Мета роботи полягає у розробці ефективних методів оцінки впливу параметрів режиму роботи газопроводу на його безаварійну експлуатацію. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: проаналізувати сучасний стан та уявлення про механізм руйнування магістральних газопроводів, параметри режиму роботи та фактори, що впливають на їх надійну експлуатацію; розробити нові методи визначення впливу нерівномірного споживання газу на напружений стан газопроводу, встановити реальну картину руху газу, а також виявити закономірності пульсацій та їхній вплив на безаварійну експлуатацію газопроводу; встановити вплив наводнювального середовища на механічні характеристики різних зон зварного кільцевого з'єднання трубопроводу виготовленого із сталі 17Г1С, а також схильність до водневої крихкості; дослідити експериментальним шляхом основні закономірності втомного руйнування різних зон зварного кільцевого з'єднання трубопроводу із сталі 17Г1С при різних рівнях навантаження, що відповідають реальним режимам роботи газопроводів; розробити адекватну математичну модель низькочастотної пульсації тиску в газопроводі, яка описує закономірності руху газу і враховує нерівномірне споживання газу; запропонувати методику розрахунку параметрів режиму та прогнозування залишкового ресурсу роботи трубопроводу, що характеризуються нерівномірним споживанням газу та впливом терміну і характеру режиму роботи газопроводу на його безаварійну експлуатацію. ЗМІСТ ВСТУП 5 1 АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА НАДІЙНУ РОБОТУ МАГІСТРАЛЬНИХ ГАЗОПРОВОДІВ 12 1.1 Стан і перспективи розвитку газотранспортної системи України 12 1.2 Аналіз параметрів режиму роботи газопроводу 22 1.3 Вплив робочих середовищ на працездатність газопроводів 26 1.4 Сучасні представлення про механізм руйнування газопроводів 33 1.5 Вибір напрямків дослідження 37 2 ДОСЛІДЖЕННЯ І АНАЛІЗ НЕРІВНОМІРНОСТІ СПОЖИВАННЯ ГАЗУ 39 2.1 Аналіз структури енергетичних втрат у газовому потоці і вибір математичної моделі 39 2.2 Дослідження характерних періодів роботи газопроводів 46 2.3 Визначення размаху коливань нерівномірності споживання газу 57 2.4. Дослідження нерівномірності споживання газу 60 ВИСНОВКИ ПО РОЗДІЛУ 2 65 3 ДОСЛІДЖЕННЯ ОСНОВНИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ТА ХАРАКТЕРУ РУЙНУВАННЯ ГАЗОПРОВОДУ 66 3.1 Чутливість до водневої крихкості трубної сталі 17Г1С 67 3.2 Вплив водню на руйнування газопроводу під час нерівномірного газоспоживання 74 3.3 Дослідження корозійно - втомних характеристик сталі 17Г1С магістрального газопроводу 81 3.4 Механізм руйнування трубопроводу під впливом наводнювального середовища та нерівномірного газоспоживання 87 ВИСНОВКИ ПО РОЗДІЛУ 3 91 4 ПРОГНОЗНА ОЦІНКА РЕСУРСУ ТРУБОПРОВОДІВ ПІД ЧАС НЕРІВНОМІРНОСТІ ГАЗОСПОЖИВАННЯ 92 4.1 Дослідження навантаження трубопроводу внутрішнім тиском 92 4.2 Прогнозування нерівномірності газоспоживання 94 4.3 Визначення коливань тиску в газопроводі 96 4.4 Розробка програми оцінки ресурсу лінійної ділянки газопроводу 104 4.5 Визначення залишкового ресурсу роботи газопроводів 107 ВИСНОВКИ ПО РОЗДІЛУ 4 115 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 116 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 118 ДОДАТКИ 133