|
Стр. |
Название статьи, авторы, аннотация и ключевые слова | ||
|
Прочность, надежность, долговечность | |||
226-233 |
Расчетные и экспериментальные исследования прочности натурных образцов труб с дефектами «потеря металла» и «вмятина с риской» Д. А. Неганов a, В. М. Варшицкий a, А. А. Белкин a a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-226-233 Аннотация: Представлены сравнительные результаты экспериментальных и расчетных исследований прочности трубопровода с дефектами типов «потеря металла» и «вмятина с риской». Для изготовления натурных образцов труб были использованы две катушки диаметром 820 мм и толщиной стенки 9 мм из стали марки 19Г. На одной из катушек механической обработкой был выполнен дефект типа «потеря металла», на другой – «вмятина с риской». Испытания натурных образцов труб проводились статическим внутренним давлением до разрушения. Расчет давления разрушения осуществлялся с использованием отечественных и зарубежных методических подходов. Расчетные значения разрушающего давления для трубы с дефектом «потеря металла» показали хорошее совпадение с экспериментом расчетов по российской методике и ASME B31G. В случае трубы с дефектом «вмятина с риской» расчетное значение разрушающего давления по российской методике ближе к эксперименту, а по API 579/ASME FFS-1 – существенно ниже. В целом все расчетные методики показывают достаточный консерватизм результатов, что обеспечивает надежность при эксплуатации трубопроводов с дефектами. Ключевые слова: внутреннее давление, давление разрушения, потеря металла, вмятина, риска. Для цитирования:
| ||
|
234-242 |
Оценка влияния радиуса изгиба при расчетах продольных напряжений длительно эксплуатируемых трубопроводов Р. М. Аскаров a, А. К. Гумеров a, Р. М. Каримов a, Х. Ш. Шамилов a a Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ), 450062, Россия, Уфа, ул. Космонавтов, 1 DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-234-242 Аннотация: Расчеты напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов проводятся в соответствии с едиными нормативными требованиями, не учитывающими срок эксплуатации объектов. Так, ограничение минимально допустимого радиуса изгиба значением 1000 диаметров (1000D) трубы можно считать обоснованным применительно к новому строительству, однако оно распространяется на все трубопроводы вне зависимости от срока их службы. В то же время современные технологии ВТД позволяют получать точные данные о радиусах изгиба эксплуатируемых трубопроводов, и результаты диагностики свидетельствуют о том, что «автоматическое» требование о минимальном показателе 1000D зачастую противоречит фактическому техническому состоянию исследуемых объектов. Авторами проведен анализ нормативной формулы расчета продольных напряжений, рассмотрено воздействие на расчетную величину ее отдельных составляющих: значений давления, температурного перепада и радиуса изгиба. Сделан вывод о необходимости пересмотра действующих нормативов для научного обоснования допустимой величины продольных напряжений трубопровода. Установлено, что главным фактором, который формирует величину продольных напряжений длительно эксплуатируемых трубопроводов, является радиус изгиба. Ключевые слова: расчет продольных напряжений, напряженно-деформированное состояние, радиус изгиба, ресурс трубопровода, магистральный трубопровод, ремонт трубопровода. Для цитирования:
| ||
|
Проектирование, строительство и эксплуатация | |||
|
243-251 |
Экспериментальные исследования сопротивления мерзлого грунта продольным перемещениям трубопровода при изменении температуры и влажности Р. Н. Бахтизин a, С. М. Султанмагомедов a, Т. С. Султанмагомедов a, Д. А. Гулин a, А. Р. Урманова a a Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ), 450062, Россия, Уфа, ул. Космонавтов, 1 DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-243-251 Аннотация: Значительная часть мерзлых грунтов, характерных для северо-восточных районов пролегания трубопроводов, теряет несущую способность при повышении температуры до значений таяния льда. В свою очередь потеря проектного положения участка трубопровода, расположенного в области оттаявшего грунта, вызывает недопустимые деформации, которые могут привести к инцидентам и авариям. Наиболее опасные места возникают на границах участков с разными свойствами грунта, и прежде всего на границе мерзлого и оттаявшего грунтов. В настоящее время для оценки теплового взаимодействия трубопроводов с мерзлыми оттаивающими грунтами используются данные для обычных талых грунтов, однако стандартные методики не подходят в этих случаях, поскольку не учитывают резкого изменения свойств мерзлых грунтов при оттаивании. Авторами проведены исследования сопротивления грунта (коэффициента постели) продольным перемещениям трубопровода в зависимости от температуры и влажности грунта. С этой целью была разработана экспериментальная модель трубопровода в мерзлом грунте. Подробно описаны основные характеристики модели и методика проведения экспериментов. Представлены результаты исследований коэффициента постели в продольном направлении, а также предельных касательных напряжений в зависимости от температуры и влажности грунта, типа грунта и глубины заложения трубопровода. Показана зависимость коэффициента постели грунта от соотношения глубины заложения трубопровода к его диаметру. Установлено, что при температуре t = –8... –10 °С и влажности w = 10...15 % достигается наибольшее значение коэффициента постели грунта. При отсутствии влаги температура не влияет на коэффициент постели грунта. Наименьший коэффициент постели грунта достигается при положительной температуре грунта. Ключевые слова: многолетнемерзлый грунт, коэффициент постели грунта, глубина заложения, продольное перемещение, оттаивание, касательные напряжения. Для цитирования:
| ||
|
Сварка | |||
|
252-262 |
Оценка степени контактного упрочнения сварных соединений трубных сталей М. З. Ямилев a, b, Е. А. Тигулев a, b, А. А. Распопов c a Научно-технический центр трубопроводного транспорта ООО «НИИ Транснефть» (НТЦ ООО «НИИ Транснефть»), 450055, Россия, Уфа, проспект Октября, 144/3 DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-252-262 Аннотация: Сварка металлов сопровождается образованием механически неоднородных участков сварных соединений. Сварные соединения трубопроводов также имеют зоны, отличающиеся по структуре, химическому составу и механическим характеристикам. Механическая неоднородность влияет на несущую способность сварного соединения и конструкции в целом, что необходимо учитывать при выполнении их расчетной оценки. К настоящему времени установлены зависимости по оценке прочности сварных соединений с различными формами неоднородных участков. Однако для сварных соединений трубопроводов из низкоуглеродистых сталей данное явление мало изучено. Существующие теоретические модели не отражают реальную анизотропию механических свойств сварного шва и околошовной зоны. В настоящей работе рассмотрена модель сварного соединения трубных сталей класса К56 с различными прочностными характеристиками участков сварного шва и околошовной зоны, без дефектов. Оценка влияния механической неоднородности на несущую способность сварных соединений выполнена с применением конечно-элементного моделирования их напряженно-деформированного состояния. Разработанная численная модель позволяет определить и оптимизировать критерии проведения испытаний натурных образцов сварных соединений трубных сталей с учетом реализации эффекта контактного упрочнения. Результаты исследований показали, что степень контактного упрочнения в сварных соединениях с X-образной разделкой кромок выше, чем в сварных соединениях с V-образной разделкой на 8 % при одинаковой относительной толщине мягкой прослойки. Предложенная численная модель может быть использована для выполнения уточненных расчетов трубопроводов с учетом механической неоднородности их сварных соединений. Ключевые слова: сварное соединение, механические свойства, прочность, численное моделирование, механическая неоднородность. Для цитирования:
| ||
|
Ремонт трубопроводов | |||
|
263-275 |
Анализ и перспективы развития методических подходов к планированию работ по капитальному ремонту магистральных нефтегазопроводов Д. А. Неганов a, Н. Е. Зорин a, A. Е. Зорин a a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-263-275 Аннотация: Сформулированы научные основы планирования ремонтно-восстановительных работ на магистральных нефтегазопроводах, базирующиеся на получении данных о техническом состоянии трубопроводов и совместном анализе показателей надежности, безопасности и риска, с учетом материально-технических возможностей эксплуатирующей организации и стратегических особенностей объектов. Представлен консолидированный научный взгляд на методологию планирования ремонтно-технического обслуживания трубопроводов в России, США и Европе. Отмечено, что реализуемые на практике подходы по ряду причин могут отличаться от научной основы. С опорой на изложенную концепцию проанализированы практические подходы, используемые для планирования капитального ремонта магистральных газо- и нефтепроводов в России. Для управления газовыми магистралями применяется высокотехнологичная аналитическая система, позволяющая назначать компенсирующие мероприятия, ориентируясь на параметры надежности и учитывая экономическую целесообразность. Однако перспективным является расширение организационной и технической базы с целью получения необходимого для экспертной оценки объема статистических и фактических исходных данных. Планирование замены участков магистральных нефтепроводов базируется на результатах непрерывного мониторинга технического состояния средствами ВТД и использовании в расчетах как фактических параметров эксплуатации участков, так и фактических механических характеристик металла труб и сварных соединений, учитывающих совокупное влияние на металл особенностей технологии производства, металлургического качества стали и длительного срока службы. С целью дальнейшего развития подхода целесообразным является расширение перечня учитываемых параметров дефектности и использование всего комплекса данных о техническом состоянии трубопроводов через показатель наработки до отказа в вероятностной постановке. Сформулированы общие направления развития методических подходов к организации технического обслуживания и ремонта длительно эксплуатируемых участков нефтегазопроводов. Ключевые слова: газопровод, нефтепровод, условия эксплуатации, капитальный ремонт, планирование ремонтно-восстановительных работ, надежность, безопасность. Для цитирования:
| ||
|
Экология | |||
|
276-292 |
Новые технологии очистки сточных вод с применением биореакторов с биопленочным подвижным слоем – биочипами М. Ю. Савостьянова a, Л. А. Норина a, А. В. Николаева b a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2 DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-276-292 Аннотация: Для очистки хозяйственно-бытовых и производственно-дождевых сточных вод, образующихся на площадочных объектах организаций системы «Транснефть», разработаны и утверждены типовые технологические схемы, на основании которых налажено производство очистных сооружений. Типовые технологические схемы предусматривают все необходимые стадии очистки сточных вод и позволяют обеспечить снижение уровня загрязняющих веществ до нормативных показателей. Однако при эксплуатации очистных сооружений было установлено, что для обеспечения требуемого качества очистки сточных вод с изначально повышенными концентрациями загрязнений нужны новые технические решения. Представлены результаты научно-исследовательской работы, в рамках которой были выявлены наилучшие доступные технологии в области очистки сточных вод с повышенным содержанием загрязняющих веществ и неравномерным характером поступления. На основании результатов исследования разработаны технические решения по оптимизации функционирования существующих станций очистки сточных вод за счет применения смешанной очистки хозяйственно-бытовых и производственно-дождевых сточных вод и использования биореактора с подвижным слоем – биочипами. Применение биореактора с подвижным слоем позволяет увеличить площадь активной поверхности, что способствует увеличению и сохранению биомассы. Биочипы полностью погружены в сточные воды, и биопленка образуется на них по всему объему загрузки, способствуя удержанию биомассы и препятствуя образованию осадка. За счет перемешивания плавающая загрузка с биопленкой постоянно перемещается по всему объему биореактора, тем самым обеспечивая увеличение скорости протекания биохимических процессов и равномерность очистки. Преимущества применения биореактора с подвижным слоем – устойчивость активного ила к повышенным и изменяющимся концентрациям загрязняющих веществ, изменению температуры сточных вод, простота применения – обеспечили возможность его использования для смешанной очистки хозяйственно-бытовых и производственно-дождевых сточных вод. Ключевые слова: очистка сточных вод, биочипы, биореактор, загрязняющие вещества, очистные сооружения, водоочистка. Для цитирования:
| ||
|
293-299 |
Оптимизационные задачи обеспечения экологической безопасности магистральных нефтепроводов А. М. Гонопольский a, Т. В. Зинец b a Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина, Ленинский проспект, 65, 119991, Москва, Россия DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-293-299 Аннотация: Разрушение нефтепроводов вызывает негативное экологическое воздействие, затрагивающее биохимические процессы в атмосфере, почве и водоемах. Важнейшая научная, техническая и экономическая задача – продлить срок безопасной эксплуатации системы нефтепроводного транспорта. Настоящая статья посвящена поиску методами классического вариационного исчисления оптимальных условий эколого-экономической безопасности магистральных нефтепроводов. Функциями цели здесь выступают либо стохастические критерии надежности при детерминированных параметрических критериях, либо параметрические критерии при заданных критериях надежности. Функциями процесса оптимизации являются экологические и технологические индикаторы системы с учетом характеристик нефтепроводов или набора мероприятий по повышению их надежности. Аргументами служат эколого-экономические индикаторы, отражающие влияние управляющих воздействий на состояние окружающей среды и на уровень затрат для реализации предложений. Постановка и исследование вариационной задачи показали, что только внедрение природоохранных технологий и сооружений позволяет минимизировать затраты по обеспечению безопасности воздействия магистральных нефтепроводов на вмещающую экосистему. Ключевые слова: вариационные задачи, экосистема, экологическая безопасность, магистральный нефтепровод. Для цитирования:
| ||
|
300-304 |
Моделирование глубины проникновения дизельного топлива в защитную песчаную подушку А. В. Массольдa, Д. У. Думболовa, А. В. Дедов a a 25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России, ул. Молодогвардейская, 10, 121467, Москва, Россия DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-300-304 Аннотация: При развертывании временного склада хранения горючего основным источником загрязнения почвы нефтепродуктами являются технологические потери, связанные с протечками запорно-контролирующей арматуры. Для защиты почвы от загрязнения резервуары размещают на слое песка, который в дальнейшем вывозят на переработку. Толщина песчаного слоя, необходимая для исключения проникновения нефтепродуктов в почву, зависит от объема потерь. Целью работы является моделирование глубины проникновения дизельного топлива в защитный слой песчаной подушки. Для искусственного загрязнения песка использовали дизельное топливо марки ЕВРО, сорт С (ДТ-4). Слой песка уплотняли до коэффициента пористости 0,3 с помощью лабораторного шейкера. Методика проведения эксперимента имитировала высокую скорость попадания топлива в форме капель на защитный слой. Рассмотрен механизм проникновения топлива в песок и факторы, определяющие глубину проникновения. Установлено, что процесс проникновения топлива в защитный слой имеет две стадии, на каждой из них глубина проникновения и скорость распределения топлива различны. Максимальная глубина проникновения достигается на первой стадии и зависит от количества топлива. Разработана модель, позволяющая определить толщину защитного слоя песчаной подушки с известным гранулометрическим составом частиц, необходимую для предотвращения попадания дизельного топлива в почву. Ключевые слова: склад горючего, защитный слой песка, глубина проникновения топлива, дизельное топливо, моделирование. Для цитирования:
| ||
|
Защита от коррозии | |||
|
305-313 |
Исследование свойств износо- и коррозионностойких лазерных покрытий с упрочняющей фазой А. Н. Черепанов a, А. Г. Маликов a, A. M. Оришич a, В. О. Дроздов a a Институт теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН), 630090, Россия, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1 DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-305-313 Аннотация: Одним из наиболее перспективных способов нанесения защитных покрытий является лазерная наплавка с использованием упрочняющих фаз, легирующих или модифицирующих элементов. Целью данной работы является создание c использованием аддитивной технологии лазерной наплавки композиционных износо- и коррозионностойких покрытий для нефтяной и горнодобывающей промышленности. Показана возможность получения сложного покрытия с упрочняющей фазой. Рассматривались два варианта покрытий. Вариант 1: на подложку из нержавеющей стали 12Х18Н10Т наплавлялся подслой из порошковой смеси Ni+Cr, после чего формировался верхний наплавляемый слой из смеси порошка стали Х23Н5М3ГС системы Cr-Ni-Мn с различным содержанием упрочняющей фазы WC в виде порошка ВК-12. Вариант 2: на подложку из углеродистой стали наплавлялись четыре слоя из смеси самофлюсующегося наплавочного порошка ПС-12НВК-01 системы Ni-Cr-Fe/WC с добавкой наномодифицирующей порошковой композиции TiN+Y2O3+Cr+Fe. Установлена зависимость микроструктуры, структурно-фазовых составляющих и микротвердости наплавляемого слоя от количества содержащейся в нем упрочняющей фазы WC. Так, различное содержание упрочняющей фазы WC (от 10 до 30 %) существенно не влияет на показатель микротвердости верхнего слоя – в среднем он ≈ 700 HV. Лазерное воздействие на порошковую смесь приводит к частичному разрушению упрочняющей фазы WC, вследствие чего происходит химическое взаимодействие вольфрамокобальтового порошка и нержавеющей стали с образованием сложных итерметаллидов и карбидов. Небольшая добавка наноразмерного модификатора TiN + Y2O3 (порядка 0,1 % по массе) в композиционной смеси с наплавочным порошком ПС-12НВК-01 позволяет увеличить твердость защитного покрытия в 1,4, а износостойкость – в 2 раза по сравнению с соответствующими характеристиками покрытия, полученного без наномодифицирующих добавок. Ключевые слова: лазерная наплавка, композиционное покрытие, наномодифицирование, аддитивная технология, упрочняющая фаза, износостойкость. Для цитирования:
| ||
|
Экономика и управление | |||
|
314-334 |
Аналого-цифровая тарификация в отрасли нефтепроводного транспорта: методы интеграции с системой профессиональных квалификаций И. В. Лямкин a, Н. Б. Московкин a, А. В. Туник a a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2 DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-3-314-334 Аннотация: Рассматриваются новые подходы к системе тарификации (оценки сложности труда) руководителей и специалистов производственных структурных подразделений организаций системы «Транснефть», основанные на результатах независимой экспертно-аналитической оценки универсального набора производственно-технических показателей, характеризующих деятельность подразделений. Выполнен ряд практических исследований и разработок в области формирования универсальных математических моделей, позволяющих проводить экономический анализ и устанавливать обоснованный размер оплаты труда по должностям руководителей подразделений независимо от вида деятельности и уровня должностной позиции. Представлены универсальные системы балльно-факторного ранжирования, основанные на применении инновационных методов математического анализа (многокритериального нормирования, решающих матриц, анализа иерархий) для получения стандартизированной оценки масштабов производственной деятельности (уровня оказываемых услуг), управленческой нагрузки и профессиональной сложности труда. Разработанные аналитические подходы к выбору и оценке показателей деятельности подразделений обеспечивают возможность для проведения объективных и независимых расчетов по определению тарификации (оплаты труда) как в целом по системе «Транснефти», так и на уровне отдельных структурных подразделений (с соблюдением норм трудового законодательства). Представленные разработки имеют особую актуальность в современных условиях – на этапе перехода к новой системе профессиональных стандартов и оценки квалификаций, а также отказа от традиционных моделей, основанных на жесткой привязке к тарифной-квалификационной системе, фиксированным окладам и т. п. Ключевые слова: национальная система квалификаций, тарифная система, уровни квалификации, аналого-цифровое преобразование, дескрипторы квалификаций, метод анализа иерархий, матрица парных сравнений, весовой вектор, балльная шкала, оцифровка дескрипторов, цифровая интеграция, коэффициенты приведения, тождественность квалификаций.Для цитирования: | ||
