Проблемы оценки надежности линейной части магистральных трубопроводов


Аннотация:

В настоящее время методической основой для предупреждения аварий и чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах является подход на основе критериев риска. Начальный этап при реализации данного подхода для протяженных линейных объектов — анализ технического риска, показатели которого определяются соответствующими методами теории надежности. Один из основных этапов анализа технического риска — предварительная оценка вероятности отказов линейных участков магистральных нефте- и газопроводов, выполняемая на этапах проектирования и эксплуатации исследуемых объектов. Расчет значений вероятности отказа проводится в соответствии с нормативной базой, основой которой являются методы теории вероятности и математической статистики. При вероятностных расчетах возникающие в стенке трубопровода напряжения рассматриваются как случайные величины. Предельные напряжения, которыми в зависимости от норм расчета принимают предел прочности, предел текучести или предел усталости, также являются случайными величинами. Корректность результатов анализа технического риска зависит от принятых при расчетах вероятности отказа законов распределения данных случайных величин.
Накопленный опыт решения задач оценки прочностной надежности линейных участков магистральных нефте- и газопроводов показывает, что в большинстве случаев невозможно сформулировать условия отнесения выборки при обработке результатов измерений и экспериментальных исследований рассматриваемых случайных величин к какому-либо параметрическому закону и идентифицировать закон распределения с помощью критериев согласия. Основой для определения параметров закона распределения случайных величин при расчете вероятности безотказной работы являются выборки возникающих в стенке трубопровода напряжений и предельных напряжений, допускаемых материалом трубы, которые имеют конечную длину. Вследствие этого распределение случайных величин является усеченным как слева, так и справа, что приводит к изменению статистических характеристик распределения.
Перечисленные проблемы свидетельствуют о том, что существующие методики по определению вероятности безотказной работы линейных участков магистральных трубопроводов, основанные на применении методов теории вероятности и классической (параметрической) математической статистики, имеют ряд существенных ограничений. Они приводят к систематическим неизвестным ошибкам при анализе технического риска исследуемых объектов.

С.Л. Голофаст, д-р техн. наук, проф., trasser@inbox.ru ООО «Газпром проектирование», Санкт-Петербург, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Сызранцев В.Н., Голофаст С.Л. Вероятностная оценка прочностной надежности трубопроводов// Трубопроводный транспорт: теория и практика. — 2011. — № 5 (27). — С. 14–22.
 2. Оценка безопасности и прочностной надежности магистральных трубопроводов методами непараметрической статистики/ В.Н. Сызранцев, В.В. Новоселов, П.М. Созонов, С.Л. Голофаст. — Новосибирск: Наука, 2013. — 172 с.
 3. Bertsche B., Lechner G. Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau. — Berlin: Springer, 2004. — 495 p.
 4. Филатов А.А., Голофаст С.Л. Проблемы оценки прочностной надежности газопроводов// Газовая промышленность. — 2015. — № 7 (725). — С. 45–48.
 5. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. — М.: Мир, 1980. — 604 с.
 6. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. — М.:  Недра, 2000. — 466 с.
 7. СТО Газпром 2–2.3–184—2007. Методика по расчету и обоснованию коэффициента запаса прочности и устойчивости магистральных газопроводов на стадии эксплуатации и технического обслуживания. URL: http://gostrf.com/norma_data/58/58957/index.htm (дата обращения: 20.02.2018).
 8. O`Connor P.D.T. Practical Reliability Engineering. — John Wiley & Sons, 2001.
 9. Haibach E. Betriebsfestigkeit: Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. — Berlin: Springer, 2002. 
 10. O’Connor P.D.T., Kleyner A. Practical Reliability Engineering. — 5th Ed. — John Wiley & Sons, Ltd, 2012. — 485 p.
 11. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. — М.: Мир, 1980. — 610 с.
 12. Оценка прочностного ресурса газопроводных труб с коррозионными повреждениями/ И.Н. Бирилло, А.Я. Яковлев и др./ под общ. ред. И.Ю. Быкова. — М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. — 168 с.
 13. Сызранцев В.Н., Невелев Я.П., Голофаст С.Л. Адаптивные методы восстановления функции плотности распределения вероятности// Известия высших учебных заведений. Машиностроение. — 2006. — № 12. — С. 3–11.
 14. Филатов А.А., Георге М.С. Влияние условий эксплуатации газопровода на показатели его прочностной надежности// Наука и техника в газовой промышленности. — 2013. — № 2 (54). — С. 75–82.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2018-4-36-40
Год: 2018
Номер журнала: Апрель
Ключевые слова : магистральный трубопровод линейная часть прочностная надежность вероятность безотказной работы вероятность отказа случайная величина функция плотности вероятности
Авторы:
  • Голофаст С.Л.
    Голофаст С.Л.
    д-р техн. наук, проф., SGolofast@gazpromproject.ru ООО «Газпром проектирование», Санкт-Петербург, Россия

Купить журнал