ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ УЗЛОВ ОТВЕТВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С УКРЕПЛЯЮЩЕЙ НАКЛАДНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ ИЗ ПОЛИКАРБАМИДА

Дарья Николаевна Яковлева, Алена Вячеславовна Исламова

Аннотация


Поиск техн ических решений, направленных на повышение работоспособности узлов ответвления трубопровода и их безопасную эксплуатацию, является основной задачей данной работы. Проведен анализ состояния конструкций по обеспечению надежности и безаварийной работы опасных участков трубопровода. Магистральный трубопровод перекачивает агрессивные среды. Характер нагружения трубопровода влияет на дефекты сборки и приварки накладных колец, самыми опасными из которых являются трещины.В данной работе предлагается вместо укрепления накладным кольцом использование накладной конструкции из поликарбамида. Накладное кольцо - это плоский элемент, укрепляющий отверстие врезки. Накладная конструкция из поликарбамида представляет собой тело вращения, получаемое путем формирования нескольких слоев данного вещества. Поликарбамид (полимочевина) - современное изоляционное покрытие, обладающее целым рядом свойств, которые смогли сделать этот материал самым перспективным среди сегодняшних эластомеров, например быстрое отверждение, устойчивость к воздействию влаги, химических веществ и высоких температур, сопротивляемость на разрыв и растяжение. Поликарбамид широко используется в качестве покрытия стенок резервуаров, подводной части судов. Использование данного материала исключает дополнительный сварной шов на узле для приварки накладного кольца и остаточные сварочные напряжения, вызванные нагрузками, при которых работает магистральный трубопровод, и являющиеся причиной распространения дефектов на основной трубе соединения с ответвлением. Помимо вышеперечисленных свойств поликарбамид характеризуется большим сроком эксплуатации. Одним из достоинств также является быстрота нанесения поликарбамида, благодаря чему сокращается время проведения работ.Моделирование напряженно-деформированного состояния узла ответвления с разными геометрическими исполнениями конструкции из поликарбамида показало изменение концентрации напряжений в узле врезки. Определены оптимальные размеры конструкции, обеспечивающие прочность и герметичность узла в рабочих условиях. Геометрия конструкции из поликарбамида определена на основе модели, на которой значения эквивалентных напряжений не превысили допускаемые напряжения для материала узла ответвления. Таким образом, отсутствие сварного шва и прочностные свойства конструкции из поликарбомида позволяют применять данное техническое решение на узлах ответвления магистральных трубопроводов.

Ключевые слова


трубопровод;трубопроводная система;узел ответвления;сосуды давления;накладное кольцо;поликарбамид;pipeline;pipeline system;branch node;pressure vessel;ring;polyurea;

Полный текст:

PDF

Литература


ГОСТ 32569-2013. Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожароопасных и химически опасных производствах. М.: Межгосуд. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2015. 131 с.

Аписов И.В., Четверткова О.В., Каретников Д.В., Ибрагимов И.Г., Закиров Т.Э. Анализ напряженного состояния укрепленного накладным кольцом штуцерного узла с учетом дефектов сборки // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2014. № 5. С. 223-237. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/5_2014/ogbus_5_2014_p223-237_ApisovIV_ru.pdf.

Гумеров А.К., Шмаков А.К., Хайрутдинов Ф.Ш. Механизмы разрушения магистральных трубопроводов с приварными элементами // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2007. №1. С. 1-5. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/GumerovAK/GumerovAK_1.pdf.

Хасанов Р.Р., Султанмагомедов С.М. Напряженно-деформированное состояние и обеспечение надежности тройников подземных трубопроводов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2013. 100 с.

Файрушин А.М., Зарипов М.З., Каретников Д.В, Яковлева Д.Н., Исламова А.В. Разработка рекомендаций по применению локально укрепленных штуцерных узлов с ребрами жесткости // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2017. № 6. С. 76-95. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/6_2017/ogbus_6_2017_p76-95_FairushinAM_ru.pdf.

Гумеров К.М., Багманов Р.Р. Человеческий фактор при конструировании и эксплуатации сложных узлов нефтепроводов // Современные фундаментальные и прикладные исследования. 2016. № 4. С. 72-80.

Пивоваров В.Ю., Исламова А.В. Влияние покрытия из полимочевины на физико-механические свойства стали и бетона // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2018. № 3. C. 29-42. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/3_2018/ogbus_3_2018_p29-42.pdf.

ГОСТ 10705-80. Трубы стальные электросварные. Технические условия. М.: Министерство черной металлургии СССР, 1982. 10 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-5-86-99

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.