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:   || 2 | 3 |

Повышение эффективности диагностики технического состояния линейной части магистральных газопроводов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ВАСИЛЕВИЧ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ




Повышение эффективности диагностики технического состояния линейной части магистральных газопроводов


Специальность 25.00.19 - "Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ"






АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук











Москва - 2008


Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий ВНИИГАЗ»


Научный руководитель: кандидат технических наук

Городниченко В.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Короленок А.М.

кандидат технических наук

Митрохин М.Ю.

Ведущее предприятие: ДОАО «Оргэнергогаз»

Защита состоится " " 2008 г. в 13 час. 30мин. на заседании диссертационного совета Д 511.001.02 при ООО «ВНИИГАЗ» по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, поселок Развилка

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО "ВНИИГАЗ"


Автореферат разослан "___"_________ 2008 г.





Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук И.Н. Курганова




ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. С увеличением сроков эксплуатации и неуклонным старением системы газопроводов разного масштаба и назначения возрастает вероятность их отказов по причине развития коррозии и стресс-коррозии. Многие существующие газопроводы построены в однониточном исполнении и обеспечивают газоснабжение городов и промышленных предприятий, перебои поставок газа которым недопустимы. В обеспечении эксплуатационной надежности неуклонно возрастает роль системы диагностического обследования.

В настоящее время основным инструментом системы диагностического обследования газопроводов является внутритрубная диагностика (ВТД), объемы которой за последнее время неуклонно увеличиваются и сейчас составляют примерно 20 тысяч км в год. Такие объемы работ по ВТД позволили провести первичное обследование всех подготовленных к ВТД газопроводов и возникла необходимость их повторного обследования. Для эффективного решения этой задачи требуется определить оптимальные сроки проведения повторных ВТД с учетом времени на ремонт, т. е. назначить такое время между обследованиями газопроводов, чтобы дефекты не смогли достичь критических размеров и не привели к отказу.

Однако на большинстве региональных газопроводов и газопроводов-отводов по ряду причин проводить ВТД невозможно. В данном случае основным методом определения их технического состояния являются электрометрические измерения. По данным электрометрических измерений можно решать задачу диагностики коррозионных дефектов, но их недостаточно для обнаружения стресс-коррозионных дефектов.

Таким образом, совершенствование методик ВТД и диагностики технического состояния газопроводов, не подготовленных к ВТД, является актуальной задачей исследований.

Целью диссертационной работы является совершенствование системы диагностического обследования магистральных газопроводов (МГ) для повышения их надежной и безопасной эксплуатации.

Основные задачи исследований:

  1. Исследование коррозионного и стресс-коррозионного состояния линейных участков МГ с учетом факторов, способствующих образованию и развитию дефектов.
  2. Исследования изменения параметров закона распределения размеров коррозионных и стресс-коррозионных дефектов в зависимости от времени эксплуатации МГ и объемов фактических (планируемых) ремонтных работ.
  3. Анализ степени опасности эксплуатационных дефектов в зависимости от конструктивных параметров и механических характеристик металла труб МГ, а также рабочего давления.
  4. Анализ факторов, характеризующих техническое состояния МГ (количество дефектов, типы дефектов, степень опасности дефектов, состояния защитного покрытия и др.) и его поврежденность от переменных нагрузок и повышенного уровня напряжений.
  5. Исследование влияния переменного нагружения МГ с учетом колебания внутреннего давления и сброса давления на проведение ремонтно-восстановительных и диагностических работ.
  6. Разработка критериев, характеризующих техническое состояние подводных переходов, переходов через автомобильные и железные дороги, с учетом результатов диагностических обследований.
  7. Разработка методик определения: сроков проведения повторных обследований ЛЧ МГ; показателя технического состояния, характеризующего приоритет вывода в ремонт, и методики обследования ЛЧ МГ, не подготовленных к ВТД.

Научная новизна:

Разработаны методики прогноза коррозионного и стресс-коррозионного состояния МГ, основанные на статистической обработке результатов ВТД и количественной оценке технического состояния ЛЧ МГ в целом, с учетом различных типов дефектов (коррозия, стресс-коррозия, гофра, вмятины и др.) и степени их опасности.

Разработаны критерии приоритета выполнения диагностических работ на подводных переходах, переходах через железные и автомобильные дороги; методика комплексного обследования ЛЧ МГ не подготовленных к ВТД, основанная на анализе факторов, способствующих образованию и росту дефектов, таких как уровень грунтовых вод, состояние защитного покрытия, коррозионная агрессивность грунта и др. и методика определения интервала времени проведения их комплексного обследования, учитывающая экспертную оценку частоты отказов, а для участков, обследованных ВТД, - методика определения сроков проведения повторных обследований с учетом изменения параметров функции распределения размеров дефектов.

Основные защищаемые положения:

  1. Методика прогноза технического состояния линейного участка газопровода по коррозионному и стресс-коррозионному состояниям.
  2. Методика количественной оценки технического состояния линейного участка газопровода.
  3. Критерии приоритета обследования подводных переходов, переходов через железные и автомобильные дороги.
  4. Методика комплексного обследования ЛЧ МГ, не подготовленных к ВТД.
  5. Методика определения интервала времени повторного обследования для линейных участков газопровода, не подготовленных к ВТД.
  6. Методика определения сроков проведения повторных ВТД.

Практическая значимость

По результатам выполненных исследований разработаны:

- СТО Газпром 2-2.3-095 - 2007 Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов.

- СТО Газпром Положение о внутритрубной диагностике трубопроводов КС и ДКС ОАО «Газпром».

- Р Газпром Правила оценки остаточного ресурса магистральных газопроводов.

- Временная Инструкция по определению стресс-коррозионного опасных участков и техническому диагностированию технологических трубопроводов газа компрессорных станций.

Результаты работ использовались для оценки технического состояния и определения сроков проведения повторных внутритрубных обследований МГ ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург» Вильнюс-Калининград, ООО «Газпром трансгаз Ухта» Пунга-Ухта-Грязовец-4 и ООО «Газпром трансгаз Югорск», подводных переходов на предприятии ООО «Газпром трансгаз Томск» и технического диагностирования МГ НГПЗ-Парабель-Кузбасс.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на 6-ой Научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва, 2005 г.; 1-ой Научно-технической конференции в рамках ХIII Конкурса молодежных разработок среди предприятий и организаций топливно-энергетического комплекса в 2005 году «ТЭК-2005»; ХIV-ой Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы развития газовой промышленности западной Сибири – 2006», г. Тюмень, 2006 г.; II-ой Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационный потенциал молодых специалистов как залог динамичного развития газовой промышленности», г. Москва, 2006 г; 7-ой Научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва, 2007 г; 7-ой Научно-технической конференции «Новые технологии в газовой промышленности», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва, 2007 г; Международной научно-практической конференции молодых специалистов и ученых «Применение новых технологий в газовой отрасли: опыт и преемственность», ООО «ВНИИГАЗ», г. Москва, 2008 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе две в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 148 наименований. Материал изложен на 130 страницах, включающих 31 рисунок, 24 таблицы.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель, задачи исследования, защищаемые положения, научная новизна и практическая значимость результатов работы, приведена структура диссертации.

Первая глава посвящена анализу нормативной документации и технической литературы в области диагностики технического состояния МГ. Из проведенного анализа следует, что диагностическое обслуживание МГ на этапе эксплуатации представляет взаимосвязанную систему трех компонент: информационно-организационной (управление системой диагностического обслуживания, планирование и исполнение технического диагностирования МГ, информационное обеспечение), нормативно-методической (нормативное и методическое обеспечение технического диагностирования и оценки технического состояния МГ) и технической части (совокупность различных методов, способов, видов и средств неразрушающего контроля (НК), применяемых для контроля технического состояния МГ).

В зависимости от конструктивных особенностей линейную часть магистральных газопроводов (ЛЧ МГ) рассматривают как совокупность структурных элементов, таких как линейные участки газопровода, подводные переходы, переходы через железные и автомобильные дороги, надземные переходы. В алгоритмах диагностирования структурных элементов ЛЧ МГ, не подготовленных к ВТД, в основном предусматривается проведение наиболее информативных методов обследования - электрометрических и магнитометрических. Для структурных элементов ЛЧ МГ, подготовленных к ВТД, алгоритм диагностирования предусматривает проведение ВТД, а другие виды и методы диагностики применяют с целью определения дефектов, отклонений и нарушений, не выявленных ВТД.

При проведении ВТД линейных участков МГ правила Технической эксплуатации устанавливают срок повторных обследований с периодичностью раз в пять лет. Однако такой срок проведения повторных ВТД в ряде случаев не обеспечивает надежную эксплуатацию МГ, поэтому требуется разработка методов прогноза технического состояния, по которым можно будет определять с учетом фактических данных по скорости развития дефектов время проведения повторных обследований. В настоящее время ВТД позволяет обнаруживать коррозионные дефекты с относительной глубиной, равной 10 % от толщины стенки трубы, и стресс-коррозионные с относительной глубиной, равной 15 %. Внутритрубные дефектоскопы имеют высокую разрешающую способность и позволяют выявить дефекты незначительных размеров. При этом размеры дефектов или значительно завышаются или занижаются. Это подтверждают представленные на рисунке 1 результаты обработки данных измерений глубины дефектов по результатам ВТД и в шурфах. На основании этих данных невозможно достоверно оценить скорость развития каждого конкретного дефекта сравнением его размеров по данным двух ВТД. С целью получения обоснованных и надежных результатов по прогнозированию технического состояния МГ и определению сроков проведения повторных ВТД необходимо по экспериментальным данным разработать для оценки скорости развития дефектов феноменологические зависимости, параметры которых определяются по результатам статистической обработки.

Основным способом диагностики МГ (региональных газопроводов, газопроводов-отводов), не подготовленных к ВТД, является приборное обследование в шурфах. Экскавацию газопровода осуществляют на потенциально опасных участках, а также в местах, определенных по результатам электрометрических или магнитометрических обследований. Для эффективного использования результатов электрометрических и магнитометрических обследований МГ необходимо разработать комплексную методику анализа результатов обследований с учетом факторов, способствующих образованию и росту дефектов. Комплексный анализ позволил объективнее определить места экскавации газопровода для проведения в шурфах приборного обследования.

 Рисунок 1 - Сравнение глубины коррозионных дефектов, обнаруженных при ВТД на МГ-0

Рисунок 1 - Сравнение глубины коррозионных дефектов, обнаруженных при ВТД на МГ Пунга-Вуктыл-Ухта-1, с глубиной этих же дефектов, определенной при приборном обследовании в шурфах

Во второй главе представлена методика определения приоритета обследования ЛЧ МГ, не подготовленных к ВТД, а также приоритеты по техническому диагностированию ЛЧ МГ, проложенные через автомобильные, железнодорожные и подводные переходы.

Приоритет по техническому диагностированию ЛЧ МГ назначается по ожидаемой вероятности возникновения отказа на линейном участке за время эксплуатации.

Расчет вероятности отказа проводится по локальной интенсивности отказов на рассматриваемом участке ЛЧ МГ.

Значение локальной интенсивности отказов рассчитывается на основании статистических данных об инцидентах и отказах на газопроводах и по результатам экспертных оценок конструктивно-технологических особенностей, условий строительства, эксплуатации и текущего технического состояния (наличия дефектов) ЛЧ МГ.

Средняя интенсивность отказов рассчитывается на 1000 км газопроводов за год эксплуатации.

Интенсивность отказов обследуемого участка МГ вычисляется в соответствии со структурной схемой, представленной на рисунке 2, по формуле:

, (1)

где – среднестатистическая интенсивность отказов для газотранспортного предприятия, которое обслуживает участок газопровода – среднее число отказов в год на 1000 км газопроводов; – коэффициент, учитывающий зависимость интенсивности отказов от диаметра газопровода; и – весовые коэффициенты групп и факторов риска, соответственно; – балльные оценки факторов риска для рассматриваемого участка газопровода; - число факторов внутри каждой из групп; – балльная оценка для среднестатистического участка газопровода (по десятибалльной шкале), принимается равной 3,65.

Критерий определения очередности обследования переходов газопроводов через железные и автомобильные дороги основан на факторах, характеризующих их техническое состояние и балльные количественные оценки, приведенных в таблице 1.

Таблица 1



Pages:   || 2 | 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.