автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Разработка метода оценки надежности конструкции магистральных газопроводов по результатам диагностирования

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКЛЛЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА.И.М.ГУБКИНА

На пранах рукописи

PJ"ß ОД УДК 622.692.407

- 5

ПОСЯГИН БОРИС СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ КО И СТРУ КЦИ И МАГИ CTPAJIЬИ Ы X ГАЗО П14) ПОДО Ii ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Спсцшшькость: 05.15.13 - Стронтельспю и эксплуатация

нефтепппроиодов, бач и хранилищ.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ил соискание

ученой степени кандидата технических наук

Москва 1995 г.

Работа выполнена в ГАНГ им. И.М.Губкина

Научным руководитель

Официальные оппоненты

Ведущая организация

-доктор технических наук, профессор ШУТОВ В.Е.

-доктор технических наук, профессор МАКАРОВ Г.И. -кандидат технических наук МОЛДА ВАНОВ О.И.

- ВНИИСТ г.Москва

Защита диссертации состоится "г п " в

ауд. заседании Диссертационного Совета Д.053.27.02 по защите

диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.13 "Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ" при Государственной академии нефти и газа им. И.М.Губкина по адресу: 117917, г.Москва,ГСП-1, Ленинский проспект,65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ им.И.М.Губкина. Автореферат разослан

Ученый секретарь Диссертационного Совета доктор технических наук, професс Г.Г.ВАСИЛЬЕВ

-з-

ОБЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

В настоящее время природный газ стал главным фактором энергетической жизнеобеспеченности России. Несмотря на то, что в 1994 году добыча природного газа предприятиями РАО "Газпром" снизилась по сравнению с 1993 г. на 9 млрд.куб.м, удельный вес газа в производстве первичных энергоресурсов в стране непрерывно растет.

По прогнозам РАО "Газпром" ожидается плавный рост объемов добычи и транспорта газа по магистральным трубопроводам.

Но вместе с этим основные фонды газовой отрасли: линейная часть газопроводов и компрессорные станции значительно устарели и требуют оптимальной реконструкции и модернизации, направленные на поддержание требуемого уровня надежности на основе широкого использования современных методов и средств диагностики.

Вот почему в настоящее время весьма актуальной и приоритетной становится решение задачи оценки надежности и остаточного ресурса линейной части магистральных газопроводов (м.г.) по результатам диагностирования их технического состояния.

Цель диссертационной работы.

Заключается в разработке научных основ оценки надежности и остаточного ресурса эксплуатирующихся м.г. по результатам диагностирования их технического состояния, оптимизации системы профилактики конструкций и прогнозирования их межремонтного ресурса.

Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

1.Выбор современных эффективных методов и технических средств, а также сроков и периодичности диагностирования технического состояния м.г. в процессе их эксплуатации.

2.Разработка методов обработки результатов диагностирования и экспериментального исследования прочности частично изношенной оболочки м.г.

3.Создание инженерной теории вероятностно-статистической оценки фактического уровня надежности и коэффициента запаса прочности конструкции м.г. по результатам диагностирования ее технического состояния.

^Прогнозирование среднестатистической наработки конструкции газопровода до ремонта и определении оптимального межремонтного периода по критерию минимальных приведенных затрат на производство ремонтно-восстановительных работ с учетом стоимости устранения последствий от отказов конструкции (в том числе и экологических).

5.Оптимизация системы профилактики конструкций м.г. по критерию минимальных удельных затрат на восстановление трубопроводов с учетом потребных значений уровня надежности и коэффициента запаса.

Научная новизна диссертации заключается в разработке методологии обеспечения эффективности функционирования магистрального газопроводного транспорта на основе системного и комплексного анализа фактического уровня надежности и коэффициента запаса конструкций м.г. по результатам диагностирования их технического состояния.

Практическая ценность работы заключается в разработке и внедрении на предприятиях РАО "Газпром":

-современных методов и технических средств диагностирования технического состояния линейной части м.г;

-нормативов надежности систем газоснабжения Р.Ф.; -комплексной системы профилактики и повышения надежности конструкции м.г.

Результаты научных исследований вошли в следующие

пормативные документы:

-"Основные направления работы по подготовке предприятий газовой промышленности к осенне-зимней эксплуатации 1995/96гг. "Утверждено Председателем правления РАО "Газпром" Р.И.Вяхиревым 29.04.95г.

-"План проведения работ по внутритрубной дефектоскопии на 1995г. "Утверждено Председателем правления РАО "Газпром" Р.И.Вяхиревым 09.03.95г.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

-научно-техническом совете АО "Уралтрубопроводстрой" (март 1994г., г.Уфа);

-5 Юбилейной Международной деловой встрече "Диагностика-95" (апрель, 1995г., г.Ялта);

-научно-техническом семинаре кафедры "Сооружение газонефтепроводов и хранилищ" ГАНГ им.И.М.Губкина (май 1995г., г.Москва).

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложения и списка литературы из 101 наименования. Содержание изложено на 159 страницах , 39 рисунках и 9 таблицах.

4

Краткое содержание работы.

Во введении показано техническое состояние отечественной газопроводной системы, обосновывается актуальность темы диссертационной работы.

В первом разделе "Состояние вопроса и постановка задач научных исследований" представлен критический анализ отечественной и зарубежной литературы и нормативных документов посвященных данной тематике диссертационной работы, на основе которой сформулированы цель и задачи научных исследований.

Во втором разделе "Методы и технические средства диагностирования технического состояния м.г. в процессе их эксплуатации" подробно рассматриваются современные

неразрушающие методы и технические средства натурных испытаний конструкций м.г. в процессе их эксплуатации.

С помощью методов тепловой дефектоскопии:

- производится контроль герметичности, выявляются места сквозных повреждений газопровода и определяется интенсивность локальных утечек газа в единицу времени;

- выявляются дефекты и их форма в стальной оболочке трубы, в сварных швах и в изоляционном покрытии;

- с заданной степенью точности определяется расположение в плане геометрической оси газопровода и сравнивается с его проектным положением.

Для этого разработаны расчетная схема и алгоритм формирования температурных полей при передаче тепла от природного газа к стальной трубе, к изоляционному покрытию в

При этом в качестве критерия выявляемости дефекта принимается максимальная величина температурного контраста

AT -наибольшее возмущение поля температур, а Т - средняя температура среды вне зоны влияния дефекта, обусловленная оптимальным временем экспозиции.

Практическая реализация этого алгоритма привела к созданию методологии натурных исследований температурных контрастов на действующих газопроводах Мострансгаза для решения указанных выше задач тепловой дефектоскопии с помощью тепловизионной системы Thermovision LWB на базе телевизора AGEMA, установленной на борту самолета L-410 УВП.

В состав этой системы входят: сканер; дисплейный блок; набор объективов (40x40°; 20x20°; 7x7°); видеомагнитофон; система питания сканера и видеомагнитофона; зарядное устройство для подзарядки аккумуляторов; тренога для установки сканера и дисплея; компьютер типа IBM PC AT 386 DX с платой аналогоцифрового преобразователя для оцифровки, обработки и документирования записанных на видеомагнитофон

грунт.

термоизображений; цветной струйный принтер для документирования термоизображений.

Отдельные термограммы, снятые с борта летающей лаборатории на высоте 200 и 400 м в апреле 1994 г. на участке трассы действующего газопровода Моршаиск-Давыдово-Первомайский, представлены в диссертационной работе. При этом синхронно с телевизионной съемкой проводилась видеосъемка местности видеокамерой MOVIE Panasonic-H7.

Анализ цветных теплограмм показал, что использование инфракрасной техники для решения поставленных выше задач технического диагностирования дает удовлетворительные результаты и этот метод следует развивать и совершенствовать.

Для обнаружения деформированных участков м.г. (с образованием арок и гофр), овальности, протеков металла и грата после сварки монтажных стыков труб, вмятин и выпучин, а также твердых гидратных образований на внутренней поверхности труб разработана технология и организация работ по пропуску в потоке газа специальных снарядов-профилемеров "Вайколог" и "Лайналог" фирмы "Ветко".

Результаты геометрического контроля газопровода 0 1420 мм "Ямбург-Елец-1" на участке длиной 103 км между компрессорными станциями "Давыдовская" и "Первомайская", полученные на основе использования этой технологии с помощью снаряда-профилемера Лайналог-1420", движущегося в потоке газа со средней скоростью 14,7 км/час, позволили выявить 13 аномалий в геометрии газопровода на дистанции 55840 м по одометру и определить с высокой степенью точности координаты и пространственную форму дефектов.

Для обнаружения очагов коррозионного и эррозионного износа стали м.г., а также дефектов в изоляционном покрытии в работе используются магнитный, электроиндуктивный и ультразвуковой акустический методы диагностирования .

Анализ результатов диагностирования технического состояния стальной оболочки м.г. ультрасканом показал, что из-за больших диспропорций в значениях звукопоглащательной способности сред: природный газ, жидкость, сталь, параметры измерения в жидкой

среде получаются на порядок и более четкими и контрастными , чем в газовой.

Поэтому для обнаружения дефектов в стальной оболочке газопровода следует отдавать предпочтение магнитным и электромагнитным способам измерения.

В этом же разделе исследуются способы контроля за состоянием наружной изоляции, а также отечественные и зарубежные методы и технические средства обнаружения утечек природного газа в газопроводах.

Достоверность результатов диагностирования технического состояния м.г. определяется инструментальной достоверностью технических средств диагностирования (Т.С.Д.).

Для оценки метрологической достоверности используется вероятность ложного отказа

где а -число параметров, контролируемых Т.С.Д;

Р^ - вероятность ошибки первого рода по ¡-му параметру; - вероятность ошибки второго рода по ¡-му параметру.

Анализ технического состояния стальной оболочки м.г., выполненной по результатам первого диагностирования позволяет прогнозировать во времени критические значения параметров дефектов, при которых возможен отказ.

В виду того, что численные значения измеренных параметров диагностирования носят случайный характер, сроки и периодичность проведения контрольно-диагностических работ определяются из кривых распределения, прогнозируемых параметров и отказов конструкции газопровода.

В третьем разделе "Методы обработки результатов диагностирования и экспериментальных исследований прочности частично изношенной оболочки м.г." диссертации представлена

и вероятность необнаруженного отказа

Рн.в-1-А

вероятностно-статистическая методика обработки результатов диагностирования технического состояния м.г.

Для сокращения объема вычислительной работы исходный статистический материал по рассматриваемому параметру диагностирования разбивается (группируется ) на интервалы. При этом в каждом 1-ом интервале значение рассматриваемого параметра принимается приближенно постоянным и равным его среднему значению.

Количество разрядов, на которые разбивается выборка результатов диагностирования, принимается в зависимости от плотности распределения параметра диагностирования.

Результаты статистической обработки материалов по всем параметрам диагностирования на 8 различных участках трассы м.г. "Моршанск-Давыдово-Первомайский" показали, что ассимметрия и эксцесс для ряда параметров существенно отличаются от нуля. Это свидетельствуют об отклонении распределений этих показателей от нормального распределения Гаусса.

Гипотеза о распределении показателя близком к нормальному, принимается если соблюдаются условия:

1Ах1 < 1,5 6Ях1 .

|Е,1<1.5 }

где 1 А«I и I Е<| - соответсвенно. абсолютные значения

ассимметрин и эксцесса;

у - среднеквадратическое отклонение асимметрии; (2)

, ,/24П*(П-2)-(П«)' ,_ч

(<=\/;—~——среднеквадратичное отклонение эксцесса; ( 5)

П - объем выборки показателя.

В противном случае действительное распределение показателя аппроксимируется отрезками ряда Шарлье различной длины.

В этом же разделе показаны трудности теоретического решения задачи определения напряженно-деформированного состояния (Н.Д.С.) цилиндрической оболочки газопровода, имеющей дефекты или группу дефектов произвольной формы и глубины в стальной стенке при действии эксплуатационной нагрузки. Поэтому исследование Н.Д.С. в области дефектов оболочки предлагается проводить экспериментально на натурных образцах, имеющих те же размеры трубы и дефектов, ту же сталь, что и натурный газопровод непосредственно по результатам диагностирования его технического состояния.

Общий вид экспериментальной установки для проведения испытания трубчатых образцов представлен на рис. 1.

Но при однократном нагружении образцов такие дефекты как острые подрезы, микротрещины, непровары, неметаллические включения, точечная коррозия, газовые пузыри и т.п. практически не снижают несущей способности оболочки. Однако при повторных нагружениях эти дефекты трансформируются в трещины, что и приводит к отказам в период эксплуатации газопровода.

Долговечность конструкции газопровода определяется числом циклов нагружения N. в течение которых происходит увеличение начальной трещины размера Хо до ее критического размера Хкр.

При достижении критического значения размеров трещины, если сталь газопровода находится в хрупком состоянии, может начаться лавинообразное распространение трещины вдоль трубы. Если сталь находится в вязком состоянии, то по мере роста размера трещины будет снижаться и несущая способность газопровода вплоть до наступления предельного состояния.

Кинетика увеличения размеров трещины удовлетворительно описывается дифференциальным уравнением Пэриса-Эрдогана

^=Со(дк): (4)

где Со и Л * постоянные числа, зависящие от физико-

механических свойств стали и условий испытания образцов с трещиной;

-{X}---

1-термометр.

2-бак для воды.

3-кран (5шт)

4-трубопровод

5- манометр (2шт.до

Р = 10 МПа)

6-жгут проводов :

7- прибор ВДЦ

8-коммутатор

9- дисплей

.10- микропроцессор

''/ V / /> ^ / /) / / / ? ;V )

7~ПГТ7~ГТГ-Г7~

11- принтер.•

12- клавиатура

13- кабель

14- электроблок

15- гидравлический пресс

16- защитный кожух

17- верхняя крышка

18 -натурный образец

19 - тензорезисторы (20шт.) 20- нижняя крышка

Рис. 1. Общий вид экспериментальной установки

ДК - амплитудное значение коэффициента интенсивности напряжения у вершины трещины.

Интегрирование уравнения (4) в пределах изменения размеров трещины от Хо до Хкр дает предельное число циклов до разрушения образца оболочки газопровода

„ п .

где К-Г-1; (б)

ДС5 = (Отах - <Эт1п ;

¿(пах, Сэ«п1п- максимальные и минимальные значения напряжений в сечении стальной оболо'чки, ослабленном трещиной;

Гк - функция, зависящая от формы трещины.

Исследование кинетики пластических деформаций стали у вершины трещины позволило выявить механизм формирования остаточных сжимающих напряжений и степень снижения уровня концентраций напряжений. Так, например, при внутреннем избыточном давлении газа, превышающем рабочее в 1,8 раза число циклов до разрушения образца газопровода с трещиной увеличивается в 2 раза, а при перегрузке в 2,5 раза это число циклов увеличивается в 4,5-5 раз.

Таким образом, стальная оболочка газопровода обладает определенным остаточным ресурсом за счет появления остаточных сжимающих напряжений у вершины трещины.

Четвертый раздел. Вероятностно-статистическая оценка надежности конструкций м.г. по результатам технической диагностики посвящен разработке метода расчета количественных показателей конструктивной надежности и коэффициента запаса газопровода на основе использования результатов статистической обработки параметров диагностирования.

В соответствии со смыслом термина "надежность", отраженным в ГОСТ 13377-75, за меру надежности конструкции газопровода принимается вероятность ненаступления ни одного из возможных предельных состояний в заданных условиях эксплуатации в течение

V * **

ло лкр

(5)

1

вссго срока транспорта природного газа по магистрали. Эксплуатационная надежность газопровода определяется произведением конструктивной надежности на надежность его обслуживания.

Последний фактор формируется в зависимости от квалификации персонала эксплуатирующего газопровод, качеством контроля за техническим состоянием конструкции, качеством ремонтно-восстановительных работ и т.п.

При выводе соотношения для определения количественных показателей конструктивной надежности газопровода корреляционные связи между предельными состояниями не учитывались. Это связано с тем, что погрешность из-за неучета корреляции отказов по разным предельным состояниям не превышает точности расчета и самих исходных данных при коэффициентах корреляции, близких к предельным.

При этом допущении расчетный уровень надежности конструкций м.г. определялся путем разложения интегральной фунякции распределения Гу совокупного случайного

фактора У = ^ -У^ в ряд Шарлье и удержания в нем первых трех членов:

где У, - "внутренний " фактор, характеризующий напряженно-деформированное состояние газопровода;

Уг -"внешний " фактор условий работы конструкции, характеризующий действующие нагрузки;

-соответственно коэффициент вариации, ассиметрия и эксцесс фактора У;

-соответственно плотность распределения центрированной и нормированной случайной величины при

распределении исходной случайной величины У по нормальному закону и вторая и третья производные от этой функции;

-соответсвенно математическое ожидание, среднеквадратичное отклонение и центральные моменты третьего и четвертого порядка фактора У;

г ж«-

-интеграл

вероятностей.

Большой практический интерес при исследовании остаточного ресурса конструкции м.г. представляет функциональная зависимость между уровнем ее надежности и коэффициентом запаса Нр (Кз.),

Если имеются числовые характеристики факторов У, и У^ в виде математического ожидания гпу(, гп^2 и дисперсий , "Руг , то коэффициент запаса конструкции газопровода, в процессе его эксплуатации при расчете по любому предельному состоянию можно определить из равенства:

тУг тУг \

Для получения функциональной зависимости Нр = у (К5)

необходимо аргумент ~ функций, входящих в ряд Шарлье (7), представить в следующем виде:

-,.4 -"У Кз-1 Й Г?у 6 у ~ ЩгК\+Цг

где:

"Оч, и ЮТг коэффициенты вариации соответственно "внутреннего" и "внешнего" факторов.

Для случая нормального распределения значение среднего коэффициента запаса равно:

С

где а -квантиль, отвечающая требуемой вероятности ненаступления предельного состояния м.г.

Анализ формулы (8) и соотношения (9) показывает, что повышение Ъ, а, следовательно, и уровня надежности, целесообразно получать путем снижения коэффициента вариации

"внутреннего" фактора конструкции газопровода, то-есгь путем повышения качества, начиная от заводского производства труб и заканчивая строительно-монтажными работами.

С помощью разработанной методики можно легко проследить за динамикой изменения показателей надежности и коэффициента запаса линейной части м.г. в зависимости от времени эксплутации конструкции. Например, за 11,5 лет от эксплуатации газопровода 0 1420x17мм "Уренгой-Помары-Ужгород" на участке трассы КС "Давыдовская"-КС "Первомайская" его уровень надежности снизился

а коэффициент запаса - С К& = 1,8822 до К3 = 1,535.

Это снижение показателей надежности и коэффициента запаса в процессе эксплуатации конструкции газопроводов вызывает необходимость определения допустимых значений этих параметров, при которых обеспечивается непрерывная эксплуатация конструкции в течение заданного периода с заданной степенью риска (обеспеченности).

В данной работе оптимальный уровень надежности м.г. определяется из условия минимума суммарных затрат на строительство, эксплуатацию, обслуживание и производство ремонтно-восстановительных работ с учетом убытков от сокращения поставок газа потребителю.

В пятом разделе диссертации "Экономическая оценка надежности м.г." представлен метод прогнозирования сроков службы газопровода по результатам диагностирования его технического состояния.

Физический износ конструкции газопровода на расчетный год

с НР= 0,9959 до НР= 0,3451 ,

определяется по формуле

(10)

физический износ газопровода на год переоценки основных фондов,

- расчетный прирост физического износа за период АТ (по результатам обследования технического состояния)

- число лет после переоценки основных фондов.

Статистическая информация о физическом износе стальной оболочки на отдельных участках трассы газопровода дает возможность оперативно вносить коррективы в продолжительность срока службы конструкции в зависимости от реальных численных значений коэффициента запаса и уровня надежности.

Если окажется, что Кз 2 1, то в этом случае средняя фактическая наработка газопровода до ремонта становится меньше

нормируемого межремонтного ресурса 1н . назначаемого по нормативным документам.

Величина I ф определяется по формуле

, оо

1 Ас в

Г(0-функция распределения наработки конструкции газопровода до первого отказа (когда К3 = 1).

Для оценки ущерба от отказов конструкции м.г. процесс его эксплуатации рассматривается как последовательность возможных переходов системы из одного напряженного состояния оболочки в другое через период времени т. Тогда можно предположить, что характер перехода будет таким, что все будущее поведение системы зависит лишь от ее настоящего состояния и не зависит от ее прошлого поведения. Такой подход называю марковским. Однородная цепь Маркова предполагает, что переход из состояния АI в состояние А^. происходит с вероятностью Р'^ независимо от момента времени этого перехода.

где

Д

*

Считая эксплуатацию м.г. стационарным дискретным марковским процессом в течение п-т лет, для расчета математического ожидания затрат можно записать

С-Св+ЗГ-Ь'С^Р«» •Рг0 + ...+-5Тт'ЬСт Впо, (12)

где Со -стоимость сооружения газопровода г

5(|/ Ь -среднее число отказов вида I за весь период

эксплуатации.

Затраты Сь имеют место в процессе производства ремонтно-восстановительных работ м.г., что происходит с вероятностью (переход конструкции из состояния А^ в состояние А0 ).

Так как величины С0 , С! , С г .......Ст , а также переходные

вероятности Р^ зависят от уровня надежности Нр , можно найти оптимальное его значение из условия минимума выражения (12).

Экономическая эффективность применения вариантов конструкции восстановленной оболочки газопровода и методов производства ремонтно-восстановительных работ может быть проверена но сметной стоимости с учетом долговечности восстановленной конструкции

Сь-С^ф (Тг («)

где Ск - единовременные капитальные затраты,

Эт - текущие годовые расходы на эксплуатацию газопровода, - коэффициент отдаления затрат,

I __ " нормальный коэффициент эффективности, т

^ ок - период сравнения.

Зная приведенные затраты за весь период эксплуатации газопровода, можно определить оптимальный срок его службы

где ^р -межремонтный период,

^ -коэффициент, учитывающий зависимость

стоимости ремонта от его порядкового номера,

номера,

Ср -средняя стоимость всех ремонтно-восстановительных работ.

Объемы и стоимость ремонтно-восстановительных работ зависят от продолжительности межремонтных периодов 1 р .

С увеличением ^ р увеличивается поток отказов конструкции газопровода, ухудшаются эксплуатационные показатели, увеличиваются затраты как на непредвиденный ремонт, так и на профилактический ремонт, растет единовременная стоимость ремонтов.

Таким образом, система ремонтов м.г. требует совмещения противоречивых требований, решение которых может быть найдено лишь путем оптимизации системы профилактики конструкций м.г.

Удельная величина затрат на производство ремонтно-профилактических работ для ¡-го состояния конструкции газопровода определяется из решения уравнения

С1=£ипСг(п[л11 (0] + С£-т [й2(0] > (15)

где о1 -средняя величина убытка при отказе

конструкции газопровода;

Сг -стоимость предупредительного ремонта; -число отказов за период времени Ь ; -число ремонтно-восстановительных работ за

время <:;

т - среднее значение математического ожидания при I ->0О.

Если профилактический ремонт производится последовательно в моменты времени Т, 2¡Г, ЗТ , .., , п Т ,то можно определить оптимальное значение межремонтного периода 'С опт , ПрИ КОТОрОМ удельные затраты СI будут минимальными.

Для этого необходимо знать функцию интенсивности отказов

конструкции газопровода, а удельную величину затрат на производство профилактических ремонтов целесообразно представить в следующем виде:

С1-*

ч

с,-С-{(оаисг] ов)

о

Чтобы получить минимальное значение С'ь , следует приравнять ее производную по Т к нулю. В результате этого получается следующее уравнение

из решения которого можно определить "Гопт и после

подстановки полученного значения в (16) получить минимальное значение удельных затрат на производство ремонтно-профилактических работ.

Основные выводы.

1.Предложен комплекс метрологического обеспечения систематического контроля за техническим состоянием линейной части подземных магистральных газопроводов на основе использования современных методов и средств тепловой, магнитной, электроиндуктивной, ультразвуковой и геометрической дефектоскопии.

Разработаны методы оценки достоверности результатов диагностирования.

2. Разработан экспериментальный метод оценки несущей способности частично изношенной оболочки м.г. Исследованы кинетика пластических деформаций в области локальных дефектов (острые подрезы, микротрещины, газовые пузыри, непровары, точечная коррозия и т.п.) стальной оболочки м.г. и механизм формирования остаточных сжимающих напряжений в устье локального дефекта, снижающих уровень напряжений от действия эксплуатационной нагрузки.

3.Разработан вероятностно-статистический метод оценки надежности частично изношенной оболочки газопровода по результатам технической диагностики в зависимости от величины напряжений в области дефекта. Получена функциональная зависимость между уровнем надежности и общим коэффициентом запаса конструкции м.г. Предложен метод определения допустимого

уровня надежности газопровода, обеспечивающего нормальную его эксплуатацию в течение заданного срока с заданной степенью риска (обеспеченности).

4.На основе анализа надежности и остаточного ресурса частично изошенной конструкции м.г. разработана методика прогнозирования средней наработки газопровода до ремонта.

Оптимальный период эксплуатации м.г. рекомендуется определять по критерию минимального объема и стоимости ремонтно-восстановительных работ, моделируя процесс его эксплуатации стационарным дискретным марковским.

5.Разработан алгоритм решения задачи оптимизации системы ремонтно-восстановительных работ на линейной части м.г. В качестве целевой функции принимается удельная величина затрат на производство ремонтно-восстановительных работ, а функциями-ограничениями являются показатели надежности конструкции газопровода: вероятность безотказной работы, общий ресурс, продолжительность эксплуатации в технически исправном состоянии.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Посягин Б.С., Шутов В.Е. Системный подход в оценке уровня конструктивной надежности магистральных газопроводов на основе анализа результатов диагностирования их технического состояния. Тезисы доклада на конференции "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России". М.,1994 г.

2.Посягин Б.С., Короленок A.M. Определение оптимальной зоны работы ремонтно-восстановительных подразделений в определенный период времени. Тезисы доклада на конференции. Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России". М.,1994 г.

3.Посягин Б.С. Проблемы надежности газотранспортных систем. Тезисы доклада на 5 Юбилейной Международной деловой встрече "Диагностика-95". Ялта, 1995г.

4.Посягин Б.С. Методика экспериментальных исследований прочности частично изношенной оболочки магистральных

газопроводов. Сб."Диагностика оборудования и

трубопроводов".М., ИРЦ РАО "Газпром", N4; 1995г.

Соискатель

Б.С.ПОСЯГИН