Введение
1 Проблема обеспечения надежности магистральных нефтепродуктопроводов при снижении несущей способности линейной части 25
1.1 Комплекс задач, решаемых в рамках проблемы надежности эксплуатируемых нефтепродуктопроводов 25
1.2 Методы расчета на прочность нефтепродуктопроводов 34
1.3 Методы оценки надежности нефтепродуктопроводов 43
1.4 Анализ фактической надежности нефтепродуктопроводов 47
1.5 Анализ методов диагностики нефтепродуктопроводов 61
1.6 Анализ методов ремонта нефтепродуктопроводов 71
1.7 Выводы 75
2 Исследование модели «нагрузка - несущая способность» и разработка метода поверочного расчета нефтепродук топроводов по первому предельному состоянию 77
2.1 Запас прочности и оценка толщины стенки труб по критерию надежности 78
2.2 Оценка степени влияния параметров несущей способности труб на показатель надежности 84
2.3 Определение допустимого уровня концентрации напряжений в металле труб 91
2.4 Обоснование значения коэффициента запаса по деформации металла труб 95
2.5 Построение модели расчета параметра потока отказов от характеристики дефектности труб 99
2.6 Разработка метода поверочного расчета нефтепродуктопро водов по первому предельному состоянию 103
2.6.1 Экспериментальные исследования образцов трубных сталей и труб на статическую и малоцикловую прочность 103
2.6.2 Теоретическая оценка относительного показателя повреждаемости металла труб в концентраторе напряжений 112
2.6.3 Метод поверочного расчета нефтепродуктопроводов по первому предельному состоянию 116
2.7 Выводы 120
3. Исследование модели «параметр - поле допуска» для определения эксплуатационных допусков на параметры труб по критерию надежности 122
3.1 Оптимизация параметров труб по критерию надежности 122
3.2 Установление зависимости показателя безотказности от параметров труб 129
3.3 Разработка методики расчета эксплуатационных допусков на параметры труб 132
3.4 Оценка параметров сварных соединений труб по критерию надежности 139
3.4.1 Многофакторный корреляционно- регрессионный анализ параметров сварных соединений труб 143
3.4.2 Оптимизация параметров сварных соединений труб по критерию надежности 146
3.4.3 Сравнительная оценка моделей расчета концентраторов напряжений с экспериментальными данными 150
3.5 Выводы 152
4 Определение работоспособного состояния участков стальных трубопроводов по магнитным диагностическим признакам 153
4.1 Анализ влияния напряженно-деформированного состояния на магнитные характеристики трубных сталей 153
4.2 Экспериментальные исследования влияния напряженно-деформированного состояния труб на магнитные характеристики трубных сталей 157
4.2.1 Установление зависимости магнитной проницаемости от механических напряжений при упругих и пластических деформациях трубных сталей 157
4.2.2 Установление зависимости уровня магнитных шумов от механических напряжений при упругих и пластических деформациях трубных сталей 161
4.2.3 Исследования влияния малоциклового нагружения труб на магнитные характеристики и структуру трубных сталей 167
4.2.4 Оценка влияния малоциклового нагружения труб на корреляционную связь магнитной проницаемости и механических напряжений при деформациях трубных сталей... 172
4.3 Разработка метода и методики оценки работоспособного состояния участков трубопроводов по мажоритарному алгоритму и контрольным картам 175
4.4 Сравнительная оценка данных напряженно-деформированного состояния труб методами магнитной анизотропии и тензометрии 180
4.5 Определение работоспособного состояния участков стальных трубопроводов по магнитным диагностическим признакам... 182
4.6 Совершенствование структуры и разработка типовой программы технического диагностирования нефтепродуктопроводов 197
4.7 Выводы 200
5 Разработка критериев оценки степени опасности дефектных участков нефтепродуктопроводов и обоснование выбора методов их ремонта 202
5.1 Классификация факторов, влияющих на выбор метода ремонта дефектного участка нефтепродуктопровода 202
5.2 Разработка метода оценки ресурса дефектных участков 204
5.3 Оценка степени опасности дефектов с учетом их значимости и устойчивости 211
5.4 Разработка методики выбора методов ремонта дефектных участков нефтепродуктопровода 217
5.5 Особенности ремонта участков нефтепродуктопровода с газопрессовыми сварными соединениями 231
5.5.1 Экспериментальные исследования прочности и долговечности труб с газопрессовыми сварными соединениями 231
5.5.2 Обоснование выбора метода ремонта нефтепродуктопровода с газопрессовыми сварными соединениями 242
5.6 Выводы 246
6 Обеспечение надежности магистральных нефтепродуктопр оводов при снижении несущей способности линейной части 248
6.1 Разработка метода решения обратной задачи проектирования однониточного нефтепродуктопровода с переменной несущей способностью 248
6.2 Разработка методики определения допустимого рабочего давления на выходе перекачивающей станции 262
6.3 Особенности расчета допустимого рабочего давления на участках нефтепродуктопровода 268
6.3.1 Определение рабочего давления с учетом повреждаемости металла труб 269
6.3.2 Определение рабочего давления с учетом дефектов-концентраторов напряжений в металле труб 269
6.3.3 Определение рабочего давления с учетом трещино-образования в металле труб 270
6.3.4 Определение рабочего давления с учетом точечно-язвенной коррозии металла труб 272
6.3.5 Определение рабочего давления с учетом ремонтной конструкции 273
6.3.6 Определение рабочего давления на напряженно-деформированном участке нефтепродуктопровода 274
6.4 Оценка разрешенной производительности магистрального нефтепродуктопровода с учетом технического состояния линейной части 275
6.5 Построение схемы формирования регламента функционирования нефтепродуктопровода 278
6.6 Выводы 280
Основные выводы и рекомендации 282
Библиография
