Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методики формирования аварийных запасов труб Черпаков Владимир Владимирович

Разработка методики формирования аварийных запасов труб
<
Разработка методики формирования аварийных запасов труб Разработка методики формирования аварийных запасов труб Разработка методики формирования аварийных запасов труб Разработка методики формирования аварийных запасов труб Разработка методики формирования аварийных запасов труб
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Черпаков Владимир Владимирович. Разработка методики формирования аварийных запасов труб : 25.00.19 Черпаков, Владимир Владимирович Разработка методики формирования аварийных запасов труб (на примере газопроводов Западной Сибири) : диссертация... кандидата технических наук : 25.00.19 Тюмень, 2007 122 с. РГБ ОД, 61:07-5/3169

Содержание к диссертации

Введение

РАЗДЕЛ 1. Состояние магистральных газопроводов и аварийно-восстановительных служб

1.1. Анализ состояния систем трубопроводного транспорта 7

1.2. Анализ ущерба от аварийных ситуаций 22

1.3. Анализ состояния аварийно-восстановительных служб

1.4. Анализ существующей нормативной базы и работ в »., области формирования аварийных запасов труб

Выводы по разделу 40

РАЗДЕЛ 2. Анализ действующих нагрузок на газопровод, возникновение и развитие аварий

2.1. Аварийная ситуация и инцидент 41

2.2. Методика восстановления функции плотности распределения 5

2.3. Анализ изменения нагрузок, действующих на газопровод 65

Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 3. Разработка методики формирования аварийного запаса труб

3.1. Разработка методики прогнозирования ресурса труб при , заданной величине отказа по усталостной прочности

3.2. Результаты расчета числа циклов до разрушения участков газопровода

3.3. Методика формирования аварийного запаса труб на основе оценки ресурса участков магистрального 84

газопровода

Выводы по разделу з

РАЗДЕЛ 4. Расчет распределения аварийных запасов труб вдоль участка магистрального газопровода

4.1. Характеристика газопровода 89

4.2. Расчет продолжительности безаварийной работы линейных участков магистрального газопровода

4.3. Расчет необходимого количества аварийных стеллажей и определение мест их расстановки

Выводы по разделу j 1 j

Основные выводы 112

Список использованной литературы

Введение к работе

з

Актуальность проблемы. В настоящее время в Российской Федерации около 5% магистральных газопроводов эксплуатируются от 1 года до 10 лет, 39 % - 10 - 20 лет, 32 % - от 20 - 30 лет, 14 % - от 30 - 40 лет, а 10 % превысили 40-ти летний срок эксплуатации Длительный срок эксплуатации является причиной роста количества аварий и инцидентов, имеющих случайный по месту и времени характер на линейной части магистральных газопроводов, а работы по их устранению наиболее дорогостоящими и продолжительными Поэтому особую важность приобретают вопросы, связанные с рациональным формированием мест расположения и объемов аварийных запасов труб, от которых зависит как эффективность профилактических, так и оперативность аварийно-восстановительных работ на линейной части

Действующие нормативные документы ВРД 39-1 10-006-2000 «Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов» и ВРД 39-1 10-031-2001 «Нормы аварийного и неснижаемого запаса труб, стальных газовых кранов, материалов, соединительных деталей и монтажных заготовок на газопроводах» устанавливают требования к сортаменту труб, из которых формируется запас и порядок пополнения этих запасов, а также затрагивают вопрос их объемов

Данные документы определяют нормы запаса в общем виде для газопроводов в целом, дифференцируя их в зависимости от диаметра трубы и условий пролегания трассы Нормативные документы, позволяющие при формировании аварийных запасов труб учитывать реальную нагружен-ность магистральных газопроводов и выработанный ресурс их отдельных участков, отсутствуют

Разработка научно обоснованных методов формирования аварийных запасов труб для различных участков линейной части магистрального газопровода, учитывающих индивидуальный ресурс их работы под действи-

4 ем реальных спектров внешних и внутренних нагрузок при эксплуатации, является актуальной проблемой

Цель диссертационной работы - разработка методики формирования аварийных запасов труб, учитывающей реальную нагруженность газопроводов и вероятность возникновения аварий на отдельных линейных участках магистральных газопроводов

Объект исследования - методы формирования аварийного запаса труб для магистральных газопроводов Западной Сибири

Основные задачи исследований:

провести анализ состояния нормативной базы и научных работ в области формирования аварийных запасов труб,

исследовать законы распределения давлений и температур транспортируемого газа и определение законов изменения напряжений, возникающих в газопроводе,

разработать методику расчета вероятности безотказной работы участков газопровода по критерию усталостной прочности,

разработать модель формирования аварийных запасов труб с учетом усталостной прочности отдельных линейных участков

Научная новизна:

разработана методика расчета аварийного запаса труб на основе оценки вероятности возникновения аварий на различных участках газопроводов по критерию усталостной прочности,

предложен новый метод оценки числа циклов нагружения труб до разрушения, включающий установление методами непараметрической статистики фактических законов распределения давлений и температур транспортируемого газа, компьютерное моделирование законов распределения напряжений, возникающих в стенке трубы газопровода и предельных напряжений материала труб, расчет числа циклов нагружения при заданной вероятности безотказной работы,

5 - разработана вероятностная модель, позволяющая выделить на линейной части газопровода аварийные участки и ранжировать их исходя из времени достижения предельного состояния труб (потери усталостной прочности)

Практическая ценность заключается в том, что результаты выполненных исследований дают возможность предприятиям, эксплуатирующим магистральные газопроводы, сократить величину ущербов при возникновении аварий и инцидентов за счет своевременного и научно обоснованного формирования аварийных запасов труб

Обоснованность и достоверность результатов. При выполнении исследований автором использованы основные положения системного анализа, теории надежности и риска, методов непараметрической статистики при обработке фактических данных контроля параметров транспортируемого газа Результаты исследований согласуются с практикой формирования и расходования на ремонтные работы аварийных запасов труб ООО «Сургутгазпром»

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на международной научно-технической конференции «Ресурсосбережение в топливно-энергетическом комплексе России», - г Тюмень, 1999 г , расширенном заседании кафедры «Сооружение и ремонт нефтегазовых объектов» ТюмГНГУ, - г Тюмень, 2001 г , международном семинаре «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли», - г Тюмень, 2002 г, расширенном заседании кафедры «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности», ТюмГНГУ - г Тюмень, 2007 г

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 печатных работах

Структура и объем работы. Диссертация содержит 122 страницы машинописного текста, 25 рисунков, 24 таблицы и состоит из введения, 4 разделов, выводов, списка литературы включающего 98 наименований

Анализ ущерба от аварийных ситуаций

Помимо изменения механических свойств. Трубным сталям, применяемым в газовойой промышленности, присуще, так называемое, деформационное старение, зависящее от содержания в стали углерода и длительной эксплуатации трубы [32].

Процесс деформационного старения ускоряется при повторно-статическом нагружении стенок трубы со стороны транспортируемого продукта. Количество циклов повторно-статического нагружения (изменения внутреннего давления) по разным источникам может достигать от 300 до 1000 в год за счет различных технологических и эксплуатационных факторов (отключение компрессорных станций, отказы механического и электрооборудования, изменение режимов перекачки) [32].

Как известно в магистральных газопроводах отмечается неустановившийся режим течения газа. Давление и температура рабочей среды меняется по длине трубопровода и во времени в результате неравномерности потребления и отбора, включения и выключения компрессорных агрегатов, перекрытия запорных устройств, изменения плотности перекачиваемого продукта при последовательной перекачке. Волны повышенного и пониженного давлений, возникающие при отключении промежуточных перекачивающих станций из-за прекращения подачи электроэнергии, вызывают динамические нагрузки, которые могут вызвать напряжения, превышающие разрушающие напряжения для элементов трубопровода. Это может явиться причиной аварии линейной части трубопровода. При этом срабатывает защита по максимальному и минимальному допустимым давлениям, останавливаются смежные станции.

Градиенты давлений, возникающие по этим и другим причинам, являются причиной снижения усталостной прочности трубопровода.

Группой таких авторов как А.А. Долгий, АЛ.Красовский, И.А. Маковецкая, В.М. Тороп были проведены работы по исследования оценке ресурса магистральных трубопроводов, претерпевших длительные эксплуатационные воздействия. Результатом исследования трубных сталей 17ГС, 16Г2, ИМП явились следующие результаты: стали 17ГС и 16Г2 в исходном и состаренном в эксплуатации состояниях соответствуют по химическому составу требованиям ТУ и ГОСТ. Сталь ИМП, в основном, соответствует по химическому составу сертификату на поставку, однако, имеет несколько пониженное содержание марганца и кремния. структура всех изученных сталей отличается характерной анизотропией (полосчатостью), вызванной процессом прокатки листа. В основном это ферритно-перлитная структура с 8-9 баллом зерна феррита, которая не претерпела каких-либо изменений в процессе длительной эксплуатации, доступных для обнаружения использованными методами металлографии, сканирующей электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа. Только в трубе "аварийного" запаса из стали ИМП выявлены структурные характеристики (большие вытянутые зерна феррита и перлита), определяющие пониженные пластичные и прочностные свойства металла, что, однако, связано не с условиями эксплуатации, а с условиями производства труб. Структура металла сварных швов и зон термического влияния типична для данного класса сталей и сварочных материалов. В изученных сечениях сварных швов дефекты металлографически обнаружены не были. стандартные механические свойства (пределы прочности и текучести, удлинение, ударная вязкость) стали 17ГС соответствуют требованиям СНИП 2.05.06-85 и ТУ 14-3-109-73. Механические свойства стали ИМП и ее сварных соединений находятся ниже требований СНиП 2.05.06-85 и технических условий на поставку труб из ЧССР в СССР. Механические свойства сварных швов труб из стали 17ГС, как "аварийного" запаса, так и бывших в эксплуатации, соответствуют требованиям технической документации. экспериментально установлены кинетические диаграммы усталостного разрушения изученных трех трубных сталей и их сварных соединений. Полученные данные введены в базу данных "Материалы" ПК "Прочность ЛЧТ" и использованы при расчетах на долговечность дефектных участков трубопровода. Полученные данные по скорости роста трещины усталости в сталях и их сварных соединениях не обнаружили существенного влияния эксплуатационной наработки ("старения" материала) на характеристики циклической трещиностойкости. сопоставлением пределов прочности, текучести и ударной вязкости "аварийного" и "состаренного" основного металла трубы из стали 17ГС обнаружены признаки деградации (старения) материала в процессе эксплуатационной наработки. Оно выразилось в повышении за 30 лет эксплуатации предела текучести на 16%, предела прочности - на 5% и в уменьшении ударной вязкости (показатель старения) на 39%.

При рассмотрении состояния ЕСГ в отдельную группу необходимо выделить такие элементы как переходы через естественные и искусственные преграды которые можно разделить на следующие: 1. подводные переходы; 2. переходы через ж/д и автодороги; 3. пересечения с различными коммуникациями. Данное выделение связано с особенностями характерными для всех пересечений, а именно большими затратами на их сооружение и малой ремонтопригодностью, по сравнению с прочими участками МГ. Сроки ликвидации аварий на подводных переходах во много раз превышают сроки при аналогичных повреждениях на линейной части, а их ремонт сопоставим по сложности и затратам со строительством нового перехода.

Методика восстановления функции плотности распределения

Магистральные газопроводы являются высокорисковыми объектами [27] и научное обоснование объемов, мест и сроков формирования аварийных запасов труб газопровода в общем случае связано с определением рисков R техногенных катастроф, являющихся следствием аварий газопроводов. Величина риска R [16] представляет собой функцию вероятности (Рг) возникновения аварийной ситуации в единицу времени и математического ожидания интегрального ущерба (U) от аварии: R = fR(Pr,U). (2.1) Для определения величин Рг и U используются функционалы вида [16]: Pr = fP(Q„Qnp,A,N,T,T,S)., (2.2) U = MUt,Un,Us), (2.3) где Q3- эксплуатационные и технологические нагрузки (давление, механические и тепловые усилия); Q„p- предельные нагрузки, соответствующие возникновению аварии; А - размеры и геометрическая форма сечения трубопровода; N - число циклов нагружения трубопровода; т- срок службы (время эксплуатации); Т- температура; S - воздействие окружающей среды; Ut,Un,Us- ущербы от аварии, наносимые соответственно объектам техносферы, населению и окружающей среде.

Для расчета вероятности возникновения аварии (Рг) к настоящему времени разработан ряд методов. Основными среди них являются: статистический метод, базирующийся на анализе статистической информации по аварийным ситуациям; вероятностный метод, основанный на анализе «деревьев событий» и «деревьев отказов» (рис.2.1, рис.2.2); метод вероятностного моделирования, предполагающий варьирование статистических характеристик параметров, входящих в функционал (2-2); вероятностно-детерминированный метод, в соответствии с которым в полуэмпирические уравнения, описывающие кривые усталостной прочности через число циклов (7V) или время эксплуатации (г), основные параметры представляются величинами случайными, с соответствующими статистическими характеристиками принятых для этих параметров законов распределения.

Благодаря фундаментальным и прикладным исследованиям напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов, к настоящему времени разработаны детерминированные математические модели, позволяющие оценить циклическую прочность и циклическую трещиностойкость трубопровода. В качестве базовых, используются зависимости следующего вида [16]: а Ш ЛЪт.ТАа,), (2.4) - = f,(Q,,Qv,AtN,T,T,S,Pj) (2.5) где 7Д - амплитуда условных напряжений, cct - параметры, характеризующие прочностные и усталостные характеристики материала трубы ( 7в- предел прочности, у/к- относительное сужение площади поперечного сечения образца при растяжении, Е- модуль упругости, сг_, - предел выносливости, ша -параметр угла наклона кривой усталости, га - коэффициент асимметрии цикла изменения напряжений, сса- теоретический коэффициент концентрации напряжений и др.), /?у- параметры, используемые при расчете циклической трещиностойкости (Кс- критическое значение коэффициента интенсивности напряжений, /- длина трещины, Kth- пороговое значение коэффициента интенсивности для практически неразвивающихся трещин и т.д.). Несмотря на то, что применительно к магистральным трубопроводам на основе перечисленных выше методов методики расчета вероятности появления аварии разработаны, задача формирования аварийного запаса труб на основе рассчитанных для каждого /-го участка трубопровода значений вероятности Рн, решена быть не может, поскольку анализ значений Pri позволяет среди исследуемых участков только выделить наиболее опасный, не отвечая на вопрос о времени возникновения аварии, к которому аварийный запас труб должен быть подготовлен. Принципиальным здесь становится вопрос о ресурсе работы трубопровода, расчет которого необходимо выполнять с учетом реальных законов распределения внешних факторов и статистических характеристик параметров материала труб, принимаемых в качестве предельных при оценке работоспособности трубопровода.

Следуя «дереву отказов» для магистрального газопровода, представленному на рис.2.2, основными причинами отказов являются: образование коррозионных дефектов, стресс-коррозионное растрескивание и рост доэксплуатационных дефектов, приводящих, в конечном итоге, к выходу из строя трубопровода вследствие потери усталостной прочности. Рассмотрим построение математических зависимостей, позволяющих прогнозировать ресурс трубопровода для каждого из перечисленных критериев его отказа.

Авторами работы [86] для выявленных в результате внутритрубной диагностики коррозионных дефектов предложено оценку прочности трубопровода производить по методике, использующей величину возникающих в трубе кольцевых напряжений, которая не должна превышать допустимую величину напряжений: где акц - фактические кольцевые напряжения, МПа

Результаты расчета числа циклов до разрушения участков газопровода

Для генерирования выборки напряжений {cri},i = \,n необходимо знание законов распределения случайных величин Р и Т. Порядок решения этой задачи представлен на рис.3.1. На основании записи давлений в трубопроводе \Pjj,j = \,np методом минимизации эмпирического риска (подраздел 2.2) восстанавливается функция плотности их распределения: мр fP(P) = X Л ?№ - 4 V& -4)]. (3.3) 1=1 где Ар =min{P,}; Вр = max\р.\, на основе которой строится непараметрический датчик давлений. Этот датчик позволяет генерировать выборку давлений любой длины в соответствии с определенной функцией плотности распределения давлений

Аналогичным образом, используя запись изменения температуры j\,j = \,nT, восстанавливается функция плотности распределения температуры: МТ) = 2 ,. -фгАтЩ -Ат)\ (з.4) (=i Запись измерения давлений Запись изменения температуры 100 2110 300 400 500 600 700 800 900 1000 900 1000 Функция плотности распределения предельных напряжений материала 0.04 0.03 WPn 0.02 д. 0.01 Пределы изменения давления pmi„, ртях Непараметри ческий датчик давлений

Используя непараметрический датчик давления рп и непараметрический датчик температуры tn, генерируется совокупность значений pi,tj і — \,п . Для каждой пары величин pj,ti выполняется расчет действующих в трубе напряжений ani — \,п

На основе полученной выборки напряжений (У 1,1 — \,П методами непараметрической статистики восстанавливается закон распределения напряжений Уп надежности решение задачи на которую настраивается непараметрический датчик температуры. С помощью данного датчика может быть получена выборка температуры любой длины, соответствующая восстановленной функции плотности распределения температуры (3.4).

Воспользовавшись непараметрическими датчиками давления (р„) и температуры (t„) , генерируется совокупность значений Pi,tti - \,п. Для каждой пары величин pi-»ti по формулам (3.2), заменяя в них на р, и Т. на tt : і=т]Сг2кЧ-(ТПр КЧ+2Пр , ={prDeH)/{2-S), о =-a-E+ и-п -о np і r "з v щ выполняется расчет действующих в трубе напряжений (Jt, в результате чего формируется выборка значений напряжений (Т;,/ = 1,и. Применяя к ней процедуру восстановления неизвестной функции плотности распределения, определяем закон распределения случайной величины х, необходимый как для решения задачи оценки прочностной надежности трубопровода (с учетом функции плотности распределения предельных напряжений S), так прогнозирования числа циклов до потери усталостной прочности.

Обратимся к зависимости (3.1). Считая параметры в ней: &в и 3_\ детерминированными, с учетом непараметрического датчика генерирования напряжений сг„/ = \,п по формуле (3.1) может быть получена выборка числа циклов до разрушения трубы {ЛГ},/ = 1,л вследствие усталости. Однако, следуя условиям решения задачи прогнозирования ресурса, представленным в начале раздела, входящие в зависимость величины о в и сг_і являются случайными, закон распределения которых, чаще всего, принимается нормальным. Пусть в качестве исходных данных для предела прочности заданы его среднее значение (сгв) и дисперсия («-v.). Тогда функция плотности распределения предела прочности описывается выражением: о-а, (3.5) на основе которого осуществляется генерирование выборки {сгв/},i = \,n предела прочности требуемой длины. Отметим, что получение экспериментальных данных, используемых для определения величин сгви Sffe, принципиальных трудностей не имеет. Для этого на разрывной машине необходимо ряд образцов, изготовленных из трубы, разорвать и подвергнуть полученные данные по величине &„ традиционной статистической обработке.

Получение выборки значений случайной величины У.\ является более сложной задачей. Дело в том, что определение предела выносливости и его статистических характеристик связано с весьма продолжительными и трудоемкими усталостными испытаниями образцов при вариации уровня действующих напряжений. Возможным путем решения задачи является следующий. В теории усталости показано, что предел выносливости У_г можно определить через прочностные характеристики материала, например предел прочности ( Ув) и предел текучести (СТТ). Одна из распространенных таких связей выражается зависимостью: т_, =0,22-(сгв+о )+54. (3.6) Правая часть этой зависимости представляет собой сумму двух независимых случайных величин о в и УТ, для которых величины средних значений ( тв) тт) и дисперсии (5 ,5 ), легко устанавливаются на основе вышеописанного эксперимента на разрывной машине. При этом функции распределения сгд и стт в подавляющем большинстве случаев не противоречат нормальному распределению. Принимая во внимание вид функциональной зависимости (3.6), заключаем, что случайная величина У-\ будет также иметь нормальный закон распределения, а ее среднее значение и дисперсия рассчитываются по зависимостям: ог_1=0,22-(о;+о )+54; (3.7) Si =0,222-(Si+S2aT). (3.8) Тогда функция плотности распределения случайной величины У_\, необходимая для генерирования выборки значений {с_и},і = 1,и с помощью датчика случайных величин, представима, по аналогии с (3.5), в виде:

Теперь в функциональной зависимости (3.1) для расчета числа циклов до разрушения трубы вследствие усталости все законы распределения случайных величин определены. Для получения искомой выборки {Nt},i = \,n на основе конкретных данных измерений давлений и температуры газопровода разработана программа для ЭВМ. Результаты вычислений программы представлены в следующем подразделе. Заключая настоящий подраздел, приведем зависимости для расчета квантильных оценок числа циклов до разрушения. Основой для решения задачи является выборка чисел циклов {N,},i = \,п и величина квантиля aN. Вначале, имея эту выборку, методом минимизации эмпирического риска (подраздел 2.2) восстановим функцию плотности распределения числа циклов: ЇМ w=Ел -ФгАЖв»-АА (зло)

Расчет продолжительности безаварийной работы линейных участков магистрального газопровода

На такую составляющую, как затраты на восстановление, влияют расположение места аварии, давление в МГ, размеры котлована, геометрия взаимного расположения концов разрушенного МГ, наличие других опасных объектов. Особую роль в сокращении величины ущерба играет степень оперативности и грамотности действий персонала и аварийных служб при ликвидации аварии.

Ущерб потребителей напрямую или косвенно зависит от таких факторов, как расположение места аварии, давления в МГ, времени с момента разгерметизации до момента перекрытия линейной арматуры, наличия других опасных объектов (многониточные коридоры), степени оперативности выполнения аварийно-восстановительных работ.

Величина ущерба от простоя зависит от времени, которое затрачено на ликвидацию аварий с момента ее возникновения и до запуска вновь восстановленного участка. Время зависит от степени оперативности действий персонала, направленного на ликвидацию аварии. На время восстановительных работ влияет размеры котлована, образовавшегося в результате аварии, и взаимное расположение концов труб после аварии. Так же в эту группу относятся такие ее составляющие, как давление в МГ и время, необходимое с момента разгерметизации до момента перекрытия аварийного участка.

Величина общего ущерба изменяется в зависимости от развития возможных сценариев аварий и их исходов. Влияние всех факторов сводится к изменению формы и размеров зоны воздействия от тепловой радиации, ударной волны, механического воздействия элементов труб, токсического воздействия. Не следует забывать, что на исход аварии оказывают влияние не только физико-химические свойства транспортируемого продукта, но и ряд внешних факторов, которые в совокупности влияют на интенсивность и объемы выброса веществ, и что немаловажно, на особенности распространения этих веществ в окружающей среде [87].

Основными поражающими факторами при разгерметизации газопроводов являются токсическое воздействие, ударная волна, тепловая радиация. Все перечисленные факторы влияют на величину ущерба, наносимого окружающей среде.

Рассмотрим влияние факторов на такие составляющие, как затраты на восстановление и ущерб от простоя. На них влияет время, затраченное на восстановление работоспособного состояния и объем восстановительных работ. Возьмем для примера влияние несущей способности грунта на величину этих составляющих.

Первый вариант - происхождение аварии на МГ, проложенном в слабом грунте (торфяник, зона болот, песок). В таких условиях может в момент аварии произойти "вырывание" газопровода из грунта не только на участке непосредственного разрушения, но и в прилегающей зоне, в результате чего открытые концы трубопровода могут оказаться на поверхности грунта со смещенными осями [87]. Восстановление участка с такими последствиями, как правило, несет дополнительные затраты на производство большего объема земляных и сварочных работ.

Второй вариант - авария на подземном МГ - имеет место на участке грунта с нормальной несущей способностью (глина, глинистые сланцы, галечниковый грунт, супесь с включениями гравия и гальки). Здесь более вероятен следующий исход: при разрыве МГ происходит как бы "развальцовка" тела трубы на определенном участке и выброс грунта над ним, однако смещение осей неповрежденных участков МГ не наблюдается [87]. Восстановительные работы по этому варианту менее затратны по сравнению с первым, при одинаковой протяженности разрушенного участка тела трубы.

Если говорить о соотношении вероятностей реализации этих исходов на МГ различных диаметров, то при прочих равных условиях (несущей способности грунта, глубине заложения и т.п.) реализация первого исхода более вероятна на МГ большого диаметра (DylOOO мм и выше) в силу их высокого энергетического потенциала. В данном случае играет роль так называемый "масштабный эффект", который объясняется энергетической теорией разрушения и состоит в том, что с увеличением диаметра увеличивается длина разрушенного участка, причем существует критическое значение диаметра (Ы000 мм), выше которого масштабы разрушения (длина трещины) резко возрастают. На МГ относительно небольшого диаметра (200-500 мм) следует, скорее всего, ожидать реализации второго исхода с разрушением непротяженного участка и образованием котлована или траншеи длиной не более 5-15 м [87].

К "вариантозадающим" фактором отнесены только случайные факторы (особенности разрушения МТ; метеопараметры; факторы, связанные с неопределенностью места возникновения аварии, сменой сезонов и др.), перечни возможных значений которых определяют количество вариантов каждого исхода аварии. Конструктивно-технологические и эксплуатационные параметры и характеристики МТ (диаметр, рабочее давление, состав транспортируемой среды, расстояние между линейными кранами (задвижками), их тип и т.п.) считаются здесь детерминированными величинами, имеющими фиксированные значения на отрезке времени в 1 год (на котором обычно рассчитывается риск) в пределах исследуемого участка трассы, и поэтому в формировании вариантов исходов не участвуют [87].

Похожие диссертации на Разработка методики формирования аварийных запасов труб