Academic literature on the topic 'Магістральний трубопровод'

Лінійна частина газопроводів є потенційно небезпечним об’єктом і має значний енергетичний потенціал, що здатний негативно впливати на довкілля. Чинники аварійного ризику призводять до відмов магістральних газопроводів. Метою статті є дослідження аварійного ризику під час експлуатації магістральних газопроводів. Розглянуто послідовність проведення аналізу ризиків небезпеки, вплив чинників аварійного ризику, що призводять до відмов магістральних газопроводів. Теоретичне дослідження аварійного ризику показує, що його аналіз є комплексним складним завданням і складається з чотирьох етапів: визначаються основні потенційні небезпеки, характерні магістральним газопроводам; здійснюється аналіз і кількісна оцінка можливих наслідків від прогнозованих аварій; розраховується інтенсивність ймовірностей аварійних подій. Тільки комплексне застосування методів оцінки ризику виникнення аварійних ситуацій дозволяє розробляти та обґрунтовувати ефективні заходи щодо підвищення безпеки їх експлуатації. Здійснено прогнозування впливу технологічних та природно-кліматичних чинників на розподіл інтенсивності аварій. Розрахунок локальних значень інтенсивності аварій для кожної ділянки траси дасть змогу одержати розподіл питомої частоти аварій вздовж трубопроводу.

Показана можливість розташування на магнітних платформах рентгенівських апаратів і твердотільних радіоскопічний перетворювачів. Це робить радіаційний контроль мобільним і більш інформативним. Описано принципи побудови такого обладнання і застосування його для різних зварних з'єднань складних металоконструкцій і трубопроводів замість плівкової радіографії. Портативна радіоскопія (рентген-телебачення) з використанням рухомих рентгенівських апаратів і ПЗС-детекторів розширить сфери застосування дефектоскопії в промисловості. Описано виготовляються в ІЕЗ ім.Є.О.Патона портативні радіоскопічний детектори, вартість яких на порядок нижча за вартість стандартних великопанельних промислових перетворювачів. Наведено висновки за результатами роботи, зокрема відзначено, що нові технологічні можливості при промисловому радіаційний контроль відкриваються при автономному переміщенні R-апарату і R-перетворювачів поверхнею досліджуваного об'єкта, кожен з яких може зайняти більше інформативне положення для оцінки якості зони просвічування, а внутрішня несуцільність в реальному часі може бути розглянута в різних ракурсах; наведена інформація про те, що з появою високочутливих відеокамер з'явилася можливість виготовляти радіоскопічні недорогі, чутливі перетворювачі на основі флюорографічних екранів. Вартість таких пристроїв найменша серед розглянутих рішень і вона мало залежить від формату і розмірів R-перетворювача. Також зазначено, що мобільна рентгеноскопія (рентген-телебачення) з використанням рухомих R-апаратів і R-сенсорів більш інформативна, портативна, вимагає менше часу і матеріальних засобів, легше вписується в основні технологічні процедури виготовлення механізмів і споруд, ніж технології з проміжними носіями інформації.

Розроблено математичні моделі та методи оцінки напружено-деформованого стану (ПДС) потенційно небезпечних ділянок магістральних нафтогазопроводів, що експлуатуються в складних умовах і за наявності пластичних деформацій. Застосовано новий підхід до розв’язання задачі про пружнопластичний стан труб у загальному випадку комбінованого навантаження внутрішнім тиском, розтягом (стиском), згином та крученням, що грунтується на безмоментній теорії циліндричних оболонок і деформаційній теорії пластичності. Запропоновано ефективні методи визначення НДС та характеристик жорсткості за межею пружності прямолінійних елементів трубопроводів, у тому числі з урахуванням сплющування поперечного перерізу. Проведено експериментальну перевірку розроблених моделей у лабораторних та натурних умовах. Створено комплексні розрахунково-експериментальні методи оцінки НДС балкових переходів у гористій місцевості та висячих переходів великої довжини, у тому числі з урахуванням наявності пластично-деформованих зон, за результатами вимірювання їх статичних і геометричних параметрів. Уточнено методику визначення НДС ділянок підземних трубопроводів під час механізованого капітального ремонту з заміною ізоляційного покриття в траншеї, шляхом урахування піддатливості грунту на суміжних з підкопаною частиною ділянках та впливу поздовжньої стискальної сили. Поставлено та розв’язано задачу про поздовжньо-поперечний згин та втрату стійкості ділянки трубопроводу, що працює за наявності поздовжньої стискальної сили, під час її підняття з рівної основи. Досліджено вплив пластичних деформацій на випинання та втрату стійкості відкритих ділянок магістральних трубопроводів.
На основе комплексного подхода разработаны и апробированы на действующих нефтегазопроводах расчетно-экспериментальные методы определения напряженно-деформированного состояния (НДС) потенциально опасных участков магистральных трубопроводов, работающих при повышенных уровнях напряжений. Применен новый подход к решению задач упругопластического состояния груб при действии внутреннего давления, растяжения (сжатия), изгиба и кручения в рамках безмоментной теории цилиндрических оболочек и деформационной теории пластичности. Предложены эффективные методы определения НДС и характеристик жесткости прямолинейных элементов трубопроводов. Указанный подход включает: графоаналитический метод при графически заданной диаграмме деформирования; аналитически-числовой метод для трубы с неравномерной толщиной стенки; формулы для изгибающего момента при изгибе трубы с днищами и при изгибе с кручением для случая степенной аппроксимации; рекуррентные формулы, описывающие предельное состояние трубы с днищами под давлением при поперечном изгибе. Уточнена методика определения НДС участков подземных трубопроводов при механизированном капремонте с заменой изоляционного покрытия в траншее, путем учета податливости грунта на смежных с подкопанной зоной участках и влияния продольной сжимающей силы. На основе этой методики, которая хорошо подтверждается натурными опытами, создан расчетно-экспериментальный метод контроля дополнительных продольных напряжений, возникающих при выполнении ремонтных робот. Поставлена и решена задача продольно-поперечного изгиба и потери устойчивости участка трубопровода, работающею при наличии продольной сжимающей силы, при подъеме с равного основания. Получены расчетные зависимости между силой и высотой подъема и исходным значением продольной силы. Определены условия, при которых подъем переходит в самовыпучивание. Исследовано влияние пластических деформаций на потерю устойчивости открытых участков магистральных трубопроводов. Установлено, что применение линейно-упругой модели при расчетах на устойчивость трубопроводов больших диаметров даег завышенные значения критической силы.
Mathematical models and methods of stress-strain state assessment for hazardous oil and gas pipeline sections were developed when plastic deformations occurred. A new approach was proposed for solving problems concerning the elastic-plastic state of pipes subjected to combined loads such as internal pressure, tension (compression), and bending with torsion. That approach was based on the membrane theory of cylindrical shells and the deformational theory of plasticity. Effective methods were proposed forevaluation stress-strain state and stiffness characteristics beyond limit of elasticity for straight pipeline elements taking into account cross section flattening. Experimental tests on the developed methods were conducted in the laboratory and in the field. Complex methods of stress-strain state assessment for pipeline spans in highlands and pipeline spans were developed using calculation and experimentation. Plastically deformed zones were included in these methods and calculations by using results of static and geometric parameters. The method of determining the stress-strain state of underground pipeline sections during major repair operations, including the replacement of the insulating covering in the trench, was improved by ascertaining soil resistance on adjacent sections and by verify ing the influence of longitudinal force. The bending and collapse problems of the pipeline sections which operate under longitudinal compressive force during their elevation from the plane base were set and solved. The influence of plastic deformations on buckling of the open sections of the trunk pipelines was investigated.

Дисертацію присвячено розвиткові розрахунково-експериментального методу визначення залишкових технологічних напружень у магістральних трубопроводах з метою врахування нерівномірності їх розподілу під давачами приладів для вимірювання усереднених характеристик напружень фізичними методами та структурно-фазових змін в зоні термічного впливу і оцінці напруженого стану в околі зварних з’єднань кільцевим швом за наявності корозійних дефектів. Розроблено математичну модель і програмне забезпечення для діагностування напруженого стану в зварених кільцевим швом без попередньої обробки країв труб. Вона ґрунтується на розв’язанні обернених задач теорії оболонок з власними деформаціями і використанні експериментальної інформації, здобутої фізичними методами. З використанням методу скінченних елементів в рамках просторової задачі теорії пружності для труби з дефектом у вигляді пів-еліпсоїда обертання розроблено методику розрахунку концентрації напружень біля дефектів типу виразок-каверн і оцінено вплив залишкових напружень на величину коефіцієнта запасу міцності трубопроводу з корозійними пошкодженнями.
Диссертация посвящена развитию расчетно-экспериментального метода определения остаточных технологических напряжений в магистральных трубопроводах с целью учета неравномерности их распределения под датчиками приборов для измерения усредненных характеристик напряжений физическими методами, а также структурно-фазовых изменений в зоне термического влияния и оценке напряженного состояния в области сварных соединений кольцевым швом при наличии коррозионных дефектов. Для оценки максимальных напряжений, обусловленных наличием дефектов, записана обобщающая формула в виде линейной функции от кольцевого и осевого напряжений в трубопроводе. Для определения коэффициентов концентрации напряжений получены инженерные формулы, относительная погрешность которых находится в пределах 8-10%.
The dissertation develops a calculation-experimental method of residual technological stress determination in pipelines. This method takes into account uneven of stress distribution under device gauges and measures structural-phase changes in thermal influence zones; it also estimates stress state in the vicinity of circumferential weld with corrosion defects. It also presents the mathematical model and developed software for stress conditions diagnostics of weld-rings without preliminary treatment of pipe edges. This model is based on calculations of inverse problems of the shell theory with own deformations and uses experiment information, received from physical methods. By using finite element method in the terms of three-dimensional elasticity theory for a pipe with a half-ellipsoid defect, a method is developed that calculates stress concentration factors in the defected area such as corrosion pit-cavity. The influence of residual stress on the safety margin of the pipeline with corrosion damages is also evaluated.

Дисертація присвячення питанню безконтактного внутрішньотрубного ультразвукового контролю трубопроводів в технологічних умовах експлуатації. Запропоновано врахування та використання параметрів середовища, що транспортується трубопроводом для узгодження акустичних імпедансів ультразвукового перетворювача та об’єкта контролю. Удосконалено методологію оцінки втрат по всьому акустичному тракту шляхом врахування параметрів середовища, його хімічного складу, тиску та температури. Розроблено узагальнену методологію оцінки рівня втрат та співвідношень поверхневого та донного луно-імульсів при безконтактному ультразвуковому контролі в газоподібному середовищі. Отримані результати оцінки дозволили обґрунтувати можливість здійснення безконтактного ультразвукового контролю з одностороннім доступом до об’єкта контролю за штатних технологічних умов внутрішньотрубної діагностики. За результатами експериментальних досліджень на розробленій дослідній установці, було підтверджено можливість здійснення безконтактного ультразвукового контролю товщини стінок трубопроводу в умовах близьких до штатних технологічних умовах внутрішньотрубної діагностики з одностороннім доступом до об’єкта контролю. Проведено апробацію удосконаленого методу безконтактного ультразвукового контролю в умовах внутрішньотрубної діагностики на базі розробленої експериментальної установки в умовах НВФ “Зонд” згідно методики експериментальних досліджень. Запропоновано шляхи реалізації розробленого ультразвукового методу внутрішньотрубної діагностики на технічному та нормативному рівнях. Розроблено проект нормативного документу що регламентує вимоги щодо проведення внутрішньотрубної діагностики лінійних частин магістральних газопроводів з використанням внутрішньотрубних засобів що реалізують розроблений удосконалений метод безконтактного ультразвукового контролю.
Thesis is devoted to the problem of internal pipeline contactless ultrasonic inspection of main pipelines in technological conditions. It was proposed to take into account and use of environmental conditions of transported through the pipeline medium, to match the acoustic impedance of ultrasonic transducer and control object. The methodology of losses estimation across the acoustic path was improved by the means of considering of parameters of the medium, its chemical composition, pressure and temperature. The generalized methodology for evaluation of ratio of surface and bottom echo-pulse during non-contact ultrasonic testing in a gaseous environment was developed. The results obtained allowed assessment to justify the possibility of non-contact ultrasonic testing with one-way access to the object under operational technological conditions. According to experimental results on the developed experimental setup, it was confirmed the possibility of noncontact ultrasonic testing of pipeline wall thickness under conditions close to the technological conditions of internal pipeline diagnostic. An improved method of developed method of contactless ultrasonic testing under conditions of internal main pipeline technical diagnosis on basis of developed experimental setup was validated at RPC “Zond” according to experimental test procedure. Technological and standard development trends of the method of contactless internal pipeline ultrasonic testing were proposed. A draft regulatory document that governs the requirements for conducting of internal pipeline technical diagnostics of linear parts of gas main pipelines using means that implement developed improved method of contactless ultrasonic testing.

Запропоновано у Законі України «Про трубопровідний транспорт» закріпити визначення магістральних трубопроводів: магістральним трубопроводом є технологічний комплекс, що функціонує як єдина система і до якого входить окремий трубопровід з усіма об'єктами і спорудами, зв'язаними з ним єдиним технологічним процесом, або кілька трубопроводів, спроектованих та збудованих згідно з державними будівельними вимогами щодо магістральних трубопроводів, якими здійснюються транзитні, міждержавні, міжрегіональні поставки продуктів транспортування споживачам, підготовлених відповідно до вимог для транспортування від комерційного вузла обліку, пункту приймання продукції до пункту її передачі, технологічного зберігання або перевалки на інший вид транспорту. Proposed in the Law of Ukraine "On Pipeline Transport" to consolidate the definition of main pipelines: technological complex, that functions as a single system and which includes a separate pipeline with all facilities and structures linked to it a single process, or more pipelines designed and built according to state requirements for construction of main pipelines, which are carried out in transit, inter-state, inter-regional transport supplies products to consumers, prepared according to the requirements for the transport of Units, paragraph acceptance of goods to the point of transmission, storage or handling process to another mode of transport.

Дисертаційна робота присвячена ультразвуковому контролю напружено-деформованого стану ремонтних ділянок магістральних трубопроводів. В роботі розв’язано актуальну науково-практичну задачу, яка полягає у визначенні виду, місця та напряму дії зусилля, яке діє на дану ділянку трубопроводу, як по околу так і вздовж вісі зруби за результатами дискретного контролю. Це дає можливість експлуатаційним організаціям оптимізувати проведення ремонтно-відновлюваних робіт. З цією метою удосконалено метод ультразвукового контролю з використанням поздовжніх ультразвукових хвиль, пристрій контролю та розроблено первинний перетворювач, які реалізовують даний метод. Розроблена математична модель визначення напружено-деформованого стану магістрального трубопроводу, що дозволяє підвищити точність обчислення сумарного напруження в його стінках, яка полягає в тому, що за явищем акустопружності розраховується дане напруження в одній точці стінки труби від зміни швидкості трьох ультразвукових хвиль, що поширюються у взаємноперпендикулярних напрямках. Проведено метрологічний аналіз запропонованої методики та пристрою контролю. Результати роботи перевірялись у лабораторних та промислових випробуваннях.
Диссертационная работа посвящена ультразвуковому контролю напряженно-деформированного состояния ремонтных участков магистральных трубопроводов. В работе решена актуальная научно-практическая задача, которая состоит в определении вида, места и направления действия усилия, которое действует на данный участок трубопровода, как по окружности, так и вдоль оси трубы за результатами дискретного контроля. Это даст возможность эксплуатационным организациям оптимизировать проведение ремонтно-восстановительных работ. Разработана и описана математическая модель определения напряженно-деформированного состояния ремонтного участка магистрального трубопровода, что позволяет повысить точность определения суммарного напряжения в его стенках. За явлением акустоупругости рассчитывается данное напряжение в одной точке труби от изменения скорости трех ультразвуковых волн, что распространяются у взаимоперпендикулярных направлениях. В результате анализа комбинаций изменения скоростей распространения волн в стенке трубопровода в трех направлениях, которые совпадают с осями симметрии трубы данный метод дает возможность характеризовать вид усилий, которые создают напряженно-деформированное состояние на ремонтных участках. В работе описан алгоритм определения мест действия усилий. Усовершенствован ультразвуковой прибор для определения скорости распространения ультразвуковых колебаний, на основании задачи повышения точности измерения скорости ультразвука. На прибор выдан патент Украины. Разработана конструкция первичного преобразователя для контроля действующих напряжений в стенках трубопровода в трех взаимоперпендикулярных направлениях и рассчитаны его параметры. Усовершенствована модель электромеханического превращения энергии колебания чувствительного элемента ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя, что дало возможность учесть влияние помех. Для снижения погрешности определения скорости распространения ультразвуковой волны, исследовано и проанализировано влияние микронеровностей на границе раздела поверхности преобразователя и исследуемой поверхности объекта контроля по отношению к коэффициенту затухания ультразвуковых колебаний. Установлено, что эти параметры находятся в прямопропорциональной зависимости один относительно второго. Это даег возможность использовать полученные результаты как основу для дальнейших исследований уровня поверхностных микронеровностей ультразвуковым методом и с помощью коэффициента затухания ультразвуковых колебаний описывать и оценивать уровень микронеровностей на поверхности объекта контроля. Разработана методика ультразвукового контроля напряженно-деформированого состояния ремонтных участков магистральных трубопроводов. Результаты работы проверялись при лабораторных испытаниях. Промышленная апробация проводилась на газопроводе «Союз» Ду 1400 мм, Богородчанского ЛПУМГ, УМГ «Прикарпаттрансгаз», результаты которого подтвердили эффективность метода.
The dissertation deals with inspection of the mode of deformation of the repair bays of pipe headers. For this purpose the method of ultrasonic inspection with use of longitudinal ultrasonic waves has been worked out as well as the device and sensor to implement the method. The proposed procedure of inspection of the mode of deformation of the metal side of pipe header in operating conditions without use of the samples from working pipe headers provides an opportunity to define the influence of kind of forces that create the mode of deformation which enables to minimize their influence and will make for the safe carrying out of the optimal repair-and-renewal operations. A mathematicai model for definition of the combined stresses in the metal side of a pipe in the three perpendicular planes has been worked out and described. The method for definition of the speed of ultrasonic wave propagation was further developed that consists in pressure wave generation in planes regardless of their direction. A metrological analysis of the developed procedure and device has been carried out. The results of work were tested on laboratory and industrial tests.

Наведено результати аналізу проблеми підвищення надійності та безпеки експлуатації магістральних трубопроводів і доведено, що традиційні методи, які грунтуються на точковому контролі чи із застосуванням інспекційних снарядів є недостатньо ефективними та малодостовірними, а теоретичні засади та методи, що використовують ультразвукові спрямовані хвилі недостатньо розвинуті. Для розвитку теорії поширення ультразвукових спрямованих кільцевих хвиль та методів неруйнівного контролю фізико-механічних параметрів магістральних трубопроводів розроблено ряд математичних моделей, що описують поширення цих хвиль та забезпечують теоретичне обґрунтування для вперше запропонованих методів контролю величини напружено-деформованого стану, наявності дефектів та значення пружних констант стінок трубопроводів модами спрямованих кільцевих хвиль. Розробленими математичними моделями є моделі опису поширення горизонтально-поляризованих та мод типу Лемба ультразвукових спрямованих кільцевих хвиль в стінках магістральних трубопроводів, модель поширення мод цих хвиль в частотній області та модель опису процесу генерування ультразвукової спрямованої кільцевої хвилі чутливим елементом. Вперше розроблено метод неперервного контролю товщини стінок магістральних трубопроводів в натурних умовах їх експлуатації об’ємними ультразвуковими хвилями. Для розроблення нових методів контролю дефектів розроблено теоретичні основи і методологія оцінювання та прогнозування параметрів термоакустичного явища. Розроблено пристрої, що реалізують запропоновані методи контролю та проведено їх лабораторні та натурні випробування.
The analysis results of increasing reliability and safety of pipelines operation is presented. It is proved that the traditional methods based on control in a point or inspection pigs are not both sufficiently effective and trustworthiness. It is proved that theoretical principles and methods that use ultrasound guided waves are not sufficiently developed. To develop both the theory of ultrasonic circumferential waves propagation and non-destructive testing methods of physical and mechanical parameters of the main pipelines are developed a set of mathematical models describing the propagation of these waves and providing a theoretical foundation for the, first time proposed methods to control tihe value of the stress-strain state, the presence of defects and the values of elastic constants of the walls pipeline by means of modes of circumferential waves. Developed mathematical models are models describing the propagation of horizontally-polarized modes and Lamb-type ultrasonic modes of circumferential waves in the walls of pipelines; a model of propagation of these waves in the frequency domain and a model describing the process of generating of ultrasonic circumferential waves by a sensor. It is developed for the first time a method of continuous control of wall thickness of main pipelines in operation conditions by means of bulk ultrasonic waves. To develop new methods of flaw detection it is developed the theoretical basis, methodology of assessment and forecasting of parameters of thermoacoustic phenomena. Devices that implement the proposed testing methods are manufactured. Laboratory and field tests are fulfilled.

Наведено результати аналізу сучасного стану та тенденцій розвитку вітчизняних та зарубіжних досягнень з досліджуваної проблеми, що дозволив визначити напрямки подальших досліджень. Запропоновано методологію оцінки технічного стану метапоконструкцій, в тому числі і магістральних трубопроводів, багопараметровими методами, суть якої полягає у застосуванні новітніх генетичних методів для пошуку, вибору, та нелінійної оптимізації, з точки зору чутливості контролю, складу та кількості інформативних параметрів, що характеризують якість контрольованого об’єкту і можуть бути виміряними доступними засобами, що складає теоретичну основу для розроблення нових засобів та технологій неруйнівного контролю матеріалів та виробів різними методами. Встановлено характер та види зв’язку між механічними характеристиками матеріалу метапоконструкцій та його структурою. Також були досліджені та вибрані комплекси інформативних параметрів для контролю границі плинності та ударної в’язкості, які дозволяють суттєво підвищити достовірність визначення фізико-механічних характеристик неруйнівними методами. Запропоновано та експериментально перевірено нові методи контролю параметрів, відповідальних за технічний стан металоконструкцій довготривалої експлуатації, а саме: метод підвищення чутливості, в першу чергу акустичного, методів контролю матеріалів та виробів, який дозволяє за високих рівнів завад надійно виявляти різні види дефектів; метод класифікації дефектів типу порушення суцільності матеріалу за ознакою його заводського чи експлуатаційного походження; неруйнівні методи визначення границі плинності (міцності) та ударної в’язкості матеріалу металоконструкцій в експлуатаційних умовах. Запропонована нова методологія визначення споживчих властивостей (теплоти згоряння) природного газу. Розроблено та впроваджено нові технічні засоби, технології та нормативні документи, які реалізують можливість багапопараметрового контролю та дозволяють в експлуатаційних умовах здійснювати контроль ряду важливих характеристик об’єктів нафтогазового комплексу.
Results of modem state and trends of development of national and foreigr achievements in the research topic are provided what acted as grounding for furthei research task formulation. Methodology for metallic structures’ technical state assessment, including main pipelines, using multiparameter methods was proposed which focuses on application of novel genetic methods for selection and non-lineai optimization of informative parameters related with inspected object quality and can be measured using available technical means - this became a theoretical basis foi development of new means and technologies of technical state assessment using different methods. The character and types of relationships between mechanical properties anc microstructure of steel pipelines was established. Also complex sets of informative parameters for yield strength and fracture toughness evaluation were selected anc investigated, which allowed to raise reliabil ity of mechanical properties evaluation. New methods for control of parameters, responsible for metallic structures technical state were proposed and experimentally verified. Firstly, sensitivity enhancement method hai been proposed for ultrasonic testing of materials, which allows reliable detection ol different defects under noisy conditions. Secondly, method of defect classification wai proposed which allow to distinguish between flaws of manufacturing and operating origin. Thirdly, non-destructive methods for yield strength and fracture toughness ol steel structures were proposed and investigated. New methodology for heating value ol natural gas evaluation was proposed. Developed and practically applied new technica means, technologies and normative documents, which realize multiparameter approach and allow operational control technical state parameters.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми оцінки напружено-деформованого стану відкритих ділянок лінійної частини магістральних трубопроводів. Показано, що відкриті ділянки лінійної частини магістральних трубопроводів знаходяться під дією різноманітних впливів, кількісний, а іноді і якісний аналіз яких в реальних умовах неможливий. Під дією зовнішніх впливів у тілі труб нагромаджуються дефекти, в тому числі дефекти форми перерізу, які впливають на загальний напружено-деформований стан конструкції. Розроблено математичну модель деформування трубопроводу, яка враховує можливі деформації його перерізів, і тим самим дозволяє більш точно описати явища, що відбуваються з лінійною частиною магістральних трубопроводів в процесі тривалої експлуатації. Розроблено первинний перетворювач та мікропроцесорний пристрій для контролю конфігурації форми перерізу труби. Створено метод відтворення просторової конфігурації відкритих ділянок трубопроводу на основі даних про форму його перерізів з використанням методу локальних варіацій.
Диссертация посвящена решению проблемы оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) открытых участков линейной части магистральных трубопроводов ЛЧМТ. Диссертация состоит из введения, четырех глав и приложений. Обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, подана научная новизна и практическая ценность полученных результатов, отражены основные результаты работы. Показано, что открытые участки ЛЧМТ функционируют под воздействием разнообразных внешних факторов, количественный, а иногда и качественный анализ которых в реальных условиях невозможен. Во время длительной эксплуатации в теле трубы накапливаются дефекты, в том числе дефекты формы сечений, которые воздействуют на НДС конструкции. Проделанный анализ современного состояния диагностирования ЛЧМТ показал, что существующие системы контроля трубопроводов обладают рядом недостатков. Ограниченные функциональные возможности рассмотренных технических средств не позволяют получить всю необходимую информацию о параметрах состояния трубопровода, что влияет на результат контроля его НДС. Существующие расчетные методы определения НДС ЛЧМТ позволяют получать адекватную картину состояния только в случае, когда удается точно оценить все воздействия на участок трубопровода. Розработанная математическая модель деформирования трубопровода включает возможные деформации его сечений и, тем самым, позволяет более точно описать явления в теле трубы ЛЧМТ в процессе его эксплуатации. Впервые создан расчетный метод контроля НДС ЛЧМТ, который, в отличие от существующих, учитывает форму сечения трубы магистрального трубопровода. Создан метод восстановления пространственной конфигурации открытых участков трубопроводов на основании информации о форме его сечений с использованием метода локальных вариаций. Розработано алгоритмическое обеспечение, реализующее математическую модель деформирования трубопровода, и позволяющее моделировать НДС конкретных открытых участков ЛЧМТ. Розработано алгоритмическое и программное обеспечение метода контроля НДС трубопроводов на основании информации о координатах ограниченого числа точек поверхности трубопровода. С целью выявления требований к средствам контроля формы сечений проведены исследования методами имитационного моделирования. При этом бьло установлено, что аналитическое представление формы сечения трубопровода, полученное в результате интерполяции кубическим сплайном со сглаживанием результатов измерений может быть использован для контроля НДС трубопровода. Розработан первичный преобразователь и микропроцессорное устройство для контроля конфигурации формы сечения трубы. Промышленное использование розроботанных методов и технических средств контроля НДС при проведении ремонтных робот на участках трубопровода около села Лопушне Мижгирского района Закарпатской области Долинского ЛВУМГ подтвердило их эффективность.
The dissertation is devoled to the solution of the stress and strained state estimations problem for the trunk pipeline’s linear portion above-ground segments. It was shown, that above-ground segments of the trunk pipelines linear portion are situated under the action of different influences, the quantitative and sometimes the qualitative one’s analysis is impossible in the real working conditions. As results of these external influences action the defect’s appearence and accumulation takes place in pipeline, in particullary - the defects of section shape, which make the influence on the general stress and strained state of the construction. The mathematical model of the deformation process in pipeline is designed taking to account the possible deformation of the one’s sections. If allows to describe the processes, which take place in the trunk pipeline linear portion during the long term exploitation, with the increasing level of accuracy. The sensor and microprocessor device for the pipeline section shape configuration control are designed, the method of above-ground pipeline’s segments space configuration reconstruction is given based on the information about the one’s section shape using the local variations method.