Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

ность в режиме динамического изменения и ввода исходных данных.

В системе существует возможность выбирать дефекты по остаточной толщине стенки трубы, что может служить критерием степени его опасности, или по допустимому рабочему давлению.

Для некоторого обследованного участка магистрального трубопровода построена кривая, характеризующая границу опасности коррозионных дефектов типа коррозионных язв и коррозии пятнами. Принято условие разрушения трубопровода по этому дефекту при величине разрушающего давления на уровне максимального испытательного по СНиП III-42.80. Все дефекты, лежащие на кривой, имеют одинаковую степень опасности.

Для "опасных" дефектов расчетное допустимое давление принято ниже нормативного (по СНиП 2.05.05 - 85).

Информация, полученная в результате выявления внутритрубной дефектоскопией коррозионных повреждений, может быть использована для выработки стратегии эксплуатации конкретного трубопровода в будущем.

4.3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИДРОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОЮВ НА НАДЕЖНОСТЬ ПЕРЕХОДОВ

Для обеспечения надежной работы подводных переходов важное значение имеет прогнозирование возможных повреждений и своевременное устранение причин, которые могут вызвать предаварийное и аварийное состояние. К ним относятся:

переформирование русла и берегов реки в створах переходов, в результате чего размытые участки трубопровода подвергаются силовому воздействию потока, льда, опасности механического разрушения;

укладка трубопровода в дно реки и врезка в берега с отступлением от проекта при строительстве или в результате экстремальных природно-климатических изменений;

коррозионное разрушение металла трубы вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней (коррозионной или агрессивной) средой;

возникновение и развитие эрозионных зон вдоль прибрежной трассы перехода (растущие овраги, промоины и т.п.).

Ретроспективный анализ причин повреждений показывает, что в результате вибрации размытых участков под воздействием потока произоп1ло 72 % аварий, повреждения проходя-пдими судами и их якорями - 11 %, местной коррозии - 5 %, коррозии поверхности - 4 %, некачественной сварки стыков и приварки усилительных муфт - 4 %, повреждения трубопроводов льдом - 2 %, эрозии береговых зон - 2 %.

Подводные переходы, расположенные под судоходными трассами рек и каналов, наиболее подвержены механическим повреждениям из-за размывов, оползней, волочения якорей, углубления дна. Утечки нефти, газа, конденсата и других загрязнителей нередко обнаруживаются через 12 ч и более после начала их проявления. Опасные утечки загрязняюпдих вепдеств остаются незаметными в течение длительного времени, наносят упдерб всем экологически значимым объектам окружаюпдей среды.

Турбулентный поток в придонном слое вызывает перенос твердых частиц за счет потока постоянных импульсов. Число частиц зависит от вероятности возникновения повып1енных скоростей пульсации: чем интенсивнее пульсация, тем Bbinie поднимаются частицы. Так как пульсация происходит постоянно, то и процесс движения твердых частиц является непрерывным.

Существует некоторый предел скорости течения, при которой частицы не переносятся потоком воды. Эта скорость течения называется неразмывающей. С некоторой степенью приближения можно определить соотноп1ение между размывающими и неразмывающими скоростями:

Vp = 1,4 V,.

Знание этого соотноп1ения важно для практических целей, когда требуется реп1ать задачи, связанные с деформациями рельефа определения крупности песчаных или гравелистых частиц, залегаемых или отсыпаемых в ложе трубопровода.

Размыв дна, сложенного связными глинистыми породами, которые представляют собой полидинамические системы, состоящие из частиц различной крупности, происходит иначе. Наиболее активную роль играют глинистые частицы диаметром менее 0,002 мм, которые составляют около 30 % этой системы. Глинистые породы активно взаимодействуют с водой, которая изменяет степень подвижности частиц и пластичность. Однако при воздействии внеп1них усилий трещины в этой породе не образуются.

Дно русел, сложенных глинистыми грунтами, размывается

по-разному, что зависит от режима водной преграды. Например, при прочих равных условиях каналы, работаюпдие на переменном режиме, размываются интенсивно, а на постоянном - менее интесивно или не размываются совсем.

Вибрация трубопровода под воздействием потока воды приводит, как известно, к усталости металла. Это возможно при образовании безопорных участков или недостаточным заглублением трубопроводов в дно водных преград.

Механизм разрушения после размьша: оголение трубопровода - возникновение колебания размытого участка - вхождение участка в резонансный режим со сложной эпюрой колебаний - разрушение. Длительное размывание трубопровода даже без колебаний также способствует быстрому нарушению футеровки, изоляции, механическим повреждениям.

Причинами размыва являются переформирование русла и берегов реки в створах переходов, в результате чего размытые участки трубопровода подвергаются силовому воздействию потока, опасности механического разрушения, в результате экстремальных природно-климатических изменений [1, 13].

Одна из причин повреждений трубопроводов на подводных переходах - деформация береговой линии. Изменение прочностных и структурных свойств грунтов в период строительства приводит к нарушению равновесия береговой зоны. Нередко во время эксплуатации, особенно первоначально, наблюдаются ее локальные разрушения, которые являются результатом воздействия водного потока, ветровых волн и атмосферных осадков на грунт нарушенной структуры. Так, характеристики грунтов, из которых сложены берега сибирских рек (Ватинский Еган, Демьянка, Иртыш и др.) резко изменились после завершения строительства: сопротивление грунта сдвигу уменьшилось в 1,5 раза, сцепление - в 10 раз, а пористость увеличилась в 1,3 раза [6]. Возрос коэффициент фильтрации грунтов. В результате из-за разрыва структурных связей происходит нарушение устойчивости земляных масс в береговой зоне, создаются условия, благоприятные для образования оползней в зоне расположения магистральных трубопроводов.

Следовательно, во избежание аварий подводных переходов основным условием их безаварийности является заглубление в дно с учетом предполагаемой деформации русла реки.

Интенсивность деформаций русла во времени зависит не только от свойств грунтов, слагаюпдих ложе реки, а и скоростей течения. С изменением сезонных расходов меняются