622.692.4

діагностика магістральних трубопроводів
газовий комплекс
алгоритм
сучасні методи корозійної втомної міцності матеріалів
малоциклова втома
виявлення дефектів
main pipelines diagnostics
gas complexes
algorithm
modern methods of the material corrosion and fatigue resistance
low-cycle fatigue
detection

Проаналізовано сучасний стан діагностики магістральних газопроводів. Відзначено, що газовидобувний та газотранспортний комплекс нині відіграє важливу роль у структурі економіки України. Розглянуто його як галузь, яка повинна забезпечити виконання важливих проектів зменшення енергетичної кризи в країні. Розглянуто деякі аспекти реалізації діагностики відкритих та захованих ділянок магістральних газопроводів. Викладено методологічні засади побудови науково-обгрунтованої методики формулювання прогнозної оцінки залишкового ресурсу газопроводів в умовах довготривалої експлуатації. Особливості реалізації такого підходу полягають у тому, що базові розрахунки критеріїв виконано в рамках теорій, що відображають основні механізми вичерпання несучої здатності матеріалу труб газопроводів, зокрема за критерієм статичної міцності, з урахуванням процесів корозії та зношування матеріалу, оцінювання залишкового ресурсу за критерієм малоциклової втоми. Це дозволяє прогнозувати залишковий ресурс трубопроводу з урахуванням процесів зародження втомних тріщин біля конструктивних концентраторів напружень, оцінювати залишковий ресурс за критерієм тріщиностійкості. На основі даних, отриманих під час проведення діагностики, і результатів розрахунків розроблено рекомендації з ремонту, заміни та зміцнення небезпечних ділянок магістральних газопроводів. Їх регулярна діагностика дає можливість ефективно визначати технічний стан і дозволяє встановити доцільність подальшої експлуатації і рекомендації з усунення виявлених дефектів.
The current state of the main gas pipelines diagnostics is analyzed in this paper. It is noted that the gas extraction and gas transportation complex now plays an important role in the structure of the Ukrainian economy and is considered to be an industry which should ensure the implementation of important projects aimed to reduce the energy crisis in the country. Some aspects of implementation of the main gas pipelines open and hidden areas diagnostics are considered. The methodological principles of the construction of the scientifically grounded method of formulation of the predictive estimation of the gas pipelines residual life under the conditions of long-term operation are described. The peculiarities of the implementation of such approach is that the basic calculations of the criteria are carried out within the framework of theories reflecting the main mechanisms of the bearing capacity exhaustion of the gas pipelines pipe material, in particular, according to the criterion of static strength, taking into account the corrosion and deterioration of the material, estimation of the residual life according to the criterion of low cycle fatigue allowing to predict the residual life of the pipeline, taking into account the processes of the origin of fatigue cracks near constructive stress concentrators, estimating the residual resources according to the criterion of crack resistance. On the basis of the data obtained during the diagnosis, and the results of calculations the recommendations for the repair, replacement and strengthening of dangerous parts of main gas pipelines are developed; their regular diagnostics makes it possible to determine effectively the technical condition and allows to establish the expediency of further operation and recommendations for the elimination of detected defects.

1. Розгонюк, В.В. Газотранспортна система Укргазпрому. Газова промисловість України 1974 – 1994 [Текст] / В.В. Розгонюк. – С. 21 – 22.
2. Агапкин, В.М. Справочное пособие по расчетам трубопроводов [Текст] / В.М. Агапкин, С.Н. Борисов. – М.: Недра, 1987. – 191 с.
3. Айсбиндер, А.Б. Расчет магистральных и промышленных трубопроводов на прочность и устойчивость [Текст] / А.Б. Айсбиндер. – М.: Недра, 1991. – 287 с.
4. Аксельрод, Е.А. Расчет трубопроводов [Текст] / Е.А. Аксельрод, В.П. Ильин. – Л.: Машиностроение, 1972. – 240 с.
5. Анучкин, М.П. Трубы для магистральных трубопроводов и условия их неразрушения [Текст] / М.П. Анучкин, В.Н. Горицкий. – М.: Недра, 1986. – 230 с.
6. Баженов, В.А. Расчет цилиндрических оболочек трубопроводов: учебное пособие [Текст] / В.А. Баженов. – Киев: КИСИ, 1977. – 108 с.
7. Борисов, В.В. Ремонт магистральных трубопроводов / В.В. Борисов. – М.: Гостоптехиздат, 1958. – 110 с.
8. Бородавкин, П.П. Сооружение магистральных трубопроводов: учебник для вузов по специальности Сооружение газонефтепроводов [Текст] / П.П. Бородавкин, В.Л. Березин. – М.: Недра, 1987. – 471 с.
9. Бородавкин, П.П. Прочность магистральных трубопроводов [Текст] / П.П. Бородавкин, А.М. Синюков. – М.: Недра, 1984. – 245 с.
10. Завойчинский, Б.И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов [Текст] / Б.И. Завойчинский. – М.: Недра, 1992. – 271 с.
11.Камерштейн, А.Г. Условия работы стальных трубопроводов и резервы их несущей способности [Текст] / А.Г. Камерштейн. – М.: Стройиздат, 1966. – 242 с.
12. Морозов, В.Н. Магистральные трубопроводы в сложных инженерно-геологических условиях [Текст] / В.Н. Морозов. – Л.: Недра, 1987. – 123 с.
13. Перун, И.В. Магистральные трубопроводы в горных условиях [Текст] / И.В. Перун. – М.: Недра, 1987. – 175 с.
14. Ручимский, М.Н. Расчет трубопроводов на прочность [Текст] / М.Н. Ручимский. – М.: Недра, 1969. – 440 с.
15.Сосуды и трубопроводы высокого давления [Текст] / Е.Р. Хисматуллин и др. – М.: Машиностроение, 1990. – 382 с.
16. Харионовский, В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов [Текст] / В.В. Харионовский. – М.: Недра, 2000. – 467 с.
17. Туркин, В.С. О несущей способности трубопроводов из стальных труб [Текст] / В.С. Туркин // Строительная механика и расчет сооружений. – 1960. – № 1. – С. 32 – 38.
18.СНиП-2.05.06-85. Строительные нормы и правила: Нормы проектирования магистральных трубопроводов. – М.: Стройиздат, 1985. – 62 с.
19. Прогнозирование остаточного ресурса прочности магистральных газонефтепроводов с учётом продолжительности эксплуатации [Текст] / Ю.И. Пашков, Ю.И. Анисимов, Г.А. Лапчаков и др.// Строительство трубопроводов. – 1996. – № 2. – С. 2 – 5.
20.Стрижевский, И.В. Подземная коррозия и методы защиты [Текст] / И.В. Стрижевский. – М.: Металлургия, 1986. – 110 с.
21. Прочность газопромышленных труб в условиях коррозионного износа [Текст] / Э.М. Гутман, Р.С. Зайнуллин, А.Т. Шаталов и др. – М.: Недра, 1984. – 76 с.
22. Нормы расчёта на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. – М.: Металлургия, 1973. – 408 с.
23. Малоцикловая прочность оболочечных конструкций [Текст] / А.П. Гусенков, Г.М. Москвитин, В.Н. Хорошилов. – М.: Наука, 1989. – 254 с.
24. Гумеров, А.Г. Разработка методов повышения ресурса длительно эксплуатирующихся нефтепроводов [Текст] / А.Г. Гумеров, К.М. Гумеров, А.В. Росляков. – М: ВНИИОЭНГ, 1991. – Обзорн. информ. – Сер. «Транспорт и хранение нефти». – 80 с.
25. Механика разрушения и прочность материалов: справ. пособие: в 4 т.; под общей ред. Панасюка В.В. – К.: Наук. думка, 1988.
26. Андрейкив, А.Е. Усталостное разрушение и долговечность конструкций [Текст] / А.Е. Андрейкив, А.И. Дарчук. – К.: Наук. думка, 1992. – 184 с.
27. Panasyuk V.V. Fracture mechanics of materials and methods of assessment of structures service life-time: success and prospects, V.V. Panasyuk, O.Ye. Andreykiv. Advances in Fracture Research: Proc. of the 9 International Conference of Fracture (ICF-9). Sydney, Australia, 1 – 5 April 1997. V. l, рр. 105 – 116.
28. Романив, O.H. Механика коррозионного разрушения конструкционных сплавов [Текст] / O.H. Романив, Г.Н. Никифорчин. – М.: Металлургия, 1986. – 294 с.
29.Influence of hydrogen-containing environments on fatigue crack extension resistance of metals, Panasyuk V.V., Andreykiv O.Ye., DarchukO.I., Kuznyak N.V. In: Handbook of Fatique Crack Propagation in Metallic Structures, Ed. Carpinteri A. Amsterdam e.a: Elsevier Science B.V., 1994, рр. 1205 – 1242.
30. Положення про технічний нагляд за якістю спорудження, реконструкції, капітального ремонту, виконання пусконалагоджувальних робіт і безпечною експлуатацією об’єктів магістральних газопроводів. – Дніпропетровськ, 1999. – 30 с.
31.Кичма, А.О. Діагностика газопроводів з довготривалим терміном експлуатації [Текст] / А.О. Кичма, Р.І. Коваль, Й.Л. Зубик: Зб. наук. пр. Діагностика, довговічність та реконструкція мостів та будівельних конструкцій. Львів: Каменяр, 2000. – Вип. 2. – С. 50 – 58.
32. Методика оцінки технічного стану металу діючого газопроводу з тривалим строком експлуатації (понад 10 років) та залишкового ресурсу його безпечної роботи. – Харків, 1997. – 55 с.

1. Rozghoniuk, V.V. Hazotransportna systema Ukrhazpromu. Hazova promyslovist Ukrainy 1974 – 1994 [Text], V.V. Rozghoniuk, P. 21 – 22.
2. Ahapkin, V.M. Spravochnoe posobie po raschetam truboprovodov [Text], V.M. Ahapkin, S.N. Borisov, M., Nedra, 1987, 191 p.
3. Aisbinder, A.B. Raschet mahistralnykh i promyshlennykh truboprovodov na prochnost i ustoichivost [Text], A.B. Aisbinder, M., Nedra, 1991, 287 p.
4. Akselrod, E.A. Raschet truboprovodov [Text], E.A. Akselrod, V.P. Ilin, L., Mashinostroenie, 1972, 240 p.
5. Anuchkin, M.P. Truby dlia mahistralnykh truboprovodov i usloviia ikh nerazrusheniia [Text], M.P. Anuchkin, V.N. Horitskii, M., Nedra, 1986, 230 p.
6. Bazhenov, V.A. Raschet tsilindricheskikh obolochek truboprovodov: uchebnoe posobie [Text], V.A. Bazhenov, Kiev: KISI, 1977, 108 p.
7. Borisov, V.V. Remont mahistralnykh truboprovodov, V.V. Borisov, M., Hostoptekhizdat, 1958, 110 p.
8. Borodavkin, P.P. Sooruzhenie mahistralnykh truboprovodov: uchebnik dlia vuzov po spetsialnosti Sooruzhenie hazonefteprovodov [Text], P.P. Borodavkin, V.L. Berezin, M., Nedra, 1987, 471 p.
9. Borodavkin, P.P. Prochnost mahistralnykh truboprovodov [Text], P.P. Borodavkin, A.M. Siniukov, M., Nedra, 1984, 245 p.
10. Zavoichinskii, B.I. Dolhovechnost mahistralnykh i tekhnolohicheskikh truboprovodov [Text], B.I. Zavoichinskii, M., Nedra, 1992, 271 p.
11.Kamershtein, A.H. Usloviia raboty stalnykh truboprovodov i rezervy ikh nesushchei sposobnosti [Text], A.H. Kamershtein, M., Stroiizdat, 1966, 242 p.
12. Morozov, V.N. Mahistralnye truboprovody v slozhnykh inzhenerno-heolohicheskikh usloviiakh [Text], V.N. Morozov, L., Nedra, 1987, 123 p.
13. Perun, I.V. Mahistralnye truboprovody v hornykh usloviiakh [Text], I.V. Perun, M., Nedra, 1987, 175 p.
14. Ruchimskii, M.N. Raschet truboprovodov na prochnost [Text], M.N. Ruchimskii, M., Nedra, 1969, 440 p.
15.Sosudy i truboprovody vysokoho davleniia [Text], E.R. Khismatullin and other – M., Mashinostroenie, 1990, 382 p.
16. Kharionovskii, V.V. Nadezhnost i resurs konstruktsii hazoprovodov [Text], V.V. Kharionovskii, M., Nedra, 2000, 467 p.
17. Turkin, V.S. O nesushchei sposobnosti truboprovodov iz stalnykh trub [Text], V.S. Turkin, Stroitelnaia mekhanika i raschet sooruzhenii, 1960, No 1, P. 32 – 38.
18.SNiP-2.05.06-85. Stroitelnye normy i pravila: Normy proektirovaniia mahistralnykh truboprovodov, M., Stroiizdat, 1985, 62 p.
19. Prohnozirovanie ostatochnoho resursa prochnosti mahistralnykh hazonefteprovodov s uchetom prodolzhitelnosti ekspluatatsii [Text], Iu.I. Pashkov, Iu.I. Anisimov, H.A. Lapchakov and other// Stroitelstvo truboprovodov, 1996, No 2, P. 2 – 5.
20.Strizhevskii, I.V. Podzemnaia korroziia i metody zashchity [Text], I.V. Strizhevskii, M., Metallurhiia, 1986, 110 p.
21. Prochnost hazopromyshlennykh trub v usloviiakh korrozionnoho iznosa [Text], E.M. Hutman, R.S. Zainullin, A.T. Shatalov and other – M., Nedra, 1984, 76 p.
22. Normy rascheta na prochnost elementov reaktorov, paroheneratorov, sosudov i truboprovodov atomnykh elektrostantsii, opytnykh i issledovatelskikh iadernykh reaktorov i ustanovok, M., Metallurhiia, 1973, 408 p.
23. Malotsiklovaia prochnost obolochechnykh konstruktsii [Text], A.P. Husenkov, H.M. Moskvitin, V.N. Khoroshilov, M., Nauka, 1989, 254 p.
24. Humerov, A.H. Razrabotka metodov povysheniia resursa dlitelno ekspluatiruiushchikhsia nefteprovodov [Text], A.H. Humerov, K.M. Humerov, A.V. Rosliakov, M: VNIIOENH, 1991, Obzorn. inform, Ser. "Transport i khranenie nefti", 80 p.
25. Mekhanika razrusheniia i prochnost materialov: sprav. posobie: v 4 t.; pod obshchei red. Panasiuka V.V, K., Nauk. dumka, 1988.
26. Andreikiv, A.E. Ustalostnoe razrushenie i dolhovechnost konstruktsii [Text], A.E. Andreikiv, A.I. Darchuk, K., Nauk. dumka, 1992, 184 p.
27. Panasyuk V.V. Fracture mechanics of materials and methods of assessment of structures service life-time: success and prospects, V.V. Panasyuk, O.Ye. Andreykiv. Advances in Fracture Research: Proc. of the 9 International Conference of Fracture (ICF-9). Sydney, Australia, 1 – 5 April 1997. V. l, rr. 105 – 116.
28. Romaniv, O.H. Mekhanika korrozionnoho razrusheniia konstruktsionnykh splavov [Text], O.H. Romaniv, H.N. Nikiforchin, M., Metallurhiia, 1986, 294 p.
29.Influence of hydrogen-containing environments on fatigue crack extension resistance of metals, Panasyuk V.V., Andreykiv O.Ye., DarchukO.I., Kuznyak N.V. In: Handbook of Fatique Crack Propagation in Metallic Structures, Ed. Carpinteri A. Amsterdam e.a: Elsevier Science B.V., 1994, rr. 1205 – 1242.
30. Polozhennia pro tekhnichnyi nahliad za yakistiu sporudzhennia, rekonstruktsii, kapitalnoho remontu, vykonannia puskonalahodzhuvalnykh robit i bezpechnoiu ekspluatatsiieiu obiektiv mahistralnykh hazoprovodiv, Dnipropetrovsk, 1999, 30 p.
31.Kychma, A.O. Diahnostyka hazoprovodiv z dovhotryvalym terminom ekspluatatsii [Text], A.O. Kychma, R.I. Koval, Y.L. Zubyk: Zb. nauk. pr. Diahnostyka, dovhovichnist ta rekonstruktsiia mostiv ta budivelnykh konstruktsii. Lviv: Kameniar, 2000, Iss. 2, P. 50 – 58.
32. Metodyka otsinky tekhnichnoho stanu metalu diiuchoho hazoprovodu z tryvalym strokom ekspluatatsii (ponad 10 rokiv) ta zalyshkovoho resursu yoho bezpechnoi roboty, Kharkiv, 1997, 55 p.