МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЯ УТОНЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ОБОЛОЧКИ ПРИ КОРРОЗИОННОМ РАЗРУШЕНИИ

Карина Наилевна Абдрахманова, Евгений Васильевич Ярмонов, Петр Алексеевич Кулаков, Резеда Рафисовна Тляшева

Аннотация


Нефтегазовая отрасль характеризуется большим количеством пожаровзрывоопасных веществ, сложных технологических процессов. Обеспечение безопасности и предупреждение аварий являются важными вопросами нефтегазовой промышленности. Большая часть оборудования была введена в эксплуатацию в 50-х годах прошлого века, что свидетельствует о наличии большого количества дефектов и коррозии. Статистический анализ и исследования произошедших аварий позволяют выявить часто встречающиеся причины и предпосылки к возникновению негативных ситуаций на опасных производственных предприятиях. Моделирование в современных программных комплексах способствует качественной оценке сложившейся ситуации в целом, анализу возникающих напряжений в стенке оборудования и принятия правильных решений для продления безопасного ресурса эксплуатации и повышения надежности оборудования.Толщина стенки оболочки, даже до введения в эксплуатацию, является неоднородной в виду различных причин. Зачастую это не учитывается при конструировании и эксплуатации. В данной работе рассмотрено влияние на напряженное состояние утонения стенки оболочки с учетом возможного допустимого отклонения в пределах ГОСТ, а также наличия коррозии. В качестве исследуемого объекта выбрана цилиндрическая оболочка, выполненная из стали 09Г2С. Данная марка стали широко применяется в нефтегазовой промышленности. Зона утонения варьировалась по длине объекта исследования, катушками, в процентах 0 %, 15 %, 30 %, 45 %, 60 %, 75 %, 90 %, 100 % от общей площади поверхности цилиндрической части объекта. Срок воздействия коррозии 5 лет, 0,1 мм в год. Моделирование и расчеты проводились в программном комплексе SolidWorks. По результатам расчетов, совокупное влияние утонения в пределах допустимого возможного отклонения при низких давления не несет в себе опасности. В случае повышения давления до 6 МПа и выше, что часто применяется в сложных технологических процессах, как гидрокрекинг, в стенке оболочки наблюдается существенное повышение напряжения, что может поспособствовать ухудшению прочностных характеристик.

Ключевые слова


напряженное состояние;утонение толщины стенки;коррозия;цилиндрическая оболочка;промышленная безопасность;ресурс безопасной эксплуатации;надежность;stress state;thickness thinning;corrosion;cylindrical shell;industrial safety;safe operation resource;reliability;

Полный текст:

PDF

Литература


Лебедева М.И., Богданов А.В., Колесников Ю.Ю. Аналитический обзор статистики по опасным событиям на объектах на объектах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности // Технологии техносферной безопасности. 2013. № 4 (50). С. 9. URL: http://academygps.ucoz.ru/ttb/2013-4/2013-4.html (дата обращения: 05.11.2020).

Абдрахманова К.Н., Шабанова В.В., Федосов А.В., Абдрахманов Н.Х. Применение моделирования процесса развития аварии и оценка риска в целях обеспечения безопасной эксплуатации объектов нефтегазового комплекса // Безопасность техногенных и природных систем. 2020. № 2. С. 2-13. DOI: 10.23947/2541-9129-2020-2-2-13.

Лисанов М.В. Анализ риска в управлении промышленной безопасностью опасных производственных объектов нефтегазового комплекса: дис. … д-ра техн. наук. М.: Изд-во ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2002. 247 с.

Мартынюк В.Ф., Красных Б.А. Принципы деятельности Госгортехнадзора России по предупреждению опасных ситуаций // Безопасность труда в промышленности. 1998. № 7. С. 50-51.

Абдрахманова К.Н., Дягилев И.А., Абдрамхманов Н.Х., Шайбаков Р.А. Проблемы защиты от коррозии при эксплуатации трубопроводных систем и оборудования нефтегазовой отрасли // Безопасность техногенных и природных систем. 2020. № 3. С. 39-46. DOI: 10.23947/2541-9129-2020-3-39-46.

Виноградов С.Н., Ширина Е.В., Мещеряков А.С. Влияние различных факторов на коррозию оборудования в нефтегазовой промышленности // Защита и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении: сб. ст. V Всеросс. науч.-практ. конф. Пенза: Изд-во «Приволжский Дом знаний», 2008. С. 7-9.

Виноградов С.Н., Лысенко К.Н. Коррозия технологического оборудования в дегазирующих растворах отравляющих веществ // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 3 (11). С. 171-181.

Abdrakhmanova K.N. Possibilities of an Object Digital Twin Application in Order to Extend and Predict Safe Operation Resource // Materials of the International University Science Forum. Toronto, Canada. 2020. P. 182-186.

Chen X., Fang S., Chen H. Stress Concentration Factor and Fatigue Analysis of a Lateral Nazzle with Local Wall Thinning // Engineering Failure Analysis. 2019. Vol. 105. P. 289-304. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2019.07.004.

Тарасов Ю.Л., Хвесюк О.В. Оценка сроков службы трубопроводов с учетом коррозионных повреждений // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 1-2. С. 536-541.

Абдрахманова К.Н., ФедосовА.В., Идрисова К.Р., Даниева И.Р., Валеева Р.Р. Обзор современных программных комплексов и концепции цифрового двойника для прогнозирования аварийных ситуаций на объектах нефтегазовой отрасли // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2020. № 3. С. 71-92. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/ 3_2020/ogbus_3_2020_p71-91.pdf (дата обращения: 07.11.2020). DOI: 10.17122/ogbus-2020-3-71-91.

Abdrakhmanova K.N., Fedosov A.V., Idrisov I.R., Danieva I.R., Valeeva R.R. Review of Modern Software Complexes and Digital Twin Concept for Forecasting Emergency Situations in Oil and Gas Industry // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 862. P. 032078. DOI: 10.1088/1757-899X/862/3/032078.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2020-6-15-31

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


УФА, УГНТУ, 2020