Газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

СЕКЦИЯ

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ»

УДК 536.2.022: 621.642

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ В ВЫБОРЕ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ РЕЗЕРВУАРА ВЕРТИКАЛЬНОГО

СТАЛЬНОГО

А.С. Аксакалов, Л.С. Прокопенко, ОмГТУ, г. Омск

Одной из важных задач при проектировании сложных технических

систем является выбор наиболее оптимальных проектных решений. В

настоящее время существует множество разнообразных способов

теплоизоляции, поэтому задача выбора наиболее оптимальной системы

является актуальной.

Наиболее подходящим методом для оптимального выбора системы

теплоизоляции является метод анализа иерархий (МАИ):

- метод соответствует естественному ходу человеческого мышления;

- метод имеет понятный способ рейтингования возможных решений;

- метод учитывает, как количественную, так и качественную

информацию.

Метод предполагает постоянное сравнение двух факторов на основе

некоторой шкалы предпочтений.

В данной статье оценка оптимальности теплоизоляции производится по

8-ми (С1, С2,…, С8) видам теплоизоляционного покрытия по ряду наиболее

значимых параметров (П1, П2,…, П5) (см. таблицу 1).

Таблица 1

Для определения коэффициентов весомости каждого из показателей

проведем ранжирование: 1–одинаковая значимость, 3 – некоторое

преобладание значимости, 5 – существенная значимость, 7 – очень сильная

значимость, 9 – абсолютная значимость.

Результаты расчета коэффициентов весомостей представлены в таблице 2.

Таблица 2

Сравнение систем теплоизоляции по показателю П1 (коэффициент

теплопроводности изоляции) смотри в таблице 3. Аналогично сравниваются все

системы по всем показателям.

Таблица 3

На следующем этапе можно рассчитать коэффициенты важности. Синтез

коэффициентов осуществляется по формуле:

где – показатель качества j-й альтернативы, –вес i-го критерия, –

важность j-й альтернативы по i-му критерию.

= 0,40*0,1+0,28*0,28+0,08*0,01+0,06*0,1+0,06*0,1+0,12*0,04 = 0,100

Аналогично: S2 = 0.101, S3 = 0.053, S4 = 0.049, S5 = 0.256, S6 = 0.295, S2 =

0.075, S8 = 0.068. По наибольшему значению расчета качества альтернатив

можно судить о наиболее оптимальном варианте.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Саати, Т.Л. Принятие решений. Метод анализа иерархий/Т.Л. Саати. – М.: Радио и

связь, 1989. – 316с.

2. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов/Госстрой

России. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1998. - 28 с.

УДК 539.421

ВЛИЯНИЕ ЗОНЫ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА РОСТ

ТРЕЩИНЫ

А.С. Аксакалов, Л.С. Прокопенко, ОмГТУ, г. Омск

Хрупкое разрушение связано с возникновением в материале трещин,

инициированных дефектами в структуре материала, состоянием поверхности в

результате обработки или коррозии, действием повторно-переменных нагрузок

(усталостные трещины) и т. п.

В качестве критерия прочности конструкции с трещиной используется

коэффициент интенсивности напряжений, определяемый по формуле:

,

где σ – напряжения в точке у вершины трещины, l – расстояние до точки.

Само условие прочности выглядит следующим образом:

,

где KIC – вязкость разрушения материала.

В ходе исследования была смоделирована половина полуэллиптической

трещины (рис. 1) в упругой и упругопластичной постановке. В результате

моделирования получены следующие результаты: максимальные

эквивалентные напряжения при расчете задачи в упругой постановке составили

4303,2 МПа (рис. 2а), а при расчете задачи в упругопластичной постановке –

609,4 МПа (рис. 2б).

Рисунок 1 – Ограничения и нагрузки

а) б)

Рисунок 2 – Эквивалентные напряжения в упругой задаче (а)

и упругопластичной задаче (б)

Таким образом, напряжения, определенные с учетом влияния

пластической деформации у вершины трещины, на порядок отличаются от

напряжений, вычисленных без учета влияния данной зоны, что необходимо

учитывать при моделировании конструкций с трещинами и определении их

остаточного ресурса.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Матвиенко Е.Г. Модели и критерии механики разрушения. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 328 с.

2. Фѐдорова М.А. Основы физики прочности и механика разрушения: конспект лекций.

Омск: изд-во ОмГТУ, 2008. 48 с.

3. Бруяка, В.А. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: Учеб, пособ. / В.А. Бруяка,

В.Г. Фокин, Е.А. Солдсунова. - Самара: Самар. гос. техн, ун-т, 2010. – 271 с.: ил.

УДК622.692.4: 620.193.7

МЕТОДЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗРУШЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ,

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО АППАРАТА ПО

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО АППАРАТА

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЕРОЯТНОСТИ ПОЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТА

ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЕГО ПРОИЗВОДСТВЕ НА ОСНОВЕ

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ

САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО

ПОКРЫТИЯ «ЖИВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ»

Э.Р. Арсланова, А.Р. Валеев, УГНТУ, г. Уфа

Как показывают статистические данные, основная причина отказов на

магистральных трубопроводах - это наружная коррозия стенки трубы. Отказы

трубопроводных систем по этой причине ведут к потерям труб на

поврежденном участке, к большим затратам на ремонтно-восстановительные

работы, к потерям, связанным с перебоями в снабжении транспортируемым

продуктом, к загрязнению окружающей среды.

Одной из основных проблем, определяющих ресурс и надежность как

длительно функционирующих, так и строящихся трубопроводных систем,

является оценка и пролонгированные коррозионной стойкости внешней защиты

поверхности труб. В настоящее время в большинстве случаев данная проблема

решается с помощью повторного нанесения внешней изоляции на трубы

(переизоляция) в условиях трассы. Однако многие применяемые при

переизоляции материалы не обеспечивают эффективной защиты металлической

поверхности трубопроводов. Самовосстанавливающаяся изоляция будет

отличным решением обеспечения антикоррозионной защиты труб

подверженных механическому воздействию и нарушению сплошности

покрытия. Это весьма важно, так как будет продлен срок службы трубопровода

и минимизированы или исключены ремонтные работы, следовательно

значительная экономия затрат на демонтаж. Данный вид изоляции,

представленный на рисунке 1, будет иметь три слоя: первый слой - битумная

мастика, второй слой – ячеистая структура с жидкой изоляцией, третий слой -

полимерная самоклеящаяся лента.

15

Рисунок 1 – «Живая изоляция»

При нарушении сплошности изоляционного покрытия в каком-то

определенном месте жидкость из прилегающей ячейки будет выходить на

поверхность, застывать и затягивать поврежденное место. Этим и выражается

эффект самовосстановления.

Подбор жидкого компонента ячеистой структуры (рисунок 2) является

главной задачей.

Рисунок 2 – Ячеистая структура

В качестве гидравлически вязкой жидкости предлагаю использовать

компонент – жидкая резина.

Жидкая резина – это новейший материал для гидроизоляции, новое слово

в строительстве, а если говорить проще, то это модифицированная битумно-

латексная эмульсия, состоящая из двух взаимно нерастворимых компонентов –

битума и воды. Таким образом, жидкая резина является материалом,

изготовленным на основе битумной эмульсии, характеристики которой

улучшены посредством включения в ее состав латекса.

Жидкая резина обладает множеством преимуществ: высочайшие

адгезивные свойства ко всем поверхностям; создана на водной основе,

пожаробезопасна и не представляет риска при транспортировке, хранении и

применении; не токсична, не имеет запаха (может использоваться в закрытых

помещениях без применения средств защиты органов дыхания); огромный

эксплуатационный срок, более 15 лет, покрытие может эксплуатироваться при

16

температурах от -50°С до +98°С, хорошо выдерживает различные химические,

климатические и механические воздействия.

УДК 622.692.4.07: 532.11

УГЛЕВОДОРОДОВ

И.А. Афанасьев, Т.Ф. Габдрахманов, Ю.А. Фролов, УГНТУ, г. Уфа

Транспорт углеводородов посредством магистральных трубопроводов

оказывает минимальное, по сравнению с другими видами транспорта,

17

воздействие на окружающую среду [1]. Но, несмотря на данное утверждение,

возникновение аварий является неотъемлемой частью любого производства.

Для того чтобы свести к минимуму вероятность возникновения подобных

ситуаций, на предприятиях транспорта углеводородов вводятся системы

производственного экологического мониторинга и контроля (ПЭК).

В соответствии с ФЗ от 10.01.2002 N 7-ФЗ «Об охране окружающей

среды» производственный контроль в данной области (производственный

экологический контроль) осуществляется в целях обеспечения выполнения в

процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране

окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению

природных ресурсов, а также в целях соблюдения установленных

законодательством требований в данной области,

В докладе выполнен анализ существующих систем ПЭК, создаваемых в

крупнейших российских компаниях, занимающихся транспортировкой

углеводородов: ОАО «АК «Транснефть» и ОАО «Газпром».

Показано, что усилия ОАО «АК «Транснефть» в области охраны

окружающей среды направлены на то, чтобы транспортировка нефти не

причиняла вреда окружающей среде [2]. На каждый из объектов компании

разработаны планы ликвидации возможных разливов нефти (нефтепродуктов)

(ЛАРН), которые, впрочем, не лишены недостатков [3].

ПЭК компании ОАО «Газпром» также опирается на природоохранное

законодательство РФ и направлен на сохранение целостности окружающей

среды и рационального использования природных ресурсов, что зафиксировано

стандартами предприятия (СТО Газпром 2-1.19-275-2008).

В докладе показано, что системы производственного экологического

контроля рассматривают объекты производства и транспорта, как оказывающие

воздействия на окружающую среду. В то же время нельзя оставлять без

внимания и обратное: окружающая среда влияет на функционирование

объектов трубопроводного транспорта, в частности и на подводные переходы

(размыв, эрозия, климатические условия). Внедрение системы наблюдения за

состоянием окружающей среды, как объекта воздействия на магистральный

трубопровод позволит прогнозировать еѐ состояние, а, следовательно,

своевременно реагировать на неблагоприятные обстоятельства, проводить

ремонт или замену соответствующего участка, что, в свою очередь, снизит риск

возникновения аварии. Показаны возможности существующих ПЭК,

обозначены проблемы и перспективы развития.__

СЕКЦИЯ

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ»

УДК 536.2.022: 621.642