622.692.4

магістральні трубопроводи
внутрішньотрубна діагностика
пружне і пластичне деформування
дефекти
руйнування
міцність
pipeline
semimodel testing
diagnostics
elastic-plastic deformation
defects
fractured
strength

Проаналізовано сучасний стан внутрішньотрубної діагностики магістральних трубопроводів як в Україні, так і в країнах близького та далекого зарубіжжя з використанням PPIM та ILI технологій. Проведено експериментальні дослідження оцінювання несівної здатності ділянки трубопроводу з пружно-пластичним деформуванням, яка була виявлена під час проведення внутрішньотрубного діагностування тривало експлуатованого магістрального газопроводу з зовнішнім діаметром 1220 мм. Для визначення ранжування виявлених різнотипних дефектів, запропоновано підхід числового моделювання трубопровідних ділянок, який базується на основі теорії пружно-пластичного деформування оболонок і сучасних алгоритмів дискретизації нелінійних задач механіки методом скінченних елементів. Проведено моделювання напружено-деформованого стану пошкоджених ділянок трубопроводу за допомогою програми Solid Works Simulation. Дослідження впливу локальних пластичних деформацій ділянки труби на її несівну здатність проводили на випробувальному напірному резервуарі, який піддавали гідравлічному випробуванню статичним тиском. Східчасто збільшуючи тиск P у резервуарі з кроком ΔP=1 МРа, конролювали зміну глибини вм’ятини, проводили візуальний контроль зварних швів. Фіксували також параметри напруженого стану за допомогою вимірювального приладу «MESTR-411» і твердість металу котушок переносним електронним твердоміром «ТЕМП-3». При цьому вимірювання проводили кілька разів і визначали їх усереднені значення. Експериментально досліджено двовісний напружений стан в умовах пружного і пластичного деформування труб випробувального напірного резервуару, а саме, стан деформованої стінки труби з вм’ятиною і процес зворотного деформування стінки котушки під дією внутрішнього тиску. Руйнування випробувального резервуару відбулося при досягненні тиску 10,0 MPa. Сформульовано рекомендації для інженерної практики.
Analysis of the state of arts of estimation the pipelines operation capacity in Ukraine and other countries taking advantage of the technology of pipeline pigging and integrity management (PPIM аnd ILI technology) has been carried out. Basing on the results of semimodel testing, some aspects of estimation of defects of pipe metal are considered. The load-bearing capacity of a segment of a pipeline with elastic-plastic deformation, which had been detected during the inside-pipeline diagnostics of a long-time operating gas pipeline of the outer diameter 1220 mm has been experimentally investigated. The paper presents some particularities of experimental estimation of the pipeline segment strength in zones of local plastic deformation. The stress-strain state of locally plastically deformed segments of the pipeline has been determined using the semimodel testing. Basing on the investigations, recommendations for engineering practice are proposed.

1. СОУ 60.3-30019801-006.2004. Стандарт організації України: Галузева система діагностичного обслуговування обладнання магістральних газопроводів та АГНКС.– К. : ДК «Укртрансгаз», 2004. – 178 с.
2. Банахевич, Ю.В. Досвід ідентифікації виявлених дефектів внутрішньотрубною діагностикою в ДК «Укртрансгаз» [Текст] / Ю.В. Банахевич, Р.Ю. Банахевич // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. – № 2. – 2013. – С. 40 – 46.
3. СОУ 60.3-30019801-067:2009. Стандарт організації України: Магістральні газопроводи. Оцінка фактичного технічного стану потенційно небезпечних дільниць. Методи і методики. – К. : ДК «Укртрансгаз», 2009. – 188 с.
4. ДСТУ–НБВ.2.3–21:2008. Визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2008. – 88 с.
5. ASME B31G. American Society of Mechanical Engineers. – Manual for determining the remaining strength of corroded pipelines. – New York. – 1991.
6. Результати внутрішньотрубної діагностики МГ (Комарно-держкордон України – Республіка Польща) [Текст] / С.Ф. Савула, Ю.В. Банахевич, І.Я. Олійник, О.Я. Бакаєв // Інформаційний огляд ДК Укртрансгаз, 2006. – № 6 (42). – С. 17 – 19.
7. Соловйов, О.Б. Проведення внутрішньотрубної діагностики прикордонних дільниць магістральних газопроводів Сумського ЛВУМГ МГ "Київтрансгаз" [Текст] / О.Б. Соловйов // Підвищення надійності та ефективності роботи лінійної частини магістральних газопроводів газотранспортної системи ДК «Укртрансгаз». – Київ: ДК «Укртрансгаз», НВЦ «Техдіагаз», 2012. – С. 86 – 92.
8. СТП 320.30019801.052-2002. Стандарт підприємства: Магістральні газопроводи. Пропускання внутрішньотрубних засобів на дільниці газопроводу. – К. : ДК «Укртрансгаз». – 2009. – 40 с.
9. СТП 320.30019801.066-2002. Стандарт підприємства: Магістральні газопроводи. Внутрішньотрубне обстеження лінійної частини. – К. : ДК «Укртрансгаз». – 2010. – 21 с.
10. Положення про аналіз внутрішньотрубної діагностики магістральних газопроводів ДК “Укртрансгаз” та організацію виконання ремонтних робіт з усунення дефектів. – ДК “Укртрансгаз”. – Київ, 2009. – 31 с.
11. Nonemaker, J. Planting the Flags [Text] / J. Nonemaker, T. Steinvoorte, R. Subramanian // Pipelines international. – Issue 34. – 2017. – P. 18 – 20.
12. O’Brian, J Impact of crack profiles on pipeline integrity: advancing assessments with new ILI capabilities system [Text] / J. O’Brian, S. Moran, M. Kirkwood // Pipelines international. – Issue 32. – 2017. – P. 22 – 25.
13. A new in-line inspection tool for the quantitave wall-thickness measurement of gas pipelines: first results. [Text] / A. Barbian, M. Beller, N. Thielager, H. Willems // International conference “Pipeline Technology 2009”. (October, 11 – 14, 2009, Ostend, Belgium). – 2009. – P. 305 – 306.
14.Дубовой, Є.В. Проблеми проведення діагностики й неруйнівного контролю магістральних газопроводів в процесі експлуатації [Текст] / Є.В. Дубовой, С.О. Охрімчук // Підвищення надійності та ефективності роботи лінійної частини магістральних газопроводів газотранспортної системи ДК «Укртрансгаз». – Київ : ДК «Укртрансгаз», НВЦ «Техдіагаз», 2012. – С. 14 – 18.
15.Визначення можливості і умов пропуску діагностичних поршнів на ділянці вантового переходу [Текст] / І.В. Лохман, Ю.В. Банахевич, М.М. Дрогомирецький та ін. // Трубопровідний транспорт. Спец. вип. “Актуальні проблеми технічного діагностування трубопроводів і технологічного обладнання на них”. – 2008. – С. 38 – 43.
16. Теслюк, В.М. Математичне моделювання згинних коливань прямолінійної ділянки трубопроводу під дією рухомого діагнстичного поршня [Текст] / В.М. Теслюк, Л.Є. Харченко // Моделювання та інформаційні технології: Збірник наукових праць. – Вип. 69. – Київ : Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2013. – С. 126 – 135.
17. Kharchenko, L. Fluctuation of multi-section aboveground pipeline region under the influence of moving diagnostic piston [Text] / Lidiya Kharchenko, Yevhen Kharchenko// Vibration in Physical Systems. – V. 26. – Poznan: Poznan University of technology, 2014. – P. 105 – 112.
18. Ориняк, І.В. Некруглість форми труби та її вплив на напружений стан при навантаженні внутрішнім тиском [Текст] / І.В. Ориняк, І.В. Лохман // Підвищення надійності та ефективності роботи лінійної частини магістральних газопроводів газотранспортної системи: збірник доповідей (Яремче, 2012) / ДК “Укртрансгаз”. – 2012. – С. 3 – 13.
19. Enrique Acuna, C. Minimising threats and maximising safety: an integrity management system [Text] / Enrique Acuna, C. // Pipelines international. – Issue 34. – 2017. – P. 38 – 40.
20. Ориняк, І.В. Оценка предельного давления трубы с вмятиной [Текст] / І.В. Ориняк, Л.С. Шлапак // Проблемы прочности. – 2001. – № 5. – С. 101 – 110.
21. Марущак, П.О. Тріщиностійкість матеріалів і конструкцій: тривалоексплуатовані магістральні газопроводи [Текст] / П.О. Марущак, Р.Т. Біщак, І.М. Данилюк. – Тернопіль: "ZAZAPRINT", 2016. – 184 c.
22.Chris, Alexander. Evaluating damage to on – and offshore pipelines using data acquired using ILI. [Text] / Chris Alexander // Journal of pipeline engineering. – Vol.8, №1 First Quarter. – 2009. – P. 35 – 46.
23. Опыт применения электромагнитного маркирования при проведении внутритрубной диагностике газопроводов в УМГ «Львовтрансгаз» [Текст] / С.Ф. Савула, Ю.В. Банахевич, А.В. Драгилев, А.О. Кычма // Материалы ХІІІ Международной деловой встречи "Диагностика – 2003" Мальта. – 2003. Том 3. – Часть 1. – С. 70 – 74.
24.СОУ 60.3-30019801-007:2004. Стандарт організації України: Магістральні газопроводи. Неруйнівний контроль при капітальному ремонті. – К. : ДК «Укртрансгаз», 2004. – 54 с

1. SOU 60.3-30019801-006.2004. Standart orhanizatsii Ukrainy: Haluzeva systema diahnostychnoho obsluhovuvania obladnania mahistralnykh hazoprovodiv ta AHNKS. – K.: DK „Ukrtranshaz”, 2004. 178 p. [In Ukrainian].
2. Banakhevych Yu.V., Banakhevych R.Yu. Dosvid identyfikatsii vyiavlenykh defektiv vnutrishnotrubnoiu diahnostykoiu v DK „Ukrtranshaz”, Tekhnicheskaia diagnostika i nerazrushayushchiy control, no. 2, 2013, pp. 40 – 46 [In Ukrainian].
3. SOU 60.3-30019801-067.2009. Standart orhanizatsii Ukrainy: Mahistralni hazoprovody. Otsinka faktychnoho tekhnichnoho stanu potentsiino nebezpechnykh dilnyts. Metody i metodyky. – K.: DK „Ukrtranshaz”, 2009. 188 p. [In Ukrainian].
4. DSTU–NBV.2.3–21:2008. Vyznachennia zalyshkovoi mitsnosti mahistralnykh truboprovodiv z defektamy. – Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 2008. 88 p. [In Ukrainian].
5. ASME B31G. American Society of Mechanical Engineers. Manual for determining the remaining strength of corroded pipelines. New York. 1991.
6. Savula S.F., Banakhevych Yu.V., Oliinyk I.Ya., Bakaiev O.Ya. Rezultaty vnutrishnotrubnoi diahnostyky MH (Komarno-derzhkordon Ukrainy-Respublika Polshcha). Informatsiinyi ohliad DK Ukrtranshaz. Vol. 42, no. 6, 2006, pp. 17 – 19 [In Ukrainian].
7. Soloviov O.B. Provedennia vnutritrubnoi diahnostyky prykordonnykh dilnyts mahistralnykh hazoprovodiv Sumskoho LVUMH MH „Kyivtranshaz”. Pidvyshchennia nadiinosti ta efektyvnosti roboty liniinoi chastyny mahistralnykh hazoprovodiv hazotransportnoi systemy DK „Ukrtranshaz”. Kyiv: DK „Ukrtranshaz”, NVTS „Tekhdiahaz”, 2012, pp. 86 – 92 [In Ukrainian].
8. STP 320.30019801.052-2002. Standart pidpryiemstva: Mahistralni hazoprovody. Propuskannia vnutrishnotrubnykh zasobiv na dilnytsi hazoprovodu. K.: DK „Ukrtranshaz”, 2009. 40 p. [In Ukrainian].
9. STP 320.30019801.066-2002. Standart pidpryiemstva: Mahistralni hazoprovody. Vnutrishnotrubne obstezhennia liniinoi chastyny. K.: DK „Ukrtranshaz”, 2010. 21 p. [In Ukrainian].
10. Polozhennia pro analiz vnutrishnotrubnoi diahnostyky mahistralnykh hazoprovodiv DK „Ukrtranshaz” ta orhanizatsiiu vykonannia remontnykh robit z usunennia defektiv. DK „Ukrtranshaz”. Kyiv, 2009. 31 p.
11. Nonemaker J., Steinvoorte T., Subramanian R. Planting the Flags. // Pipelines international. Issue 34. 2017. Pp. 18 – 20.
12. O’Brian J., Moran S., Kirkwood M. Impact of crack profiles on pipeline integrity: advancing assessments with new ILI capabilities system // Pipelines international. Issue 32. 2017. Pp. 22 – 25.
13.Barbian A., Beller M., Thielager N., Willems H. A new in-line inspection tool for the quantitave wall-thickness measurement of gas pipelines: first results.// International conference “Pipeline Technology 2009”. (October, 11 – 14, 2009, Ostend, Belgium). 2009. Pp. 305 – 306.
14. Dubovoi Ye.V., Okhrimchuk S.O. Problemy provedennia diahnostyky i neruinivnoho kontroliu mahistralnykh hazoprovodiv v protsesi ekspluatatsii. Pidvyshchennia nadiinosti ta efektyvnosti roboty liniinoi chastyny mahistralnykh hazoprovodiv hazotransportnoi systemy DK „Ukrtranshaz”. Kyiv: DK „Ukrtranshaz”, NVTS „Tekhdiahaz”. 2012. Pp. 14 – 18. [In Ukrainian].
15. Lokhman I.V., Banakhevych Yu.V., Drohomyretskyi M.M. ta in. Vyznachennia mozhlyvosti i umov propusku diahnostychnykh porshniv na diliantsi vantovoho perekhodu. Truboprovidnyi transport. Spets. vyp. „Aktualni problemy tekhnichnoho diahnostuvannia truboprovodiv i tekhnolohichnoho obladnannia na nykh”. 2008, pp. 38 – 43 [In Ukrainian].
16. Tesliuk V.M., Kharchenko L.Ye. Matymatychne modeliuvannia zhynnykh kolyvan priamoliniinoi dilianky truboprovodu pid diieiu rukhomoho diahnostychnoho porshnia. Modeliuvannia ta informatsiini tekhnolohii: Zbirnyk naukovykh prats. Vyp. 69. Kyiv: Instytut problem modeliuvannia v enerhetytsi im. H.Ye. Pukhova NAN Ukrainy. 2013, pp. 126 – 135 [In Ukrainian].
17. Kharchenko L. Fluctuation of multi-section aboveground pipeline region under the influence of moving diagnostic piston / Lidiya Kharchenko, Yevhen Kharchenko// Vibration in Physical Systems. V. 26. Poznan: Poznan University of technology, 2014. Pp.105 – 112.
18. Oryniak I.V., Lokhman I.V. Nekruhlist formy truby ta ii vplyv na napruzhenyi stan pry navantazhenni vnutrishnim tyskom. Pidvyshchennia nadiinosti ta efektyvnosti roboty liniinoi chastyny mahistralnykh hazoprovodiv hazotransportnoi systemy: zbirnyk dopovidei (Yaremche, 2012) DK „Ukrtranshaz”. 2012, pp. 3 – 13 [In Ukrainian].
19. Enrique Acuna C. Minimising threats and maximising safety: an integrity management system // Pipelines international. Issue 34. 2017. Pp. 38 – 40.
20. Oryniak I.V., Shlapak L.S. Otsenka predelnogo davleniia truby s vmiatinoy. Problemy prochnosti. 2001, no. 5, pp. 101 – 110 [In Russian].
21. Marushchak P.O., Bishchak R.T., Danyliuk I.M. Trishchynostiikist materialiv i konstruktsii: tryvaloekspluatovani mahistralni hazoprovody. Ternopil: “ZAZAPRINT”. 2016, 184 p. [In Ukrainian].
22. Alexander Chris, Evaluating damage to on – and offshore pipelines using data acquired using ILI. // Journal of pipeline engineering. Vol. 8, №1 First Quarter. 2009, pp. 35 – 46.
23. Savula S.F., Banakhevych Yu.V., Drahiliev A.V., Kychma A.O. Opyt primeneniia elektromagnitnogo markirovaniia pri provedenii vnutritrubnoy diagnostiki gazoprovodov v UMG „Lvovtransgaz”. Materialy XIII Mezhdunarodnoy delovoy vstrechi „Diagnostika 2003” „Malta”. 2003. Tom 3. Chast 1. Pp. 70 – 74 [In Ukrainian].
24. SOU 60.3-30019801-007:2004. Standart orhanizatsii Ukrainy: Mahistralni hazoprovody. Neruinivnyi control pry kapitalnomu remonti. K.: DK „Ukrtranshaz”, 2004. 54 p. [In Ukrainian].