Демонстрация модели по расчету и анализу надежности и безопасности трубопроводов

1. Демонстрация модели,
обеспечивающей проведение расчета и анализа
показателей надежности и безопасности
трубопровода

2. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ2
Содержание видеопрезентации
1. Описание расчетной модели
2. Описание исходных данных
модели
3. Описание результатов модели
4. Демонстрация работы модели
Содержание видеопрезентации:

3. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ3
1. Описание расчетной модели
Расчетная модель предназначена для расчета показателей
надежности тестового участка трубопроводной сети зоны давления
ПНС № 50
в зависимости от срока и условий эксплуатации трубопровода

4. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ4
1. Описание расчетной модели
Расчетная модель включает в себя 4 блока:
1. исходные данные для расчета
2. обобщенные результаты расчетов (интенсивность отказов, срок
безопасной эксплуатации, вероятное количество отказов за срок
эксплуатации, предельная дата проведения ремонтных работ)
3. детализированные результаты расчетов (вероятность безотказной
работы, распределение интенсивности отказов, деформаций,
нагрузок по длине трубопровода)
4. интерактивный график, демонстрирующий колебания участка
трубопроводной сети под действием переменной составляющей
внутреннего давления

5. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ5
1. Описание расчетной модели
Расчет показателей безопасности участка
трубопроводной сети проводится на основании расчета
показателей надежности в соответствие с интегральной
моделью оценки и анализа рисков
Расчетный файл может быть использован для анализа
показателей надежности аналогичных участков
трубопроводной сети зоны давления ПНС №50 и участков
трубопроводных сетей зоны давления других ПНС,
длиной от 200 м до 300 м, с условным проходом 150 мм,
выполненных из стали и спроектированных после 1985 г.

6. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ6
2. Описание исходных данных модели
Участок № 6 на схеме
трубопроводной сети зоны
действия ПНС № 50
-50
0
50
100
150
200
250
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300
Ly,м
Lx,м
ПНС №50
ул.Кораблестроителей
д.22 к.2 л.А
ул. Кораблестроителей
д.20 к.1 л.А
Морская набережная
д.17 к.3 л.А
Морская набережная
д.17 к.2 л.А
Морская набережная
д.15 к.3 л.А
Морская набережная
д.15 л.Б
Участок №6
0
50
100
150
200
250
-480 -440 -400 -360 -320 -280 -240 -200
Ly, м
Lx, м
Схема участка № 6

7. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ7
2. Описание исходных данных модели
Блок исходных данных
включает в себя следующие
разделы:
• дата проведения расчета
• параметры трубопровода
• характеристики материала
• условия эксплуатации
• вероятность безотказной
работы
№ п.п. Параметр Значение Ед.изм.
1 2 3 4
1 Дата проведения расчета 08.06.2017
2
2.1 Тип материала Сталь
2.2 Наружный диаметр, dнар 165 мм
2.3 Толщина стенки, δст 4,5 мм
2.4 Длина трубопровода, lтр 259,7 м
2.5 Дата ввода в эксплуатацию 01.01.1987
3 Характеристики материала
3.1 Марка материала Ст.3
3.2 Модуль упругости, E 206000 МПа
3.3 Коэффициент Пуассона, ν 0,28
3.4 Предел прочности при растяжении, σв 372 МПа
3.5 Предел выносливости при изгибе, σ-1 225 МПа
3.6 Относительное удлинение при разрыве, δ 20 %
3.7 Ударная вязкость, aN 590 кДж/м
2
4 Условия эксплуатации
4.1 Внутреннее давление
4.1.1 Постоянное давление, Pconst 65,12947 м вод.ст.
0,63892 Н/мм2
4.1.2 Масштабирующий коэффициент постоянного давления, kconst 1
4.1.3 Количество включений / отключений в год, Nвкл/откл 52 шт.
4.1.4 Максимальная амплитуда переменного давления, Avar 0,00386 Н/мм2
4.1.5 Масштабирующий коэффициент переменного давления, kvar 1
4.2 Грунтовые условия
4.2.1 Проектный коэффициент постели грунта, kпроект 470 МПа/м
4.2.2 Пользовательский коэффициент постели грунта, kuser 470 МПа/м
4.2.3 Периодичность проведения работ с вскрытием трубы, Tвскр 5 годы
4.3 Климатические условия
4.3.1 Годовой перепад температур, ΔTгод 15 ° C
5 Вероятность безотказной работы
5.1 Требуемая вероятность безотказной работы, γ 95 %
Параметры трубопровода
Исходые данные для расчета
Оранжевым выделены значения
изменяемые пользователем

8. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ8
2. Описание исходных данных модели
Исходные данные для расчета определяемые пользователем:

9. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ9
3. Описание результатов модели
Блок вывода обобщенных результатов расчета включает в себя
следующие разделы:
• суммарная интенсивность отказов по видам нагружения
• вероятное количество неисправностей за срок эксплуатации
• срок безопасной эксплуатации (на момент проведения расчета)
• предельная дата проведения ремонтных работ

10. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ10
3. Описание результатов модели
Блок вывода результатов расчета включает в себя следующие
разделы:
• вероятность безотказной работы трубопровода с 2018 г по 2040 г.
• распределение интенсивности отказов по длине трубопровода
• распределение интенсивности деформаций по длине трубопровода
• распределение объемных деформаций по длине трубопровода
• переменное давление в форме Лапласа
• распределение изгибающего момента по длине трубопровода
• распределение продольного момента по длине трубопровода
• распределение поперечной силы по длине трубопровода
• распределение продольной силы по длине трубопровода

11. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ11
3. Описание результатов модели
Интерактивный график демонстрирует колебания
трубопровода под воздействием переменного
внутреннего давления в масштабе 1:400000
X
Y
Z
-100,0
-50,0
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
-500,0 -400,0 -300,0 -200,0 -100,0 0,0 100,0
42

12. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ12
4. Демонстрация работы модели
1. Изменение нескольких параметров (дата ввода,
количество включений, коэф. давления, коэф. грунта,
периодичность вскрытия) в исходных данных
2. Демонстрация изменения обобщенных результатов
расчетов
3. Демонстрация изменения двух первых графиков и
изменения вероятности безотказной работы по датам
4. Демонстрация интерактивной модели на второй вкладке
//ВИДЕО
Демонстрация Excel файла:

13. ИНСТИТУТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ13
Благодарим за внимание!