2
Содержание
Введение................................................................ 4
I. Обзор и анализ антропогенного воздействия на экосистему объектов нефтегазовой отрасли и влияния режимов работы и коррозионных сред на повреждаемость нефтегазопроводов 8
1.1. Источники и состав загрязняющих веществ объектов нефтегазовой отрасли и оценка риска последствий аварийных ситуаций.......................................................... 8
1.2. Воздействие вредных веществ объектов нефтегазовой отрасли и методы моделирования загрязнения почв при разливах углеводородного сырья...................................... 25
1.3. Влияние конструктивно-технологических факторов на работоспособность металла труб и сварных соединений ............... 36
1.4. Повреждаемость трубопроводов из теплостойких сталей в условиях длительной эксплуатации................................. 57
1.5. Влияние наводороживающей среды на кинетику и характер разрушения сталей............................................ 66
1.6. Цели и задачи исследования.................................. 76
И. Разработка методики оценки длительной прочности металла и сварных соединений труб при регулярном циклическом нагружении и с учетом коррозионных сред.................................. 78
2.1. Разработка образца-модели для оценки длительной прочности металла труб и сварных соединений в виде цилиндрическою полукольца со вставкой..................................... 78
2.2. Разработка образца-модели для испытаний труб большого диаметра, и образца модели в виде цилиндрической панели крестообразной формы с жесткой вставкой и проточкой 109
2.3. Методика проведения длительных испытаний сталей при
3
циклическом нагружении. Выбор и обоснование режимов испытаний.................................................. 123
III. Анализ результатов исследовании развития поверхностных трещин в условиях циклического нагружения............................. 136
3.1. Кинетические диаграммы усталостного разрушения исследованных сталей и сварных соединений и влияние формы дефекта на кинетику зарождения и развития поверхностной трещины........................................................... 133
3.2. Расчет длительности развития поверхностной трещины при регулярном циклическом нагружении................................. 159
3.3. Влияние водородсодержащей среды на степень водородного охрупчивания трубных сталей и сварных соединений 161
3.4. Методика оценки ущерба, наносимого природной среде от
объектов нефтегазовой отрасли................................ 177
Заключение............................................. 183
Литература............................................. 185
19
В-следствис аварийного выброса тяжелых углеводородов газов и ларов образуется облако дискообразной, часто неупорядоченной формы, над поверхностью земли. Параметры выброса одного и того же вещества могут быть разными и непредсказуемыми, зависящими от многих факторов. Поэтому при моделировании взрывных процессов следует опираться на результаты реальных промышленных аварии. В настоящее время, при прогнозировании аварийных выбросов газов, применяют следующие модели истечения и распространения газов:
- модель аварийного истечения газа;
- теплофизическая модель;
- модель распространения газовой примеси в атмосфере.
Среди« значение интервала (длина котлована), ч
Рис. 1.7. Распределение длины котлована при авариях па магистральных газопроводах.
Наиболее распространенной моделью двухфазного течения по трубам является гомогенная, при которой считается, что скорость истечения фаз одинакова. Как показано в работе [10]. эта модель является наиболее простой, и результаты, полученные с ее помощью, подтверждаю гея экспериментами.
20
При построении математической модели, неустановившегося течения двухфазной многокомпонентной среды в трубах, вводятся следующие предположения [1 ]: течение гомогенное и одномерное, давление и температура фаз одинаковы и постоянны по сечению трубы; в каждом сечении выполняются условия локального термодинамического равновесия для объема смеси, проходящей через сечение за единицу времени; при определении сил трения используется гипотеза квазистационарности [11].
Уравнения, описывающие движение двухфазной многокомпонентной среды по трубам, с учетом сделанныхпредположеюгй имеют вид [12]:
б р ô(p о)
5 t б z
= 0:
б и б о
бТ+и'бТ
« Р .4т
+ _ = -pgs,na+-;
Р V)
б ü б I) б t U б Z
+р
5 h б h
6 t °б z
б Р 4е(*'
= р,и sina-
Ô t
D
(1.10)
р = фр8 +(|-<рЬь ;
Е = и + —, т = -А
8<'> = к(Т-Тс),
где р, рк,рь - соответственно, плотность смеси, газовой и жидкой фаз;
Ф - истинное газосодержанис; и - скорость течения; р - давление; - у юл наклона трубы к горизонту; О - диаметр трубы; т - касательное напряжение на стенке трубы;
Е - полная удельная энергия; §,с> - поток тепла через боковые стенки; и - удельная вну тренняя энергия;
?. - коэффициент гидравлического сопротивления; к - полный коэффициент теплопередачи;
>■
- Київ+380960830922