авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Разработка методов мониторинга ремонтных работ на участках магистральных газопроводов в условиях обводненной местности

-- [ Страница 2 ] --

Рис. 2. Относительная протяженность (Lотн = L/Lо) участков газопроводов, эксплуатируемых в Западной Сибири

Суммарная протяженность газопроводов, эксплуатируемых в условиях болот и обводненности, составляет почти четвертую часть от общей протяженности газопроводов, а протяженность МГ диаметром 1420 мм составляет около половины (47,9 %) протяженности трубопроводов аналогичного диаметра по всему ОАО «Газпром».

Для классификация методов производства ремонтных работ в условиях обводненной местности с учетом технико-экономических показателей было обследовано 1452 участка магистральных газопроводов общей протяженностью L = 1200 км (рис. 3, где относительное количество дефектов Kотн = 100%K/Kо, Kо = 1452):

A - по типу местности (болота и обводненность - 88%): 1 - склон, овраг, вечная мерзлота, малый водоток; 2 - обводненность, русло, пойма; 3 – болото типа I, II или III;

Б - по типу дефектов (всплытие - 47%): 1 - труба, прострел, разлив, провис, пучение, арка; 2 - оголение 1/2D-D, оголение 0-1/2D; 3 - всплытие 1/2D-D, всплытие 0-1/2D;

В - по протяженности Lуч (участки протяженностью 0,0 < Lуч 0,5 км - 84,6%): 1 - участки протяженностью 0,0 < Lуч 0,5 км, 2 - участки протяженностью 0,5 < Lуч 1,0 км, 3 - участки протяженностью Lуч > 1,0 км.

 Систематизация участков магистральных газопроводов, потерявших устойчивое-3

Рис. 3. Систематизация участков магистральных газопроводов, потерявших устойчивое положение в условиях обводненной местности

Из распределения участков МГ, потерявших устойчивое положение, по протяженности дефектов (рис. 3, Б) видно, что основные объемы ремонтных работ по восстановлению проектного положения газопроводов приходится на участки протяженностью до 0,5 км - 84,6%, что не позволяет использовать высокопроизводительные механизированные комплексы по ремонту изоляционных покрытий газопроводов. Поэтому наиболее эффективным методом производства ремонтных работ является применение специализированных машин и механизмов для очистки поверхности труб от старой изоляции, подготовки поверхности для новой изоляции и нанесения защитного покрытия.

Систематизация участков газопроводов, потерявших устойчивое положение в условиях болот и обводненности, по 9 типам гидрогеологических условий (рис. 3, А) показывает, что наиболее распространенными типами местности, где наблюдаются отклонения от проектной глубины заложения, являются болота и обводненная местность, суммарная доля которых составляет 88%. Такие участки МГ нуждаются в приоритетном обследовании, требуют проведения планово-предупредительного ремонта и последующего постоянного мониторинга.

Процесс формирования плана выполнения РР при капитальном ремонте МГ - это реализация принципов последовательного составления перечня объема строительно-монтажных работ на одной захватке, нескольких захватках и всей системы захваток. Каждая захватка соответствует определенному объекту и проект производства строительно-монтажных работ должен ориентироваться на результаты внутритрубной дефектоскопии, электрометрических обследований и данных обследований в шурфах. Для одной захватки предлагается метод выполнения монтажных и ремонтных работ с учетом балльной оценки технико-экономических параметров производства.

Перечень из нескольких захваток представляет собой те объекты, которые следует включить в общий список для сохранения работоспособности выделенной системы магистральных газопроводов. Очевидно, что сохранение надежности эксплуатации единой системы газоснабжения обуславливает необходимость объединения всех выделенных систем линейной части магистральных газопроводов. Такой подход позволяет использовать выделяемые финансовые и технические ресурсы эффективно в обозримое время.

Анализ данных внутритрубной дефектоскопии, электрометрических обследований и данных обследований в шурфах позволяет выявить особенности технологии и организации строительно-монтажных работ с выявлением методов производства РР при капитальном ремонте МГ: РР1 - шлифовка, РР2 - заварка, РР3 - установка муфты, РР4 - врезка катушки, РР5 - замена участка.

Экспертная оценка эффективности производства строительно-монтажных работ для участка ЛЧМГ реализуется путем использования соответствующих размерных и безразмерных коэффициентов (S - стоимость РР при строительстве новой нитки газопровода, SРР - стоимость РР при частичной замене дефектных отрезков трубы бездефектными на данном участке ЛЧМГ) с учетом плотности распределения дефектов по поверхности трубопровода (i = 1, 2, …, k - количество дефектов). Эффективность строительства новой нитки газопровода характеризуется соотношением S SРР. Функциональная регрессионная зависимость имеет вид:

S = A + BL + CDн2 ; (1)
SРР = i=1,k (S1i + S2i + S3i + S4i), (2)

где L - протяженность участка; Dн - наружный диаметр; A, B и C - эмпирические коэффициенты; S1i - стоимость подготовительных работ; S2i - стоимость производства строительно-монтажных работ; S3i - стоимость ввода в эксплуатацию участка линейной части магистрального газопровода; S4i - стоимость потерь газа.

Аналитическое решение задачи составления перечня из нескольких захваток осуществляется методом анализа иерархий и представляет собой оценку приоритетов объектов, которые следует включить в общий список для сохранения работоспособности выделенной системы магистральных газопроводов с учетом результатов внутритрубной дефектоскопии, электрометрических обследований и данных обследований в шурфах.

Разработан алгоритм, который осуществляет многокритериальное оценивание и расчет приоритетов участков (пакет прикладных программ - ППП_План), входящих в систему МГ, на основе данных технологического мониторинга показателей производства строительно-монтажных работ различными методами с учетом балльных оценок экспертов. Обобщенная схема отбора участков ЛЧМГ для включения в программу выполнения РР приведена на рис. 4.

 Структурная схема отбора участков ЛЧМГ для включения в программу выполнения РР-4

Рис. 4. Структурная схема отбора участков ЛЧМГ для включения в программу выполнения РР

Качественные и количественные характеристики в виде балльных оценок предлагаются программному обеспечению для автоматизированного анализа и установления приоритетности производства ремонтных работ на данном участке линейной части магистрального газопровода.

В работе разработан алгоритм автоматизированного расчета эффективного плана проведения РР системы участков линейной части МГ для газотранспортного предприятия. Обобщенные характеристики плана производства строительно-монтажных работ позволяют разработать проект производства работ и проект организации строительства с учетом механовооруженности специализированной строительно-монтажной организации, объема необходимых строительно-монтажных ремонтных работ, продолжительности и стоимости производства.

Окончательная оценка относительного риска для ранжирования участков МГ с целью проведения РР осуществляется по формуле

R = i=1,9 Ri . (3)

Соотношение (3) в конечном итоге учитывает следующие характеристики технологического мониторинга показателей участков линейной части магистральных газопроводов:

  • GK_1(R1) - показатели нормативно-технических документов;
  • GK_2(R2) - величина загрязнения окружающей среды;
  • GK_3(R3) - результаты внутритрубной дефектоскопии;
  • GK_4(R4) - результаты анализа работы системы электрохимзащиты;
  • GK_5(R5) - результаты анализа физико-механических характеристик грунта;
  • GK_6(R6) - результаты прогнозирования размеров возможных отказов;
  • GK_7(R7) - результаты анализа очистки полости и испытания на прочность и герметичность;
  • GK_8(R8) - результаты анализа отказов;
  • GK_9(R9) - результаты анализа наличия подземных кожухов у переходов через автомобильные и железнодорожные дороги.

В рамках разработки методики автоматизации мониторинга ремонтных работ на участках газопроводов в условиях обводненной местности реализована часть алгоритмов многоцелевого программного комплекса ППП_Ранжирование: оценка приоритетов участков МГ по техническому состоянию для планирования РР.

Функциональное моделирование модуля формирования отчетов выполнялось с помощью OLE-сервера Microsoft Word. Алгоритм генерации отчетов по исходной информации и результатам ранжировки участков ЛЧМГ с точки зрения очередности их выбора при осуществлении ремонтных работ предусматривает использование репозитория графических фрагментов отчетов (шаблонов гистограмм риска эксплуатации линейных объектов газопроводных систем) и текстовых фрагментов информационных паспортов объектов (заранее подготовленных строк таблицы Word, включающих оформленные и готовые к внедрению в отчетный документ отображения значений лингвистических значений разнообразных факторов). Генерация отчета программно-алгоритмически организована таким образом, что исключены требующие сложного программирования операции форматирования документов, строк и символов, вместо этого осуществляются коммутационные операции с документами посредством перестановки заранее сформированных фрагментов документов. Подобные операции характеризуются интенсивным применением закладок-якорей в документах-шаблонах. При помощи таких текстовых якорей осуществляется и внедрение в шаблоны отчетов значений конструктивно-технологических факторов объектов в информационный паспорт, а также результатов расчетов характеристик ранжировки объектов по результатам сравнения их показателей.

Экранная форма диспетчера отчетов, функционально адаптированная к сенсорным дисплеям, содержит текущий список сформированных отчетов, при этом каждому отчету присваиваются уникальный идентификатор, характеристика, определяется тип, указывается автор (эксперт, проводивший анализ и ранжировку объектов), временные метки создания и изменения отчета. На форме реализована фильтрация списка отчетов по типу отчетов с помощью экранных вкладок: можно просматривать полный список отчетов, либо выбирать отчеты типа 1 (информационный паспорт объекта), отчеты типа 2 (ранжировка полного множества объектов) или отчеты типа 3 (ранжировка произвольно сформированного подмножества объектов).

Отчеты на форме дополнительно сопровождаются сведениями о расположении файла отчета на локальном диске вычислительной машины или в сетевом хранилище; сведениями о составе подмножества объектов, при ранжировке которых сформирован отчет (информационный паспорт объекта соответствует одному объекту); примечаниями. Экранная форма содержит активные элементы, реализующие следующий набор операций: создание отчета, корректировка параметров и информационного содержания (состава подмножества объектов), загрузка ранее созданного результирующего документа в Microsoft Word, уничтожение записи об отчете из списка.

При настройке параметров отчетного документа эксперт может сообщить программе число линейных объектов магистральных газопроводов для создания инфографического представления, при этом будет автоматически рассчитано число гистограмм, генерируемых и внедряемых в отчет. Эксперт определяет возможность интеграции в отчет информационных паспортов ранжируемых объектов в виде поясняющих приложений к гистограммам, таким образом в эргономике интерфейса пользователя учтен фактор быстродействия процедуры генерации отчетов, требующей больших временных затрат при увеличении числа ранжируемых объектов. Упорядочение объектов в отчетах по убыванию ранга отвечает поставленной задаче определения очередности их выбора при осуществлении ремонтных работ. При необходимости эксперту доступны и другие критерии упорядочения, например, по уникальному идентификатору объекта.

Многокритериальная ранжировка линейных объектов газопроводных систем выполняется на программно-алгоритмической основе, заложенной в пакете прикладных программ, который реализует принципы технологического мониторинга для анализа технико-физического состояния элементов ЛЧМГ. Разработанные алгоритмы исполняются программой ранжирования объектов по степени необходимости производства работ с учетом результатов диагностики технико-физического состояния каждого из ранжируемых элементов ЛЧМГ.

В третьей главе выполнено исследование и разработаны методы анализа качества строительно-монтажных ремонтных работ с использованием технологического мониторинга показателей производства в обводненной местности. Выполнено математическое моделирование удерживающей способности анкеров в зависимости от качества их установки. Описаны особенности технологического мониторинга решений производства строительных работ при последовательном поступлении статистических данных.

В рекомендациях по приведению (подсадке) газопровода подводного перехода через Байдарацкую губу в условиях траншейной укладки в слабонесущих склонных к разжижению грунтах в проектное положение предусмотрен мониторинг состояния газопровода в процессе эксплуатации. Мониторинг предусматривает ежегодный контроль поверхности дна в створе газопровода и пространственного положения газопровода подводного перехода в грунте в начале навигационного периода с возможностью проведения работ по стабилизации положения или ремонту газопровода.

Средняя протяженность перехода газопровода через Байдарацкую губу (Dн = 1220 мм - наружный диаметр, = 27,0 мм толщина стенки) составляет 71,851 км. В зависимости от способов выполнения строительных работ и условий окружающей среды трасса подводного перехода газопровода через Байдарацкую губу разделена на участки (рис. 5): 1 - Ямальский сухопутный участок; 2 - участок пересечения береговой линии со стороны Ямала; 3 - Ямальский мелководный участок; 4 - глубоководный участок; 5 - Уральский мелководный участок; 6 - участок пересечения уральской береговой линии; 7 - Уральский сухопутный участок.

 Принципиальная схема перехода магистрального газопровода Бованенково - Ухта-5

Рис. 5. Принципиальная схема перехода магистрального газопровода Бованенково - Ухта через Байдарацкую губу

Технические решения по стабилизации положения газопровода предусматривают несколько вариантов в зависимости от способа дополнительного нагружения трубы (рис. 6, где 1 - газопровод, 2 - щебень, 3 - засыпка, 4 - геосетка, 5 - предварительные пригрузы в виде мешков со щебнем): а - дополнительное нагружение производится с помощью геосетки уложенной поверх трубопровода, на которую осуществляется отсыпка щебня; б - для удобства укладки геосетки над трубой допустимо использовать предварительные пригруза в виде мешков с щебнем или др.; в - на грунтах основания траншеи с модулем деформации более 15 МПа возможна укладка щебня на трубу предварительно накрытую геосеткой; г - для случаев высокой несущей способности грунтов основания возможно осуществление пригруза трубопровода подводного перехода щебнем без применения геосетки.

 Технические решения по стабилизации положения газопровода Теория нечетких-6

Рис. 6. Технические решения по стабилизации положения газопровода

Теория нечетких множеств позволяет представить показатели закрепления участка линейной части магистрального газопровода в обводненной местности с использованием функций принадлежности = (Т; R1, R2,...) и величин нечетких чисел (нагрузки S и несущей способности N). Для обеспечения устойчивости участка линейной части магистрального газопровода в обводненной местности величина нагрузки S и несущей способности N как функция от значения должна соответствовать равенству S() = N(). Это позволяет использовать детерминированные алгоритмы расчета устойчивости участка линейной части магистрального газопровода в обводненной местности. Следует также предположить, что несущая способность каждого балластирующего устройства зависит также от угла наклона функции в диаграмме нагрузка - перемещение W = tg . Таким образом, устойчивость участка магистрального газопровода обеспечивается определенным количеством устанавливаемых балластирующих устройств - n при математическом моделировании устойчивости в виде функции Т()= f[n; Х1, Х2,...,Хn; W(), Р(), S()].

В работе реализуется следующий алгоритм расчета устойчивости участка линейной части магистрального газопровода с определенными конструктивными характеристиками. Участок имеет определенное количество распределенных по длине балластирующих устройств, а при заданном числе вычисляются соответствующие величины нагрузки S и несущей способности N. При изменении нечетких величин нагрузки и продольной силы вычисляется предельная величина выталкивающей силы, которая и определяет невозможность сохранения конструктивным элементом состояния устойчивости. Расчет выполняется с фиксированным числом балластирующих устройств, которое может меняться в зависимости от величины предельной выталкивающей силы.

Снижение несущей способности балластирующих устройств описывается функциями 1(х) - соответствует заданной несущей способности с вероятностью р и 2(х) - не соответствует заданной несущей способности с вероятностью q = 1 р. Использование вероятностных подходов позволяет описать состояния балластирующих устройств 1(х) в виде Аxi, а 2(х) в виде Aпi, с предположением о вероятности Pхор - сохраняется заданная несущая способность, а Pпл - не сохраняется заданная несущая способность:



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.