Preview

Надежность

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТАВА НА СТОЙКОСТЬ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ К ПОВРЕЖДЕНИЯМ УЗЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

https://doi.org/10.21683/1729-2646-2018-18-4-

Аннотация

АННОТАЦИЯ

 

Целью работы является изучение влияния структурных особенностей трубопроводных систем на развитие аварийной ситуации по механизму прогрессирующей блокировки узловых элементов.

Блокировка отдельного точечного элемента системы рассматривается как результат одновременного перехода в состояние неработоспособности всех сходящихся в узел трубопроводов. Процесс последовательного перехода в блокированное состояние некоторой совокупности узлов трубопроводной системы в случайной последовательности называется прогрессирующей блокировкой.

Развитие прогрессирующей блокировки сопровождается отключением от источника потребителей целевого продукта и представляет собой опасный сценарий развития аварийной ситуации.

Выполнен анализ и изучено влияния структурных характеристик трубопроводных систем, на их способность противостоять развитию аварий по механизму блокировки узловых элементов. Оценка стойкости сетевой структуры к развитию процесса прогрессирующей блокировки узлов производится при помощи показателя стойкости Fx, предоставляющего собой среднюю долю узлов системы, блокировка которых в случайном порядке приводит к отключению от источника всех потребителей целевого продукта.

Методы исследования. Определение значений 0< Fx<1 выполнялось с использованием метода имитационного компьютерного моделирования. В общем случае структура трубопроводной системы характеризуется графом, который описывает связи между элементами. Валентностью отдельной вершины графа называется количество сходящихся в неё ребер. Аналогичным образом валентностью соответствующего узла называется количество сходящихся линейных элементов (трубопроводов).

Кроме того, важной характеристикой отдельного узла является состав сходящихся линейных элементов. Так среди множества линейных элементов системы имеются следующие разновидности обеспечивающие связь между: источником и потребителем (подмножество G1), двумя потребителями (подмножество G2), потребителем и распределительным узлом (подмножество G3), двумя распределительными узлами (подмножество G4), источником и распределительным узлом (подмножество G5).

Результаты. установлено, что при решении задач структурной оптимизации наибольший положительный эффект связанный с повышением значений Fx наблюдается при увеличении валентности узла-источника и включении в состав системы дополнительных линейных элементов принадлежащих подмножеству G1.

Выводы. Процесс прогрессирующей блокировки узлов трубопроводных транспортных систем представляет собой опасный сценарий развития аварийной ситуации, поскольку каждый акт блокирования сопровождается одновременным переходом в состояние неработоспособности всех сходящихся в узел трубопроводов. Наиболее эффективным образом повысить стойкость трубопроводных систем к развитию процесса прогрессирующей блокировки узлов можно за счет увеличения валентности узла-источника и включения в состав системы дополнительных линейных элементов принадлежащих подмножеству G1. Структурную оптимизацию трубопроводных систем следует осуществлять путем определения значений Fxдля каждого из альтернативных вариантов с последующим выбором решения обеспечивающего наиболее высокий уровень стойкости к развитию процессов прогрессирующего повреждения.

 

Об авторе

Игорь Александрович Тарарычкин
Луганский национальный университет им. В. Даля
Украина

каф. Транспортные системы, профессор,

SPIN-код 3508-2693



Список литературы

1. Тетельмин В.В. Нефтегазопроводы / В.В. Тетельмин, В.А. Язев М.: Сайнс-пресс. - 2008. - 256с.

2. Боровков В.М. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов / В.М. Боровков, А.А. Калитюк. - М.: Академия, 2007. – 240 с.

3. Васильев Г.Г. Трубопроводный транспорт нефти. Учеб. для вузов / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак и др. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр». - 2002. - Т.1 - 407 с.

4. Коршак А.А. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов: учебник / А.А. Коршак, А.М. Нечваль - Ростов: Феникс. - 2016. - 540 с.

5. Дейнеко С.В. Обеспечение надежности систем трубопроводного транспорта нефти и газа. Учеб. пособие. / С.В. Дейнеко. – М.: Техника, ТУМА ГРУПП, 2011. – 176 с.

6. Тарарычкин И.А., Блинов С.П. Особенности повреждения сетевых структур и развития аварийных ситуаций на объектах трубопроводного транспорта // Безопасность труда в промышленности. № 3, 2018, с. 35-39.

7. У. Татт. Теория графов. Пер. с анг. Гаврилова Г.П. М.: Мир, 1988, 423 с.

8. Тарарычкин И.А. Обеспечение стойкости трубопроводных систем к повреждениям элементов сетевой структуры // Надежность. Т 18, №1, 2018, с. 26-31.


Дополнительные файлы

1. Рисунки
Тема
Тип Материалы исследования
Скачать (191KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Тарарычкин И.А. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТАВА НА СТОЙКОСТЬ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ К ПОВРЕЖДЕНИЯМ УЗЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Надежность. 2019;19(1). https://doi.org/10.21683/1729-2646-2018-18-4-

Просмотров: 83


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-2646 (Print)
ISSN 2500-3909 (Online)