Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка методики расчета прочности магистральных газопроводов с полиэтиленовыми вставками

Диссертация: Разработка методики расчета прочности магистральных газопроводов с полиэтиленовыми вставками
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработанные методы и технологии в качестве промышленного эксперимента использованы в ТУМГ ДП «Сургутгазпром», на трассах Вынгапурского месторождения и на их отводах и показали полную пригодность разработанных мероприятий при капитальном ремонте. Совершенствованию строительства и эксплуатации трубопроводных систем посвящены работы… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Анализ методов строительства магистральных газопроводов Западной Сибири
    • 1. 1. Характеристика газопроводных систем
    • 1. 2. Климатические характеристики вдольтрассовых территорий газопроводов
    • 1. 3. Анализ методов строительства газопроводов на слабонесущих грунтах
    • 1. 4. Анализ методов строительства газопроводов на вечномерз-лых грунтах
    • 1. 5. Анализ методов строительства подводных переходов
  • Глава 2. Эксплуатационный анализ магистральных газопроводов
    • 2. 1. Анализ отказов магистральных газопроводов
    • 2. 2. Способы предупреждения возникновения дефектов
    • 2. 3. Анализ свойств полиэтилена для ремонта газопроводов
  • Глава 3. Обеспечение ремонтопригодности газопроводных систем
    • 3. 1. Показатели надежность линейной части газопроводных систем
    • 3. 2. Параметры оценки ремонтопригодности газопроводов
    • 3. 3. Система технического обслуживания и ремонта газопроводов
    • 3. 4. Оценка эффективности технического обслуживания и ремонта линейной части газопроводов
  • Глава 4. Восстановление прочности участка отремонтированного полиэтиленовыми вставками
    • 4. 1. Анализ существующих-методов ремонта магистральных газопроводов
    • 4. 2. Анализ методик расчета прочности газопроводов
    • 4. 3. Разработка алгоритма расчета для определения прочности линейной части газопроводов с полиэтиленовой вставкой
    • 4. 4. Разработка методики расчета газопроводов с полиэтиленовыми вставками
  • Выводы

Разработка методики расчета прочности магистральных газопроводов с полиэтиленовыми вставками (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Роль трубопроводного транспорта газа в народном хозяйстве страны резко возрастает в связи с удаленностью мест добычи от мест потребления. Значительно усложняется структура систем газоснабжения, становится острой проблема оценки ее технико-экономической эффективности и выбора оптимальных вариантов принимаемых решений. Кроме того, необходим комплексный учет технических, экономических и социальных факторов. Трудности решения поставленной задачи обусловлены требованиями широкого народно-хозяйственного подхода при выборе оптимальных технологических условий.

Магистральный транспорт газа переживает в настоящее время период бурного развития. Сооружения и интенсивная эксплуатация многониточных газопроводов большой протяженности ставит новые задачи по проектированию, сооружению, эксплуатации и эффективному ремонту.

Дальний транспорт газа — единая взаимосвязанная технологическая система, осуществляющая перемещение больших количеств газа от мест их добычи или производства к пунктам потребления на тысячи и более километров.

Одним из важных звеньев в системе дальнего транспорта газа являются газопроводы 'Западно-Сибирского региона. Система магистральных газопроводов Западной Сибири является крупнейшей не только в нашей стране, но и в мире. Природный газ с месторождений севера Тюменской области по трансконтинетальным магистральным газопроводам подается в промышленные районы Урала и европейской части страны, на экспорт в европейские страны.

Особенности территории прохождения трасс газопроводов: высокая заболоченность, обводненность, наличие зон с многолетнемерзлыми породами, низкие среднегодовые температуры, сложная транспортная 'схема доставки материалов, удаленность от баз снабжения — всё это значительно осложняет строительство, эксплуатацию и ремонт всех элементов магистральных газопроводов.

Добыча газа в Западной Сибири запоследние десятилетия выросла с 178 до 560 млрд. м3 в год, а доля Тюменского газа в общем балансе отраслис 33 до 90%. Только объединение Тюментрансгаз за 1997 год транспортировало природного товарного газа 409,64 млрд. м3. На цачало 1998 года протяженность линейной части объединения составила 26 630 км.

Сложные природно — климатические условия севера Западной Сибирского региона значительно затрудняют строительство и эксплуатацию газотранспортных систем, проведение ремонтно — восстановительных работ, увеличивают их стоимость, требуют специальных технических решений для обеспечения надежной работы всей газотранспортной системы.

Затраты на функционирование газотранспортной системы (ГТС) обусловлены типом и количеством эксплуатируемого оборудования, сроком его эксплуатации, а также географическим расположением и почвеногрунтовыми условиями прохождения трасс газопроводов и другими факторами.

Необходимо отметить, что надежность газоснабжения снижается из-за отказов по ряду причин, характерными из которых являются: низкое качество материала, несовершенная технология транспортировки труб, нарушения режима эксплуатации, физическое старение и сложные условия прокладки газопроводов.

Все перечисленные факторы существенно влияют на эффективность транспорта газа, поэтому решения задач, связанных с разработкой новых методов капитального ремонта и повышения качества функционирования ГТС Западной Сибири, рассмотрены в данной работе.

Совершенствованию строительства и эксплуатации трубопроводных систем посвящены работы многих авторов, среди них наибольший вклад внесли В. Л. Березин, П. П. Бородавкин, В. В. Болотин, А. И. Гриценко, А. К. Дерцакян, Б. Л. Кривошеин, В. А. Иванов, Б. П. Порша-ков, П. И. Тугунов, Л. Г. Телегин, В. В. Харионовский, Е. И. Яковлев и др.

Тем не менее, вопрос повышения качества функционирования и ремонта ГТС по прежнему остается, актуальным. Для его решения разрабатываются новые технологии изготовления' труб, одновременно усиливается контроль за сохранением окружающей среды, увеличивается объем внутритрубной инспекции, по результатам которого проводят ремонтные профилактические работы на линейной части.

На основании проведенных исследований было определено, что одной из актуальных задач в эксплуатации газопроводов является выбор метода ремонта, который отвечал бы требованиям, предъявляемым к транспортным системам для надёжного газоснабжения.

В связи с этим, задачами исследований настоящей работы является:

1 анализ: а) существующих методов строительства газопроводов в условиях повышенной трудности- «б) статистических данных об утечках, отказах и авариях на магистральных газопроводахв) системы технического. обслуживания и ремонтопригодности газопроводов;

2 Разработка методов расчёта: а) прочности линейной части магистральных газопроводов, выполняемых традиционноб) расчёт газопроводов большого диаметра с полиэтиленовыми вставками в) прогрессивного метода капитального ремонта магистральных газопроводов.

Научная новизна предлагаемых исследований заключается в разработке принципиально нового метода ремонта ГТС с помощью полиэтиленовых вставок, формируемых во внутренней полости методом экструдирования и в разработке методики расчета несущей способности газопровода с дефектом. На основании предлагаемой методики разработана программа по выбору оптимальных параметров с учетом напряженнодеформированного состояния трубопровода.

На основании проведенного комплекса исследований определилась возможность увеличения реального срока службы, при одновременном снижении затрат на техническое обслуживание и ремонт магистрального газопровода.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработанные методы и технологии в качестве промышленного эксперимента использованы в ТУМГ ДП «Сургутгазпром», на трассах Вынгапурского месторождения и на их отводах и показали полную пригодность разработанных мероприятий при капитальном ремонте.

Основные выводы:

1. Проведен анализ влияния условий выполнения строительно-монтажных работ на надежность функционирования газопроводной системы Западной Сибири.

2. Предложена’методика оценки взаимного влияния эксплуатационных факторов на надежность функционирования линейной части труб о проводной системы.

3. Обоснованы количественные характеристики эффективности технических средств для обслуживания и ремонта магистральных газопроводов. ¦

4. Разработана методика расчета прочности линейной части газопровода, усиленного полиэтиленовыми вставками.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.Б., Камерштейн А. Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. М.: Недра, 1982.
  2. Э.Л., Ильин В. И. Расчет трубопроводов. Ленинград, Машиностроение, — 1972 г.
  3. A.B. Надежность систем дальнего газоснабжения. М.: Недра, 1967.
  4. Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. -М.: Высшая школа, 1982. 231с.
  5. Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. М.: Наука, 1984. — 328с.
  6. Н.И., Лужин О. В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач. М.: Высшая школа. 1974. -200с.
  7. Л.Г., Киреев В. А. и др. // Испытания внутритрубных покрытий. Газовая промышленность, № 2, 1997. 41−44с.
  8. Дж., Козий Ф. Вероятностные модели накопления повреждений. М.: Мир, 1989. — 344с.
  9. В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1982.-351с.
  10. В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. — 312с.
  11. П.П. Подземные магистральные трубопроводы. М.: Недра, 1982.-384с.
  12. П.П., Березин В. Л. Сооружение магистральных трубопроводов. М.:'Недра, 1977. — 407с. .
  13. В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов. М.:
  14. П.П., Березин B.JL, Шадрин О. Б. Подводные трубопроводы. -М.: Недра, 1979.-415с.
  15. П.П., Глоба В. М. Сооружение трубопроводов в городах. М.: Недра, 1978.- 145с.
  16. П.П., Подземные магистральные трубопроводы (проектирование и строительство). М.: Недра, 1982. — 384с.
  17. Г. С., Андреев В. И., Атаров Н. М., Горшков A.A. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности М.: Изд-во АСВ, 1995. — 568с.
  18. A.C. Устойчивость деформированных систем. Изд.2-е, М.: Наука, 1967.
  19. Вопросы математической теории надежности // Под ред! Б. В. Гнеденко.-М.: Радио и связь, 1983. 524с.
  20. Гарантийный надзор за сложными техническими системами // Г. Е. Алпеидзе, Л. Г. Романов, A.A. Червонный и др. М.: Машиностроение, 1988.-232C.
  21. В.В., Щербаков С. Г., Яковлев Е. И. Динамика трубопроводных систем. М.: Наука, 1987. — 438с.
  22. В.Д. Врезка под давлением на газопроводах. // Газовая промышленность № 2, 1997 37−40с.
  23. В.И., Зуев Б. Е. Инверсионная металлическая дорога. М.: Строительство трубопроводов, № 9, 1985, с.36−38.
  24. Г. Ф., Джафаров М. Д., Никитенко Е. А. Ремонт магистральных" газопроводов. -М.: Недра, 1973. 288с.
  25. М.Я., Васильев Н. П. Проектирование и сооружение магистральных нефтепроводов в Западной Сибири. М.: Недра, 1967. -145с.
  26. В.А., Крылов Г. В., Рафиков Л. Г. Эксплуатация энергетического оборудования газопроводов Западной Сибири. М.: Недра, 1987.
  27. О.М. Надежность строительных конструкций магистральных трубопроводов. М.: недра, 1985. — 231с.
  28. Инструкция по внедрению метода сплава при строительстве «магистральных'трубопроводов больших диаметров на болотах. ВСН2−67−76.- М.: ВНИИСТ, 1976.- 32с.
  29. Инструкция по строительству временных дорог для трубопроводного строительства в сложных условиях (на обводненной и заболоченной местности). ВСН2−105−78.- М.: ВНИИСТ, 1978. 44с.
  30. Д.А., Яковлев Е. И. Современные методы диагностики магистральных газопроводов. JL: Недра, 1987. — 232с.
  31. А.Г., Рожденственский В. В., Ручимский М. Н. Расчет трубопроводов на прочность. Изд-во 2, М.: Недра, 1969. «
  32. .А., Стоянов В. М., Тимарбулатов Г. Н. Прочность и ремонт участков магистральных трубопроводов в Западной Сибири М.:, Машиностроение. — 1994.
  33. Конев, Маркова, Пономарева. Прогнозирование надежности опасных участков трубопроводных систем.
  34. Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. — 832с.
  35. В.Г. Ускоренный метод прокладки трубопроводов по болотам. Экспресс-информация «Зарубежная техника». — М.: ЦНТИ ВНИИСТ, № 6, 1975.-С.7−10. '
  36. Г. В., Яковлев Е. И., Тимашов С. А., Мекаров В. М. Управление эксплуатацией трубопроводных магистралей. Сведловск. — 1990. — 289с.
  37. В.И., Чувакина Т. И., Иванов В. А. Технический прогресс нагазопроводах Западной Сибири в 13 пятилетках. Обз. инф. Сер. Транспорти подземное хранение газа. М.: изд. ВНИИЭГазпром, 1989. — Вып. 9. 28с.
  38. В.П., Грохотова Т. В. Сооружение магистральных трубопроводов на болотах и заболоченных участках за рубежом. Научно-технический обзор «Проектирование и строительство трубопроводов и нефтегазопромысловых сооружений». М: ВНИИГазпром, 1968. — 68с.
  39. Методы исследования и управления системами энергетики/ Под ред. А. П. Меренкова, Ю. Н. Руденко. Новосибирск: Наука, 1987. — 374с.
  40. Э.А. Технические исследования газопроводов. Газоваяпромышленность, № 1, 1997. 33−35 с.
  41. Надежность и эффективность техники: Методология, организация. Терминология. Справочник под ред. В. А. Рембезы. М.: Машиностроение, 1987,-224с.
  42. В.В., Пономарева Т. Г. Анализ отказов на магистральных трубопроводах.
  43. П.М. вопросы динамики и устойчивости оболочек. М.: Изд-во
  44. Московского университета. 1963. 418с.
  45. Опыт проведения ремонтных работ на МГ Западной Сибири/ Г. В. Крылов, В. А. Иванов, И. В. Березина и др. Обз. Инф. Сер. Передовой производственный опыт и организация социалистического соревнования. -М.: изд. ВНИИЭгазпром, 1988. Вып. 8. — 33с.
  46. В.А., Резвых Д. И. Оптимизация технического обслуживания магистральных газопроводов. Газовая промышленность, № 3,1997.12−13 с.
  47. Т.Г., Новоселов B.B. Ремонт газопроводов полимерными материалами.
  48. Т.Г., Новоселов В. В., Крамской В. Ф. Капитальный ремонт газопровода методом внутритрубной обработки.
  49. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Под ред. И. А. Биргера и Я. Г. Пановко. М-.: Машиностроение, 1968.
  50. Ю.Н., Ушаков И. А. Надежность систем энергетики. -Новосибирск: Наука, 1989. 328с.
  51. В.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1982.
  52. В.И., Салихянов B.C. Оптимизация режимов газотранспортных систем на основе статистической идентификации. Изв. ВУЗов, Сер. Нефть и газ. М.: изд. МИНГ им. И. М. Губкина, 1985. — № 2. — с. 70−74.
  53. М.Г., Ставровский Е. Р., Брянских В. Е. Вопросы живучести при планировании развития систем газоснабжения. Иркутск: изд. СЭИ АН СССР, 1980.-С.127.
  54. С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. М.: Наука, 1971. ' ' '
  55. В.В. Надежность и диагностика газопроводов: технико -экономические аспекты. Изд-во Газовая промышленность, № 3, 1997. 11с.
  56. Эксплуатация газопроводов Западной Сибири/ Г. В. Крылов, A.B.Матвеев, O.A. Степанов, Е. И. Яковлев. JL: Недра, 1985. — 288с. .
  57. Эксплуатация энергетического оборудования Западной Сибири/ В. А. Иванов, Г. В. Крылов, Л. Г. Рафиков и др. М.: Недра, 1987. — 143с.
  58. Е.И., Иванов В. А., Шибнев А. В. Модели технического обслуживания и ремонта систем трубопроводного транспорта. М.:, ВНИИОЭНГ, 1993.
  59. Е.И., Крылов Г. В., Иванов В. А. Системный анализ газотранспортных систем. Новосибирск: Наука, 1989. — 290с.
  60. Ясин Э.М.: Черникин В. И. Устойчивость подземных трубопроводов. М.: Недра, 1968.
  61. Г. В., Рафиков Л. Г., Иванов В. А. и5 др. Газотранспортные магистрали Западной Сибири // М.: Недра, 1990 — 259 с.
  62. Е. И., Иванов В.А., Шибнев А.В., В.И. Матросов, Л. Г. Рафиков, Б. А. Клюк Модели технического обслуживания и ремонта систем, трубопроводного транспорта. -М.: ВНИИОЭНГ, 1993.
  63. Altferink F.G.M. u. Wolters, М. Proc. International Gas Research Conference.-Orlando, USA, Amer. Gas Ass., Arlington, VA, US A, 1992.
  64. Davies G. Waste menagement for a largescale drilling progect. J. OfCanad.Petrol.Technol.-1987−3.-4.-Vol.84.-N47.-p.71−77.
  65. Lustinger A., Tie molecules in Polyethylene. Gas Research Institute, Chicago (IL), USA, GRI-85/0129, 1985.
  66. Mathot V.B.F.u. Rijpers M.F. G. Rolduc Polymer Meeting: Integration of fundamental polymer science and technology, 14. bis 18. Postervorfuhrung, April 1985.
  67. Scholten F.L. Neuere Entwicklunger beim Rohrwerkstoff Poly-ethylen.//Gas.Erdgas.-1995.-Nr.ll.-p.594−600.
  68. Scholten F.L. u. Rijpkema H.J.M. Proc. Plastic Pipes 8, Koningshof near Eindhoven, The Netherlands, 21−24 Sept.- London: The institute of materials, 1992.
  69. Van Speybroeck. Intercom and the third generation of polyethylene resins.-Pisa, 1989.
  70. Van Speybroek, H. The use of PE pipes in the gas industry up to 10 bar. IGU, D7, Berlin, 1997.'
  71. Основная программа «Cilindr pr. dpr"program Cilindrpr-uses Forms,
  72. Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
  73. StdCtrls, Buttons, Mask, ComCtrls, Menus, ExtCtrls- type
  74. Private declarations } public
  75. Public declarations } end-var1. Forml: TForml-1. El, E2, prez :real-v 1, v2, sigmap 1, a, b, h, q, Amn, Wx, Wy: real-
  76. Dl, D2, D3,Mx, My, Sigmax, Sigmay, w -.extended-implementation uses About, Serin- {$R*.DFM}procedure TForml. FormCreate (Sender: TObject) — begin1. Forml. Visible := false-
  77. Form 1.bbVvod.Visible := true- Forml.bbRun.Visible := false-
  78. Проверка правильности ввода данных If Е1<>0 then Begin //Основной расчет
  79. D1 := ((El*(h*h*h))/(12*(l-(vl*v2)))) — D2 := ((Е2* (h* h*h))/(12*(1 -(v 1 *v2)))) — prez := (D1*D2) — D3 := sqrt (prez) —
  80. Forml.StatusBar.SimpleText := 'Убедительная просьба введите данные'- End-
  81. Case Material. Itemlndex of 0: Begin
  82. EditEl .Text := '420 000'- EditE2. Text := '250 000'- EditNul .Text := '0,38'- EditNu2. Text := '0,25'- sigmajp. Text := '60 000'- End- 1: Begin
  83. EditJEl.Text := '160 000'- EditE2. Text := '130 000'- EditNul .Text := '0,4'- EditNu2. Text := '0,21'- sigmap. Text := '20 000'- End- 2: Begin
  84. EditE 1 .Text := '500 000'- EditE2. Text := '450 000'- EditNul .Text := '0,-35'- EditNu2. Text := '0,18'- sigmap. Text := '30 000'- End- 3: Begin
  85. EditEl .Text := '4 200 000'- EditE2. Text := '2 800 000'- EditNul .Text := '0,34'- EditNu2. Text := '0,34'- sigmap. Text := '80 000'- End- 4: Begin
  86. EditEl.Text := '10 000 000'- EditE2. Text := '2 500 000'- EditNul .Text := '0,22'- EditNu2. Text := '0,11'- sigmap. Text := '600 000'- End- 5: Begin
  87. EditEl.Text := '9000'- EditE2. Text:= '9000'- EditNul .Text := '0,41'- EditNu2. Text := '0,41'- sigmap. Text:='16 000'- End- End-procedure TForml. bbVvodClick (Sender: TObject) — begin
  88. Forml.bbVvod.Visible := False- Forml.bbRun.Visible := True-
  89. Form2.Visible := true- Form 1. Enabled := False- end-procedure TForml. TimerlTimer (Sender: TObject) — begin
  90. Form3.Visible := false- Forml. Visible := True- Forml. WindowState := wsNormal- Form 1. Enabled := true- Timer 1. Enabled := false- end-end.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!