Выполнен анализ учета абсолютных размеров трубопровода в нормативных расчетах прочности и долговечности, а также их влияния на сопротивляемость разрушению. Рассмотрены статистический и энергетический аспекты проявления масштабного фактора. На основании проведенных расчетов показано, что при увеличении абсолютных размеров трубопровода снижение прочностных характеристик (предела прочности и предела текучести) составляет от 10 до 30 %.
Полученные результаты расчетов подтверждаются результатами экспериментов, выполненных в различное время, и коррелируют со статистикой отказов на магистральных нефтепроводах и продуктопроводах ПАО «Транснефть». Сопоставление результатов определения механических характеристик по результатам расчетов с учетом масштабного фактора и оценки влияния масштабного фактора в соответствии с действующей нормативной документацией (СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы») свидетельствует о высокой степени корреляции результатов выполненных расчетов и экспертных оценок, которые были получены на основании многолетнего опыта эксплуатации магистральных трубопроводов (по предложению ведущих специалистов в области надежности строительных конструкций зависимость сопротивления разрушению в опасном сечении от объема металла при разработке СНиП 2.05.06-85* получила отражение в неявном виде через коэффициент надежности по назначению).
По результатам выполненных расчетов определены коэффициенты снижения прочности для основных типоразмеров труб магистральных нефтепроводов и продуктопроводов и предложены подходы к оценке масштабного фактора для трубопроводных конструкций, а также его использования при уточненных расчетах долговечности и надежности трубопроводов на этапе проектировании и эксплуатации.
Список литературы
1. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. – М.: ИЦ «ЕЛИМА», 2004. – 1104 с.
2. Расчеты на прочность в машиностроении: в 3-х томах / С.Д. Пономарев, В.Л. Бидерман, К.К. Лихарев [и др.]. – М.: Машгиз, 1956. – 884 с.
3. Безопасность России. Безопасность трубопроводного транспорта. – М.: МГОФ «Знание», 2002. – 752 с.
4. Металлические конструкции / Н.С. Стрелецкий, А.Н. Гениев, Е.И. Беленя [и др.]. – М.: Стройиздат, 1961. – 776 с.
5. Зиневич А.М. К комплексной системе управления качеством сооружения магистральных нефтегазопроводов // Строительство трубопроводов. – 1991. – № 11. – С. 8 – 13.
6. Харионовский В.В., Курганова И.Н. Надежность трубопроводных конструкций: теория и технические решения. – М.: ИНЭИ РАН, Энергоцентр, 1995. – 125 с.
7. Зиневич А.М. Развитие научных основ надежности трубопроводов // Строительство трубопроводов. – 1992. – № 2. – С. 15 – 18.
8. Исследования напряжений и прочности корпуса реактора. Сборник статей. – М.: Атомиздат, 1968. – 280 с.
9. Исследование напряжений прочности ядерных реакторов. – М.: Наука, 1987–2008, Т. 1–9.
10. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. – Новосибирск: Наука, 2008. – 528 с.
11. Махутов Н.А., Пермяков В.Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск: Наука, 2005. – 516 с.
12. Научно-технические, социально-экономические и правовые аспекты надежности транспорта нефти и нефтепродуктов. Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов / С.Г. Радионова, Ю.В. Лисин, Н.А. Махутов [и др.]. – 2016, – № 6. – С. 20–31.
