4.2.3 Эпюра несущей способности и разращенных напоров

Анализ нагружения ЛЧ внутренним давлением удобно выполнять графоаналитическим методом, при котором на сжатом профиле МН сравнивается взаимное расположение пьезометрических линий, соответствующих предельным (по давлению) режимам эксплуатации нефтепродуктопровода с эпюрой несущей способности (рис. 4.4). Под эпюрой несущей способности понимается совокупность всех точек, отстоящих от линии сжатого профиля на величину максимального напора (в выбранном масштабе высот), который допустим в трубопроводе по условиям прочности (4.7) с учетом материала труб, диаметра и толщины стенки, а также категории участка МН (условий работы). Различают эпюры несущей способности секций труб по толщине стенки, определённой проектом, и по фактической толщине стенки, определённой по результатам диагностики внутренними инспекционными приборами [6, 22].

Эпюра несущей способности по толщине стенки, определённой проектом, в целом копируя сжатый профиль МН, на границах участков различной категории и секций труб, выполненных из разных сталей или имеющих разную толщину стенки, изменяется скачком. Этот скачок на участках повышенной категории при неизменной толщине стенок труб и марки стали, направлен вниз, а в случае увеличения толщины стенки трубы или применения более прочной стали может быть уменьшен, равен нулю или даже направлен вверх.

Эпюра несущей способности по фактической толщине стенки в целом копирует эпюру несущей способности по толщине стенки, определённой проектом, при этом отклоняясь вниз в местах её уменьшения.

Гарантией надёжной работы МН при эксплуатации – испытания на прочность и герметичность [21]. Данные фактических гидравлических испытаний должны соответствовать условию:

(4.8)

где – проектная величина максимално допустимого рабочего давления, определённого по формуле (4.6), МПа;

–коэффициент испытания, характеризующий категорию участка трубопровода, согласно [4] для участков категории В – =1,5, категорииI – =1,25 и категорийII, III, IV – =1,1 от рабочего давления с учетом величины испытательного давления труб на заводе-изготовителе.

Разрешенное давление для каждой секции труб по результатам фактических гидравлических испытаний на прочность рассчитывается по формуле:

, (4.9)

Фактические давлений гидравлических испытаний и разрешенные давления пересчитываются в метры столба нефти и приводятся в виде эпюр фактических гидравлических испытательных давлений и разрешённых давлений (напоров) по результатам фактических гидравлических испытаний (см. рис. 4.4).

За разрешенное рабочее давление каждой секции трубопровода принимается наименьшая величина из несущей способности труб и разрешенных напоров по результатам фактического гидравлического испытания на прочность [22]:

(4.10)

При гидравлических переиспытаниях на порчность участков эксплуатируемых магистральных нефтепроводов, со сроком эксплуатации свыше 30 лет, в независимости от категории участка принимается: 1,1 от p_раб в верхней точке и 1,25 от p_раб – в нижней.

Рис. 4.4. Эпюры несущей способности и разращенных напоров