Preview

Надежность

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Прогрессирующее повреждение структурных элементов трубопроводных систем и оценка эффективности мероприятий по их защите

https://doi.org/10.21683/1729-2646-2019-19-3-

Полный текст:

Аннотация

Целью работы является оценка влияния защиты транспортных узлов на стойкость трубопроводных систем к развитию повреждений по механизму прогрессирующей блокировки узлов, а также анализ эффективности используемых защитных мероприятий. Повреждение точечного элемента системы, связанное с одновременным переходом в состояние неработоспособности всех сходящихся в него трубопроводов называется блокировкой. Процесс последовательной блокировки узлов транспортной системы в случайном порядке рассматривается как прогрессирующее повреждение сетевой структуры. Развитие прогрессирующего повреждения является опасным сценарием развития аварии и сопровождается отключением от источника сначала некоторых, а затем и всех потребителей целевого продукта. Способность системы противостоять развитию прогрессирующих повреждений оценивается при помощи показателя стойкости, представляющего собой среднюю долю повреждаемых узлов, блокировка которых в случайном порядке приводит к отключению от источника всех потребителей целевого продукта. Методы исследований. Показатель стойкости системы к развитию процесса прогрессирующей блокировки узлов устанавливался с использованием метода имитационного компьютерного моделирования. Использование показателя стойкости при сравнительном анализе свойств сетевых структур возможно только в том случае, если анализируемые системы является сопоставимыми. Условием сопоставимости систем с защищенными точечными элементами является наличие одинакового числа отключаемых узлов-потребителей и повреждаемых узлов. Если в составе анализируемых систем присутствуют защитные периферийные кластеры, представляющие собой взаимосвязанною совокупность защищенных точечных элементов, то для сопоставимости таких систем необходимо совпадение: – количества периферийных кластеров с двумя и более узлами-потребителями, при равном числе таких узлов в составе каждой из систем; – наиболее вероятной последовательности отключения от источника, как отдельных потребителей, так и периферийных кластеров с равным количеством потребителей продукта.

Результаты. Повысить стойкость системы к развитию прогрессирующей блокировки можно с использованием организационно-технических мероприятий по защите транспортных узлов. Установлено, что наибольшая эффективность защиты отдельных точечных элементов достигается при защите узла-потребителя расположенного на минимальном удалении от источника целевого продукта. Показано, что синтез периферийного кластера для защиты транспортной системы следует производить путем включения в его состав потребителей, расположенных на минимальном удалении от узла-источника.

Выводы. Развитие аварийной ситуации по механизму прогрессирующей блокировки узлов является опасным сценарием повреждения трубопроводной системы. Повысить стойкость к повреждениям сетевой структуры можно с использованием мероприятий по защите узлов транспортной системы. Наибольшая эффективность защиты отдельных точечных элементов достигается при защите узла-потребителя расположенного на минимальном удалении от источника целевого продукта. Синтез периферийного кластера для защиты транспортной системы от прогрессирующего повреждения следует осуществлять путем включения в его состав потребителей, расположенных на минимальном удалении от узла-источника продукта.

Об авторе

И. А. Тарарычкин
Луганский национальный университет им. В. Даля
Украина

Игорь А. Тарарычкин – доктор технических наук, профессор



Список литературы

1. Черкесов Г.Н. Анализ функциональной живучести структурно-сложных технических систем [Текст] / Г.Н. Черкесов, А.О. Недосекин, В.В. Виноградов // Надежность. – 2018. – № 2 (65). – С. 17-24.

2. Черкесов Г.Н. Оценка живучести сложных структур при многоразовых воздействиях высокой точности. Часть 1. Основы подхода [Текст] / Г.Н.Черкесов, А.О. Недосекин // Надежность. – 2016. – № 2 (57). – C. 3-15.

3. ЧеркесовГ.Н. Описание подхода к оценке живучести сложных структур при многоразовых воздействиях высокой точности (часть 2) [Текст] / Г.Н. Черкесов, А.О. Недосекин // Надежность. – 2016. – № 3. – C. 26-34.

4. Shashi Menon E. Pipeline Planning and Construction Field Manual [Text] / E. Shashi Menon. – 2011, Gulf Professional Publishing, USA. – 552 p.

5. Oil and Gas Pipelines. Integrity and Safety Handbook [Text] / Edited by R. Winston. – 2015, John Wiley & Sons, Inc. – 816 p.

6. Silowash Brian. Piping Systems Manual [Text] / Brian Silowash. – 2010 by The McGraw-Hill Companies, Inc. – 416 p.

7. Keith EscoeA. Piping and Pipeline Assessment Guide [Text] /A. Keith Escoe. – 2006, Elsevier Inc. – 555 p.

8. Sabet 1, Seyyed Ali. Seismic Behavior Of Buried Pipelines Subjected To Normal Fault Motion [Text] / S.A. Sabet 1, S.M. Reza Nayyeri // Advances in Science and Technology Research Journal. – Vol. 10. – No. 30. – June 2016. – P. 84–88.

9. Vazouras P. Finite element analysis of buried steel pipelines under strike-slip fault displacement [Text] / P. Vazouras, S. Karamanson // Journal of Soil Dynamics and Earth-quake Engineering. – 2010. – № 30(11). – P. 1361–1376.

10. Lele S.P. Advanced continuum modeling to determine pipeline strain demand due to ice-gouging [Text] / S.P. Lele, J.M.Hamilton, M.Panico, H.Arslan // Journal of International Society of Offshore and Polar Engineers. – 2013. – № 23(1). – P. 22–28.

11. Ramesh Singh. Pipeline Integrity Handbook Risk Management and Evaluation [Text] / S. Ramesh. – 2014, Elsevier Inc., 308 p.

12. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов [Текст] / В.Е. Гмурман. 10 изд. – М.: Высш. шк., 2004. – 479 с.

13. Снарский А.А. Моделирование сложных сетей: Учеб. Пособие [Текст] / А.А. Снарский, Д.В.Ландэ. – К.: Ижиниринг, 2015. – 212 с.

14. Тарарычкин И.А. Особенности повреждения сетевых структур и развития аварийных ситуаций на объектах трубопроводного транспорта [Текст] / И.А. Тарарычкин, С.П. Блинов // Безопасность труда в промышленности. – 2018. – № 3. – С. 35 39.

15. Тарарычкин И.А. Стратегии защиты объектов трубопроводного транспорта от структурных повреждений при развитии аварийных ситуаций [Текст] / И.А. Тарарычкин // Безопасность труда в промышленности, 2018. № 2. с. 52-57.


Для цитирования:


Тарарычкин И.А. Прогрессирующее повреждение структурных элементов трубопроводных систем и оценка эффективности мероприятий по их защите. Надежность. 2019;19(3):34-39. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2019-19-3-

For citation:


Tararychkin I.A. Progressive damage to structural elements of pipeline systems and efficiency assessment of protection measures. Dependability. 2019;19(3):34-39. (In Russ.) https://doi.org/10.21683/1729-2646-2019-19-3-

Просмотров: 23


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