ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МІЦНОСТІ НАДЗЕМНОГО ПЕРЕХОДУ МАГІСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДУ ПРИ ЙОГО КАПІТАЛЬНОМУ РЕМОНТІ
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9868-2026-2(46)-97-107Ключові слова:
напружено-деформований стан; згинні напруження; зварні з’єднання; жорсткість ґрунтової основи; вертикальне регулювання опор.Анотація
У статті розглянуто питання забезпечення міцності надземних переходів магістральних нафтопроводів під час виконання капітального ремонту, пов’язаного із заміною пошкоджених ділянок трубопроводу та відновленням його експлуатаційної надійності. Особливу увагу приділено дослідженню напружено-деформованого стану трубопроводу, впливу конструктивних особливостей надземного переходу, податливості проміжних опор та характеристик ґрунтової основи прилеглих підземних ділянок. Для проведення досліджень використано математичну модель трубопроводу у вигляді балки зі змінною згинною жорсткістю, яка дає змогу визначати розподіл згинних моментів, поперечних сил і напружень за різних умов навантаження та вертикального положення опор. Проаналізовано особливості формування зон підвищених згинних напружень та їх вплив на вибір місць розташування кільцевих зварних з’єднань під час виконання ремонтних робіт. Розглянуто можливість регулювання вертикального положення трубопроводу для зменшення згинних моментів у місцях вирізання пошкоджених ділянок і вварювання ремонтних котушок. Досліджено вплив жорсткості ґрунтової основи на величину необхідних регулювальних переміщень та умови виконання монтажно-зварювальних операцій. Встановлено, що для досліджуваного двохопорного переходу найбільші згинні напруження виникають над проміжними опорами (до 33,2 МПа), а зони їх підвищених значень поширюються на відстань до 1,5 м від опор. Показано, що для забезпечення нульового згинного моменту в місці вварювання котушки-труби трубопровід над опорою необхідно опустити на 11,5–12 мм за коефіцієнта жорсткості ґрунту 10 МПа/м, а за його зменшення до 5 МПа/м – до 14,5 мм. Запропонований підхід спрямований на обґрунтування раціональних технологічних параметрів капітального ремонту, зменшення додаткових монтажних навантажень і забезпечення надійної експлуатації відремонтованих надземних переходів магістральних трубопроводів
Завантаження
Посилання
Dutkiewicz, M., Velychkovych, A., Andrusyak, A., Petryk, I., & Kychma, A. (2023). Analytical model of interaction of an oil pipeline with a support of an overpass built in a mountainous area. Energies, 16(11), 4464. https://doi.org/10.3390/en16114464
2. Kryzhanivs’kyi, E. I., Rudko, V. P., & Shats’kyi, I. P. (2004). Estimation of admissible loads upon a pipeline in the zone of sliding ground. Materials Science, 40, 547–551. https://doi.org/10.1007/s11003-005-0076-z
3. Li, X., Wu, Q., Jin, H., & Kan, W. (2022). A new stress monitoring method for mechanical state of buried steel pipelines under geological hazards. Advances in Materials Science and Engineering, 2022, 4498458. https://doi.org/10.1155/2022/4498458
4. Xu, P., Zhang, M., Lin, Z., Cao, Z., & Chang, X. (2018). Additional stress on a buried pipeline under the influence of coal mining subsidence. Advances in Civil Engineering, 2018, 3245624. https://doi.org/10.1155/2018/3245624
5. Doroshenko, Ya. V. (2015). Sporudzhennia ta remont zoseredzhenykh obiektiv hazonaftoprovodiv [Construction and repair of concentrated facilities of gas and oil pipelines]. Ivano-Frankivsk: IFNTUNG. [in Ukrainian]
6. Mohamed Azzam, M. (2023). Failure analysis of pipelines in the oil and gas industry. In Pipeline engineering – Design, failure, and management. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.108140
7. Dai, L., Wang, D., Wang, T., Feng, Q., & Yang, X. (2017). Analysis and comparison of long-distance pipeline failures. Journal of Petroleum Engineering, 2017, 3174636. https://doi.org/10.1155/2017/3174636
8. Dzyubyk, A. R., Dzyubyk, L. V., Pokhmurs’ka, H. V., & Prokopyshyn, I. A. (2019). Residual strength of the overhead section of a main pipeline with annular cracks. Materials Science, 54, 855–865. https://doi.org/10.1007/s11003-019-00273-4
9. Zvirko, O. I., Tsyrulnyk, O. T., Krechkovska, H. V., et al. (2024). The influence of the structural-mechanical state of the gas transit pipeline steel on the susceptibility to hydrogen embrittlement. Materials Science, 60, 20–26. https://doi.org/10.1007/s11003-024-00845-z
10. Hredil, M., Tsyrulnyk, O., Shtoyko, I., & Zvirko, O. (2024). Influence of gaseous hydrogen on corrosion of pipeline steel. Procedia Structural Integrity, 59, 151–157. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.04.023
11. Okipnyi, I., Poberezhny, L., Zapukhliak, V., Hrytsanchuk, A., Poberezhna, L., Stanetsky, A., Kravchenko, V., & Rybitskyi, I. (2020). Impact of long-term operation on the reliability and durability of transit gas pipelines. Strojnícky časopis – Journal of Mechanical Engineering, 70(1), 115–126. https://doi.org/10.2478/scjme-2020-0011
12. Dzyubyk, A. R. (2020). Impact toughness of welded joints on 34KhN2MA steel produced from electrodes with various phase compositions. Materials Science, 56, 203–209. https://doi.org/10.1007/s11003-020-00416-y
13. Dzyubyk, A. R., Voitovych, A. A., Dzyubyk, L. V., et al. (2018). Specific features of the fatigue fracture of welded joints of 34KhN2MA steel formed by electrodes with different phase compositions. Materials Science, 54, 215–222. https://doi.org/10.1007/s11003-018-0176-1
14. Kychma, A., & Luchko, J. (2018). Estimation of the pipelines working capacity basing on the
results of semimode testing. Scientific Journal of TNTU, 90(2), 39–49. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.02.039
15. Osadchuk, V. A., Tsymbalyuk, L. I., & Dzyubyk, A. R. (2012). Determination of the triaxial distribution of residual stresses in welded joints of structural elements with rectilinear seams and estimation of their influence on joint strength in the presence of crack-type defects. Journal of Mathe-matical Sciences, 183, 150–161. https://doi.org/10.1007/s10958-012-0803-6
16. Kychma, A. O., Luchko, Y. Y., & Kravets, I. B. (2019). Problemy opornykh konstruktsii nadzemnykh dilianok naftohazoprovodiv tryvaloi ekspluatatsii [Problems of support structures of aboveground sections of oil and gas pipelines in long-term operation]. Mosty ta tuneli: teoriia, dosli-dzhennia, praktyka [Bridges and Tunnels: Theory, Research, Practice], 16, 44–55. https://doi.org/10.15802/bttrp2019/189675 [in Ukrainian]
17. Doroshenko, Y., Kogut, G., Rybitskyi, I., Tarayevs’kyy, O., & Pyrig, T. (2021). Numerical investigation on erosion wear and strength of main gas pipelines bends. Physics and Chemistry of Solid State, 22(3), 551–560. https://doi.org/10.15330/pcss.22.3.551-560
18. Velychkovych, A. S., Andrusyak, A. V., Pryhorovska, T. O., & Ropyak, L. Y. (2019). Analytical model of oil pipeline overground transitions, laid in mountain areas. Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies nouvelles, 74, 65. https://doi.org/10.2516/ogst/2019039
19. Dutkiewicz, M., Andrusyak, A., Kychma, A., Vytvytskyi, V., & Velychkovych, A. (2024). Numerical model of interaction of a mobile lift chain with a main gas pipeline pipe in the process of repair work. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability, 26(3). https://doi.org/10.17531/ein/187159
20. Dzyubyk, A. R., Grudz, V. Y., Zapukhliak, V. B., Kindrats’kyi, B. I., Nazar, I. B., & Dzyubyk, L. V. (2025). Repair of supports of the aboveground part of the main pipeline. In I. Karabegović,
A. Kovačević, & S. Mandžuka (Eds.), New technologies, development and application VIII. NT 2025 (Lecture Notes in Networks and Systems, Vol. 1482). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-95194-7_72
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Нафтогазова енергетика
TЦя робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
.png)
1.png){kind=logo}
