Моделирование осложненных условий эксплуатации магистральных нефтегазопроводов (04.10.2010)

Автор: Коробков Геннадий Евгеньевич

КОРОБКОВ ГЕННАДИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ

ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ

Специальность 25.00.19 – «Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Уфа – 2010

Работа выполнена на кафедре «Транспорт и хранение нефти и газа» ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Шаммазов Айрат Мингазович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Аскаров Роберт Марагимович;

доктор технических наук, профессор

Мустафин Фаниль Мухаметович;

доктор технических наук, профессор

Спектор Юрий Иосифович.

Ведущая организация ОАО «Институт «Нефтегазпроект»,

г. Тюмень.

Защита состоится «24» декабря 2010 года в _____ на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.04 при Уфимском государственном нефтяной техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «____» __________2010 года.

Ученый секретарь совета Ямалиев В.У.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Устойчивое функционирование трубопроводного транспорта углеводородов России является необходимым условием стабилизации и развития экономики, обеспечения целостности и обороноспособности страны. Общая длина магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов, газопроводов достигает 230 тысяч километров. По трубопроводам транспортируется 100% добываемого газа, 95% нефти и около 30% продукции нефтепереработки. Наряду с этим, трубопроводный транспорт жидких и газообразных углеводородов при авариях представляет большую угрозу населению, инженерным сооружениям и природным массивам. Основные фонды магистральных трубопроводов (линейная часть, резервуары, насосы) стареют и деградируют. В среднем около 70% (по протяженности) трубопроводов имеют срок службы более 20 лет. То же самое можно сказать о резервуарах. Продлить срок эффективной и безопасной эксплуатации трубопроводных систем – важнейшая задача.

Каковы бы не были причины аварийности (внешняя и внутренняя коррозия, включая коррозионное растрескивание под напряжением, брак строительно-монтажных работ, механические повреждения, заводские дефекты труб и др.) в основе нарушения целостности трубопровода или резервуара лежит превышение допустимых значений характеристик их напряженно – деформированного состояния (НДС) и, прежде всего, напряжений. Одним из основных способов оценки существующего технического состояния и степени эффективности его использования, а также единственным способом прогнозирования возможного НДС является моделирование реальных условий эксплуатации основных объектов магистральных нефтегазопроводов.

Особую трудность представляет моделирование прочностных характеристик трубопроводов и резервуаров, эксплуатируемых в осложненных условиях, каковыми являются условия окружающей их среды (природно-климатические, инженерно-геологические и гидрогеологические) и изменяющиеся технологические условия (внутреннее рабочее давление и температурный режим). Показательной в этом отношении является реализация беспрецедентного по масштабам и сложности проекта нефтепровода «Восточная Сибирь – Тихий океан», где на протяженности более 4 – х тысяч километров имеются и подповерхностные пустоты различного происхождения, и заболоченные территории, и вечномерзлые, оползневые, сейсмические зоны, и геодинамические активные зоны.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует об актуальности темы диссертационного исследования.

Целью работы является разработка методов расчета условий надежного и эффективного функционирования трубопроводных систем с учетом влияния изменения технологических параметров и природных факторов эксплуатации.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе были решены следующие основные задачи:

характеристика современных трубопроводных систем и осложненных условий их эксплуатации и интегрального метода оценки технического состояния объектов магистрального трубопровода с помощью параметров напряженно-деформированного состояния;

моделирование НДС нефтегазопроводов на переходных участках трассы с учетом воздействия внутреннего давления, вызывающего дополнительный изгиб, и деформации прилегающих участков;

разработка обобщенной математической модели НДС, прочности и устойчивости линейной части и резервуаров магистральных нефтегазопроводов, эксплуатируемых в различных осложненных условиях (природно-климатических, инженерно-геологических и технологических);

численное моделирование НДС и обоснование реконструкции открытых участков подземных трубопроводов;

исследование НДС трубопроводов, проложенных по пересеченной местности в зонах с высокой геодинамической активностью;

разработка и выбор способов уменьшения технологических флутуаций давления и температуры с целью стабилизации напряженно-деформированного состояния сложных трубопроводных систем;

разработка метода численного моделирования для определения НДС вертикальных стальных резервуаров (РВС) с учетом отклонений от проектных параметров и технологии их ремонта.


загрузка...