Запропоновано ввести до батогів занурюваної ділянки глибоководного трубопроводу великого діаметра шарнірних вставок для ефективного зниження внутрішніх зусиль. Вперше проведено теоретичний й експериментальний аналіз глибоководного випуску великого діаметра з шарнірними вставками в процесі занурення на великі глибини, який включає розробку методу розрахунку підводних трубопроводів з шарнірними вставками, розробку методики проведення експериментальних досліджень, одержання залежностей, що дозволяють прогнозувати напружено-деформований стан трубопроводів великих діаметрів під час їх занурення на великі глибини, встановлення критеріїв, що забезпечують надійне, за умовами міцності, занурення глибоководних випусків базовим способом. Обгрунтовано коректність основних передумов прийнятих під час розробки методу розрахунку шляхом зіставлення досвідчених і розрахункових значень параметрів, що харакгеризують напружено-деформований стан занурюваного трубопроводу з шарнірними вставками. Встановлено суттєвий вплив введення шарнірних вставок на зняття внутрішніх зусиль у трубопроводах великого діаметра під час їх занурення на великі глибини.

  Скачати повний текст

Визначено вплив електрохімічного закріплення глинистих грунтів на несучу здатність анкерів. Встановлено лінійну залежність зростання несучої здатності анкерів від витрат електроенергії постійного елетричного струму на закріплення грунту навколо електродів. Обгрунтовано ефективну конструкцію електрохімічного анкера й екологічно чистого способу його влаштування без застосування ін'єкційних розчинів для закріплення нафтогазопроводів. Проаналізовано напружено-деформований стан електрохімічних анкерів за дії статистичних висмикувальних навантажень шляхом моделювання методом скінченних елементів з використанням пружно-пластичної моделі грунту. Удосконалено методику визначення несучої здатності електрохімічних анкерів у глинистих грунтах на базі теорії межового стану основ і з урахуванням встановлених закономірностей зміцнення лесового грунту навколо анкерів. Розроблену конструкцію електрохімічного анкера впроваджено в практику закріплення нафтогазопроводів.

  Скачати повний текст

Вдосконалено метод побудови комп'ютерної мережі локалізації свищів у продуктопроводах, який дозволяє за рахунок більш точного розрахунку місцеположення свищів підвищити точність виявлення та розрахунків. Для ефективних та економічних розрахунків часу затримки сигналів розроблено алгоритми прямого та зворотного ШПФ з використанням апаратних пристроїв і спеціалізованих мікропроцесорних обчислювачів. Розроблено апаратно-програмну систему розрахунків місцеположення свищів і передачі даних на районні (зонові) та центральний пункт контролю. Запропоновано трирівневу ієрархічну структуру мережі, побудовану за "материковим" принципом.

  Скачати повний текст

Побудовано критерії циклічної міцності елементів трубопроводу з тріщинами, за якими можна визначати такі параметри циклічного навантаження, за яких забезпечується заданий ресурс експлуатації. Розроблено розрахункову модель для визначення періоду зародження втомної тріщини біля сплюснутого концентратора напружень. Встановлено вплив корозивно-активних і водневовмісних середовищ на міцність і довговічність газопроводів шляхом прогнозування росту корозійно-механічної тріщини в трубопроводах, виготовлених з високопластичних і високоміцних матеріалів, і на підставі створених математичних моделей запропоновано методику розрахунку залишкового ресурсу труби газопроводу з дефектом за умов дії вологого сірководню. Вперше одержано замкнуті формули для обчислення коефіцієнтів запасу міцності ділянок трубопроводів з тріщинами у зварних з'єднаннях з урахуванням змінних вздовж труби та за її товщиною залишкових напружень. Оцінено вплив даних напружень на статичну міцність ділянки трубопроводу з поверхневими тріщинами у зварному шві і, згідно з нормативними документами, встановлено категорійність їх небезпеки.

  Скачати повний текст

Наведено результати аналізу проблеми підвищення надійності та безпеки експлуатації магістральних трубопроводів і доведено, що традиційні методи, які базуються на точковому контролі чи із застосуванням інспекційних снарядів є недостатньо ефективними та малодостовірними, а теоретичні засади та методи, що використовують ультразвукові спрямовані хвилі, недостатньо розвинуті. Розроблено ряд математичних моделей, що описують поширення цих хвиль і забезпечують теоретичне обгрунтування для вперше запропонованих методів контролю величини напружено-деформованого стану, наявності дефектів і значення пружних констант стінок трубопроводів модами спрямованих кільцевих хвиль. Вперше запропоновано метод неперервного контролю стінок магістральних трубопроводів за натуральних умов їх експлуатації об'ємними ультразвуковими хвилями. Висвітлено теоретичні основи та методологію оцінювання та прогнозування параметрів термоакустичного явища. Розроблено пристрої, що реалізують запропоновані методи контролю та проведено їх лабораторні та натурні випробування.

  Скачати повний текст

Розкрито метод і створено прилади для безконтактних вимірювань струмів (БВС), визначення місця, напряму та глибини залягання підземного трубопроводу (ПТ). Запропоновано та реалізовано в апаратурі типу БІТ-К паралаксний спосіб БВС ПТ за різних глибин його залягання з корекцією рельєфної похибки. Розроблено схеми та виготовлено серію апаратури БІТ-КВП з вольтметром і пам'яттю та інтерфейсом для передачі вимірів у комп'ютер для опрацювання та документування. Досліджено її метрологічні характеристики. Розвинуто метод визначення розподілу струму катодного захисту для інтегрального та диференційного контролю стану протикорозійного захисту на різних гілках і ділянках ПТ з оперативним виявленням місць незадовільної ізоляції за критерієм критичних відносних витрат струму та з кількісними оцінками перехідного опору "труба - земля" на різних ділянках ПТ. Досліджено ефект витікання струму через локальні пошкодження ізоляції ПТ. Запропоновано та реалізовано у варіантах портативні прилади типу ОРТ, ОРТ+В. Удосконалено методику оперативного визначення розміщення та дистанційного контролю роботи установки катодного захисту ПТ.

  Скачати повний текст

Встановлено, що множинні корозійно-механічні дефекти довжиною до 100 мм не містять загрози потенційного руйнування нафтопроводу "Дружба". Визначено потенційну можливість реалізації крихкого катастрофічного руйнування вздовж твірної труби для різних систем "матеріал - середовище" залежно від форми наявних початкових дефектів під час утворення в ній наскрізної тріщини.

  Скачати повний текст

Досліджено коливні процеси гнучких, пружних і в'язкопружних трубопроводів з інерційним рухомим навантаженням, що моделюється рухомою рідиною (РР). Розглянуто крайові задачі коливань гнучких і пружних трубопроводів (ГПТ) за різних форм закріплення кінців та з урахуванням додаткового поздовжнього натягу силами тертя з повним урахуванням сил інерції РР. Визначено динаміку систем з інерційним навантаженням, яке базується на застосуванні двохвильового представлення розв'язку та асимптотичного методу. Описано наближені розв'язки та встановлено умови стійкості прямолінійних і підвішених криволінійних ГПТ. Проаналізовано двохвильові особливості коливань трубопроводів та залежність власних частот, ексцесів (перекосів) форм власних коливань від швидкості руху потоку рідини; критичні швидкості (КШ) рухомого навантаження, за яких система втрачає стійкість. Проведено дослідження коливань трубопроводу з реологічного матеріалу на моделях стандартного та слабкосингулярного спадкового тіла. Встановлено, що значення КШ і власних частот визначаються через миттєвий модуль пружності; спадкові властивості матеріалу труби зумовлюють затухаючі коливання та наявність деформації повзучості; декремент залежить від швидкості руху рідини (ШРР) і зростає з її ростом; коефіцієнт повзучості змінює знак, що відповідає посиленню повзучості за наближення ШРР докритичного значення. Досліджено вимушені коливання трубопроводу з реологічного матеріалу за кінеметичного та силового збудження, двохвильові особливості коливань та форми вимушених коливань.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання ультразвукового контролю напружено-деформованого стану ремонтних ділянок магістральних трубопроводів. Удосконалено метод ультразвукового контролю з використанням поздовжніх ультразвукових хвиль, пристрій контролю та розроблено первинний перетворювач і математичну модель визначення напружено-деформованого стану магістрального трубопроводу, що дозволяє підвищити точність обчислення сумарного напруження в його стінках. Проведено метрологічний аналіз запропонованої методики та пристрою контролю.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб автоматичного профілювання горизонтальної складової напруженості магнітного поля за проходження із вимірювальною системою над трубопроводами в перпендикулярному відносно їх осей напрямку. Запропоновано використання тришарової нейронної мережі для безконтактного визначення струму в стінках одного та двох підземних трубопроводів на основі даних профілю напруженостей магнітного поля над даними трубопроводами. Встановлено спосіб, в якому передбачено використання умовних рівнянь та одержання на їх базі нормальних рівнянь для безконтактного визначення струмів в стінках підземних трубопроводів за перпендикулярного проходження над ними. Надано структурну схему та виготовлено систему для безконтактного визначення струму в стінках підземних трубопроводів. Визначено метрологічні показники даної системи під час безконтактного визначення струмів у стінках контрольованих трубопроводів.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблеми удосконалення методів технічної діагностики нафтогазопроводів. Розкрито можливість і доцільність використання ударної в'язкості для визначення фактичного технічного стану нафтогазопроводів і розрахунку його залишкового ресурсу. Розроблено новий графоаналітичний метод розрахунку залишкового ресурсу, який полягає у визначенні напруження руйнування дефекту з урахуванням зниження ударної в'язкості металу ділянки трубопроводу. Встановлено наявність і характер залежності між вимірюваними параметрами (твердість і частота електромагнітних коливань) і фактичними значеннями ударної в'язкості матеріалу трубопроводу. На основі встановлених залежностей розроблено новий неруйнівний метод визначення ударної в'язкості матеріалу, який дозволяє розширити кількість вимірюваних інформативних параметрів, що характеризують фактичний технічний стан металоконструкцій довготривалої експлуатації. Розроблено експериментальний зразок інформаційної вимірювальної системи для визначення ударної в'язкості матеріалу трубопроводу.

  Скачати повний текст

Показано, що максимальна ефективність у контролі появи витоків на трубопроводах досягається шляхом застосування дистанційних методів контролю стану трубопроводів. Для вирішення поставленого завдання обрано акустичний метод контролю технічного стану трубопроводу. Розроблено математичну модель процесу розповсюдження акустичних коливань у середовищі транспортування трубопроводу, яка враховує вплив появи витоків на характер поширення коливань. Розроблено метод автоматизованого контролю технічного стану трубопроводу та виявлення місць витоків з використанням завадостійких сигналів. Проведено розробку системи виявлення місць витоків з трубопроводів і розробку функціональної схеми системи контролю, а також програмного забезпечення для реалізації запропонованого методу контролю трубопроводів.

  Скачати повний текст

З метою підвищення ефективності гідроочищення магістральних трубопроводів створено нові струминні інструменти інтегральної дії на підставі вивчення процесу взаємодії рідинного або рідинно-абразивного стуменя з захисним поверхневим шаром. Доведено, що руйнування шару відбувається фрагментарно у місцях локалізації дефектів внаслідок високоеластичного деформування шару малоцикловим гідродинамічним навантаженням, з наступним розвитком розривів та утворенням шламу. З урахуванням факту наявності на очищуваній поверхні залишку захисного шару, площа якого пропорційна швидкості подачі та зворотно пропорційна частоті обертання роторної голівки, запропоновано визначати якість очищення за параметром інтенсивності гідровпливу. Доведено, що використання гідравлічного струменя чистої рідини не дозволяє виконати очищення поверхні до металевого блиску, а застосування гідроабразивних струменів є причиною швидкої корозії поверхні, обумовленої залишками деяких абразивних частинок на поверхні, які створюють осередки корозії у вигляді своєрідних "кишень". Вперше обгрунтовано ефективну схему гідроочищення як послідовність операцій струминне очищення - струминно-абразивне очищення - струминне миття поверхні. Доведено, що ефективність відшарування плівки значно зростає за умов утворення пульсуючого різноорієнтованого струминного навантаження ділянки шару у межах зони передруйнування з частотою 30 - 40 Гц шляхом послідовного впливу прямим і кутовим струменями.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано склад кремнієорганічних і кремнієорганічно-уретанових композицій. Сформульовано механізми їх структурування. Одержано термостійкі протикорозійні матеріали та покриття з покращеними властивостями. На підставі результатів випробувань і промислової перевірки підтверджено їх відповідність вимогам нормативно-технічної документації, зокрема ДСТУ 4219-2003 стосовно ізоляції трубопроводів, ємностей і технологічного обладнання у нафтогазовому комплексі.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено об'єднану принципову схему оцінювання потенційних небезпек, розрахунку та контролю експлуатаційних ризиків, яка відповідає чинним нормативним документам і містить суттєві вдосконалення, які дають змогу покращити заходи стосовно контролю експлуатаційних ризиків. Доведено необхідність урахування ефекту Баушінгера у разі оцінювання несучої здатності матеріалу морських трубопроводів під час укладання та у процесі експлуатації. Проведено математичну інтерпретацію та введено силовий і деформаційний критерії оцінювання ефекту Баушінгера. Досліджено корозійно-механічну деградацію сталі трубопроводу на повітрі та у 12-ти модельних середовищах та показано, що найбільша небезпека втрати трубопроводом несучої здатності внаслідок корозійно-механічної деградації є у хлоридо-сульфатних і підкислених хлоридо-сульфатних електролітах. Проведено математичну інтерпретацію та розроблено підходи до прогнозування живучості основного металу та зварних з'єднань трубопроводів на повітрі та у корозійних середовищах. Для спрощення інженерних розрахунків введено коефіцієнти живучості. Доведено необхідність суттєвого вдосконалення й оновлення наявної нормативної бази з оцінювання та прогнозування безпеки та надійності трубопроводів. Розвинуто наукові основи Концепції досягнення безпеки трубопровідних систем на всіх стадіях життєвого циклу - від проектування до експлуатації. Проведено гармонізацію європейського стандарту ISO 13703:2000 "Нафтова та газова промисловість. Проектування і встановлення трубопровідних систем на морських експлуатаційних платформах" з урахуванням національної специфіки.

  Скачати повний текст

Розроблено аналітичний метод для дослідження стійкості прямолінійного трубопроводу в ідеально-пластичному середовищі. Розглянуто надкритичну поведінку трубопроводу. Запропоновано аналітичний метод для знаходження коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН) у згині труби з двома поздовжніми осьовими поверхневими тріщинами. Для замкненої оболонки з круговою віссю побудовано граничну криву залежності критичного моменту від тиску. Для розв'язку задач, пов'язаних з геометрично нелінійним деформуванням трубопроводу як стержня й оболонки запропоновано оригінальний чисельний алгоритм, розроблений з використанням базового та коректуючого рішення.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи аналізу гармонійних коливань трубопровідних систем. Модифіковано метод динамічних жорсткостей, який дозволяє використовувати єдиний варіант розрахункової схеми та модель, побудовану на основі методу початкових параметрів, з метою здійснення статичних і динамічних розрахунків трубопроводів, що забезпечує неперервність розрахунків у граничному переході від динаміки до статики та їх високу точність у разі квазістатичної поведінки трубопроводу. Запропоновано методи моделювання розгалужень і криволінійних елементів, які дозволяють моделювати трубопроводи довільної конфігурації. Розроблено метод "розмикання за переміщеннями" для пошуку власних частот і форм коливань, особливістю якого є те, що дослідник наперед задає напрямок пошуку власних мод коливань і має можливість одночасно знаходити власні форми та частоти коливань. За допомогою методів теорії оболонок досліджено коливальну поведінку згину труби. Вперше в світі одержано вираз для динамічного коефіцієнта збільшення податливості згину, який дозволяє з великим ступенем точності враховувати овалізацію даного елемента трубопроводу у разі гармонійних коливань, що надає можливість використовувати стержневі, а не складні оболонкові моделі для повноцінного моделювання трубопроводів. На підставі розроблених розрахункових методів створено комп'ютерну програму, що дозволяє проводити аналіз гармонійних коливань складних трубопровідних систем. Визначено можливості використання розробленого методу та програми для обробки даних вібродіагностики. Досліджено підходи, в яких використано заміри вібраційних переміщень і швидкостей. Показано високу ефективність методу для цих задач завдяки можливості навантажувати систему кінематично, тобто амплітудами переміщень. З використанням розроблених методів досліджено коливальну поведінку нафтопроводу під час аварії, наведено рекомендації щодо протидії руйнувань подібних об'єктів. Досліджено вібраційні властивості ділянки трубопроводу АЕС, визначено місця з максимальними вібраційними швидкостями, на яких доцільно розміщувати вібродатчики.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив напружено-деформованого стану на інтенсивність і локалізацію корозійного ураження матеріалів, що контактують з середовищами різної активності в околі концентраторів напружень типу порожнин, ракових, щілин, зокрема у зоні зварних швів. Проведено вивчення у даному аспекті пружно-деформівмних тіл з концентраторами напружень, а також елементів конструкцій зі зварним швом, що контактують з робочими середовищами. Розроблено аналітичний метод, що передбачає врахування впливу напружено-деформованого стану та на інтенсивність і локалізацію корозійного ураження матеріалів в околі різного роду концентраторів напружень. Установлено розподіли електричних і електродних потенціалів в околі концентраторів типу пор, електричних щілиноподібних порожнин, зварних швів. Визначено розміри та координати поділу анодних і катодних ділянок та встановлено розміри потенційно небезпечних щодо корозійної пошкоджуваності ділянок залежно від геометрії заповнених середовищем концентраторів напружень і відповідного напружено-деформованого стану. З метою оціки росту концентраторів напружень типу раковин змодельовано процес корозійного руйнування з боку внутрішньої поверхні труби, за умов коли його інтенсивність на дні дефекту залежить від рівня напружень розтягу та провідності середовища. Оцінено залишковий ресурс трубопровідних елементів, що контактують з робочими середовищами.

  Скачати повний текст

Стоврено робочий орган для ущільення грунту під магістральними трубопроводами. Розкрито механізм і особливості процесу ущільнення грунту під трубопроводом плоскими поверхнями робочого органа, що рухаються одна проти одної, які дозволяють керувати ступенем та рівномірністю ущільнення грунту під трубопроводом за один прохід грунтоущільнювального обладнання. Встановлено функціональний взаємозв'язок між еквівалентними напруженнями та коефіцієнтами ущільнення грунту під трубопроводом під час ущільнення. Розроблено математичні моделі для визначення напружень і коефіцієнтів ущільнення грунту в характерних точках грунтового масиву під трубопроводом. Створено новий робочий орган для ущільнення грунту під трубопроводом, який реалізовано у конструкції машини МП-М, призначеної для ущільнення грунту під трубопроводами. Показано, що впровадження результатів досліджень дозволяє у стислі терміни виконувати значні обсяги робіт з капітального ремонту трубопроводів та сприяє виходу України на міжнародні ринки з сучасною наукомісткою продукцією та технологією.

  Скачати повний текст