Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Научно-методическое обеспечение безопасности морских подводных трубопроводов с дефектами по критериям риска

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-6-45-53

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены научно-методические аспекты обеспечения безопасности морских подводных трубопроводов по критериям риска аварий. На основе анализа современных норм и требований сформулирован концептуальный подход к оценке опасности дефектов по критериям риска. Предложена вероятностная модель для оценки риска аварий морских подводных трубопроводов, учитывающая случайную природу дефектов и ущербов от аварий. Отмечены критериальные условия допустимости дефектов в трубопроводах. На этой основе предложены два концептуальных направления развития методической базы расчетов допустимых дефектов по критериям риска. Первое направление заключается в развитии полувероятностных методов расчета с использованием дифференцированных коэффициентов запаса, учитывающих уровень риска аварий. Второе направление состоит в решении задачи о вероятности разрушения трубопровода при наличии ограничений в виде заданной величины риска. Вероятности и масштабы аварий связаны матрицей рисков. Разработана методика проведения расчетов с использованием полувероятностной концепции для наиболее характерных дефектов подводных трубопроводов. Пригодность трубопровода к эксплуатации после проведения внутритрубной диагностики определена по процедуре трехуровневой оценки допустимых размеров дефектов. Первый — базовый уровень определяет допустимые размеры дефектов по критериям прочности для трубопроводов, подверженных действию основных нагрузок — внутреннего избыточного давления и гидростатического внешнего давления. Второй — расширенный уровень определяет допустимые размеры дефектов по критериям прочности, с учетом действия на трубопроводы дополнительных продольных и изгибающих нагрузок. Третий — специальный уровень определяет допустимые размеры трещин и трещиноподобных дефектов по характеристикам трещиностойкости металла. Новизна методики заключается в обосновании коэффициентов запаса через уровни вероятностей отказов, соответствующих заданному классу ущербов и потерь. Разработана схема принятия решений о допустимости дефектов по критериям рисков. Представлен пример оценки опасности дефектов подводных трубопроводов.

Об авторах

Н. А. Махутов
Институт машиноведения РАН им. А. А. Благонравова
Россия

Николай Андреевич Махутов

101000, Москва, Малый Харитоньевский переулок, д. 4



А. М. Лепихин
Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий; НТЦ Нефтегаздиагностика
Россия

Анатолий Михайлович Лепихин

630090, Новосибирск, пр-т Академика М. А. Лаврентьева, д. 6

105066, Москва, ул. Нижняя Красносельская, д. 40/12, корп. 4



В. В. Лещенко
НТЦ Нефтегаздиагностика
Россия

Виктор Викторович Лещенко

105066, Москва, ул. Нижняя Красносельская, д. 40/12, корп. 4



Список литературы

1. Бородавкин П. П. Морские нефтегазовые сооружения. В 2-х ч. Ч. 1. Конструирование. — М.: Недра-Бизнесцентр, 2006. — 555 с.

2. Bay Y., Bay Q. Subsea pipeline design, analysis and installation. — New York: Elsevier, 2014. — 784 p. ISBN: 978-0-12-386888-6.

3. Bay Y., Bay Q. Subsea pipeline integrity and risk management. — New York: Elsevier, 2014. — 405 p. ISBN: 978-0-12-394432-0.

4. ГОСТ Р 54382–2011. Нефтяная и газовая промышленность. Подводные трубопроводные системы. Общие технические требования. — М.: Стандартинформ, 2013. — 274 с.

5. НД 2-020301-005. Правила классификации и постройки морских подводных трубопроводов. — СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2017. — 178 с.

6. Offshore accident and failure frequency data sources-review and recommendations. RR1114. — Derbyshire: HSE Books, 2017. — 54 p.

7. Christou M., Konstantinidou M. Safety of offshore oil and gas operations: lessons from post accidental analysis. Report EUR25646EN, 2012. — 60 p.

8. Аркадов Г. В., Гетман А. Ф., Родионов А. Н. Надежность оборудования и трубопроводов АЭС. — М.: Энергоатомиздат, 2010. — 423 с.

9. Зайнуллин Р. С., Морозов Е. М., Александров А. А. Критерии безопасного разрушения элементов трубопроводных систем с трещинами. — М.: Наука, 2005. — 316 с.

10. Гаспарянц Р. С. Расчет на прочность и долговечность трубопроводов с коррозионными дефектами потери металла / Нефтегазовое дело. 2008. № 1. С. 34 – 39.

11. Мирзоев А. М. Обзор подходов и методов оценки технического состояния линейной части магистральных газопроводов / Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 4. С. 111 – 123.

12. Тимашев С. А., Бушинская А. В., Малюкова М. Г., Полуян Л. В. Целостность и безопасность трубопроводных систем. — Екатеринбург: УрО РАН, 2013. — 519 с.

13. Leis B. N., Stephens D. R. An Alternative Approach to Assess the Integrity of Corroded Line Pipe. Part II: Alternative Criterion, Proceedings of the Seventh (1997) International Offshore and Polar Engineering Conference, Honolulu, USA, 25 – 30 May 1997. P. 635 – 641.

14. DNV-RP-F101. Corroded pipelines. Det Norske Veritas. 2010. — 42 p.

15. ASME B31G. Manual for determining the remaining strength of corroded pipelines. A supplement to ASME B31G code for pressure piping. — New York: American Petroleum Institute, 2009. — 56 p.

16. SINTAP (1999), Structural Integrity Assessment Procedure. Final Revision. EU-Project BE 95-1462. — 231 p.

17. BS7910:2013. Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures. — 480 p.

18. ОСТ 23.040.00-КТН-574-06. Нефтепроводы магистральные. Определение прочности и долговечности труб и сварных соединений с дефектами. — М.: ОАО «АК «Транснефть», 2011. С. 135.

19. Иванцов О. М., Харионовский В. В., Черний В. П. Сопоставление методик расчета магистральных трубопроводов по нормам России, США, Канады и европейских стран. — М.: ИРЦ Газпром, 1997. — 51 с.

20. Amaya-Gómez R., Sánchez-Silva M., Bastidas-Arteaga E., Schoefs F., Munoz F. Reliability assessments of corroded pipelines based on internal pressure. A review. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01988082.

21. DNVGL-ST-F101. Submarine pipeline systems. Edition October 2017. — 517 p.

22. Махутов Н. А. Безопасность и риски: системные исследования и разработки. — Новосибирск: Наука, 2017. — 724 с.

23. Lepikhin A., Moskvichev V., Makhutov N. Probabilistic modelling in solving analytical problems of system engineering / Probabilistic modelling in system engineering. — London: IntechOpen, 2018. P. 1 – 22. ISBN 978-1-78923-744-0.

24. Лепихин А. М., Махутов Н. А., Москвичев В. В., Черняев А. П. Вероятностный риск-анализ конструкций технических систем. — Новосибирск: Наука, 2003. — 174 с.

25. ANSI/API 5L. Specification for Line Pipe. — Washington: API Publishing service, 2013. — 192 p.


Для цитирования:


Махутов Н.А., Лепихин А.М., Лещенко В.В. Научно-методическое обеспечение безопасности морских подводных трубопроводов с дефектами по критериям риска. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021;87(6):45-53. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-6-45-53

For citation:


Makhutov N.A., Lepikhin A.M., Leshchenko V.V. Scientific and methodological provision of safety of subsea pipelines with defects using risk criteria. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021;87(6):45-53. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-6-45-53

Просмотров: 67


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)