Подать статью
Стать рецензентом
Том 242
Страницы:
160
Скачать том:

Оценка влияния внутреннего давления, вызывающего дополнительный изгиб трубопровода

Авторы:
Р. Н. БАХТИЗИН1
Р. М. ЗАРИПОВ2
Г. Е. КОРОБКОВ3
Р. Б. МАСАЛИМОВ4
Об авторах
  • 1 — д-р физ.-мат. наук профессор Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • 2 — д-р техн. наук профессор Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • 3 — д-р техн. наук профессор Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • 4 — канд. техн. наук Уфимский государственный нефтяной технический университет
Дата отправки:
2019-07-17
Дата принятия:
2019-10-09
Дата публикации:
2020-04-26

Аннотация

В статье обоснован учет воздействия внутреннего давления, вызывающего дополнительный изгиб трубопровода. По утверждению некоторых ученых, ошибочно используется понятие эквивалентного продольного осевого усилия (ЭПОУ) S x , которое зависит от рабочего давления, температурных напряжений и совместных деформаций трубопровода с грунтом. Однако авторы статьи используют понятие ЭПОУ S x при построении математической модели напряженно-деформированного состояния (НДС) сложного участка магистрального трубопровода, а также раскрывают его при анализе результатов расчета прочности и устойчивости трубопровода. Анализ НДС рассчитываемого участка нефтепровода осуществлен для двух постановок задачи при различных значениях параметров эксплуатации. В первой постановке учитывается воздействие внутреннего давления, вызывающего изгиб трубопровода, а во второй пренебрегается этим воздействием. Показано, что за счет действия эквивалентного продольного осевого усилия S x при p 0 = 9,0 МПа, Dt = 29 °C расчетное экстремальное значение прогиба увеличивается на 54, а расчетные экстремальные значения изгибных напряжений от пролетного изгибающего момента возрастают на 74 %, расчетные значения экстремальных изгибных напряжений от опорного изгибающего момента увеличиваются в два раза по сравнению с соответствующими характеристиками НДС трубопровода. В случае пренебрежения воздействием внутреннего давления, вызывающего дополнительный изгиб трубопровода, погрешность расчета экстремального значения прогиба составляет 35 %, а экстремального значения изгибных напряжений от пролетных изгибающих моментов равна 44 % и экстремального значения изгибных напряжений от опорных изгибающих моментов составляет 95 %.

Ключевые слова:
нефтепровод трубопровод грунт прогиб усилие моменты напряжение деформация давление
10.31897/pmi.2020.2.160
Перейти к тому 242

Литература

  1. Ainbinder A.B., Kamershtein A.G. Calculation of trunk pipelines for durability and stability. Мoscow: Nedra, 1982, p. 340 (in Russian).
  2. Glazkov A.S., Klimov V.P., Gumerov K.M. Longitudinal-transverse bending of the pipeline in areas of soil changes. Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov. 2012. N 1 (87), p. 63-70. DOI: 10.17122/ntj-oil-2012-1-63-70 (in Russian).
  3. Godunov S.K. Orthogonal sweep method for solving systems of difference equations. Zhurnal vychislitelnoi matematiki i matematicheskoi fiziki. 1962. Vol. 2. N 6, p. 972-982 (in Russian).
  4. Gumerov K.M., Silverstov S.A. To assessment of longitudinal stability of trunk pipeline. Problemy sbora, podgotovki
  5. i transporta nefti i nefteproduktov. 2017. N 1 (107), p. 60-68. DOI: 10.17122/ntj-oil-2017-1-60-68 (in Russian).
  6. Gumerov K.M., Rakova L.N., Bularova V.M. Longitudinal stability of pipelines: Sbornik trudov Mezhdunarodnoi molodezhnoi nauchnoi konferentsii “Naukoemkie tekhnologii v reshenii problem neftegazovogo kompleksa”. Ufa, 19-24 dekabrya 2016 g, р. 193-197 (in Russian).
  7. Ilgamov M.A. Fluctuations of elastic shells containing liquid and gas. Мoscow: Nauka, 1969, p. 181 (in Russian).
  8. Ilgamov M.A. Static problems of hydroelasticity. Kazan: Institut mekhaniki i mashinostroeniya RAN, 1994, p. 208 (in Russian).
  9. Korobkov G.E., Zaripov R.M., Shammazov I.A. Numerical modeling of stress-strain state and stability of pipelines and reservoirs in complicated conditions. St. Petersburg: Nedra, 2009, p. 408 (in Russian).
  10. Myachenkov V.I., Maltsev V.P. Methods and algorithms for calculating spatial structures on ES computer. Мoscow: Mashinostroenie, 1984, p. 280 (in Russian).
  11. Bakhtizin R.N., Zaripov R.M., Korobkov G.E., Masalimov R.B. Ensuring the durability of underground section
  12. of the pipeline in karst zone when installing various types of compensators. Neftyanoe khozyaistvo. 2018. Vol. 3, p. 82-84. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-3-82-84 (in Russian).
  13. Petrov I.P., Spiridonov V.V. Above ground installation of the pipelines. Мoscow: Nedra, 1973, p. 472 (in Russian).
  14. Shammazov A.M., Zaripov R.M., Chichelov V.A., Korobkov G.E. Calculation and ensuring the durability of pipelines in difficult engineering and geological conditions. Vol. 1. Numerical modeling of stress-strain state and stability of pipelines. Мoscow: Inter, 2005, p. 705 (in Russian).
  15. Bakhtizin R.N., Zaripov R.M., Korobkov G.E., Masalimov R.B. Calculated justification for return of the pipeline to project position and ensuring its durability by changing its design. Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. 2017. N 1, p. 9-16 (in Russian).
  16. Bakhtizin R.N., Zaripov R.M., Korobkov G.E., Masalimov R.B., Usmanov I.F. Estimated justification for installation of supporting compensators in karst zone on a potentially hazardous section of gas pipeline. Gazovaya promyshlennost. 2018. N 3 (765), p. 72-77 (in Russian).
  17. Svetlitskii V.A. Pipelines and hoses mechanics. Мoscow: Mashinostroenie, 1982, p. 280 (in Russian).
  18. SP 36.13330.2012. Trunk pipelines. Updated edition of SNiP 2.05.06-85. Мoscow: Gosstroi, FAU “FTsS”, 2013, p. 92
  19. (in Russian).
  20. Feodosev V.I. Selected tasks and questions on resistance of materials. Мoscow: Nauka, 1973, p. 400 (in Russian).
  21. Filin A.P. Applied mechanics of a solid deformable body. Vol. 2. Мoscow: Nauka, 1978, p. 616 (in Russian).
  22. Tang D.M., Ilgamov M.A., Dowell E.H. Buckling and post-buckling behaviour of a pipe subjected to internal pressure. Journal of Applied Mechanics. 1995. Vol. 62. Iss. 3, p. 595-600. DOI: 10.1115/1.2895987

Похожие статьи

Оценка наработки карьерных экскаваторов перспективного модельного ряда в реальных условиях эксплуатации
2020 С. Л. ИВАНОВ, П. В. ИВАНОВА, С. Ю. КУВШИНКИН
Исследование сорбции лития катионитом КУ-2-8 из модельных растворов, имитирующих геотермальные теплоносители в динамическом режиме
2020 Т. П. БЕЛОВА, Т. И. РАТЧИНА
Против устойчивого развития: сценарии будущего
2020 В. В. ЮРАК, А. В. ДУШИН, Л. А. МОЧАЛОВА
Состав сферул и нижнемантийных минералов, изотопно-геохимическая характеристика циркона из вулканогенно-обломочных фаций лампроитовой трубки Мрия
2020 И. Г. ЯЦЕНКО, С. Г. СКУБЛОВ, Е. В. ЛЕВАШОВА, О. Л. ГАЛАНКИНА, С. Н. БЕКЕША
Разработка составов буферных жидкостей и тампонажных растворов для крепления скважин в условиях высоких температур
2020 С.Ш. ТАБАТАБАИ МОРАДИ, Н. И. НИКОЛАЕВ, Т. Н. НИКОЛАЕВА
Состав и вероятный коренной источник колумбита из аллювиальных отложений района Маюко (Республика Конго)
2020 И.П. Луфуанди МАТОНДО, М. А. ИВАНОВ