Мета роботи полягає в забезпеченні надійності роботи підводних трубопроводів шляхом розробки методів прогнозування довговічності на основі визначення навантаженості та створення технічних засобів для контролю процесів втомних руйнувань (пошкоджень) для попередження розливу нафтопродуктів. Задачі досліджень Для досягнення мети необхідно розв'язати наступні задачі: 1)Провести аналіз характеру і величин морських хвиль та придонних течій, які діють на морські нафтогазопроводи; 2)Встановити кількісні залежності силових факторів, які діють на підводні трубопроводи; 3)Визначити критерії працездатності морських нафтогазопроводів та встановити вид і характер можливих їх руйнувань; 4)Створити методику експериментальних досліджень морських нафтогазопроводів виходячи з основного критерію їх працездатності; 5)Провести втомні дослідження тіла труби і зварного з'єднання морських нафтогазопроводів; 6)Розробити принципову схему підводного трубопроводу для забезпечення невиливання транспортованої речовини в морське середовище; 7)Розробити методику прогнозування довговічності морського трубопроводу; 8)Розробити пристрій для попередження механічних руйнувань морських нафтогазопроводів. ЗМІСТ ВСТУП 4 1. СТАН ПРОБЛЕМИ ТА ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДОСЛІДЖЕНЬ 12 1.1. Вплив розробки нафтогазових родовищ на екологічну ситуацію морського середовища 12 1.2. Надійність магістральних трубопроводів 16 1.3. Дія морських течій і хвиль на підводні трубопроводи 23 1.4. Прогнозування залишкового ресурсу індикаторами втомних пошкоджень 38 1.5. Постановка задач досліджень 44 2. НЕСТАЦІОНАРНІ НАВАНТАЖЕННЯ ПІДВОДНИХ ТРУБОПРОВОДІВ. 41 2.1 Характеристика нестаціонарних навантажень трубопроводів 43 2.2 Рівняння вісі трубопроводу при статичному навантаженні 46 2.3 Диференціальне рівняння поперечних переміщень ділянок трубопровода 56 2.4 Власні коливання ділянки трубопроводу 57 2.5 Вимушені коливання ділянки трубопроводу 62 2.6 Вплив повздовжньої сили на поперечні коливання ділянки трубопроводу 66 2.7 Навантаження трубопроводу при дії хвиль 72 3. МЕТОДИКА ОЦІНКИ ДОВГОВІЧНОСТІ ПІДВОДНИХ ТРУБОПРОВОДІВ 83 3.1. Обгрунтування вибору локальних моделей для оцінки характеристик втоми підводних трубопроводів 13 3.2. Методика втомних та корозійно-втомних досліджень 86 3.3. Оцінка втомних та корозійно-втомних характеристик матеріалу підводних трубопроводів 100 3.4. Оцінка опору втомного та корозійно-втомного руйнування моделей підводних трубопроводів. 109 4 ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОСТІ ТРАНСПОРТУВАННЯ НАФТОПРОДУКТІВ 119 4.1 Запобігання виливу видобутих продуктів в морське середовище 119 4.2 Попередження руйнувань підводних трубопроводів індикаторами втоми 125 4.3 Прогнозування довговічності підводних трубопроводів 133 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 140 СПИСОК ПОСИЛАНЬ 142 ДОДАТКИ 153