe. IEEE. 2018.
Remaining useful life prediction of water pipes using artificial neural network and adaptive neuro fuzzy inference system models / R. Tavakoli et al. Texas : UTA Libraries, 2018.
Remaining useful life estimation of structure systems under the influence of multiple causes: Subsea pipelines as a case study / B.B. Cai et al. IEEE Trans Ind Electron. 2020. Vol. 67. Р. 5737–5747. doi: 10.1109/TIE.2019.2931491
Calculation of Lifetime of Steel Oil Pipelines with the Account of Corrosive Environment Affect / О. Stepova et al. Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations. ICBI 2019. Lecture Notes in Civil Engineering, Springer. 2020. Vol. 73. doi: 10.1007/978-3-030-42939-3_71
Середюк М.Д., Якімов Й.В., Лісафін В.П. Трубопровідний транспорт нафти і нафтопродуктів. Івано-Франківськ : ІФНТУОГ, 2001. 517 c
Національний стандарт України. Надійність техніки. Оцінювання і прогнозування залишкового ресурсу (терміну служби) технічних систем ДСТУ. Видання офіційне. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2015. 69 c.
Gas pipeline incidents, 11th Report of the European Gas Pipeline Incident Data Group (period 1970–2019). URL: http://egig.eu/report
