Отчет по практике в РГУНГ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Филиал РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

в г.Оренбурге

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

Оренбург 2021

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИКУ

Содержание отчета по практике:

Содержание

1. Введение
2. Характеристика предприятия
3. Анализ появления микротрещин в трубопроводе
4. Факторы, влияющие на надежность магистрального трубопровода
5. Диагностирование трубопроводов
6. Методы диагностирования
7. Актуальные методы оценки состояния технологических трубопроводов по результатам диагностики
8. Выводы
9. Список использованных источников

Введение

Современная сеть магистральных трубопроводов характеризуется значительной протяженностью, большими диаметрами, значительным возрастом и высоким давлением перекачки.

Возрастной состав и повышенные требования к экологической безопасности объектов трубопроводного транспорта обусловливают необходимость обеспечения надежной, безотказной работы и предупреждения аварий трубопроводной системы.

Аварии на магистральных трубопроводах кроме экономического ущерба от их простоя, потерь, затрат на ликвидацию аварии создают значительную угрозу для окружающей среды. В этих условиях большое значение приобретают вопросы обеспечения надежности магистральных трубопроводов, т.е. способности их объектов выполнять заданные функции в период эксплуатации. И здесь особое внимание должно уделяться надежности линейной части.

Подземные трубопроводы подвергаются интенсивному воздействию как внешних факторов, так и воздействию перекачиваемой жидкости, в результате чего в материале труб происходят различные физические и физико-химические процессы, основными из которых являются коррозия, старение и износ.

Обеспечение надежной и безотказной работы крупных транспортных систем, к которым относятся магистральные трубопроводы, представляет задачу государственной важности, при решении которой значительное место отводится вопросам капитального ремонта линейной части трубопроводов.

Производственную практику я проходил в Совхозное УПХГ «Газпром ПХГ».

Задачами производственной практики является:

• ознакомление с организацией: его структурой, основными функциями управленческих и производственных подразделений;
• ознакомиться с механизмом появления трещин;
• изучить методы диагностирования трубопроводов
• укрепление знаний, полученных в ходе обучения;
• применение при решении практических задач теоретической базы;
• получение навыков работы в коллективе;
• непосредственное участие в текущей деятельности предприятия.

1. Характеристика предприятия

Филиал «Совхозное УПХГ» эксплуатирует ПХГ, созданное в выработанном Совхозном газоконденсатном месторождении. Предназначено для выравнивания сезонной неравномерности газопотребления и пиковых нагрузок Уральско-Приволжского региона, Оренбургской области и поддержания рабочего давления в магистральных газопроводах «Союз», «Оренбург — Новопсков», «Оренбург — Самара».

Контактная информация

Российская Федерация, 462030, Оренбургская область, Октябрьский район с. Октябрьское.

Тел.: (35330) 2-38-17

Факс: (35330) 2-38-17

2. Анализ появления микротрещин в трубопроводе

Основными источниками повреждений трубопроводов, сосудов и аппаратов, находящихся в эксплуатации на объектах нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности, являются зоны концентрации механических напряжений.

Явное описание поверхности трещины при выполнении условия разрушения приводит к некоторым особенностям и ограничениям при использовании тех или иных критериев разрушения.

Одной из характерных особенностей методов с явным определением поверхности трещины является то, что при выполнении условия разрушения необходимо «скорректировать» значение параметра поврежденности в этой точке (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1. Корректировка значения параметра поврежденности:

а – поврежденность достигла критического значения; б – поврежденность превысила критическое значение

Это необходимо для того, чтобы избежать повторного срабатывания критерия разрушения в этом месте на следующем шаге по времени и имеет под собой реальное физическое обоснование: при возникновении трещины поврежденность, как правило, локализуется в достаточно узкой области, которая и становится плоскостью трещины. Если принять область (рисунок 2.1) за характерный объем, а в качестве условия разрушения взять наличие микротрещины определенной длины, то видно, что после разделения материал на берегах трещины имеет остаточное значение параметра поврежденности, меньше критического (рисунок 2.2, а–в).

Рисунок 2.2. Процесс образования микротрещины: а – рост поврежденности, например, образование микротрещин; б – локализация поврежденности в магистральную трещину; в-поврежденность достигла критического значения

В НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова ведется разработка промышленного образца локатора микротрещин, основанного на эффектах нелинейной акустики. Результаты теоретических работ академических институтов и совместные испытания макета локатора в НИИИС и ИПФ РАН подтверждают возможность обнаружения реальных трещин (микротрещин, колоний трещин) на фоне других типов дефектов на расстояниях до 2 метров и более. Работы по возбуждению высокочастотной ультразвуковой волны в трубах из нержавеющей стали малого диаметра (до 8 мм), подтверждают возможность обнаружения дефектов на расстоянии до двух метров как при локации на «отражение», так и при локации на «просвет». Используя существующие методы возбуждения низкочастотных изгибных колебаний в стержнях, можно осуществлять модуляцию трещин. Полученные в результате данные можно использовать для разработки технических средств по обнаружению трещин в трубах парогенераторов, импульсных трубках системы контроля технологических параметров трубопроводов первого и второго контуров ядерных энергетических установок. Использование непрерывных ультразвуковых волн диапазона сотен килогерц, определение изменения их параметров (амплитуды, фазы) при низкочастотной вибрации, после механического удара, показывают возможность создания аппаратуры интегральной диагностики трещин и изменения структуры металла в многоэлементных, сложных металлоконструкциях ядерных энергетических установок.

Элементы машин, механизмов, конструкции и трубопроводы испытывают во времени целый ряд труднопредсказуемых изменений, приводящих к варьированию их напряженного состояния вследствие изменения нагрузок, колебаний температуры в течение суток, года (лето – зима). Особенно опасны локальные колебания температуры весной, когда открытые части металлоконструкции (например, трубопроводы) интенсивно прогреваются, в то время как закрытые мерзлым грунтом части жестко закреплены. Оттаивание грунта в условиях многолетней мерзлоты приводит к его непредсказуемым деформациям как вертикальным, так и горизонтальным и, соответственно, к деформациям протяженных металлоконструкций, к появлению значительных напряжений. Действия этих напряжений совместно с внутренними и рабочими напряжениями создают предпосылки для разрушения труб и возникновения аварий. Учесть эти факторы расчетными методами не всегда удается как в случае разрушения Московского аквапарка и конструкций аэропорта в Париже. Все это подчеркивает важность контроля напряженного состояния участков трубопроводов, например, в местах перехода через водные преграды, дороги, в местах образования промывов и провисания трубопровода, в местах выпучивания труб в геодинамических зонах и на участках неодинакового промерзания грунта, обусловленного неоднородностью его теплопроводности, изменения ледовой и снеговой нагрузки.

Другим, практически не изученным фактором, который может сказаться на надежности металлоконструкций, является медленно изменяющиеся напряжения на фоне статически действующей нагрузки. Хотя эти напряжения много меньше предела текучести, роль их велика в механизме возникновения усталостных трещин, а в конечном итоге в поломке элемента конструкции. Динамические напряжения, действующие на фоне статических, согласно современным представлениям, являются одним из факторов, приводящих к стресс-коррозионному разрушению металла МТ.

Разрушение детали под действием циклических нагрузок начинается с образования в зоне повышенных напряжений микротрещин, которые, постепенно развиваясь, проникают вглубь металла и ослабляют несущее сечение до уровня, при котором происходит разрушение.

Требует также своего изучения и влияние зон пластичности, возникающих как при изготовлении, так и эксплуатации металлоконструкций и трубопроводов, на их надежность в условиях напряженного состояния, обусловленного действием суммарных сил (внешними сжимающими или растягивающими напряжениями, внутренними напряжениями).

Элементы конструкции предназначены для того, чтобы выдерживать заданную нагрузку. Эти нагрузки рассчитываются на этапе конструирования. Для этого необходимо знать источники механических напряжений, иметь эквивалентный математический аппарат для вычисления. Однако оценки напряжений с помощью расчетов в ряде случаев сильно расходятся из-за неопределенностей в исходных данных, выбора методики расчета и изменяющихся в процессе эксплуатации конструкции условий. Реальные условия эксплуатации металлоконструкций чрезвычайно разнообразны, и учесть их расчетами в полной мере невозможно, что доказывает разброс значений коэффициента запаса прочности в различных теориях.

Поэтому разработка новых методов является актуальной, позволяющей косвенно осуществлять оперативное определение напряжений приборными (в идеале дистанционно) средствами, таким образом, становится понятным, почему уделяется столь большое внимание во всем мире разработке неразрушающих методов и средств измерения напряжений.

3. Факторы, влияющие на надежность магистрального трубопровода

Надежность трубопроводов во многом определяет непрерывность функционирования большинства отраслей народного хозяйства. К сожалению, как показывают статистические данные, на трубопроводах нередко имеют место механические отказы. Отказы происходят, в основном, из–за коррозионного износа и старения трубопроводов, несовершенства проектных решений, заводского брака труб, брака строительно-монтажных и ремонтных работ, по вине производственного персонала и по другим причинам. Отказы на трубопроводах, связанные с разрывом стенок труб, происходят относительно редко, но могут наносить огромный ущерб, связанный с загрязнением окружающей среды, возможными взрывами и пожарами, человеческими жертвами, нарушением снабжения нефтью, газом и нефтепродуктами потребителей. Поэтому сохранение работоспособности линейной части МТ является одной из основных проблем трубопроводного транспорта. В этом плане большое значение имеет своевременное и качественное проведение профилактических мероприятий, направленных на сохранение, восстановление и повышение несущей способности линейной части трубопроводов.