Смирнова В.Ю.

ФГБОУ ВПО "РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина", Россия

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО

ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ

Основная цель диагностического обследования заключается в определении напряженно-деформированного состояния трубопроводов, выявление потенциально опасных участков, разработка рекомендаций по разгрузке, реконструкции и дальнейшей эксплуатации.

На трубопроводы действуют следующие статические нагрузки:

- внутреннее давление газа;

- вес трубопроводов, запорной арматуры и газа внутри них;

- температурное расширение конструкций;

- кинематическое нагружение, связанное с изменением высотного положения опорных точек трубопроводной обвязки (выпучивание или просадка опор, фундаментов и подземных коллекторов).

Если первых три вида нагрузок являются проектными, то кинематическое нагружение проектом не учитывается, и именно этот вид нагрузок приводит к образованию повышенных напряжений на участках трубопроводной обвязки. Вместе с тем оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов должна проводиться при учете совместного действия всех нагрузок.

Для достижения цели работы требуется решение следующих задач:

- расчет проектного уровня напряженного состояния трубопроводов;

- оценка изменений проектного положения трубопроводов, исходя из анализа результатов геодезических измерений;

- оценка влияния отклонений от проектного положения участков трубопроводов на напряженно-деформированное состояние (НДС) этих участков;

- измерения механических напряжений в металле труб в характерных точках трубопроводов обвязки;

- оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов на основе расчета методом конечных элементов, анализа данных геодезической съемки и результатов измерений механических напряжений в характерных точках;

- оценка возможности нормальной эксплуатации цеха в связи с изменениями проектного положения и реальным НДС трубопроводов;

- разработка ремонтно-восстановительных мероприятий.

Для решения этих задач были выполнены следующие работы:

- анализ материалов геодезической съемки, приведенных паспортах технического состояния технологических трубопроводо, с целью выявления высотного положения трубопроводов;

- уточнение геометрических размеров элементов трубопроводов;

- визуальный контроль трубопроводных обвязок;

- анализ исполнительной документации с целью восстановления информации о сортаменте труб, из которых выполнены участки трубопроводов;

- контрольные измерения толщины стенки трубы на прямолинейных участках во всех контрольных точках с целью уточнения сортамента труб, из которых выполнены участки трубопроводов;

- прямые измерения напряженного состояния труб прибором Stresscan-500C;

- расчеты статического напряженно-деформированного состояния трубопроводной системы методом конечных элементов.

В соответствии с методикой по оценке технического состояния и срока безопасной эксплуатации технологических трубопроводов компрессорных станций алгоритм включает в себя следующие этапы:

- расчет допустимых уровней напряжений для технологических трубопроводов;

- анализ результатов геодезической съемки и определение возможных кинематических нагрузок;

- проведение прямых измерений напряжений;

- оценка напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов;

- разработка рекомендаций.

Кроме того, для определения марок стали в сечениях трубопроводной обвязки одновременно с измерениями напряжений были проведены измерения магнитного параметра прибором "Магнитный сортировщик МС-1". В результате совместных измерений приборами Stresscan-500C и МС-1 по магнитным свойствам материала трубная сталь также была идентифицирована как 09Г2С или ее зарубежный аналог.

Проведено расширенное диагностическое обследование с целью определения напряженно-деформированного состояния трубопроводных обвязок АВО газа и установлено, что уровни напряжений на всех трубопроводах на входе и выходе всех АВО газа соответствуют требованиям действующих нормативно-технических документов и выполнение мероприятий по реконструкции технологических газопроводов КС не требуются.