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 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101

Рис. 2.22. Один из предлагаемых режимов испытаний

Характеристики спектра нагруженности трубопровода при испытаниях 15-16 мая 2000 г. (см. рис. 2.21)

Давление........................................................ рраб = 4,5 МПа рисп = 5,63 МПа

N 20 %................................................................. 0 2

N 100 %............................................................... 1 1

Спорным вопросом в режимах испытаний является то, что при каждом цикле перегрузки трубопровод получает повреждение. Три цикла перегрузки были введены с целью релакси-ровать напряжения в зонах концентрации напряжений и активизировать процесс релаксации. Это положительный момент, так как в зонах концентрации напряжений после снятия перегрузки напряжения становятся значительно меньше. Н о вместе с этим за счет циклического воздействия перегрузки в этих же зонах металл ускоренно получает повреждение. Поэтому предлагается другой режим гидроиспытаний, показанный на рис. 2.22.

Смысл данного предложения состоит в том, что исключаются большие перепады давления при испытаниях и включается этап активизации релаксации напряжений за счет небольших колебаний давления.

П араметры спектра нагружения при испытаниях следующие.

Характеристики спектра нагруженности трубопровода при испытаниях 15-16 мая 2000 г. (см. рис. 2.22)

Давление........................................................ рраб = 4,5 МПа рисп = 5,63 МПа

N 5 %.................................................................. 0 10

N 100 %............................................................... 1 0

Гидроиспытания трубопроводов могут преследовать следующие цели:

1. Приемочные испытания после строительства или капитального ремонта трубопровода. При этом испытания должны проводиться в соответствии с требованиями современных СНиП. За базовое давление принимается проектное давление.

2. Переиспытания с целью проверки безопасности трубопровода при выбранных режимах эксплуатации. За базовое давление принимается рабочее давление.

3. Испытания как метод диагностики. Допустимое давление заранее неизвестно, внутритрубная диагностика невозможна. Медленно повышается давление до наступления первого разры1ва. Если это давление достаточно, то вы1полняется ремонт разрушенного участка, переиспытывается при том же давлении. При этом допустимое рабочее давление определяется по формуле Рраб = Рисп /1,5.

Кроме испытания участков действующих магистральных нефтепроводов имеется целое направление испытаний отдельных фрагментов и элементов трубопроводов, например:

сертификационные испытания демонтированных труб, соединительных деталей, трубной арматуры, ремонтных конструкций (для ремонта дефектных участков трубопроводов);

поверочные испытания отбракованных и демонтированных дефектных катушек трубопроводов с целью определения их фактической прочности и остаточного ресурса и накопления информации об опасности различных дефектов;

поверочные испытания устаревших элементов трубопроводов и соединительных деталей при экспертизе безопасности.

Все эти испытания в настоящее время широко применяются, так как некоторые расчетные методы нуждаются в экспериментальном подтверждении.

2.8. ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ОПАСНОСТИ

Ранее были рассмотрены самые основные и общие для всех магистральных нефтепроводов факторы, определяющие их безопасность. На отдельных участках трубопроводов могут встретиться ситуации, когда безопасность определяется рядом дополнительных факторов. Рассмотрим несколько примеров.

1. Подводные переходы/. Русла рек имеют склонность меняться с течением длительного времени. П ри этом на переходах трубопроводов через реки грунт иногда размывается из-под трубы. Это приводит к изменению сил, действующих на трубопровод, и появлению дополнительных механических напряжений в стенке трубопровода. Поэтому при оценке технического состояния и безопасности подводного перехода в первую очередь необходимо обследовать русловое положение реки на данном участке, выявить размытые участки, оп-

Рис. 2.23. Напряжения изгиба при размыве грунта на подводном переходе (указано положение верхней образующей трубопровода)

ределить дополнительные механические напряжения, оценить степень их опасности для трубопровода.

На рис. 2.23 показаны продольный профиль (а) подводного перехода и распределение осевых механических напряжений (б) в области размытого участка трубопровода. Диаметр трубы 720 мм, толщина стенки 10 мм, ширина реки 230 м, наибольшая глубина 3,7 м, верхняя образующая трубы переходит с глубины 1 м на глубину 2 м от поверхности трубы. Напряжение от изгиба в данном случае достигают 330 МПа, которого достаточно для образования гофра.

2. Опоры!. На некоторых сильнопересеченных или горных участках трубопроводы прокладываются в наземном исполнении. При этом трубопровод устанавливается на специаль-ны1е опоры!. Но с течением времени опоры! иногда получают повреждения по разным причинам, деформируются, нарушается контакт между опорой и трубопроводом. При этом напряжения в стенке трубопровода перераспределяются, некоторые участки оказываются перегруженными, создается опасность гофрообразования и разрушения трубопровода. На рис. 2.24 показаны некоторые такие случаи.

3. Концентраторы! напряжений!. Трубопроводы имеют в своем составе задвижки, ответвления, приварные ремонтные муфты, заплаты, приварные крепежные детали, разнотол-