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

Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Кушнаренко Елена Владимировна

Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений
<
Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений
>

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

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

Кушнаренко Елена Владимировна. Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений : диссертация ... кандидата технических наук : 05.26.03 / Кушнаренко Елена Владимировна; [Место защиты: Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т]. - Оренбург, 2008. - 158 с. : ил.

Содержание к диссертации

Введение

1 Проблемы эксплуатационной надежности трубопроводных систем 8

1.1 Особенности эксплуатации соединительных трубопроводов ОНГКМ, как источника опасности при возникновении ЧС 8

1.2 Анализ отказов и повреждаемости металла труб и запорной арматуры при длительной эксплуатации трубопроводов 11

1.3 Методы оценки технического состояния и интенсивности отказов трубопроводов 27

2 Разработка методик оценки способов обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов 36

2.1 Методика и оборудование входного контроля труб и деталей трубопроводов 36

2.2 Методика гидроиспытаний изделий сероводородсодержащеи средой 43

2.3 Гидроиспытания коррозионной средой запорной арматуры 51

2.4 Гидроиспытания коррозионной средой труб с покрытием 59

2.5 Оценка эффективности ингибиторов 64

3 Оценка работоспособности дефектных участков трубопроводов ... 70

3.1 Определение дефектности трубопроводов 70

3.2 Оценка потенциальной опасности водородных расслоений 77

3.3 Оценка предельных характеристик труб с дефектами 89

4 Балльная оценка факторов влияния состояния трубопроводов ОНГКМ на интенсивность их отказов 104

4.1 Обоснование и выбор факторов влияния состояния трубопровода 104

4.2 Балльная оценка факторов влияния состояния соединительных трубопроводов на интенсивность отказов 107

4.3 Построение зависимостей интенсивности отказов трубопроводов от факторов влияния 125

Заключение 132

Список использованных источников

Введение к работе

Обеспечение бесперебойной поставки углеводородной продукции потребителям объективно связано с широким использованием трубопроводного транспорта. Трубопровод специфическое сооружение, которое имеет протяженность в десятки и сотни километров, а основная часть его участков значительно удалена от мест дислокации служб, обеспечивающих его надежную и безопасную эксплуатацию. Учитывая, что трассы трубопроводов проходят вблизи густонаселенных пунктов, пересекают естественные, искусственные преграды и водные артерии, уровень техногенных рисков существенно повышается. Для Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения (ОНГКМ) эта проблема усугубляется высоким содержанием сероводорода в транспортируемом сырье и значительным, более 30 лет, сроком эксплуатации.

С этих позиций проблема снижения риска эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений особенно актуальна. На ОНГКМ при решении задач управления техногенными рисками, обеспечения безопасности населения и защиты окружающей среды должны учитывать особенности условий эксплуатации и обустройства месторождения. Оренбургское нефтегазоконденсатное месторождение с содержанием сероводорода до 6%, находится в непрерывной промышленной эксплуатации с 1974 года. Его освоение происходило впервые в России, при отсутствии нормативной базы по обеспечению безопасной эксплуатации подобных объектов. По трубопроводам на газоперерабатывающий завод (ГПЗ) поступает сырье, подготовленное к внутрипромысловому транспорту, но неочищенное от кислых компонентов. На начальном этапе эксплуатации промысла обеспечивалась степень осушки газа до относительной влажности менее 60%. В настоящее время месторождение вступило в стадию падающей добычи при 100% влажности.

За более чем 25-летний период непрерывной работы ОНГКМ накоплен значительный опыт эксплуатации месторождения. Весомый вклад в решение

теоретических и практических задач освоения и эксплуатации уникального ОНГКМ внесли ученые Вышеславцев Ю.Ф., Гендель Г.Л., Гриценко А.И., Иванов СИ., Швец В.А. и др. Особенности и методы обеспечения надежности трубопроводов, транспортирующих коррозионные среды, отражены в работах Абдуллина И.Г., Антонова В.Г., Бугая Д.Е., Гареева А.Г., Гафарова Н.А., Головина СВ., Гумерова А.Г., Гутмана Э.М., Есиева Т.С, Иванцова О.М., Макаренко В.Д., Митрофанова А.В., Перунова Б.В., Стеклова О.И. и др.

Разработка методик оценки коррозионно-механических свойств металла труб и деталей трубопроводов и совершенствование методов обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов являются актуальной проблемой обеспечения работоспособности стальных трубопроводных систем, имеющей важное значение для экономики.

Цель работы - обеспечение безопасности эксплуатации трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие нефтегазовые среды, за счет проведения входного контроля труб и деталей, применения эффективных противокоррозионных мер и использования при планировании ремонта трубопроводов балльной оценки факторов влияния их технического состояния на интенсивность отказов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  1. Анализ проблем эксплуатации и причин отказов соединительных трубопроводов ОНГКМ.

  2. Разработка методов оценки способов повышения безопасной эксплуатации трубопроводов при воздействии сероводородсодержащих сред.

3 Разработка системы балльной оценки факторов влияния технического
состояния трубопроводов ОНГКМ на интенсивность их отказов.

Научная новизна

1 Предложены режимы гидроиспытаний изделий

сероводородсодержащей средой, позволяющие оценить потенциальную

опасность дефектов и эффективность противокоррозионных мер для

обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов. Доказана необходимость

6 ограничения твердости деталей трубопроводов из стали 20 до 170 НВ для предотвращения их отказов.

  1. Оценена потенциальная опасность водородных расслоений, расположенных в металле труб вблизи сварных соединений. Получена зависимость разрушающего давления в водородном расслоении от его площади, и установлено, что сопротивление металла сварных соединений развитию водородных расслоений значительно выше, чем основного металла труб. Уточнена потенциальная опасность нетрещиноподобных дефектов типа утонения стенки труб, контактирующих с сероводородсодержащими нефтегазовыми средами.

  2. Разработана система балльной оценки факторов влияния технического состояния трубопроводов ОНГКМ, и представлены зависимости интенсивности отказов трубопроводов от факторов влияния, позволяющие обосновать объемы и сроки проведения ремонта дефектных участков трубопроводов при обеспечении необходимого уровня их безопасной эксплуатации.

Практическая ценность. Разработаны и внедрены установки для определения сопротивления материалов труб и арматуры воздействию сероводородсодержащих сред и оценки эффективности противокоррозионных мер. Основные положения метода испытаний изделий коррозионной средой вошли в СТО Газпром 2-5.1-148-2007 «Методы испытаний сталей и сварных соединений на коррозионное растрескивание под напряжением», а также используются в Оренбургском государственном университете студентами при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии» по специальности №240801 «Машины и аппараты химических производств».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на следующих Международных научно-технических конференциях: «Диагностика оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред» (Оренбург, 2004 и 2006гг.); «Прочность и

разрушение материалов и конструкций» (Оренбург, 2004 и 2008гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных трудов, в том числе 2 работы в ведущих рецензируемых журналах из перечня ВАК и патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 121 наименования. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, включает 42 рисунка, 42 таблицы и приложения.

Автор благодарит за помощь в проведении экспериментов и ценные советы при подготовке печатных материалов Чиркова Ю.А., Щепинова Д.Н., Узякова Р.Н, Иишеева М.Р., Печеркина В.В.

Анализ отказов и повреждаемости металла труб и запорной арматуры при длительной эксплуатации трубопроводов

При 30-летней эксплуатации трубопроводов ОНГКМ, включающих более 800 км газопроводов (0 720 мм) сероводородсодержащего газа и более 600 км соединительных конденсатопроводов, в условиях воздействия сероводородсодержащих сред и в случаях отсутствия эффективных противокоррозионных мер, возможно изменение коррозионно-механических свойств материалов, образование блистеров, расслоений, коррозионных язв и трещин, вызывающих разрушение металлических конструкций. Изучение опыта эксплуатации трубопроводов ОНГКМ является актуальным прежде всего с точки зрения оценки причин и масштабов проблем, вызываемых сероводородной коррозией. С другой стороны проблемы надежности трубопроводов связаны не только с коррозией, но и с качеством их проектирования, строительства и эксплуатации, это важно и с позиций оценки влияния указанных факторов на надежность трубопроводов.

С самого начала эксплуатации трубопроводов ОНГКМ ведутся работы по коррозионному контролю и диагностированию их технического состояния [16-23, 49, 56, 68, 85, 92, 115, 121]. По результатам наружных обследований, анализа отказов трубопроводов и результатам внутритрубной дефектоскопии (ВТД) сформирована автоматизированная база данных, содержащая основные характеристики отказов и параметры выявленных дефектов. Характеристики отказа содержат причину отказа, срок эксплуатации, год отказа, год ввода трубопровода в эксплуатацию. Характеристики выявленных дефектов отражают вид дефекта, геометрические параметры, место расположение на дистанции трубопровода. Количество выявленных ВТД дефектов трубопроводов составляет многие десятки тысяч штук.

Оценка надежности и прогнозирование работоспособности оболочковых сварных конструкций отражена в работах [1, 10, 44-48, 51, 57-62, 96-99]. Однако для трубопроводов ОНГКМ необходимо выяснить, какие факторы оказывают на работоспособность трубопроводов преобладающее влияние и, в частности, какое влияние на уровень надежности, оказывает сероводородная коррозия. В процессе эксплуатации ОНГКМ неоднократно наблюдали повреждения трубопроводов различного характера, сопровождавшиеся утечками газа и наносящими не только значительный материальный, но и экологический ущерб.

На рисунке 1.1 а представлено разрушение заводского продольного сварного шва отвода 0 720 х 22 мм трубопровода, соединяющего УКПГ-9 с ГПЗ. Отвод длиной 50 м, сооруженный из труб металла типа сталь 20 поставки фирмы "Валлурек", был отключен с помощью крана от газопровода, по которому транспортировался сероводородсодержащий газ с давлением 5,5МПа. Очаг разрушения длиной 110 мм находился в месте выпучины кромок листа в виде полуволны синусоида. Разрушение произошло по зоне перегрева (0,5 мм от зоны сплавления) продольного шва, расположенного в верхней части трубы. Участок излома в районе очага имеет кристаллическую структуру, к нему сходятся два, направленных один к другому, шевронных узора.

Внутренняя поверхность трубы поражена коррозионными язвами глубиной до 2 мм, в нижней части трубы наблюдаются водородные чешуйки и водородные расслоения. Металлографические исследования показали, что структура основного металла и сварного соединения трубы феррито-перлитная, максимальная твердость 180 HV наблюдается в зоне перегрева. Анализ разрушения позволил заключить, что язвенная коррозия, сероводородное и водородное растрескивание металла трубопровода обусловлены поступлением через негерметичный кран сероводородсодержащей среды давлением 5,5 МПа и температурой минус 5 - 10С из ингибируемого газопровода в отвод, который не ингибировался и имел температуру до +10С в летнее время года, и образованием застойной зоны.

Для предотвращения подобных отказов часть ненужных отводов была удалена, а для остальных ввели контролируемое ингибирование.

Сероводородное растрескивание другого сварного стыка на газопроводе УКПГ-9-ОГПЗ (рисунок 1.1, б) обусловлено дефектами сварного соединения: смещения сваренных кромок более 2 мм в сочетании с непроваром в корне шва глубиной более 2 мм на длине 500 мм и порами в корневом шве.

Водородное растрескивание тройника трубопровода 0 720 х 18 мм, сооруженного из труб поставки фирмы "Валлурек". Механическими испытаниями металла из очага разрушения установлено, что прочностные свойства его соответствуют техническим условиям, в то же время, вследствие наводороживания металла относительное сужение уменьшилось более чем на 30%.

Как показали металлографические исследования, водородные блистеры зарождались на границах "матрица-неметаллические включения" и располагались по всему сечению стенки тройника, при этом максимальная концентрация их наблюдается практически в середине стенки, что объясняется повышенной концентрацией неметаллических включений в центральной зоне листа, вследствие специфики изготовления проката. В дальнейшем, по мере накопления водорода, блистеры соединяются между собой или с поперечными трещинами, пронизывая все сечение металла. Значительное давление водорода в лидирующем расслоении привело к возникновению разрушающих напряжений в наружных слоях металла стенки и развитию поперечных трещин с последующей разгерметизацией участка трубопровода (рисунок 1.1, в). Водородное растрескивание с образованием сквозного дефекта в нижней части тройника является следствием работы его в условиях застойной зоны при отсутствии эффективного ингибирования [17].

Разрушение сварного соединения трубы крана трубопровода 0 219x12 мм, сталь 20, транспортирующего конденсат от насосов до узла подключения на выходе ДКС-1, вызвано воздействием циклических нагрузок -вибрацией от работы поршневых насосов и знакопеременных термических деформаций надземной части трубопровода на данное сварное соединение, работающее в условиях воздействия сероводородсодержащего конденсата. Излом хрупкий, коррозионно-усталостная трещина зародилась на внутренней поверхности в зоне сплавления и развивалась по литому металлу шва в направлении перпендикулярном внутренней поверхности трубы. На поверхности излома - в литом металле шва и корне шва дефекты не наблюдаются. На участке юбки, примыкающем непосредственно к сварному соединению, наблюдаются технологические дефекты глубиной до 3,12 мм возникшие от строжки, проведенной при изготовлении крана, явившиеся для данного сварного соединения концентратором напряжений, значения которого, согласно расчётам составляет 3. От данного дефекта, явившегося очагом разрушения, образовалась коррозионно-усталостная трещина, развивающаяся в обе стороны от этого очага (рисунок 1.1, г). Согласно расчётам напряжённо-деформированного состояния данного участка трубопровода установлено, что усталость металла появляется при значениях амплитуд поперечных колебаний трубопровода, превышающих 3,4 мм (или размахе колебаний 6-8 мм). Максимальные напряжения от изгиба трубопровода возникают в области опор, где существует наибольшая вероятность возникновения усталости металла, что необходимо учитывать при диагностировании [17].

Методика гидроиспытаний изделий сероводородсодержащеи средой

Для обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов и арматуры, планируемых для применения на ОНГКМ, необходимо иметь сведения о работоспособности их в условиях воздействия сероводородсодержащих сред.

С учетом анализа литературных данных [I, 5, 16, 48, 94-99] и опыта проведения коррозионных испытаний разработан метод оценки сопротивления металла и сварных соединений образцов изделий сероводородному растрескиванию в условиях, приближенных к эксплуатационным [53, 84, 93, 108].

Образцами - изделиями при гидроиспытаниях коррозионной средой являются запорная арматура, трубные катушки и макеты оболочковых сварных конструкций, имеющие длину не менее чем 2,5 диаметра оболочковой конструкции с герметично заваренными эллиптическими или плоскими днищами. Если испытывают сварное изделие, то сварной шов располагают посередине изделия.

Перед испытаниями изделий на СР проводится нагружение их гидравлическим давлением некоррозионной средой до 1,25 ppaG в течение 5 мин. Затем внутренняя полость труб очищается и обезжиривается органическим растворителем.

Сущность метода заключается в нагружении образцов изделий нормативным рабочим давлением рраб сероводородсодержащей средой NACE: 5% раствор NaCl по ГОСТ 4233 + 0,5% раствор СН3СООН по ГОСТ 19814, насыщенный сероводородом, рН 3,5, Т = 297 К, в течение 720 часов с последующим доведением до разрушения изделий, выдержавших базовое время испытаний.

Сероводородсодержащая среда обновляется через каждые 96 часов. Нормативное рабочее давление для образцов изделий р б вычисляется по формуле: PpoS=(D-2h) (2Л) где р б - нормативное рабочее давление, МГТа; ан- допускаемое номинальное напряжение, рассчитанное по НД на данное изделие (например, для труб определяется согласно СНиП 2.05.06-85 [87]), МПа; h - номинальная толщина стенки трубы с учетом минусового допуска или минимальная толщина, установленная по результатам толщинометрии в бездефектной области стенки образца изделия; D - номинальный наружный диаметр образца изделия, мм.

Если разрушение испытуемых изделий за базовое время испытаний 720 ч не произошло, то их освобождают от коррозионной среды и наносят вдоль образующей посередине цилиндрической части изделия надрез дисковой фрезой (заточка под углом 30 с радиусом закругления в вершине 0,25 мм), в диаметрально противоположном направлении наносится лыска. Лыска имитирует равномерное утонение стенки изделия, а надрез локальное. Глубина надреза и лыски h выполняется равной половине толщины стенки изделия, длина - равной наружному диаметру изделия.

После этого проводят циклическое нагружение испытательными давлениями со сбросом давления до 0,1 рраб: 200 циклов нагружения с размахом изменения давления рраб (от0,1ррабДО 1,1рраб). Затем продолжают циклические нагружения с размахом изменения давлений: Рц„к=1,25рраб - 125 циклов; Рцик=1,5рРаб - 85 циклов; рцш=1,75рраб - 60 циклов; рцик=2,0рраб - 40 циклов. Если не произойдет разрушения испытуемого изделия, то дальнейшим подъемом давления доводят до разрушения его с фиксацией разрушающего давления рразр.

В процессе гидроиспытаний изделий коррозионной средой напряжения на наружной поверхности изделия определяют тензометрированием.

Критериями оценки сопротивления материала и сварных соединений образцов изделий СР являются: время до образования сквозного разрушения, если оно произошло при рраб и не достигло 720 ч; величина давления рразрз при котором произошло разрушение или потеря герметичности образца изделия, выдержавшего базовое время испытаний; величина отношения разрушающего давления к нормативному рабочему давлению рра3р/рРаб Дополнительными критериями являются: количество циклов нагружений, которое выдержали образцы изделия до разрушения; величина окружных деформаций в зоне разрушения; размеры трещины, величина утяжки в очаге разрушения и наличие расслоений в зоне разрушения.

Гидроиспытанию образцов изделий коррозионной средой предшествуют, как правило, коррозионные испытания при постоянной нагрузке стандартных образцов. Критериями оценки сопротивления материалов СР при испытании стандартных образцов являются: величина порогового напряжения, определенная в ходе испытаний при постоянной растягивающей нагрузке. Дополнительными критериями оценки сопротивления сталей и сварных соединений СР являются механические характеристики: относительное сужение и удлинение при растяжении согласно ГОСТ 1497 образцов, выдержавших базовое время коррозионных испытаний при постоянной нагрузке.

Оценка потенциальной опасности водородных расслоений

Выше отмечено, что одним из основных видов повреждений трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие нефтегазовые среды, являются расслоения, которые возникают под воздействием давления водорода, скапливающегося в дефектах структуры сталей.

Согласно данным, полученным различными специалистами, величина давления, развиваемого молизованным водородом внутри расслоений, составляет по одним источникам 15... 20МПа [16, 17], по другим от 10 ... 10 до 10 ...10 МПа [3, 75]. Сушественное различие в теоретических и практических оценках величин давления водорода в дефектах металла обусловливает актуальность данных исследований.

В этой связи для определения величины разрушающего давления в расслоениях стенки труб разработана методика [106], позволяющая по результатам гидроиспытаний натурных темплетов труб с расслоениями и расчетных данных оценить: какое максимальное давление создается в полости расслоения и от каких факторов зависит величина этого давления; а также установить является ли сварной шов преградой, или слабым звеном при развитии расслоений.

Темплеты труб 0720x18мм и 0377x14мм с расслоениями, выявленными ВТД и уточненные путем проведения ультразвукового контроля (УЗК), подвергали гидроиспытаниям. Для этого на заданную глубину залегания расслоения, предварительно выявленную УЗК, сверлили отверстие и вворачивали штуцер 1, не замкнутые расслоения подваривали с торцов 2 (рисунок 3.6). Затем гидронасосом 3 с различными плунжерами: малого 4 и большого 5 количества подачи масла, закачивали масло в полость расслоения. Давление в полости расслоения определяли по манометру 6.

Испытывали темплеты труб с металлургическими расслоениями в основном металле и металлургическими расслоениями, примыкающими к сварным швам, а также с ВР различных размеров и местоположений, образовавшимися в процессе эксплуатации трубопроводов.

Определяли давление, необходимое для «страгивания» расслоений и для развития расслоений, приводящее к разрушению стенки трубы.

В процессе испытаний темплетов труб площадь расслоений в плане увеличивалась в 1,16...1,4 раза. При разрушающих давлениях расслоения вскрывались, как правило, со стороны внутренней поверхности трубы с образованием трещин длиной от 0,5 до 30 мм.

Проведенные гидроиспытания темплетов труб с расслоениями позволили оценить величины давлений, создаваемых молизованным водородом в полости металлургических и эксплуатационных расслоений.

Наряду с этим установлено, что расслоения, примыкающие к сварным соединениям, в процессе развития не повреждали сварные соединения, т. е. сварной шов является не «слабым звеном», а силовым элементом, тормозящим развитие расслоений в стенке трубопровода (рисунок 3.7).

Водородные расслоения вблизи сварных соединений

Проводили гидроиспытания темплета трубы из дефектного участка конденсатопровода 0377 х 14 мм. Данный фрагмент трубопровода по результатам УЗК и визуального контроля имеет ряд расслоений с выходом на внутреннюю поверхность в виде закатов и два замкнутых не взаимодействующих металлургических расслоения без вздутия (рисунок 3.8).

Первое испытание проводили для меньшего по размеру расслоения 1-1, общей площадью S = 16 см2. Проведенные испытания показали следующее: непродолжительный треск, характерный для развивающегося расслоения и образования вздутия при давлении 21,4 МПа, затем падение давления до 19,5 МПа и вскрытие вздутия со стороны внутренней поверхности к контуру при давлении 23,8 МПа. Площадь расслоения после гидроиспытаний увеличилась до 18,5 см . Высота вздутия составила 1,8 мм, с внутренней поверхности. Второе испытание проводили для большего по размеру расслоения 1-2 общей площадью S = 80 см . Периодически поднимали давление в полости расслоения до 6,0 МПа, которое самопроизвольно падало до 3,5 МПа, затем сбрасывали до нуля (10 циклов), для того чтобы масло заполнило все полости данного расслоения. Затем при давлении в 13,0 МПа раздался треск, характерный для развивающегося расслоения, и давление снизилось до 8,0 МПа. Сбросили давление до нуля. Далее поднимали давление до 13,0 МПа и сбрасывали до нуля, затем увеличивали давление до 15,0 МПа, прозвучал ряд характерных щелчков и давление упало до 12 МПа и стабилизировалось, что свидетельствует о подрастании расслоения. Сбросили давление до нуля.

Балльная оценка факторов влияния состояния соединительных трубопроводов на интенсивность отказов

Для оценки локальной частоты отказов предложена система классификации и группировки факторов влияния. На основе анализа статистических данных по отказам соединительных трубопроводов ОНГКМ и результатов экспертной оценки выделено девять групп факторов влияния (таблица 4.1) с указанием относительного «вклада» каждой группы в суммарную статистику отказов с помощью весового коэффициента.

Доля группы факторов «Внешние антропогенные механические воздействия» Грі (таблица 4.1) согласно экспертной оценки приняли 0,1. Это связано с тем, что на трассе рассматриваемых трубопроводов проводятся плановые вырубки кустарников, своевременно восстанавливается испорченная или утраченная документация на трассу и проводится контроль действий по земляным работам в охранной зоне трубопроводов посторонних лиц, поэтому существенного влияния на интенсивность отказов эта группа факторов не может оказывать.

Фактор «Почвенная коррозия» характеризует коррозию наружной поверхности трубопровода! Значение доли группы принимаем - 0,1.

Фактор «Качество труб и деталей трубопроводов» Грз учитывает качество и технологии изготовления труб и деталей различных поставщиков, а так же характеристики металла (изменение ударной вязкости, изменение сопротивления металла труб СР и др). Учитывая эффективность проводимого независимой организацией входного контроля изделий (см. раздел 2.1), значение фактора Грз принимаем - 0,05.

Значение фактора Гр4 «Качество строительно-монтажных работ» принимаем - 0,1, по тому, что внедрение новых технологий внутритрубной диагностики позволяет снизить долю аварий.

Значение фактора «Конструктивно-технологические факторы» Гр5 принимаем минимальным - 0,05, поскольку количество циклических нагрузок на трубопроводах ОНГКМ менее 10 и маловероятно возникновение гидравлических ударов в рассматриваемых трубопроводах.

Значение фактора «Природные воздействия» Грб принимаем так же минимальным - 0,05, т.к. природные воздействия механического характера на рассматриваемые трубопроводы маловероятны. Значение Гр7 «Эксплуатационные факторы» принимаем - 0,15, т.к. в этой группе присутствует один из основных факторов - коррозия труб от воздействия транспортируемых сероводородсодержащих нефтегазовых сред.

Наиболее существенные факторы, которые учитывают потенциальную опасность разных видов дефектов: «Количество дефектов металла труб и сварных соединений» и «Вид дефектов металла трубы и сварных соединений».

Учитывая опыт эксплуатации трубопроводов ОНГКМ и результаты экспертной оценки, значение фактора Tpg приняли - 0,2, и фактора Гр9 также 0,2. Факторы Tpg и Гр9 обладают наибольшей долей (таблица 4.1) и могут оказывать существенное влияние на значение интенсивности отказов на участке трубопровода.

Окончательно группы факторов влияния и относительные «вклады» каждой группы для трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, приведены в таблице 4.1.

При балльной оценке влияния состояния соединительных трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, на интенсивность отказов, значения групп факторов и количество факторов влияния в группе определяли индивидуально для каждого трубопровода на основании анализа опыта эксплуатации и результатов экспертной оценки.

Группа 1. Внешние антропогенные воздействия В группу 1 (таблица 4.2) входят внешние по отношению к рассматриваемой трубопроводной системе факторы, влияющие на вероятность повреждения трубопровода со стороны третьих лиц.

Фактор Fii: Минимальная глубина заложения подземного трубопровода. В качестве глубины минимального заложения h рассматривали фактическую толщину слоя грунта над верхней образующей трубопровода. В соответствии с [12, 58, 89] требуемая минимальная величина заглубления варьируется в зависимости от диаметра и назначения трубопровода. Учитывая опыт строительства трубопроводов ОНГКМ и результаты экспертной оценки, принимается Вц = 1.

Похожие диссертации на Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов сероводородсодержащих месторождений