Оценка допустимых уровней дефектности стальных труб и сварных швов при эксплуатации морских подводных трубопроводов

Авторы: А.C. Авдонкин, С.В. Балагура, С.П. Марков

На основании анализа существующих отечественных и зарубежных методов расчета прочности и долговечности труб с дефектами в статье представлена часть результатов НИР для оценки степени опасности находящихся в эксплуатации морских подводных трубопроводов (МПТ) с коррозионной потерей металла и трещиноподобными дефектами с учетом их геометрических параметров и внешних воздействий. Оценка допустимости потери металла вследствие поверхностной коррозии труб согласно нормативным документам проведена по минимальному давлению разрушения трубы при утонении стенки на части длины. Оценка допустимых размеров трещин и трещиноподобных дефектов труб основана на диаграмме разрушения — FAD (Failure Assessment Diagram) и двухпараметрическом критерии, сочетающем условия чисто хрупкого и чисто вязкого разрушения. В результате расчетных сравнений рекомендованы подходы, позволяющие наилучшим образом прогнозировать критичность выявленных дефектов в процессе эксплуатации МПТ. Показана целесообразность учета вероятности негативных последствий аварий подводного трубопровода, масштаб которых определяется классом опасности МПТ. Результаты компьютерных расчетов представлены графически в виде диаграммы допустимой потери металла и диаграммы оценки разрушений при наличии трещиноподобного дефекта, которые для практических целей преобразовываются в зависимости допустимой глубины дефекта от его длины.

Ключевые слова: дефекты металла труб, скорость коррозионного износа, коэффициент интенсивности напряжений, разрушающее давление морских подводных трубопроводов, коэффициент запаса, двухпараметрические критерии разрушения, диаграмма оценки разрушения (FAD).

УДК 621.643.053

Об авторах:

А.С Авдонкин - ФАУ «Российский морской регистр судоходства», Санкт-Петербург

С.В. Балагура - ФАУ «Российский морской регистр судоходства», Санкт-Петербург

С.П. Марков - канд. техн. наук, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург

Страницы: 68-81

Список литературы

1. Правила классификации и постройки морских подводных трубопроводов. Российский морской регистр судоходства, Санкт-Петербург, 2020. 274 с.
2. Руководство по техническому наблюдению за постройкой и эксплуатацией морских подводных трубопроводов. Российский морской регистр судоходства, Санкт-Петербург, 2017. 87 с.
3. BS 7910. Guide to Methods for Assessing the Acceptability of Flaws in Metallic Structures. British Standards Institution, 2007. 297 p.
4. DNVGL-RP-F101-2017 Corroded Pipelines, DNVGL AS, 2017 — 123 p.
5. Lepikhin A, Leschenko V., Makhutov N. Defects Assessment in Subsea Pipelines by Risk Criteria. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/ intechopen.94851.
6. ASME B31G-1991 Manual for Determining the Remaining Strength of Corroded Pipelines. 56 p.
7. Инструкция по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании магистральных трубопроводов. ОАО «Газпром». 2006. 100 c.
8. ГОСТ 34027-2016. Магистральная трубопроводная транспортировка газа. Механическая безопасность. Назначение срока безопасной эксплуатации линейной части магистрального газопровода. М.: Стандартинформ, 2017. 77 с.
9. SINTAP: structural integrity assessment procedure. Final report. EU-project BE 95. Brussels: Brite Euram Programme, 1999. 1462 c.
10. Procedure for Safety Assessment of Components with Defects — Handbook. Edition 5. Kiwa InspectaTechnology AB, Stockholm, 2018. 217 p.
11. Offshore standard DNV OS-F-101. Submarine pipeline systems. Det Norske Veritas, October  2010. 238 p.
12. Assessment of the integrity of structures containing defects, British Energy Generation report R6, Rev. 4, British Energy Generation Limited (BEGL): Gloucester, 2001. 114 p.
13. Методические рекомендации. МР-02-95. Правила составления расчетных схем и определение параметров нагруженности элементов конструкций с выявленными дефектами, М.: ЦНИИТМАШ, 1995. 52 с.
14. СТО Газпром 2-2.4-715-2013. Методика оценки работоспособности кольцевых сварных соединений магистральных газопроводов. Газпром ВНИИГАЗ, М.: Газпром экспо, 2012. 391 с.
15. Кузьминов С.А. Сварочные деформации судовых корпусных конструкций, Л.: Судостроение, 1974. 286 с.
16. Fitness-For-Service. API 579-1/ASME FFS-1, June, 2016. 865 p.

Ссылка для цитирования: А.C. Авдонкин, С.В. Балагура, С.П. Марков. Оценка допустимых уровней дефектности стальных труб и сварных швов при эксплуатации морских подводных трубопроводов // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2021. - №64/65. - С. 68-81.