АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СТЕНКИ ТРУБЫ В СЕЧЕНИИ СОЕДИНЕНИЯ С ЗАПОРНОЙ АРМАТУРОЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИЯХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПЕРЕКАЧКИ НЕФТИ ПО МАГИСТРАЛЬНОМУ ТРУБОПРОВОДУ

З. Х. Павлова

Аннотация


В статье рассматривается напряженно-деформированное состояние трубы в сечении соединения с запорной арматурой в условиях изменения давления в нефтепроводе, вызванное резким изменением технологического режима перекачки нефти. В этих условиях наиболее высокие напряжения возникают в сечении соединения трубопровода с арматурой. Возникновение высоких напряжений вызвано тем, что в указанном сечении радиальные перемещения стенки трубы, из-за большой жесткости арматуры, под действием внутреннего давления равны нулю, а на прилегающем участке стенка трубы под действием повышенного давления получит увеличенное радиальное перемещение. В результате, в этой зоне имеет место значительный локальный изгиб стенки трубы. Исследовано напряженно-деформированное состояние в условиях соединения арматуры с трубопроводом, имеющим номинальную толщину стенки и в условиях соединения трубопровода с арматурой с применением между ними вставки промежуточной толщины стенки, т.е. больше номинальной. В результате исследований получены расчетные формулы для определения наибольших напряжений изгиба и максимальных напряжений в стенке труб в зависимости от внутреннего давления и его изменений, геометрических характеристик труб. Выявлено наличие оптимальной длины вставки с толщиной стенки больше номинальной, получено выражение для вычисления этой оптимальной длины. В табличной форме даны зависимости параметров напряжений изгиба и максимальных эквивалентных напряжений, характеризующих соответствующие напряжения, от значений внутреннего давления и его повышения в условиях изменения режима перекачки. На конкретных примерах дан анализ уровня напряжений в стенке трубы. Показано, что в указанном сечении стенки трубы возникают значительные локальные напряжения изгиба и эквивалентные напряжения, которые снижают ресурс труб и безопасность магистрального нефтепровода. Указано на необходимость разработки технологических мер по сглаживанию изменения давления в нефтепроводе в условиях изменения производительности перекачки нефти.

Ключевые слова


магистральный нефтепровод;режим перекачки;давление в нефтепроводе;напряженное состояние;прочность труб;безопасность нефтепровода;main pipeline;pumping mode;the pressure in the pipeline;the stress-strain condition;strength of pipe;pipeline safety;

Полный текст:

PDF

Литература


Исследование процесса остановки центробежного насосного агрегата / Ротте, А. Э. [и др.] // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1970. № 9. С. 5-10.

Зайцев Л.А., Ясинский Г.С. Регулирование режимов магистральных нефтепроводов. М.: «Недра», 1980. 187 с.

Коршак А.А., Нечваль A.M. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: учеб. для вузов. Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. 571 с.

Трубопроводный транспорт нефти и газа / Под общей редакцией Юфин В.А.[и др.]. М.: «Недра», 1992. 658 с.

Шабанов В.А., Алексеев В.Ю., Павлова З.Х. Обеспечение бесперебойной работы частотно-регулируемых электроприводов магистральных насосов и технологического режима перекачки при кратковременных нарушениях электроснабжения: монография. Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. 171 с.

Зайцев Л.А., Ясинский Г.С. Регулирование режимов магистральных нефтепроводов. М.: «Недра», 1980. 187 с.

Коршак А.А., Нечваль A.M. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: учебник для вузов. Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. 571 с.

Перевощиков С. И. Изменение подачи и давления перекачивающих станций при их отключении // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1981. № 12. С. 3-4.

Ясин Э.М., Березин В.Л., Ращепкин К.Е. Надежность магистральных трубопроводов. М.: «Недра», 1972. 184 с.

Старение нефтепроводов / Гумеров А. Г. [и др.]. М.: «Недра». 1995. 222 с.

Зайнуллин Р. С., Гумеров А. Г. Повышение ресурса нефтепроводов. М.: «Недра», 2000. 494 с.

Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки.М.: «Наука», 1966. 635 с.

Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: «Наука», 1970. 544 с.

СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы / Минстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1997. 60 с.

СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы / Минстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1997. 74 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2014 З. Х. Павлова

УФА, УГНТУ, 2017