ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ТЕХНОГЕННЫЕ РИСКИ

Искандер Равилевич Сунгатуллин, Виктория Александровна Гафарова, Динар Хадисович Махмутов, Искандер Рустемович Кузеев

Аннотация


Для оценки индивидуальных техногенных рисков предлагается использовать объемные диаграммы, которые позволяют для каждого опасного производственного объекта оценить с помощью интегрального параметра уровень реализации прочности, долговечности и живучести. Поскольку используемые критерии являются зависимыми между собой, объемная поверхность критических состояний является выпуклой и может, для удобства расчетов, быть заменена плоскостью, уравнение которой в отрезках равняется единице. Выход суммарного вектора состояния за пределы поверхности является неприемлемым даже, если отдельные параметры имеют значения меньше критических. Такой подход к оценке индивидуальных рисков позволяет использовать в качестве критериев показатели, наиболее характерные для данного вида оборудования: силовые, термические, деформационные. Можно также использовать критерии, характеризующие процессы коррозии, диффузии, старения. Предлагаемый алгоритм хорошо сочетается с методом создания цифровых двойников и может служить интегральной характеристикой двойника. Результаты расчетов интегральных характеристик объектов позволяют осуществлять подбор конкретных мероприятий для уменьшения эксплуатационных рисков, например в случае эксплуатации объектов с трещинами. Особенно это важно для объектов, при эксплуатации которых используются нормативные документы, позволяющие функционирование при наличии трещин с размерами ниже критических значений. Такие нормативные документы действуют в ряде стран, в том числе и в России для эксплуатируемых транспортных трубопроводных систем. Поскольку трубопроводные системы подвержены действию внешних природных факторов, которые могут привести к нестационарному изменению напряженно-деформированного состояния и скачкообразному росту размеров дефектов, требуется разработка мероприятий, снижающих риски разрушения. В качестве такого мероприятия предлагается использовать композиционные материалы для заполнения полости трещин и закрепления ее берегов. Приведены результаты экспериментов, которые показывают возможность восстановления свойств стальных элементов с трещинами с использованием композиционных материалов, в качестве которых использовали гибридные композиты на основе эпоксидных смол. Показан пример использования объемных диаграмм для контроля состояния трубопроводных систем с учетом возможности восстановления свойств, обеспечивающих прочность и живучесть конструкции.

Ключевые слова


промышленная безопасность;трещины;композиционный материал;прочность;долговечность;живучесть;

Полный текст:

PDF

Литература


Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. М.: ИЦ «ЕЛИМА», 2004. 1104 с.

Павлова З.Х., Кузеев И.Р., Азметов Х.А. Безопасность эксплуатации трубопроводных систем в условиях нестационарности технологических параметров перекачки. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015. 64 с.

Сыромятникова А.С., Большаков А.М. Деградация механических свойств и структурно-фазового состояния металла труб магистрального газопровода при длительной эксплуатации в условиях Севера // Природные ресурсы Арктики и субарктики. 2018. Т. 23. № 1. С. 75-80. DOI: 10.31242/2618-9712-2018-23-1-75-80.

Бутусова Е.Н., Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В. Исследование зарождения и распространения коррозионно-усталостных трещин в малоуглеродистых низколегированных сталях // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Т. 18. Вып. 4. С. 1572-1573.

Мирошниченко Б.И., Нохрин А.В., Лопатин Ю.Г., Смирнов С.И., Мельников Г.Ю. Металлургические и эксплуатационные аспекты образования дефектов стресс-коррозии в магистральных трубопроводах. Ч. II. Влияние старения на склонность трубных сталей к зарождению стресс-коррозионных трещин // Технология металлов. 2012. № 5. С. 6-15.

Зорин Е.Е., Ланчаков Г.А., Степаненко А.И., Шибнев А.В. Работоспособность трубопроводов. Ч. 1: Расчетная и эксплуатационная надежность. М.: Недра-Бизнесцентр, 2000. 243 с.

Зорин Е.Е., Ланчаков Г.А., Степаненко А.И., Шибнев А.В. Работоспособность трубопроводов. Ч. 2: Сопротивляемость разрушению. М.: Недра-Бизнесцентр, 2001. 350 с.

Зорин Е.Е., Ланчаков Г.А., Степаненко А.И., Шибнев А.В. Работоспособность трубопроводов. Ч. 3: Диагностика и прогноз ресурса. М.: Недра-Бизнесцентр, 2003. 291 с.

Неганов Д.А. Основы детерминированных нормативных методов обоснования прочности // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8. № 6. С. 608-617.

Неганов Д.А., Лисин Ю.В., Махутов Н.А., Варшицкий В.М Влияние напряженно-деформированного состояния на предельное состояние трубопровода // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 4. С. 12-16.

Исламов И.М., Чучкалов М.В., Аскаров Р.М. Оценка ресурса магистральных газопроводов в условиях поперечного коррозионного растрескивания под напряжением // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2018. № 2. С. 35-38. DOI: 10.24411/0131-4270-2018-10206.

Агиней Р.В., Гуськов С.С., Мусонов В.В., Садртдинов Р.А., Лапин В.А. Исследование геометрических параметров и особенностей расположения стресс-коррозионных повреждений на магистральных газопроводах // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2016. № 3 (27). С. 102-107. URL: http://vesti-gas.ru/sites/default/files/ attachments/vgn-3-27-2016-102-107.pdf (дата обращения: 04.01.2021).

Буклешев Д.О. Исследование интенсивности напряжений в процессе коррозионного растрескивания стали магистральных газопроводов // Universum: технические науки. 2019. № 2 (59). С. 17-21. URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6900 (дата обращения: 05.01.2021).

Болдин М.С., Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Чегуров М.К., Бутусова Е.Н., Степанов С.П., Козлова Н.А., Лопатин Ю.Г. Котков Д.Н. Исследование процесса зарождения трещин коррозионного растрескивания под напряжением в малоуглеродистых низколегированных сталях // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2010. № 5-2. С. 186-189.

Кузеев И.Р., Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. Прогнозирование безопасности эксплуатации сварных конструкций в условиях нефтесодержащих сред // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. № 6. С. 254-262. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/ authors/Kuzeev/Kuzeev_7.pdf (дата обращения: 05.01.2021).

Пояркова Е.В., Кузеев И.Р., Грызунов В.И., Пояркова Т.В. Влияние агрессивных сред на комплекс механических свойств сварных элементов // Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и технологий: матер. межд. науч. конф. М.: Машиностроение, 2009. С. 450-455.

Кузеев И.Р., Пояркова Е.В., Диньмухаметова Л.С. Исследование коррозионного поведения сварных соединений технологических установок с целью оценки их остаточного ресурса // Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах: матер. III межд. науч.-практ. конф / Отв. ред. проф. Н.Х. Абдрахманов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. С. 156-160.

Арабей А.Б., Мелёхин О.Н., Ряховских И.В., Богданов Р.И., Абросимов П.В., Штайнер М., Маревски У. Исследование возможности длительной эксплуатации труб с незначительными стресс-коррозионными повреждениями // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2016. № 3 (27). С. 4-11.

Рыбалко С.В., Рыбалко В.Г., Ефремов Т.А. Опыт мониторинга технического состояния труб, оставленных в эксплуатации со стресс-коррозионными повреждениями // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2016. № 3 (27). С. 97-101.

Гареев А.Г., Худяков М.А., Абдуллин И.Г., Мостовой А.В., Тимошкин Ю.В. Особенности разрушения материалов нефтегазопроводов. Уфа: Гилем, 2006. 155 с.

Гафарова В.А. Применение композиционных материалов для сдерживания роста трещин в нефтегазовом оборудовании // Нефтегазовое дело. 2018. Т. 16. № 5. С. 99-107. DOI: 10.17122/ngdelo-2018-5-99-107.

Гафарова В.А. Материалы и способ заделки трещин в нефтегазовом оборудовании в межремонтный период эксплуатации: дис. … канд. техн. наук. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2019. 145 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2021-2-28-47

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.