Методи оцінки залишкового ресурсу кородованих газових трубопровідних систем.

Автор(и)

  • Сеспедес Гарсія П.Д. https://orcid.org/0000-0001-6591-2199 , Інститут проблем математичних машин і систем НАН України, м. Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.34121/1028-9763-2023-3-134-150

Ключові слова:

gas pipeline systems, corrosion, residual life, probabilistic-physical approach, DM-distribution, DSTU 8646, ASME B31G, ASME B31.8, API 570, газові трубопровідні системи, корозія, залишковий ресурс, ймовірнісно-фізичний підхід, DM-розподіл, ДСТУ 8646

Анотація

Анотація. Стаття присвячена опрацюванню методів оцінки залишкового ресурсу газових трубопроводів під тиском, що зазнали корозійного зносу. Аналіз придатності об'єкта до експлуатації виконано за допомогою аналітичної інженерно-механічної моделі ASME B31G Mod з урахуванням стохастичних факторів при зростанні дефекту. Результати цього розрахунку підтверджено програмно реалізованими функціями для діагностики корозійних дефектів трубопроводу з пакета функцій «pipenostics» для статистичного аналізу і обчислення даних. Застосовуючи детерміністичний метод розрахунку швидкості росту корозії згідно зі стандартом API 570, а також результати розрахунків оціночних рівнів тиску відмов у відповідності зі стандартом ASME B31G та супроводжуючим галузевим документом ASME B31.8, одержуємо граничне значення відмови об'єкта в залежності від фактичних розмірів корозії. Поєднавши ці методи разом із подальшою серією комплексних розрахунків для прогнозування результатів відмови об’єкта, можна визначити залишковий ресурс кородованого газового трубопроводу. Важливо зауважити, що використовуючи детерміністичний метод розрахунку, більшість випадкових фізико-хімічних процесів деградації при цьому ігноруються, а швидкість розвитку корозії вважається лінійною, і до того ж не враховуються різноманітні зовнішні фактори. Для вирішення цієї проблеми застосовуватиметься ймовірнісно-фізичний підхід до оцінки залишкового ресурсу об’єкта, а саме модель дифузійного монотонного DM-розподілу. В рамках цієї моделі як показник розсіювання значень випадкових величин виступає коефіцієнт варіації процесу механо-хімічного зносу, а інспекційні дані про глибину корозії і її розраховане граничне значення за результатами дослідження обрано як параметри для оцінки кородованої дефектної області газового трубопроводу.

Посилання

ASME B31G-2012 – Manual for evaluating metal loss & determining remaining strength of corroded pipelines. URL: https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b31g-manual-determining-remaining-strength-corroded-pipelines.

DNVGL-RP-F101 – Recommended practice. Corroded pipelines. 2017. May. URL: https://www.dnv.com/oilgas/download/dnv-rp-f101-corroded-pipelines.html.

Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA). Pipeline Risk Management Information System (PRIMIS). URL: https://primis.phmsa.dot.gov/comm/FactSheets/FSCorrosion.htm.

Amaya-Gómez R., Sánchez-Silva M., Bastidas-Arteaga E., Schoefs F., Munoz F. Reliability assessments of corroded pipelines based on internal pressure – A review. Engineering Failure Analysis. 2019. URL: https://www.researchgate.net/publication/330408506_Reliability_assessments_of_corroded_pipelines_based_on_internal_pressure_-_A_review.

Adilson C. Benjamin, Jose Luiz F. Freire, Ronaldo D. Vieira, Edmundo Q. de Andrade. Burst tests on pipeline containing closely spaced corrosion defects. Proc. of OMAE2006, 25th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (Hamburg, Germany, June 4–9, 2006). Hamburg, Germany, 2006. URL: https://asmedigitalcollection.asme.org/OMAE/proceedings-abstract/OMAE2006/47497/103/317329.

Timashev S., Bushinskaya A. Diagnostics and Reliability of Pipeline Systems. Topics in Safety, Risk, Reliability and Quality. 2016. Vol. 30. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-25307-7.

ASME B31.8-2020 – Gas Transmission and Distribution Piping Systems. URL: https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b31-8-gas-transmission-distribution-piping-systems.

Chen J., Li M, Wang J., Wang X. A Study on the Safety Factor for Corrosion Assessment of Oil and Gas Pipeline through In-Line Inspection. Key Engineering Materials. Trans Tech Publications, Switzerland. 2019. March. URL: https://www.researchgate.net/publication/331799185_A_Study_on_the_Safety_Factor_for_Corrosion_Assessment_of_Oil_and_Gas_Pipeline_through_In-Line_Inspection.

Spangler M. G. Research Professor of Civil Engineering. Factors of Safety in the Design of Buried Pipelines. Iowa State University of Science and Technology, Ames. 1969. URL: https://trid.trb.org/view/122622.

API 570 – Piping Inspection Code: In-service Inspection, Rating, Repair, and Alteration of Piping Systems. Fourth edition. 2016. February. URL: https://mycommittees.api.org/standards/cre/sci/Documents/New%20SCIMI%20Document%20Structure/Committee%20Work%20Pages%20(not%20public)/API%20Pub%20590/API%20Definitions%20Project%20(pre-2018)/API%20570%20-%204th%20Ed%20-%20February%202016.pdf.

Omega1x/pipenostics: Diagnostics, Reliability and Predictive Maintenance of Pipeline Systems. URL: https://rdrr.io/github/omega1x/pipenostics/.

Стрельников В.П., Федухин А.В. Оценка и прогнозирование надёжности электронных элементов и систем. К.: Логос, 2002. 486 c.

ДСТУ 8646:2016. Оцінювання і прогнозування залишкового ресурсу (терміну служби) технічних систем. URL: http://www.immsp.kiev.ua/activity/Napriam%208_Standarty/Standart_Zalyshkovij_resurs.pdf.

Завантаження

Views: 52
Downloads: 17

Опубліковано

2023-09-01

Номер

Розділ

ЯКІСТЬ, НАДІЙНІСТЬ І СЕРТИФІКАЦІЯ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ І ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ