Обґрунтування методики встановлення реєстратора деформацій ділянки магістрального трубопроводу шляхом аналізу його напружено-деформованого стану
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.336165Ключові слова:
магістральний нафтогазопровід, напружено-деформований стан, експрес-аналіз, реєстратор деформаційАнотація
Об’єкт дослідження – реєстратор деформацій для моніторингу напружено-деформованого стану магістральних трубопроводів. Робота присвячена перевірці гіпотези щодо доцільності установки реєстратора деформацій магістральних трубопроводів на трубопровід, попередньо навантажений максимально допустимим робочим тиском для забезпечення роботоздатності реєстратора при довільних режимах роботи трубопроводу. Конструктивно досліджуваний реєстратор деформацій складається із двох хомутів, між якими в діаметрально протилежних місцях змонтовано чотири помножувачі поздовжніх деформацій, шляхом порівняння відносних деформацій яких можна визначити характер просторового викривлення осі трубопроводу. Для проведення досліджень створено тривимірну модель ділянки трубопроводу діаметром 270 мм і товщиною стінки 5 мм з встановленим реєстратором деформацій, база вимірювань якого складає 300 мм. На основі створеної тривимірної моделі розроблено багатокрокову скінчено-елементну модель, яка дає можливість обчислювати напружено-деформований стан, а також контактну взаємодію ділянки трубопроводу довжиною 4,6 м, один кінець якого є податливим в осьовому напрямку із встановленим реєстратором напружень. Проведено серію чисельних експериментів з дослідження напружено деформованого стану досліджуваного об'єкта за різних зусиль натягу установчих болтів хомутів. Шляхом аналізу результатів підтверджено висунуту гіпотезу, а також встановлено допустимий діапазон натягу установчих болтів хомутів. Так, зусилля натягу установчих болтів повинні бути не менше 15 кН для забезпечення надійного кріплення хомутів на неробочому трубопроводі та не перевищувати 30 кН за умовою міцності трубопроводу. За результатами аналізу зроблено рекомендації щодо доцільності розробки замка хомута нової конструкції. Окрім цього, висунута гіпотеза про можливість зменшення затребуваного зусилля натягу установчих болтів при зміні матеріалу виготовлення реєстратора деформацій.
Посилання
- Xu, W., Li, H., Song, Z., Meng, C. (2024). An Assessment of the Residual Stress of Pipelines Subjected to Localized Large Deformations. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (10), 1789. https://doi.org/10.3390/jmse12101789
- Fan, X., Zhang, L., Wang, J., Ren, Y., Liu, A. (2024). Analysis of faulting destruction and water supply pipeline damage from the first mainshock of the February 6, 2023 Türkiye earthquake doublet. Earthquake Science, 37 (1), 78–90. https://doi.org/10.1016/j.eqs.2023.11.004
- Rybakov, A. A., Garf, E. F., Iakimkin, A. V., Lokhman, I. V., Burak, I. Z. (2015). Otcenka napriazhenno-deformirovannogo sostoianiia uchastka gazoprovoda s mestnoi poterei ustoichivosti. Avtomaticheskaia svarka, 2 (740), 42–49. Available at: https://patonpublishinghouse.com/as/pdf/2015/as201502all.pdf
- Kuzo, I. V., Kunta, O. Ye., Kharchenko, Ye. V. (2016). Rozrakhunok nadzemnoi dilnytsi mahistralnoho truboprovodu na stiikist. Avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni, 50, 45–53. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Avtomatyzac_2016_50_8
- Liu, X., Sun, Z., Zhu, J., Fang, Y., He, Y., Pan, Y. (2022). Study on Stress-Strain Characteristics of Pipeline-Soil Interaction under Ground Collapse Condition. Geofluids, 2022, 1–25. https://doi.org/10.1155/2022/5778761
- Kryzhanivsky, Ye. I. (2005). Innovations in Securing a Reliable Exploitation of Pipe-Lines in Hazardous Landslide Mountainous Areas. Science and Innovation, 1 (5), 101–106. https://doi.org/10.15407/scin1.05.101
- Bastun, V. M., Bespalova, O. I., Urusova, H. P., Minakov, S. M. (2014). Pat. No. 87458 UA. Method for monitoring of technical state of main pipelines. MKP F17D1/00, G01L1/00. No. u201309614; declareted: 01.08.2013; published: 10.02.2014, Bul. No. 3/2014. Available at: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1104768/
- Yavorskyi, A. V., Aifa Takhar, Raiter, P. M., Rybitskyi, I. V., Vashchyshak, S. P. (2012). Metodychne i tekhnichne zabezpechennia poperedzhennia heodynamichnoi nebezpeky v zoni proliahannia naftohazoprovodiv. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 4 (45). Available at: https://pdogf.com.ua/uk/journals/4-45
- Lyskanych, M. V., Dzhus, A. P., Shlapak, L. S., Slabyi, O. O., Kostiv, V. V., Penkivskyi, V. Yu. (2021). Pat. No. 145986 UA. Sposib monitorynhu tekhnichnoho stanu dilianok mahistralnykh truboprovodiv. MKP G01L1/18, G01N3/06. No. u202004717; declareted: 24.07.2020; published: 13.01.2021, Bul. No. 2/2021. Available at: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1472510/
- Lyskanych, M. V., Dzhus, A. P., Shlapak, L. S., Slabyi, O. O., Kostiv, V. V., Penkivskyi, V. Yu. (2021). Pat. No. 150013 UA. Stend testuvannia i taruvannia prystroiu reiestratsii deformatsii. MKP G01N3/10; G01N3/20; G01M13/027. No. u202104310; declareted: 23.07.2021; published: 22.12.2021, Bul. No. 51/2021. Available at: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1669800/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Орест Олегович Слабий, Любомир Степанович Шлапак, Ярослав Степанович Гриджук, Руслан Олександрович Дейнега, Василь Ярославович Попович
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
