воздействия оценивается следующими уравнениями:
σ
кц
=
σ
кц
(
p
)
+
σ
кц
(
сейсм
)
;
(7)
σ
пр
=
σ
пр
(
p
)
+
σ
пр
(
сейсм
)
+
σ
t
+
σ
ε
±
σ
изг
;
(8)
σ
экв
=
q
σ
2
пр
+
σ
2
кц
−
σ
пр
σ
кц
,
(9)
где
σ
экв
— эквивалентное напряжение от кольцевых и продольных на-
пряжений, определяемое по энергетической теории прочности.
Оценка прочности МН при сейсмических воздействиях.
Ко-
нечная оценка прочности исследуемого участка МН заключается в
сравнении наибольшего из трех значений, полученных напряжений
σ
кц
,
σ
пр
,
σ
экв
с нормативными характеристиками материала трубы [13]:
расчетным сопротивлением
σ
р
; пределом текучести
σ
т
; пределом проч-
ности (временным сопротивлением)
σ
в
.
Если максимальная интенсивность напряжений
σ
max
оказалась ни-
же
σ
р
, то сейсмическое воздействие было незначительным и нефте-
провод может функционировать в обычном режиме. В случае превы-
шения величины
σ
р
необходимо провести визуально-измерительный
контроль на выявление дефектов геометрии трубопровода, а также
контроль всех поперечных стыков для расчетного участка трубы.
Если в результате проведения расчетов значение
σ
max
превысило
предел текучести, то в стенках трубы могут возникнуть пластические
деформации. В этом случае требуется остановка трубопровода и про-
ведение ремонта на расчетном участке. При обнаружении серьезных
дефектов в секциях трубы аварийные участки должны быть заменены.
Разрыв трубопровода возможен только в том случае, когда кольце-
вые или продольные напряжения превысят предел прочности
σ
в
.
Применение географических информационных систем.
Прог-
раммно-технический комплекс, включающий в себя сеть сейсмостан-
ций, БД акселерограмм и ПРМ для обработки сейсмического сигнала
и оценки НДС, также должен включать в себя важный элемент — спе-
циализированную географическую информационную систему (ГИС)
[14], разработанную для мониторинга трубопроводов.
Географическая информационная система обладает блочной струк-
турой. Основными блоками ГИС являются: расчетно-аналитический
блок, блок тематического картографирования и база данных. Каждый
блок обеспечивает накопление информации и ее структуризацию.
В ГИС используется информация двух типов:
— картографическая информация (координаты и очертание линей-
ной части нефтепровода). Ее объем должен быть достаточным для пра-
вильной визуализации прокладки трубы и дополнительных устройств,
входящих в состав линейной части (задвижки, отводы и пр.), а также
близлежащих окрестностей;
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 5 121
