Введение
1. Проблема надежности трубопроводов в нефтегазовой отрасли 12
1.1. Анализ аварийности и оценка надежности трубопроводов, эксплуатируемых в Западной Сибири 12
1.2. Оценка конструкций и условий эксплуатации промысловых трубопроводов и трубопроводов газораспределительных систем 16
1.3. Опыт применения трубопроводов из полиэтилена и прогрессивных технологий их сооружения в нефтегазовой отрасли 17
1.4. Факторы, определяющие дополнительные требования к промысловым полиэтиленовым трубопроводам 45
1.5. Требования к материалам труб и машинам, применяемым при прокладке и ремонте трубопроводов по нетрадиционным технологиям 46
1.6. Анализ методов расчета длинномерных гибких труб с позиции строительной механики 55
1.7. Постановка задачи диссертационной работы 60
2. Математическая модель расчета конструктивной надежности гибких труб из полиэтилена при прокладке и ремонте трубопроводов 63
2.1. Прокладка и ремонт трубопроводов по прогрессивным технологиям с использованием полиэтиленовых труб и метод оценки их конструктивной надежности 63
2.2. Моделирование напряженного состояния гибких труб из полиэтилена при прокладке и ремонте трубопроводов 70
2.2.1. Напряженное состояние длинномерных гибких труб 70
2.2.2. Дифференциальные уравнения математической модели расчета на прочность длинномерных гибких труб при прокладке трубопроводов 80
2.2.3. Краевые условия 83
2.3. Метод конечных разностей в расчете напряженно -деформированного состояния длинномерных гибких труб 85
2.4. Обоснование достоверности численных результатов расчета напряженного состояния гибких труб 92
2.5. Выводы по разделу 98
3. Экспериментальные исследования деформирования длинномерных гибких труб из полиэтилена при прокладке трубопроводов 100
3.1. Планирование экспериментальных исследований 100
3.2. Описание спроектированной экспериментальной установки 103
3.3. Методика проведения экспериментов 108
3.4. Анализ результатов экспериментальных исследований 116
3.5 Обоснование достоверности теоретических положений и расчетов напряженного состояния полиэтиленовой трубы при изгибе 121
3.6. Выводы по разделу 122
4. Экспериментальные исследования но определению механических и прочностных характеристик труб из армированного полиэтилена 125
4.1. Планирование экспериментальных исследований 125
4.2. Методика и экспериментальные исследования механических и прочностных характеристик армированных полиэтиленовых труб на растяжение и сжатие 127
4.3. Экспериментальные исследования длинномерных гибких труб из армированного полиэтилена на разрушающее внутреннее давление 138
4.4. Экспериментальные исследования армированных полиэтиленовых труб на действие внутреннего давления с изгибом 141
4.5. Испытания на стойкость к циклическим нагрузкам труб из армированных полимерных материалов 147
4.6. Экспериментальные исследования при деформировании во времени гибких труб из армированного полиэтилена 148
4.7. Испытания по определению влияния температур на прочностные характеристики армированного полиэтилена 158
4.8. Выводы по разделу 160
5. Расчет напряженно - деформированного состояния гибких полиэтиленовых труб при их прокладке плужным способом и футеровке стальных поврежденных трубопроводов 161
5.1. Решение задач прочности длинномерных гибких труб из полиэтилена при плужном способе бестраншейной прокладки трубопроводов 161
5.1.1. Расчет напряженного состояния гибкого трубопровода при плужном способе бестраншейной прокладки 161
5.1.2. Влияние конструктивных параметров трубоукладчика на напряженное состояние трубопровода при его прокладке плужным способом 171
5.2. Деформирование длинномерных гибких труб при футеровке стальных промысловых трубопроводов полиэтиленовыми трубами 177
5.2.1. Вопросы расчета на прочность длинномерной гибкой трубы при использовании установки «Coiled-tubing» с разделением участков ее эксплуатации 177
5.2.2. Определение напряженного состояния длинномерных гибких труб на барабане 179
5.2.3. Определение напряженного состояния гибких труб на участке направляющей дуги 180
5.3. Выводы по разделу 186
6. Решение задач прочности гибких армированных полиэтиленовых труб в зоне соединений 188
6.1. Математическая модель расчета муфтового соединения армированных полиэтиленовых труб как составной цилиндрической оболочки 188
6.2. Метод конечных разностей в расчете прочности муфтового соединения при осесимметричной нагрузке 200
6.3. Достоверность численных результатов метода конечных разностей в расчете напряженно-деформированного состояния муфтового соединения при осесимметричной нагрузке 207
6.4. Напряженно-деформированное состояние муфт при конечной жесткости межслойных связей 211
6.5. Выводы по разделу 226
7. Оценка конструктивной надежности газораспределительных и сборных трубопроводов при их прокладке и эксплуатации 227
7.1. Оценка уровня надежности и коэффициента запаса надежности полиэтиленовых трубопроводов при плужном способе бестраншейной прокладки 227
7.2. Оценка уровня надежности и коэффициента запаса армированных полиэтиленовых трубопроводов при эксплуатации 233
7.3. Практические рекомендации по обеспечению надежности полимерных нефтегазораспределительных и сборных сетей 240
7.3.1. Технология производства работ по прокладке
полиэтиленовых трубопроводов плужным способом 240
7.3.2. Модификация оборудования установок гибких труб и
рекомендации к проектированию 244
7.4. Выводы по разделу 248
Основные выводы 250
Список использованных источников
