Алгоритм расчета надежности единичного линейного участка стального подземного трубопровода

Наиболее распространенные технические системы в мире – стальные трубопроводные коммуникации  в подземном исполнении (теплопроводы, магистральные и распределительные нефте- и газопроводы и пр.). Соответственно оценка надежности таких технических систем и их составных частей представляет большой теоретический  и практический интерес. На современном уровне развития расчет надежности стал обязательным этапом при проектировании и диагностировании (в процессе эксплуатации) ответственных технических систем и в частности трубопроводных. В основе надежностного расчета, в явном или неявном виде, всегда лежит модель рассчитываемого объекта. Именно от адекватности модели реальным физическим связям и процессам внутри технического объекта зависят точность и практическая ценность расчетных методик. Предлагается рассматривать единичный линейный участок стального подземного трубопровода как сложную техническую систему из неравноценных с точки зрения надежности элементов – основного элемента (стальной трубы) и вспомогательных защитных элементов, объединенных в подсистемы (блоки). Алгоритм расчета надежности объекта построен на основе метода структурных схем (блок-схем) с учетом влияния эффекта последействия отказа вспомогательного элемента (элементов) на параметры надежности основного элемента, что более адекватно отражает специфические особенности устройства и функционирования стальных трубопроводов по сравнению с применяемыми статическими моделями. Рассмотрены варианты конструктивного исполнения стального подземного трубопровода с защитным изоляционным покрытием и с комплексной защитой от коррозии (изоляция и электрохимическая защита), для которых получены уточненные формулы для расчета основных показателей надежности (безотказности).  

1. Цветков, В. Я. Сложные технические системы / В. Я. Цветков // Образовательные ресурсы и технологии. 2017. № 3 (20). С. 86–92.

2. Розанов, Б. Г. Живой покров Земли / Б. Г. Розанов. М.: Педагогика, 1989. 128 с.

3. Справочник по надежности / В. Херд [и др.]; пер. Ф. С. Соловейчика; под ред. Б. Е. Бердичевского. М.: Мир, 1970. Т. 3. 376 с.

4. Зиневич, А. М. Научно-техническое обеспечение надежности сооружения линейной части магистральных трубопроводов / А. М. Зиневич. М.: Информнефтегазстрой, 1984. 132 с.

5. Кац, Л. Некоторые вопросы исследования надежности трубопроводов ВНИИЭгазпром / Л. Кац, Ж. Линковский. М.: Экспресс-информация. 1970. № 23. С. 15–28.

6. Харионовский, В. В. Вопросы надежности и живучести магистральных трубопроводов как линейных систем / В. В. Харионовский, В. П. Родин // Вопросы надежности газопроводных конструкций: сб. научных трудов. М.: ВНИИгаз, 1993. 125 с.

7. Рудаченко, A. B. Эксплуатационная надежность трубопроводных систем: учебное пособие / A. B. Рудаченко, C. C. Байкин. Tомск: Изд-во Tомского политехнического университета, 2008. 118 с.

8. Дейнеко, С. В. Обеспечение надежности систем трубопроводного транспорта нефти и газа / С. В. Дейнеко. М.: Техника, 2011. 176 с.

9. ГОСТ 27.002-2015 Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2016. 23 с.

10. Михайлов, М. И. Надежность и диагностика технологических систем: учебное пособие / М. И. Михайлов. Минск: РИВШ, 2022. 360 с.

11. Дерюшев, Л. Г. Нормирование требований надежности систем водоснабжения Вьетнама / Л. Г. Дерюшев, Фам Ха Хай // Вестник МГСУ. 2014. № 9. С. 7–21.

12. ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. Минск, 1995. 10 с.

13. ГОСТ Р 51901.14-2007. Менеджмент риска. Структурная схема надежности и Булевы методы. М: Стандартинформ, 2008. 23 с.

14. Надежность технических систем: справочник / Ю. К. Бе-ляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин [и др.]; под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. 608 с.

15. Викторова, В. С. Модели и методы расчета надежности технических систем / В. С.Викторова, А. С. Степанянц. М.: ЛЕНАНД, 2014. 256 c.

16. Альгин, В. Б. Расчет реальной надежности машин. Подходы ресурсной механики / В. Б. Альгин // Механика машин, механизмов и материалов. 2011. № 1 (14). С. 10–20.

17. Вопросы математической теории надежности / под ред. Б. В. Гнеденко. М.: Радио и связь, 1983. 376 с.

18. Половко, А.М., Гуров, С.В. Основы теории надежности. 2-е изд., перераб. и доп / А. М. Половко, С. В. Гуров. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 704 с.

19. Гуров, С. В. Надежность восстанавливаемых резервированных систем с последействием отказов / С. В. Гуров, Л. В. Уткин // Автоматика и телемеханика, 2017. № 1. С. 137–151.

20. Жаднов, В. В. Определение показателей надежности систем, обладающих вспомогательными элементами / В. В. Жаднов, С. Н. Полесский // Проектирование телекоммуникационных и информационных средств и систем: сб. науч. тр. М.: МИЭМ, 2006. C. 151-158.

21. ГОСТ 9.602-2016. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. М: Стандартинформ, 2016. 87 с.

22. ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. М: Госстандарт России, 1998. 41 с.