Вероятностный анализ целостности и надежности трубопроводных систем с активно растущими дефектами тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

□03486263 На правах рукописи

ПОЛУЯН Людмила Владимировна

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ ЦЕЛОСТНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ С АКТИВНО РАСТУЩИМИ ДЕФЕКТАМИ

Специальность 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

- 3 ЛЕН 2009

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2009

003486263

Работа выполнена в Научно-инженерном центре «Надежность и ресурс больших систем машин» УрО РАН (НИЦ «НиР БСМ» УрО РАН).

Научный руководитель: доктор техн. наук, проф.

ТИМАШЕВ Святослав Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор техн. наук, проф.

Чернявский Олег Федорович (Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск)

доктор техн. наук, проф. МОСКВИЧЕВ Владимир Викторович

(Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН, г. Красноярск)

Ведущая организация: Тюменский государственный нефтегазовый

университет, г. Тюмень

Защита состоится г. в^ часов

на заседании диссертационного совета Д-212.288.05 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГАТУ.

Автореферат разослан « » с^Г^лу 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, <—-—^_^ с

доктор технических наук, проф. Бакиров Ф.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Трубопроводные системы широко используются в большинстве типов машин, оборудования, в отдельных типах аппаратуры различного назначения и в других сферах, в частности, они составляют значительную часть в летательных аппаратах, двигателях, энергоустановках различного назначения, робототехнических системах. Надежность работы такого типа машин и оборудования энерготехнологаческого назначения в значительной мере определяется прочностью и эксплуатационной надежностью их трубопроводных систем.

Для адекватной оценки промышленной безопасности трубопроводных систем необходимо уметь определять реальную надежность и остаточный ресурс трубопровода на основе максимально точно найденных геометрических параметров дефектов, входящих в определяющие расчетные уравнения, и моделей их роста (деградации).

Применяемые подходы к оценке надежности по принципу «слабейшего звена» и структурной надежности последовательно-соединенных элементов, которые традиционно используются при расчете трубопроводов, не учитывают особенностей объекта - трубопровода - как распределенной системы и в ряде случаев могут привести к ошибочным результатам.

Из-за отсутствия научно обоснованных методик анализа измерений дефектов трубы, получаемых с помощью новейших технологий внешней и внутренней дефектоскопии, они не поддаются однозначной трактовке и не дают информацию, необходимую для проведения расчетов оценки технического состояния, целостности и надежности только что проинспектированных объектов.

Используемые простейшие модели роста параметров дефектов не позволяют адекватно описать случайный рост параметров как отдельных дефектов, так и совокупного поведения всего множества дефектов на отдельных участках трубопроводов.

Существующие решения и перечисленные выше еще не решенные задачи не дают возможности проведения адекватных расчетов оценки целостности и надежности трубопроводных систем. Все это потребовало разработки новых подходов для оценки целостности и надежности трубопроводных систем и определило цель настоящей работы.

Результаты работы носят универсальный характер и могут найти широкое применение в других сферах экономики страны, в том числе, в области безопасной эксплуатации разветвленной сети трубопроводного транспорта для топливно-энергетических ресурсов.

Цель работы: разработка, с системных позиций, комплексной методики оценки целостности и надежности трубопроводов с активно растущими дефектами типа «потеря металла» на основе использования результатов двух независимых (наружных или внутритрубных и верификационных) измерений.

Исходя из цели работы были поставлены и решены следующие задачи:

- построение комплекса детерминированных и стохастических моделей роста параметров единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным дефектоскопии;

- разработка метода оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанного на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта;

- описание совместного поведения множества активно растущих дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, с помощью Марковской модели процесса чистого рождения (МПЧР);

- разработка на основе МПЧР метода оценки целостности трубопровода через условную вероятность его отказа по критерию течи;

- построение алгоритма оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода на основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов;

- разработка комплексной методики статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающей конкретные условия проведения измерений и позволяющей более точно определять фактические размеры дефектов.

Объект исследования: процесс деградации трубопроводной системы с активно растущими дефектами.

Предмет исследования: методология оценки целостности и надежности прямолинейных участков трубопроводных систем.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы механики трубопроводов, теории надежности, теории вероятности и математической статистики, Марковских процессов, статистического моделирования (Монте-Карло), системного анализа.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждается полнотой и корректностью исходных посылок, теоретическим обоснованием, базирующимся на использовании строгого математического аппарата, сопоставлением оригинальных результатов с результатами, полученными с помощью метода Монте-Карло, обсуждением результатов на Всероссийских и международных конференциях, положительными отзывами рецензентов на опубликованные работы, использованием другими исследователями результатов данной работы при постановке своих задач исследования.

Научная новизна.

1. Впервые построен комплекс детерминированных и стохастических моделей роста параметров (длины, глубины и ширины) единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным внешней или внутритрубной инспекции.

2. Создан новый метод оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанный на

использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта.

3. Впервые получено решение задачи описания совместного поведения множества активно растущих коррозионных дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, на основе Марковского процесса чистого рождения (МПЧР).

4. Разработан на основе МПЧР метод оценки надежности участка трубопровода по критерию течи по данным о расположенном на нем множестве дефектов.

5. На основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов построен алгоритм оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода.

6. Разработана методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающая конкретные условия проведения измерений и позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработана комплексная методика оценки вероятности отказа, надежности и оптимизации ремонтов трубопроводов на основе результатов внешней или внутритрубной инспекции, позволившая восполнить существовавший пробел в знаниях по оценке надежности и целостности трубопроводных систем с активно растущими дефектами. Методика может быть использовала для различных сложных технических систем, имеющих в своем составе емкости. Это позволит значительно повысить безотказность работы многих видов машин и оборудования, применяемых в различных областях техники и технологии.

Примерами практического использования разработанной методики являются выполненные расчеты оценки надежности ряда действующих трубопроводов с дефектами, принадлежащих различным государственным и частным трубопроводным компаниям. Результаты диссертационной работы использованы ЗАО НПО «Спектр» для проведения сравнительного анализа точности определения параметров дефектов на реальном участке трубопровода. Методика рекомендована к использованию в отделе обработки информации и в лаборатории оценки ЗАО НПО «СПЕЦНЕФТЕГАЗ» для сравнительного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии, что подтверждено актом внедрения.

Основные результаты, выдвигаемые на защиту:

- комплекс детерминированных и стохастических моделей роста параметров единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным дефектоскопии;

- метод оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанный на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта;

- модель описания совместного поведения множества активно растущих дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, с помощью Марковского процесса чистого рождения (МПЧР);

- метод оценки надежности трубопровода через условную вероятность его отказа по критерию течи на основе МПЧР;

- алгоритм оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода на основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов;

- комплексная методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающая конкретные условия проведения измерений и позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем диссертации 172 страницы, включая 26 рисунков, 13 таблиц, 199 литературных источников (из них 69 иностранных).

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертации, были представлены на 8 Всероссийских и 8 международных конференциях, посвященных проблемам обеспечения промышленной безопасности эксплуатации трубопроводных систем.

Разработанная методика апробирована: 1) на реальном трубопроводе при проведении статистического анализа дефектов типа «коррозия» (по заказу ЗАО НПО «Спектр»); 2) при расчете прочности и вероятности отказа ряда реальных трубопроводов (использовалась ЗАО «ВЕКТ»).

Публикации. По теме диссертации имеется 21 публикация, основными из которых являются 2 статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК (выполнены без соавторов); 2 статьи в иностранном периодическом научном издании; 7 статей в трудах Всероссийских и международных конференций.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются основные цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрено общее состояние вопроса и представлен аналитический обзор работ, освещающих проблемы оценки целостности и надежности магистральных трубопроводов с активно растущими дефектами, типы отказов, классификацию дефектов, математические модели, описывающие кинетику коррозионного процесса, существующие методы расчетов трубопроводов на прочность, надежность и их недостатки. Сформулирована постановка задачи исследований.

Во второй главе представлена методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений несовершенств тонкостенных трубчатых элементов при отсутствии систематической погрешности, учитывающая конкретные условия проведения измерений и

позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов. Все рассуждения проведены на примере глубин дефектов. Рассмотрена модель измерения вида:

4=4+4,» (1)

где ¿¡, и ¿¡, I, - соответственно значения неизвестных истинных и

измеренных размеров глубины, ширины и длины ( - го дефекта, г = 1, А/", а > ' " случайные погрешности измерений. По результатам основной

дефектоскопии и последующих верификационных измерений параметров дефектов находится разность измеренного и «истинного» значений параметров. Для этой выборки значений случайной погрешности измерений /=1, N строится гистограмма, аппроксимируемая гауссовским распределением со

— л 2

средним значением ^ и выборочной дисперсией , являющимися оптимальными точечными оценками математического ожидания т^ и

дисперсии о^ соответственно. Для них формируются с заданной доверительной вероятностью Рс соответствующие интервальные оценки:

+ (2),- (3)

где значения 8, <5^, 5г - функции доверительной вероятности.

Методика построения оптимальной оценки любого параметра дефекта при известных измеренных значениях двух других его размеров основана на использовании корреляционных связей между глубиной, шириной и длиной дефекта, выявляемых на ограниченном множестве дефектов, подвергшихся верификации. Получены выражения для оптимальной оценки глубины дефекта:

и остаточной дисперсии:

<А г*>'Гы , (5)

1 -г1 _ ^

гл, гл„, гы, - коэффициенты корреляции, (1, 1 - средние значения глубины,

"2

длины, ширины дефектов, Ба, , Б» - соответственно их выборочные дисперсии.

Повышение точности измерения параметров дефекта достигается за счет совместного использования измерения параметра дефекта с1 с дисперсией ошибки этого измерения о^и оптимальной оценки глубины дефекта ¿¡ф с

дисперсией погрешности ее оценивания о^ .

Окончательная несмещенная оценка истинной глубины дефекта ¡Л представляется как функция двух переменных с! и с!ор1 :

. о?-

(6)

а дисперсия погрешности ее измерения равна:

сг2 -ст2

попадает с заданной доверительной вероятностью уЗ • 100% в интервал:

л 2

n-Sd ? л-Sd

2--> (8)

Лгг,а/2 Лп-}-а/2

n = N~X a—\-ji, 2«;« - функция определяется по таблице квантилей.

Предлагаемая методика положена в основу определения оценок истинных значений параметров дефектов.

В третьей главе рассмотрено построение моделей коррозионного износа, позволяющих адекватно описать как случайный рост параметров отдельных дефектов, так и совокупное поведение всего множества дефектов на отдельных участках трубопроводов на основе фактических данных внутритрубной дефектоскопии. Предложено два способа нахождения прогнозных оценок параметров роста для единичных и множественных коррозионных дефектов.

В первом случае (для единичных дефектов) получены оценки функции плотности распределения вероятностей (ФПВ) глубины коррозии, являющейся в свою очередь, функцией случайных величин (СВ) - начальной глубины коррозии, параметров уравнения скорости коррозии и времени эксплуатации трубопровода. Коррозионный рост параметра дефекта а описывается

дифференциальным уравнением: ~ (') > (9)

где a(t) - некоторая функция независимой переменной t, принимающая в точке t=tQ заданное начальное значение a(t^=ag, К, п - некоторые эмпирические коэффициенты, численные значения которых получаются по данным наблюдений натурных, лабораторных экспериментов или анализа результатов внутритрубной дефектоскопии (ВТД).

Задача сводится к определению ФПВ глубины коррозии a(t) как функции аа. В случае, когда a(t) взаимно однозначна, ФПВ для a(t) в любой момент

времени t е [/0,Г) определяется из выражения: /[a(i)j=/{аь [û(0]} Jjj^ ■

Если a(t) не является взаимно однозначной, то интервал изменения переменной аа делится на интервалы, в которых эта функция будет взаимно однозначной. Рассмотрены варианты построения ФПВ в зависимости от вида

(10)

входящих в уравнение (I) параметров К, п и начальной глубины дефекта а0 для a(t) - линейной и нелинейной относительно аргумента ао (см. табл. 1).

Например, для варианта 1 преобразование а0 в aft) описывается линейным

оператором: а(0 = <2,0ехр[/:(г-г0)]) (И)

а ФПВ для aft) имеет вид:

Таблица 1.

Вид функц. <3(0 Вариант Распределение начальной глубины дефекта а('о)=яо(СВ) Параметры, входящие в ур-е (1)

К n

Линейная 1 экспоненциальное /(ао) = ?-«р(-Ч). «0 Флотах]. -1 - известный параметр распределения const 1

2 логнормал /Оо)-—1--вР где Ь и с?- известные пара ьное {lna0 -bf 2d2 метры распрсде; ения const 1

3 произвольное const 1

Не линей ная 4 произвольное const n<0

5 произвольное const 0<п<1, n> 1

6 произвольное const const

7 произвольное CB CB

В совокупности, рассмотренные в таблице 1 варианты позволяют описать с использованием уравнения (9) и соотношения (10) большинство встречающихся на практике случаев развития коррозии одиночных дефектов.

Во втором случае построена стохастическая модель активного роста множества коррозионных дефектов в трубопроводной системе, основанная на использовании внутритрубных и верификационных измерений. Процесс роста глубин дефектов представлен как Марковский процесс чистого рождения (МПЧР). Толщина стенки трубы разбивается на М непересекающихся интервалов (г=1,...,М). Глубина дефекта в фиксированный момент времени Т является случайной величиной ¿(Т), принимающей значения из интервала (О;?], где t - толщина стенки трубы. Предполагается, что рост глубины дефекта не подвержен резким, случайным скачкам, и между дефектами не существует взаимодействия. Метод применим, когда глубины дефекта распределены по всем возможным состояниям, включая состояние отказа.

Поскольку глубины дефектов со временем могут только увеличиваться, то данный процесс с дискретным числом состояний и непрерывным временем описывается системой дифференциальных уравнений (СДУ):

Шт)_

от

ш.

сГГ

—Щт)

^-гЫТ)~ЩТ), 1=2,..,М,

где /•(Г) - вероятаость нахождения глубины дефекта в ¡'-ом состоянии в момент Т, ^ - интенсивность перехода процесса из /-го в (г'+1)-ое состояние. Если глубины дефектов при Т-О (например, в момент инспекции/диагностики) расположены в первых ¿-интервалах (к<М), то начальные условия задаются как:

(14)

где и* (0) - число дефектов, глубина которых в момент времени Т~0 попала в /'ый интервал, А'* (0) - общее число дефектов. Решение СДУ (13) при начальных условиях (14) осуществляется последовательно и имеет вид:

И

(15)

где

Ян =й

Л, • •

/-1

(16)

<н

¡-1

. 1=1

Если при комплексном внутритрубном обследовании в момент Т= Тх (выявлено ^У(Г) дефектов и замерены их глубины, то вероятности (частоты) Р;(Т) нахождения дефектов в каждом из интервалов равны:

Щ) щу

(17)

где п, (Т) - число дефектов, глубины которых в момент времени Г попали в /-ый интервал. Неизвестные интенсивности перехода Л1, с учетом формулы (17), определяются при последовательном решении системы (13) из уравнений:

(18)

Разработанная эмпирическая Марковская модель позволяет для любого момента времени определять вероятность нахождения параметров дефектов в

определенном состоянии и интенсивность их перехода из одного состояния в последующее. •

Проверка адекватности модели проведена независимым методом описания роста множества дефектов с помощью комбинации метода моделирования Монте-Карло с дифференциальным уравнением (9).

Применение обеих моделей к росту глубины дефекта показано на примере модели участка реального трубопровода с параметрами: длина Ь - 10 км, толщина стенки Г - 12.2 мм, проектный срок службы Тр = 20 лет.

В начальный момент времени Г=0, соответствующий моменту начала эксплуатации трубы, принято, что все дефекты мелкие (меньше 10% толщины стенки трубы) и распределены по длине трубы равномерно, а их глубины подчиняются логнормальному распределению. Методом Монте-Карло смоделировано 2000 глубин дефектов. Начальное распределение глубин по толщине стенки трубы определяется по формуле (14). Интервал [0; 0.8/] разбит на 8 интервалов (состояний) с шагом й=1 мм. Последний - критический, в данном случае, девятый интервал - [0.8/; /].

Для описания процесса роста глубины дефекта используется решение ДУ (9) при п= 1. Каждому дефекту придается своя скорость роста через коэффициент К в ДУ (9), который считается равномерно распределенной случайной величиной с параметрами а=0 и Ъ=КШХ.

В примере ^¡Г^ =0.6778 и при Т> 0 для каждого дефекта получена соответствующая ему глубина, а из уравнений (15) - новое распределение глубин по толщине стенки трубы. Результаты расчета, приведенные в таблице 2, показали, что оба метода дают значения вероятностей Р1 (Т), которые хорошо согласуются. Несоответствие для 9-го состояния находится между 2% и 4.6%, МПЧР дает более консервативную оценку.

Таблица 2.

№ интервала Метод Марковского процесса чистого рождения Метод Монте Карло, комбинированный с дифференциальным уравнением роста параметра дефекта

/>(18) Р,{19) ^(20) ¿¡(18) Ж») да

1 0.1369 0.1226 0.1098 0.1445 0.1365 0.1290

2 0.0552 0.0495 0.0444 0.0565 0.0555 0.0560

3 0.0346 0.0311 0.0279 0.0395 0.0355 0.0285

4 0.0176 0.0158 0.0142 0.0230 0.0225 0.0250

5 0.0189 0.0170 0.0153 0.0145 0.0160 0.0175

6 0.0162 0.0146 0.0132 0.0135 0.0115 0.0095

7 0.0136 0.0122 0.0110 0.0155 0.0115 0.0110

8 0.0208 0.0188 0.0169 0.0245 0.0215 0.0165

9 0.6860 0.7182 0.7472 0.6685 0.6895 0.7070

Построенная модель впервые дала возможность найти вероятность нахождения всего множества глубин дефектов в некотором состоянии, вероятности их перехода из этого состояния в следующее, позволила

определить условную вероятность отказа участка трубы и на этой основе оценить ее целостность.

В четвертой главе разработаны два метода оценки надежности деградирующих трубопроводов.

Один метод основан на использовании построенной Марковской модели. Он реализуется через поведение всего множества дефектов, которые обнаружены на определенном участке трубопровода. В этом смысле метод превращает множество величин, описывающих рост параметров дефектов со временем, в случайный процесс, что учитывается при оценке надежности отдельных сегментов трубопровода.

Для практической оценки надежности трубопровода он разделяется на статистически однородные по отношению к процессу коррозии отрезки. Если трубопровод состоит из ЛГ статистически неоднородных сегментов, то надежность каждого из них оценивается при помощи формул (13) - (18), а всего трубопровода по формуле:

N N ( и Л

^ЬГО-^ЛФП > аз)

<■=1 1=1 ^ н у

где N - число сегментов, а сумма представляет собой условную вероятность отказа соответствующей части трубопровода.

Для рассмотренного выше примера на рис. 1 показано перемещение вероятностной массы во времени. Последнее состояние является состоянием отказа сегмента (оно закрашено черным цветом) и вероятностная масса, накопленная со временем в этом состоянии, дает условную вероятность отказа по критерию течи.

Рисунок 1 - Движение вероятностной массы (МГТЧР метод) для моментов времени Г= 6, 7 и 8 лет

Номер интервала 9 lb б - о

Второй метод основан на разложении функции распределения предельного состояния (ФПС) в ряд Г'рама-Шарлье-Эджворта (ГШЭ).

Этот комплексный метод двусторонней оценки надежности деградирующих трубопроводов использует два критерия потери целостности (разрыв и течь) трубопроводной системы: вследствие превышения глубиной коррозии (дефекта) заданного предельного значения толщины стенки трубы и выброса внутреннего давления как случайной величины за допустимый уровень.

Условия прочности трубопровода оцениваются по методикам ANSI/ASME B31G (базовой) и B31G модифицированной.

Согласно ВЗЮ предельное давление разрушения трубы (] =1, 2 номер методики) в зависимости от формы дефекта имеет вид:

1

ЩТ) Л 3/

1-МЭаг»

3/

для ^<20, 1л

(20)

для ^>20,

д Iх т

гп

/ГЛ2

где М=. 11+0.893 , I) - диаметр трубы; г - толщина стенки; ст - предел \ ГЯ у

текучести материала грубы; М - фактор Фолиаса; Г - время эксплуатации;

¿(Т) - глубина дефекта в момент времени Т; 1{Т) - длина дефекта в момент

времени Т.

По модифицированной методике ВЗЮ:

-ЛТ) л

2(<ту + 68.95 МРа)/

В

1-0.85-

1-0.85 ЛГ1 1

(21)

где

ЦТ)2

для ^<50

2 П[ 4 £>¥ £>/

М = 0.032^^-+3.3 для &

Е»

(22)

ФПС единичного поперечного сечения трубопровода имеет вид:

[/Ц-^(Г)

где к - параметр, имеющий смысл предупреждающего (тревожного) отказа, ^ =/, =£), Хз =/0, х4 =с/0, X;-сгу, х6-Рор - параметры случайной природы

с произвольными ФПВ. Соответственно, величины являются

случайными.

Для решения задачи оценки надежности произвольного сечения трубы в текущий момент времени функция распределения представлена рядом ГШЭ:

л~

. Центральные моменты 2-го, 3-

где Ф(г)= ("-¿=ехр -— ей; ф(г) = Ф(г), г _ ^, матожидание У^

в текущий момент времени Т. т^,)(Т)=1^у\х1=тх1,х2=тх2,...,х6=тхй;Т), среднеквадратическое отклонение (Г) = (Г), асимметрия У^:

5 = эксцесс Л&^-з!

го и 4-го порядка для получены с использованием линеаризации функций уО)

Ряд (23) позволяет в произвольный момент времени эксплуатации определить численное значение показателя надежности для произвольного поперечного сечения трубопровода с дефектом произвольных размеров при заданной ФПС (22).

Надежность /-ого элемента трубопровода при двух типах отказов по критериям течи и разрыва рассчитывается по формуле:

^■(Г)=1-Р^\Г)=1-{Рь}(Т,с() + ^{Т,^-Рь1{Т,а)Р'1(ТМ> (24) где Р^(Т) - вероятность отказа произвольного поперечного сечения трубопровода с дефектом определяемая как

т^р^п^р^-^^' (25)

= 0.

Вероятности отказа из-за разрыва Р^(с1,Т) и течи Р^(с1,Т) находятся

соответственно по формулам: (с1,Т) = (26)

п

со

р/{с1'т)= (27>

где /(Р^.Р?) - совместная плотность распределения для двух СВ - рабочего давления и давления разрыва сечения трубы с дефектом случайного размера, /(х) - ФПВ глубины дефекта, О - область интегрирования.

Проверка адекватности метода ГШЭ проведена независимым методом Монте-Карло (МК) с моделированием реализаций роста параметров дефекта при активной коррозии, изменяющихся во времени случайным образом и представляемых в виде:

1(Т) = 10+^С-{Т-Т0),

где Т0 - время инспекции/диагностики; /0 - начальные значения параметров (глубина, длина) дефектов, , \ж - соответственно

детерминированные или случайные радиальная и продольно-осевая скорости коррозии. ФПВ величин с1(Т) и 1(Т) находятся по ФПВ входящих в выражения (28) случайных величин.

На рис. 2 приведена оценка надежности реального трубопровода, полученная по методу МК, а на рис. 3 - кривая вероятности отказа ^(РО!7) по методикам ВЗЮ (график 1) и ВЗЮ модифицированной (график 2).

Разработанные методы позволяют дать адекватную оценку надежности трубопроводных систем как для наиболее опасного поперечного сечения (метод ПИЭ), так и для всего множества активно подрастающих дефектов (метод МПЧР).

функция времени эксплуатации трубы времени эксплуатации трубы (МК метод) (ГШЭ метод)

В пятой главе построен алгоритм, основанный на Марковской модели деградации трубопроводной системы и позволяющий оптимизировать время следующего осмотра/ремонта. Выбор оптимального периода, по истечении которого необходимо проводить профилактические и ремонтные работы, позволяет минимизировать затраты на их выполнение и при этом сохранить нормальное функционирование трубопровода.

Вводится функция суммарных затрат на содержание трубопровода в

исправном состоянии: 5(Тсг) = С0Рм(Г1Г)+-^—Сш, (29)

где Т^ - период, по истечении которого необходимо проводить профилактические и ремонтные работы, Тр - проектный срок эксплуатации трубопровода, Тг - среднее время проведения профилактических и ремонтных работ, Сщ - стоимость проведения инспекции/диагностики, С0 - стоимость последствий отказа, - условный вероятный ущерб от аварии в

случае, когда дефекты находятся в последнем (критическом) состоянии. Этот ущерб определяется по формуле, использующей Марковскую модель

деградации системы: ОД, (£) = 0>$>л/,ехр{-Д/„.} , (30)

м

где М - количество состояний, /лМ1 находятся по формулам (16), а интенсивности перехода вычисляются из уравнений (18).

Оптимальный период контроля и выполнения профилактических и ремонтных работ определяется как минимум функции затрат относительно Т№ \ 5-^-шш. Поскольку функция Б непрерывна и дифференцируема при любом

Тог

Т^ >0, то Тог находится из уравнения:

С,и -ехр{-Я/ог} =0.

„\l~iu ---х( ]-ог\ - (31)

(Тог +Тг) У=1

Оптимальное время следующей инспекции трубопровода, в зависимости

от отношения Сщ/Сд, показано на рис. 4. При стремлении С,и/О, к нулю

оптимальное время для следующей инспекции стремительно уменьшается.

При использовании разработанной С.А. Тимашевым двухуровневой

политики управления и ремонта механических систем величины 0.7/ и 0.8/

будут соответственно предупреждающим и тревожным сигналом. В этом

случае Тгт находится из уравнения:

Т м

т-+С0£//М_1>-Л,-•ехр{-А/сг}+С0£^.•ехр{-Я/а.}=0. (32)

{Тог+Тг) У-1 У=1

Полученное численное решение уравнения (32) позволяет определить

оптимальный период контроля и выполнения ремонтных и профилактических

работ. Результаты исследований показали, что введение дополнительного

уровня безопасности (0.7/) уменьшает время проведения очередной инспекции

до 0.5 года.

т. ,<*).

25^

Рисунок 4 - Оптимальное время для следующей инспекции в зависимости от отношения Сю! Со

0.2

1.0

А=Спд/С()

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАБОТЕ

Создана комплексная методика оценки целостности и надежности трубопроводов с активно растущими дефектами типа «потеря металла», важной отличительной особенностью которой является то, что она задумана и исполнена как системное исследование. Ее отдельные задачи связаны единым замыслом. Решение первой задачи является «входом» для решения второй задачи; решение второй задачи является «входом» для решения третьей задачи и т. д. В составе методики разработаны:

1. Методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающая конкретные условия проведения измерений и позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов.

2. Комплекс детерминированных и стохастических моделей роста параметров единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным дефектоскопии.

3. Модель, описывающая совместное поведение множества активно растущих дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, с помощью Марковского процесса чистого рождения (МПЧР).

4. Метод оценки надежности (целостности) трубопровода через условную вероятность отказа по критерию течи на основе МПЧР, позволяющую перейти к оценке риска эксплуатации трубопровода.

5. Метод оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанный на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта.

6. Алгоритм оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода на основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов.

Методика может быть использована для проведения достоверных расчетов остаточной прочности, остаточного ресурса, назначения оптимальных сроков следующей инспекции и плана ремонтов трубопроводов, ранжирования сегментов трубопровода по критерию риска на основе определения оценок истинных значений параметров дефектов, предлагаемых моделей их роста и методов оценки надежности.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Использование стохастических моделей роста единичных коррозионных дефектов при оценке надежности трубопроводных систем [Текст] / Л.В. Полуян // Вестник ЮУрГУ №33(166): серия «Машиностроение», вып. 14, 2009.-С. 26-33.

2. Методика повышения точности оценивания числа и размеров дефектов стенок трубчатых элементов конструкций [Текст] / Л.В. Полуян // Дефектоскопия, №11, 2009. - С. 84-93.

В других изданиях

3. Метод оценки надежности трубопроводов с активными коррозионными дефектами [Текст] / Л.В. Полуян, С.А. Тимашев // Неразрушающий контроль и диагностика: Материалы XVII Российской научно-технической конференции с международным участием, 5-11 сентября 2005 г., Екатеринбург. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2005. - С. 339.

4. Роль человеческого фактора при оценке целостности и надежности трубопроводов [Текст] / С.А. Тимашев, Л.В. Полуян, Ж.В. Юрчук // ж. Целостность трубопроводов. Т. 4, №1, Хьюстон, США, 2005. - С. 27-53.

(На англ. яз.).

5. Холистический подход к статистическому анализу результатов внутритрубной инспекции [Текст] / С.А. Тимашев, JI.B. Полуян // ж. Целостность трубопроводов. Т. 5, №1, Хьюстон, США, 2006. - С. 53-64. (На англ. яз.).

6. Целостность и безопасность трубопроводных систем [Текст] / JI.B. Полуян, С.А. Тимашев // Научно-промышленная политика и перспективы развития Урала и Сибири: Материалы Урало-Сибирской научно-практической конференции, 19-23 июня 2007 г., Екатеринбург. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2007. - С.187—196.

7. Безопасность и целостность трубопроводных систем [Текст] / Л.В. Полуян, С.А. Тимашев // Междисциплинарные исследования и проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности населения в современных условиях: Материалы ХП Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, 18 - 20 апреля 2007 г., Москва. Москва: Изд-во КУНА, 2008.-С. 159-166.

8. Марковская модель описания роста коррозионных дефектов и ее применение к оценке надежности трубопроводов по результатам инспекции и технического обслуживания [Текст] / С.А. Тимашев, М.Г. Малюкова, Л.В. Полуян, A.B. Бушинская // Труды межд. конф. по трубопроводам, 26-29 сентября 2008 г., Калгари, Альберта, Канада. Статья IPC2008-64546. (На англ. яз.).

9. Интернет-ориентированный метод оценки надежности прибрежных трубопроводов с растущими дефектами [Текст] / С.А. Тимашев, М.Г. Малюкова, Л.В. Полуян, A.B. Бушинская // Труды межд. конф. по трубопроводам, 26-29 сентября 2008 г., Калгари, Альберта, Канада. Статья IPC2008-64545. (На англ. яз.).

10. Стохастические модели роста единичных коррозионных дефектов трубопроводных систем [Текст] / Л.В. Полуян // Безопасность и живучесть технических систем: Материалы III Всероссийской конференции Безопасность и живучесть технических систем, 21-25 сентября 2009 г., Красноярск. Красноярск: Изд-во СО РАН, 2009. - С. 187-194.

11. Надежность трубопроводов с растущими коррозионными дефектами Марковского типа с использованием результатов инспекции и технического обслуживания [Текст] / Л.В. Полуян, A.B. Бушинская, М.Г. Малюкова, С.А. Тимашев // Труды межд. конф. ICOSSAR, Япония, 2009. Статья #ICOSSAR09-0156. (На англ. яз.).

12. Он-лайн метод оценки надежности трубопроводов с растущими дефектами [Текст] / Л.В. Полуян, A.B. Бушинская, М.Г. Малюкова, С.А. Тимашев // Труды межд. конф. ICOSSAR, Япония, 2009. Статья #ICOSSAR09-0155. (На англ. яз.).

ПОЛУЯН Людмила Владимировна

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ ЦЕЛОСТНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ С АКТИВНО РАСТУЩИМИ ДЕФЕКТАМИ

Специальность 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 13.11.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Тайме. Усл.печ. л. 1,0. Усл. кр. -отг. 1,0. Уч. -изд. л. 0,8. Тираж 100 экз. Заказ № 568.

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул.К.Маркса, 12

ПРЕДИСЛОВИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Существующие подходы и методы оценки целостности трубопроводных систем с активно растущими дефектами.

1.2 Существующие пробелы знаний и нерешенные задачи.

1.3 Цели и задачи исследования.

2 СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕОМЕТРИИ КОРРОЗИОННЫХ ДЕФЕКТОВ ТРУБОПРОВОДОВ.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Алгоритм оценки реальной точности ОИИ при измерении параметров дефектов.

2.3 Методика повышения точности оценивания размеров дефектов тонкостенных трубчатых элементов.

2.4 Выводы к главе.

3 ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ И СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РОСТА КОРРОЗИИ.

3.1 Предварительные замечания и постановка задачи.

3.2 Детерминированная модель роста коррозии.

3.3 Стохастическая модель роста коррозионного дефекта с учетом эволюции во времени размера дефекта как случайной величины.

3.4 Модель роста коррозионных дефектов как Марковский процесс чистого рождения (МПЧР).

3.5 Алгоритм расчета вероятностей пребывания глубин дефектов в заданных состояниях с использованием Марковских процессов.

3.6 Выводы к главе.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗОВ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ДЕГРАДИРУЮЩИХ ВО ВРЕМЕНИ.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Оценка надежности трубопроводов при одновременном учете нескольких критериев отказов.

4.3 Алгоритм оценки надежности поперечного сечения трубопровода с дефектом произвольных размеров.

4.4 Надежность трубопровода как распределенной системы.

4.5 Метод оценки надежности трубопровода на основе Марковской модели процесса чистого рождения.

4.6 Выводы к главе.

5. ОПТИМИЗАЦИЯ ВНУТРИТРУБНОЙ ИНСПЕКЦИИ И РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА ПО КРИТЕРИЮ РИСКА.

5.1 Постановка задачи.

5.2 Оптимальный период контроля и выполнения профилактических и ремонтных работ.

5.3 Выводы к главе.

Данная работа выполнена в рамках планов 2000-2007 гг. бюджетных научно-исследовательских работ Научно-инженерного Центра «Надежность и ресурс больших систем и машин» УрО РАН, утвержденных Отделением энергетики, механики и процессов управления РАН.

ВВЕДЕНИЕ

Трубопроводные системы широко используются в большинстве типов машин, оборудования, в отдельных типах аппаратуры различного назначения и в других сферах, в частности, они составляют значительную часть в летательных аппаратах, двигателях, энергоустановках различного назначения, робототехнических системах. Надежность работы такого типа машин и оборудования энерготехнологического назначения в значительной мере определяется прочностью и эксплуатационной надежностью их трубопроводных систем.

Для адекватной оценки промышленной безопасности трубопроводных систем необходимо уметь определять реальную надежность и остаточный ресурс трубопровода на основе максимально точно найденных геометрических параметров дефектов, входящих в определяющие расчетные уравнения, и моделей их роста (деградации).

Применяемые подходы к оценке надежности по принципу «слабейшего звена» и структурной надежности последовательно-соединенных элементов, которые традиционно используются при расчете трубопроводов, не учитывают особенностей объекта — трубопровода — как распределенной системы и в ряде случаев могут привести к ошибочным результатам.

Из-за отсутствия научно обоснованных методик анализа измерений дефектов трубы, получаемых с помощью новейших технологий внешней и внутренней дефектоскопии, они не поддаются однозначной трактовке и не дают информацию, необходимую для проведения расчетов оценки технического состояния, целостности и надежности только что проинспектированных объектов.

Используемые простейшие модели роста параметров дефектов не позволяют адекватно описать случайный рост параметров как отдельных дефектов, так и совокупного поведения всего множества дефектов на отдельных участках трубопроводов.

Существующие решения и перечисленные выше еще не решенные задачи не дают возможности проведения адекватных расчетов оценки целостности и надежности трубопроводных систем. Все это потребовало разработки новых подходов для оценки целостности и надежности трубопроводных систем и определило цель настоящей работы. Результаты работы носят универсальный характер и могут найти широкое применение в других сферах экономики страны, в том числе, в области безопасной эксплуатации разветвленной сети трубопроводного транспорта для топливно-энергетических ресурсов.

Понятие целостности стало одним из основных понятий в проблеме остаточного ресурса и безопасности сложных технических систем, имеющих в своем составе емкости (трубопроводы, сосуды высокого давлении и т.п.). К таким потенциально опасным объектам относятся системы, содержащие трубопроводы для перекачки нефти, широких фракций легких углеводородов, газа, нефтепродуктов, разнообразные сосуды высокого давления (например, газгольдеры), баллоны со сжатым воздухом или другими газами, а также сосуды, содержащие вредные и ядовитые вещества при повышенном и нормальном давлении.

Отличительной чертой целостности как предельного состояния является то, что в ее основе лежат геометрические соотношения и параметры - толщина стенки, диаметр трубы или сосуда, размеры дефекта (глубина, длина, ширина, площадь и объем), а также скорость изменения этих параметров во времени от действия разнообразных внешних факторов.

При решении задач оценки надежности и остаточного ресурса таких систем на первый план выдвигаются методы точного определения всех геометрических параметров, входящих в определяющие уравнения. Задача усложняется тем, что эти измерения должны проводиться, как правило, без остановки функционирования опасных производственных объектов (ОПО).

Для обеспечения таких технологий используются различные методы мониторинга и дискретного неразрушающего контроля и диагностики. Обычно они разрабатываются применительно к той или иной конструкции трубопровода или сосуда и должны учитывать особенности эксплуатации системы и стоимость проведения мониторинга/диагностики.

Важной особенностью сложившейся ситуации является то, что наблюдаемое бурное развитие технологии внутритрубного диагностирования дефектов (вызванное повсеместным принятием законов об обязательной проверке трубопроводов с помощью внешней или внутритрубной инспекции) не сопровождается научно обоснованными методиками анализа получаемых с помощью этой новейшей технологии результатов. В частности, не имеют должного научного обоснования методы калибровки внутритрубных магнитных дефектоскопов и внешних лазерных измерителей волнистости (шероховатости). Поэтому многие получаемые результаты не поддаются однозначной трактовке и оставляют открытым вопросы остаточного ресурса и целостности только что проинспектированных объектов.

Для решения вышеперечисленных проблем требуется своевременная реконструкция и модернизация наиболее критических участков эксплуатирующихся трубопроводных систем. Основными задачами, возникающими при проведении реконструкции и модернизации, являются: адекватная оценка технического состояния трубопроводов; анализ безопасности их эксплуатации; ранжирование участков трубопроводов по срокам их ремонта или замены; назначение для каждого участка максимального безопасного давления в предремонтный период.

Точность ранжирования по степени опасности участков протяженной трубопроводной системы зависит, прежде всего, от адекватности оценки фактической прочности каждого ее участка, с учетом его реального технического состояния и индивидуальных особенностей конструкции. В свою очередь, адекватность этих оценок определяется возможностями расчетного математического аппарата, применяемого при анализе напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопроводной системы (как всей трубопроводной конструкции в целом, так и каждого из составляющих ее элементов) при действии всех эксплуатационных (нормативных и ненормативных) и аварийных нагрузок.

Изложенное выше позволяет следующим образом сформулировать цели и задачи данного исследования.

Цель работы: разработка, с системных позиций, комплексной методики оценки целостности и надежности трубопроводов с активно растущими дефектами типа «потеря металла» на основе использования результатов двух независимых (наружных или внутритрубных и верификационных) измерений.

Исходя из цели работы были поставлены и решены следующие задачи: - построение комплекса детерминированных и стохастических моделей роста параметров единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным дефектоскопии;

- разработка метода оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанного на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта;

- описание совместного поведения множества активно растущих дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, с помощью Марковской модели процесса чистого рождения (МПЧР);

- разработка на основе МПЧР метода оценки целостности трубопровода через условную вероятность его отказа по критерию течи;

- построение алгоритма оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода на основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов;

- разработка комплексной методики статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающей конкретные условия проведения измерений и позволяющей более точно определять фактические размеры дефектов.

Объект исследования: процесс деградации трубопроводной системы с активно растущими дефектами.

Предмет исследования: методология оценки целостности и надежности прямолинейных участков трубопроводных систем.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы механики трубопроводов, теории надежности, теории вероятности и математической статистики, Марковских процессов, статистического моделирования (Монте-Карло), системного анализа.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждается полнотой и корректностью исходных посылок, теоретическим обоснованием, базирующимся на использовании строгого математического аппарата, сопоставлением оригинальных результатов с результатами, полученными с помощью метода Монте-Карло, обсуждением результатов на Всероссийских и международных конференциях, положительными отзывами рецензентов на опубликованные работы, использованием другими исследователями результатов данной работы при постановке своих задач исследования.

Научная новизна.

1. Впервые построен комплекс детерминированных и стохастических моделей роста параметров (длины, глубины и ширины) единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным внешней или внутритрубной инспекции.

2. Создан новый метод оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанный на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта.

3. Впервые получено решение задачи описания совместного поведения множества активно растущих коррозионных дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, на основе Марковского процесса чистого рождения (МПЧР).

4. Разработан на основе МПЧР метод оценки надежности участка трубопровода по критерию течи по данным о расположенном на нем множестве дефектов.

5. На основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов построен алгоритм оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода.

6. Разработана методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающая конкретные условия проведения измерений и позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

7. Разработана комплексная методика оценки вероятности отказа, надежности и оптимизации ремонтов трубопроводов на основе результатов внешней или внутритрубной инспекции, позволившая восполнить существовавший пробел в знаниях по оценке надежности и целостности трубопроводных систем с активно растущими дефектами. Методика может быть использована для различных сложных технических систем, имеющих в своем составе емкости. Это позволит значительно повысить безотказность работы многих видов машин и оборудования, применяемых в различных областях техники и технологии.

8. Примерами практического использования разработанной методики являются выполненные расчеты оценки надежности ряда действующих трубопроводов с дефектами, принадлежащих различным государственным и частным трубопроводным компаниям. Результаты диссертационной работы использованы ЗАО НПО «Спектр» для проведения сравнительного анализа точности определения параметров дефектов на реальном участке трубопровода. Методика рекомендована к использованию в отделе обработки информации и в лаборатории оценки ЗАО НПО «СПЕЦНЕФТЕГАЗ» для сравнительного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии, что подтверждено актом внедрения.

Основные результаты, выдвигаемые на защиту:

- комплекс детерминированных и стохастических моделей роста параметров единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным дефектоскопии;

- метод оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанный на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта;

- модель описания совместного поведения множества активно растущих дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, с помощью Марковского процесса чистого рождения (МПЧР);

- метод оценки надежности трубопровода через условную вероятность его отказа по критерию течи на основе МПЧР;

- алгоритм оптимизации времени следующего осмотра/ремонта трубопровода на основе Марковской модели роста параметров коррозионных дефектов;

- комплексная методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающая конкретные условия проведения измерений и позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем диссертации 172 страницы, включая 26 рисунков, 13 таблиц, список литературы - 199 источников (из них 68 - иностранных).

Результаты работы носят универсальный характер и могут найти широкое применение при оценке надежности эксплуатации трубопроводных систем, широко использующихся в большинстве типов машин, оборудования, аппаратуры различного назначения и в других сферах, в частности, они составляют значительную часть в летательных аппаратах, двигателях, энергоустановках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создана комплексная методика оценки целостности и надежности трубопроводных систем с активно растущими дефектами типа «потеря металла», важной отличительной особенностью которой является то, что она задумана и исполнена как системное исследование. Ее отдельные задачи связаны единым замыслом. Решение первой задачи является «входом» для решения второй задачи; решение второй задачи является «входом» для решения третьей задачи и т. д.

В составе методики разработаны:

1. Методика статистического анализа результатов полевых и верификационных измерений геометрических несовершенств тонкостенных трубчатых элементов, учитывающая конкретные условия проведения измерений и позволяющая более точно определять фактические размеры дефектов.

2. Комплекс детерминированных и стохастических моделей роста параметров единичных коррозионных дефектов стенки трубы по фактическим данным дефектоскопии.

3. Феноменологическая Марковская модель для стохастического описания совместного поведения параметров множества активно растущих коррозионных дефектов, обнаруженных на конкретном участке трубопровода, на основе использования внешних или внутритрубных и верификационных измерений.

4. Метод оценки надежности (целостности) трубопровода через условную вероятность отказа по критерию течи на основе МПЧР, позволяющую перейти к оценке риска эксплуатации трубопровода.

5. Метод оценки надежности отдельного дефектного сечения трубопровода по критериям разрыва и течи, основанный на использовании разложения функции распределения предельного состояния в ряд Грама-Шарлье-Эджворта.

6. Алгоритм оптимизации времени следующей инспекции/ремонта, основанный на Марковской модели деградации трубопровода и риск-анализе.

Методика может быть использована для проведения достоверных расчетов остаточной прочности, остаточного ресурса, назначения оптимальных сроков следующей инспекции и плана ремонтов трубопроводов, ранжирования сегментов трубопровода по критерию риска на основе определения оценок истинных значений параметров дефектов, предлагаемых моделей их роста и методов оценки надежности.

1. Аварии и несчастные случаи в нефтяной и газовой промышленности России Текст. / ЮА. Дадонов, В.Я. Кершенбаума; Ред. Ю.А. Дадонов. М.: Технонефтегаз, 2001. - 201 с.

2. Айбиндер, А.Б. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость Текст. / А.Б. Айбиндер, А.Г. Камерштейн. М.: Недра, 1978. -217 с.

3. Алероев, Б.С. Экспериментальные исследования коррозионного процесса во времени для трубных сталей 17Г1С и Х-70 Текст. / Б.С. Алероев // Нефтяная и газовая промышленность. 2004. - №2. - С. 1-4.

4. Аликин, В.Н. Оценка механической надежности магистральных трубопроводов Текст. / В.Н. Аликин, А.И. Ефимов, И.Е. Литвин // Динамика и прочность машин. 2000. - № 1. - С. 25-30.

5. Алимов, С.В. Оценка технического состояния и определение сроков безопасной эксплуатации трубопроводов Текст. / С.В. Алимов, Б.Н. Антипов, А.В. Захаров [и др.] // Газовая промышленность. 2009. - № 1. -С. 60-61.

6. Антипьев, В.Н. Методы определения остаточного ресурса нефтепроводов Текст. / В.Н. Антипьев, В.М. Стояков, В.Н. Чепурский [и др.]. -М.: ТрансПресс, 1995.-48 с.

7. Бауэр, А.И. Прогрессивные методы диагностирования и оценки технического состояния трубопроводов Текст. / А.И. Бауэр // Газовая промышленность. 2008. -№ 7. - С.51-53.

8. Бендат, Дж. Прикладной анализ случайных данных Текст. / Дж. Бендат, А. Пирсол. М.: Мир, 1989. - 354 с.

9. Берман, А.Ф. Деградация механических систем Текст. / А.Ф. Берман. Новосибирск: Наука, 1998. - 320 с.

10. Механика материалов и конструкций Текст. / B.JI. Благонадежин и др.; Ред. Ю.А.Окопный. М.: Изд-во МЭИ, 1994. - 307 с.

11. Бокс, Дж. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. Выпуск 1 Текст. / Дж. Бокс, Г. Дженкинс; пер. A.JI. Левшина; Ред. В.Ф. Писаренко. М.: Мир, 1974. - 406 с.

12. Болотин, В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций Текст. / В.В. Болотин. М: Машиностроение, 1988. - 240 с.

13. Болотин, В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций Текст. / В.В. Болотин. М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

14. Бородавкин, П.П. Подземные магистральные трубопроводы Текст. / П.П. Бородавкин. М.: Недра, 1982. - 384 с.

15. Бородавкин, П.П. Прочность магистральных трубопроводов Текст. / П.П. Бородавкин, A.M. Синюков. М.: Недра, 1984. - 245 с.

16. Велиюлин, И.И. Совершенствование методов ремонта газопроводов Текст. / И.И. Велиюлин. М.: Нефть и газ., 1997. - 223 с.

17. Вентцель, Е.С. Теория случайных процессов и её инженерные приложения Текст. / Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1991. - 384 с.

18. Гаденин, М.М. Условия существования знакопеременного неупругого деформирования при малоцикловом нагружении Текст. / М.М. Гаденин, Н.А. Махутов, О.Ф. Чернявский [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2008. - №5. - С. 53-63.

19. Галлямов, А.К. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики Текст. / А.К. Галлямов, К.В. Черняев, A.M. Шаммазов. Уфа.: Изд-во УГНТУ, 1998. -600 с.

20. Герштейн, М.С. Динамика магистральных трубопроводов Текст. / М.С. Герштейн. М.: Недра, 1992. - 283 с.

21. Гнеденко, Б.В. Теория вероятностей Текст. / Б.В. Гнеденко. М.: Наука, 1988.-448 с.

22. Гнеденко, Б.В. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ Текст. / Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьев. -М.: Наука, 1965. 524 с.

23. Голубятников, В.П. Фрактальная модель электропроводности нефтенасыщенных сред Текст. / В.П. Голубятников, Н.П. Запивалов, Г.И. Смирнов, В.И. Харитонов // Сиб. журн. индустр. матем. 1999. - №2(2). -С. 36-41.

24. Голубятников, В.П. Метод фрактального моделирования сейсморазведки нефтенасыщенных систем Текст. / В.П. Голубятников, Н.П. Запивалов, Г.И. Смирнов, В.И. Харитонов // Сиб. журн. индустр. матем., 1999.-№2(1).-С. 41-46.

25. Гольденберг, И.З. Математическая модель местного коррозионного изнашивания трубопроводов, транспортирующих естественные электролиты. Коррозия и защита металлов. Текст. / И.З. Гольденберг. Калининград: Изд-во Калининградского ун-та, 1983. -С. 77-84.

26. ГОСТ 27.302-86. Надежность в технике. Методы определения допускаемого отклонения параметра технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса составных частей агрегатов машин.

27. ГОСТ 27.503-81. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности.

28. Громов, Н.И. Математическая модель коррозионного процесса трубной стали Текст. / Н.И. Громов, В.Ф. Храмихина, С.И. Жегалов // Информнефтегазстрой. 1979. - №7. - С. 11-14.

29. Гумеров, А.Г. Старение труб газопровода Текст. / А.Г. Гумеров, Р.С. Зайнуллин, К.М. Ямалеев, А.В. Росляков. М.: Недра, 1995. - 218 с.

30. Ефимов, С.В. Результаты диагностики КРН на магистральных газопроводах в процессе переизоляции Текст. / С.В. Ефимов, А.В. Миронов, И.В. Лисин [и др.] // Газовая промышленность. 2008. - № 10. - С. 28-30.

31. Захаров, М.Н. Прочность сосудов и трубопроводов с дефектами стенок в нефтегазовых производствах Текст. / М.Н. Захаров, В.А. Лукьянов. М.: ГУЛ Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000. -216 с.

32. Иванов, В.А. Исследование характера разрушений и рекомендации по повышению надежности контроля газопроводов Западной Сибири Текст. / В.А. Иванов, А.В. Конев // Нефть и газ. 1997. - № 2. -С. 54-59.

33. Иванцов, О.М. О технологии ремонта трубопроводов Текст. / О.М. Иванцов, Б.И. Мирошниченко, Л. А. Палей // Энергетика и промышленность России. 1996. - №19. - С. 10-25.

34. Иванцов, О.М. Сопоставление методик расчета магистральных трубопроводов по нормам России, США, Канады и европейский стран Текст. / О.М. Иванцов, В.В. Харионовский, В.П. Черний. М.: ИРЦ Газпром, 1997. - 51 с.

35. Иванцов, О.М., Надежность магистральных трубопроводов Текст. / О.М. Иванцов, В.И. Харитонов. -М.: Недра, 1978. 217 с.

36. Ионин, Д.А. Современные методы диагностики магистральных газопроводов Текст. / Д.А. Ионин, Е.И. Яковлев. Д.: Недра, 1987. - 232 с.

37. Канайкин, В.А. Мониторинг стресс-коррозионной дефектности МГ по данным многократных внутритрубных инспекций Текст. / В.А. Канайкин, В.Н. Дедешко, Д.П. Варламов, М.Н. Мосягин // Газовая промышленность. 2008. - № 6. - С. 75-76.

38. Канайкин, В.А. Комплексная диагностика — основа обеспечения безопасности МГ Текст. / В.А. Канайкин, В.Ф. Чабуркин // Газовая промышленность. 2009, - №8, - С. 20-23.

39. Надежность и проектирование систем Текст. / К. Капур, JI. Ламберсон; Пер. Е.Г. Коваленко; Ред. И.А. Ушакова. М.: Мир, 1980. -604 с.

40. Коваленко, И.Н. Методы расчета высоконадежных систем Текст. / И.Н. Коваленко, Н.Ю. Кузнецов. М.: Радио и связь, 1988. - 176 с.

41. Коллакот, Р. Диагностика повреждений Текст. / Р. Коллакот; под.ред. П.Г. Бабаевского. М.: Мир, 1989. - 512 с.

42. Критерии прочности и расчет механической надежности конструкций Текст. / В.Н. Аликин, П.В. Анохин, Г.Л. Колмогоров, И.Е. Литвин. Пермь.: ПГТУ, 1999. - 158 с.

43. Крылов, Г.В. Управление эксплуатацией трубопроводных магистралей Текст. / Г.В. Крылов, Е.И. Яковлев, С.А. Тимашев,

44. B.М. Макаров. Свердловск: Уральский рабочий, 1990. - 290 с.

45. Лемешко, Б.Ю. К оцениванию параметров надежности по цензурированным выборкам Текст. / Б.Ю. Лемешко, С.Я. Гильдебрант,

46. С.Н.Постовалов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2001. — №67(1).-С. 52-64.

47. Крамер, Г. Математические методы статистики Текст. / Г. Крамер; под ред. А.Н. Колмогорова. М.: Мир, 1975. - 648 с.

48. Лемешко, Б.Ю. Об ошибках и неверных действиях, совершаемых при использовании критериев согласия типа выборе интервалов в критериях согласия типа х Текст. / Б.Ю. Лемешко, Е.В. Чимитова // Измерительная техника. 2002. - № 6. - С. 5-11.

49. Лемешко, Б.Ю. Проверка гипотез о математических ожиданиях и дисперсиях в задачах метрологии и контроля качества при вероятностных законах, отличающихся от нормального Текст. / Б.Ю. Лемешко, С.С. Помадин // Метрология. 2004. -№3. - С. 3-15.

50. Лемешко, Б.Ю. Сравнительный анализ критериев проверки отклонения распределения от нормального закона Текст. / Б.Ю. Лемешко, С.Б. Лемешко // Метрология. 2005. - № 2. - С. 3-23.

51. Лепихин, A.M. Вероятностный риск-анализ конструкций технических систем Текст. / A.M. Лепихин, Н.А. Махутов, В.В. Москвичев [и др.]. Новосибирск: Наука, 2003. - 174 с.

52. Лисанов, М.В. Оценка риска аварий на линейной части магистральных нефтепроводов Текст. / М.В. Лисанов, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров [и др.] // Безопасность труда в промышленности. 1998. - № 9. -С. 50-56.

53. Литвин, И.Е. Оценка показателей надежности магистральных трубопроводов Текст. / И.Е. Литвин, В.Н. Аликин. М.: Недра, 2003. -231 с.

54. Надежность Текст. / Д.К. Ллойд, М. Липов; Пер. И.Н. Коваленко, Г.А. Русакова; Ред. Н.П. Бусленко. — М.: Советское радио, 1964.-686 с.

55. Де Грот, М. Оптимальные статистические решения Текст. / М. Де Грот. -М.: Мир, 1974.-312 с.

56. Мазайс, Я.Р. Экстраполяцнонные алгоритмы для прогнозирования и диагностики технического состояния машин Текст. / Я.Р. Мазайс, Г.В. Трибис. Рига, 1988. - С. 72-79.

57. Мазур, И.И. Безопасность трубопроводных систем Текст. / И.И. Мазур, О.М. Иванцов. М.: ИЦ ЕЛИМА, 2004. - 1104 с.

58. Малайчук, В.П. Математическая дефектоскопия Текст. / В.П. Малайчук, А.В. Мозговой. Днепропетровск: Системные технологии, 2005.- 180 с.

59. Маннапов, Р.Г. Оценка надежности оборудования по распределению дефектов Текст. / Р.Г. Маннапов // Химическое и нефтяное машиностроение. 1989. - № 1. - С. 27-29.

60. Маннапов, Р.Г. Статистические закономерности коррозионного разрушения поверхности металлов Текст. / Р.Г. Маннапов // Надежность и контроль качества. 1988. - № 9. - С. 48-52.

61. Махутов Н.А., Карабасов Ю.С, Бурдаков Н.И. и др. Проблемы обеспечения безопасности сложных технических систем // Нелинейные задачи динамики машин. М.: Наука, 1992. - С. 167-178.

62. Махутов, Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность Текст. / Н.А. Махутов. М.: Машиностроение, 1981. -272 с.

63. Махутов, Н.А. Научные основы повышения малоцикловой прочности Текст. / Н.А. Махутов, К.В. Фролов, М.М. Гаденин и др. М: Наука, 2006. - 623 с.

64. Москвичев, В.В. Проблемы разрушения, ресурса и безопасности технических систем: сб. ст. Текст. / под ред. В.В. Москвичева. Красноярск: Гарда, 1997.-519 с.

65. Методика определения опасности повреждений стенки труб магистральных нефтепроводов по данным обследования внутритрубными дефектоскопами. М.: АК «Транснефть», 1997. - 25 с.

66. ВРД 39-1.10-004-99, Методические рекомендации по количественной оценке состояния магистральных газопроводов с коррозионными дефектами, их ранжирования по степени опасности и определению остаточного ресурса. М.: 2000.

67. РД 51-4.2-003-93. Методические рекомендации по расчетам конструкционной надежности магистральных газопроводов. М.: ВНИИГАЗ, 1997.-125 с.

68. Методы оценки трубопроводов по результатам диагностики Текст. / А.Д. Седых, Е.В. Дедиков, А.И. Гриценко, В.В. Харионовский, Г.С. Клишин, В.Е. Селезнев, В.В. Алешин/УГазовая промышленность. 1998. -№ 8. С. 58-60.

69. Митрохин, М.Ю. Внутритрубная диагностика труднодоступных участков линейной части МГ Текст. / М.Ю. Митрохин, В.А. Спирин, В.А. Александров // Газовая промышленность. 2008. - № 6. - С. 72-74.

70. Мурзаханов, Г.Х. Прогнозирование остаточного ресурса трубопроводов на основе критериев механики разрушения Текст. / Г.Х. Мурзаханов. 1998. том 4. - № 56. - С. 5-25.

71. Неразрушающий контроль и диагностика. Текст. / Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филинов и др. М.: Машиностроение, 1995. -487 с.

72. Нефедов, С.В. Система оценки и прогноза коррозионного состояния магистральных газопроводов Текст. / С.В. Нефедов, Д.Н. Запевалов // Газовая промышленность. 2008. - № 7. - С. 69-73.

73. Овчинников, И.Г. Применение логистического уравнения для описания процесса коррозионного разрушения Текст. / И.Г. Овчинников, JI.JI. Елисеев // Физико-химическая механика материалов. 1981. - № 6. -С. 30 -35.

74. Основы анализа и регулирования безопасности. "Безопасность России". Анализ риска и проблем безопасности. Текст. / Авторский коллектив под руководством акад. К.В.Фролова. Часть 1 : МГФ "Знание", 2006. - 639 с.

75. Пастернак, В.И. Современные методы дефектоскопии газопроводных труб / Научн.-техн. сб. «Отечественный и зарубежный опыт». Текст. / М.: ИРЦ Газпром. - 1996. - С. 40-49.

76. Переверзев, Е.С. Модели накопления повреждений в задачах долговечности Текст. / Е.С. Переверзев. Киев: Наук.думка, 1995. - 359 с.

77. Полуян, Л.В. Использование стохастических моделей роста единичных коррозионных дефектов при оценке надежности трубопроводных систем Текст. / Л.В. Полуян // Вестник ЮУрГУ. 2009. - №33(166): серия «Машиностроение», выпуск 14. - С. 26-33.

78. Полуян, Л.В. Марковская модель роста коррозионных дефектов и ее применение для управления целостностью трубопроводов Текст. /

79. JI.B. Полуян // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009. - №6. — С. 105-112.

80. Полуян, JI.B. Методика повышения точности оценивания числа и размеров дефектов стенок трубчатых элементов конструкций Текст. / JI.B. Полуян // Дефектоскопия. 2009. - №11. - С. 84-93.

81. Пугачев, B.C. Теория вероятностей и математическая статистика Текст. / B.C. Пугачев. М.: Наука, 1979. - 496 с.

82. РД 51-4,2.-003-97 Методические рекомендации по расчетам конструктивной надежности магистральных газопроводов

83. Ржаницын, А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность Текст. / А.Р. Ржаницын. М.: Стройиздат, 1978. - 239 с.

84. ВРД 39-1.10-001-99. Руководство по анализу результатов внутритрубной инспекции и оценки опасности дефектов. М.: ОАО «Газпром». -1999.-17 с.

85. РД 39-110-91. Руководящий документ. Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах. Уфа: ИПТЭР, 1992.- 154 с.

86. Салюков, В.В. Методология оценки показателя технического состояния линейного участка МГ по результатам ВТД Текст. / В.В. Салюков, М.Ю. Митрохин, А.В. Молоканов [и др.] // Газовая промышленность. 2009. - № 4. - С. 47-50.

87. Салюков, В.В. Планирование ремонтных работ на магистральных газопроводах с учетом показателей риска Текст. / В.В. Салюков, В.В. Харионовский, В.М. Силкин // Газовая промышленность. 2009. — № 3. - С. 36-39.

88. Сарданашвили, С.А.Расчетные методы и алгоритмы (трубопроводный транспорт газа) Текст. / С.А. Сарданашвили. М.: Нефть и газ, 2005. - 577 с.

89. Сафонов, B.C. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности Текст. / B.C. Сафонов, Г.Э. Одишария, А.А. Швыряев. -М., 1996.-208 с.

90. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ Текст. /. М.: Мир, 1980. -292 с.

91. Сиратори, М. Вычислительная механика разрушения Текст. / М. Сиратори, Г. Миеси, X. Мацусита. -М.: Мир, 1986. 334 с.

92. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов Текст. / В.В. Черняев, К.В. Черняев, В.Л. Березин и др. М.: Недра, 1997. -517 с.

93. Соболь И.М. Метод Монте-Карло Текст. /. М.: Наука, 1972. - 64с.

94. Спиридович, Е.А. Определение времени проведения повторного диагностического обследования газопровода Текст. / Е.А. Спиридович, А.Ф. Пужайло, Ю.А. Свердлик [и др.] // Газовая промышленность. 2008. -№ 7. - С. 74-76.

95. Статистический анализ размеров дефектов при разрушении магистральных трубопроводов Текст. / // И.И. Велиюлин, А.Д. Седых, А.П. Альшанов, И.В. Магдалинская, А.С. Сафаров. М.: Транспорт и подземное хранение газа.-№ 6.-1989.-е. 6-14.

96. Сызранцев, В.Н. Вероятностная оценка опасности коррозионных дефектов газопровода. Текст. / В.Н. Сызранцев, Я.П. Невелев, C.JI. Голофаст // Сб. трудов II Всероссийской научно-технической конференции. 2008. - С. 41-42.

97. Сызранцев, В.Н., Я.П.Невелев, С.Л.Голофаст. Расчет прочностной надежности изделий на основе методов непараметрической статистики. Текст. / В.Н. Сызранцев, Я.П. Невелев, С.Л. Голофаст.// Новосибирск: Наука, 2008.-218 с.

98. Тимашев, С.А. Основные стохастические неопределенности процедур идентификации результатов внутритрубной дефектоскопии, Диагностика и контроль Текст. /С.А. Тимашев. Москва. - 1999. - № 7. -С. 13-18.

99. Тимашев, С. А. Построение линейной модели на основе энтропийного принципа Текст. / С.А. Тимашев, А.Н. Тырсин. Москва, Заводская лаборатория. - 2009. - № 4. - С. 3-20.

100. Тимашев, С.А. Надежность больших механических систем Текст. / С.А. Тимашев. М.: Наука, 1982. - 184 с.

101. Тимашев, С.А. Надежность больших механических систем Текст. /, М.: Наука, 1982; SEAG, Pavia, Italy. 1984. 184с.

102. Тимашев, С.А. Остаточный ресурс, целостность и оптимизация технического обслуживания магистральных трубопроводов Текст. / С.А. Тимашев // Доклад. Екатеринбург, 2000. - 34 с.

103. Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения Текст. / В. Феллер, Пер. P.JI. Долгушина, А.А. Юшкевича, С.А. Молчанова, под ред. Е.Б. Дынкина. М.: Мир, 1967. - 498 с.

104. Харионовский, В.А. Надежность трубопроводных конструкций: теория и технические решения Текст. / В.А. Харионовский, И.Н. Курганова // ИНЭИ РАН, Энергоцентр, 1995.- 125 с.

105. Харионовский, В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов Текст. / В.В. Харионовский. М.: Недра, 2000. - 467 с.

106. Харионовский, В.В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях Текст. / В.В. Харионовский. JL: Недра, 1990. - 180 с.

107. Харионовский, В.В. Стохастические методы в задачах для магистральных трубопроводов Текст. / В.В. Харионовский // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1996. - № 3. - С. 110-116.

108. Харионовский, В.В. Повышение надежности трубопроводов в условиях болот//Вопросы надежности газопроводных конструкций. Текст. / В.В. Харионовский, В.В. Рудометкин, А.А. Димов // Сб. научн. тр. ВНИИГАЗа. М.: ВНИИГАЗ. - 1993. - С. 97-104.

109. Харионовский, О.В. Автономная система комплексного диагностического мониторинга объектов ЛЧМГ Текст. / О.В. Харионовский, Р.Ф. Зиновьев, В.И. Городниченко // Газовая промышленность. 2009. - № 5. -С. 58-61.

110. Хенли, Э.Дж. Надежность технических систем и оценка риска Текст. / Э.Дж. Хенли, X. Кумамото, пер. B.C. Сыромятникова, Г.С. Деминой. М.: Машиностроение, 1984. - 528 с.

111. Хуршудов А.Г. Моделирование процессов равномерной углекислотной коррозии применительно к условиям Самотлорского месторождения. Защита металлов Текст. / А.Г. Хуршудов, А.Н. Маркин, В.И. Вавер [и др.]. 1988. - № 6. - С. 1014-1017.

112. Чернов, Б.Б. Прогнозирование коррозии сталей в морской воде по ее физико-химическим характеристикам. Защита металлов Текст. / Б.Б. Чернов. 2001. - т. 26. - № 2. - С. 302-305.

113. Чернявский, А.О. Влияние неоднородности материала на развитие поверхностных трещин Текст. / О.А. Чернявский // Научно-технические ведомости СПбТГУ. Санкт-Петербург. - 2003. - 3(33). -С. 67-73.

114. Чернявский, А.О. Устойчивость процесса развития трещин при тепловом и механическом нагружени Текст. / О.А. Чернявский // В кн.

115. Проблемы прикладной механики, динамики и прочности машин. М.: здательство МВТУ им. Н.Э. Баумана. - 2005. - С.59-69.

116. Чернявский, О.Ф. Анализ предельных неупругих состояний конструкций при малоцикловом нагружении Текст. / О.А. Чернявский // В кн. Проблемы прикладной механики, динамики и прочности машин. М.: здательство МВТУ им. Н.Э. Баумана. - 2005. - С. 44-59.

117. Черняев, В.В. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов Текст. / В.В. Черняев, К.В. Черняев, B.JI. Березин [и др.]. -М.: Недра, 1997. 517 с.

118. Черняев, В.Д. Эксплуатационная надежность магистральных нефтепродуктов Текст. / В.Д. Черняев, Э.М. Ясин, В.Х. Галюк [и др.]. М.: Недра, 1992.-264.С.

119. Шумайлов, А.С. Диагностика магистральных трубопроводов Текст. / А.С. Шумайлов, А.Г. Гумеров, О.И. Молдаванов. М.: Недра, 1992. -251 с.

120. Яковлев, А.Я. Методика оценки работоспособности трубных элементов с внутренним расслоением стенки Текст. / А.Я. Яковлев, Ю.А. Теплинский, И.Н. Бирилло // Газовая промышленность. 2009. - № 3. -С. 40-43.

121. Ahammed, М. Prediction of remaining strength of corroded pressurized pipelines Text. / M. Ahammed // Int J Pres Ves Piping. 1997. -№71.-P. 213-217.

122. Ahammed, M. Probabilistic estimation of remaining life of a pipeline in the presence of active corrosion defects Text. / M. Ahammed // Int J Pres Ves Piping. 1998. - № 75. - P. 321-329.

123. Ahammed, M. Reliability estimation of pressurized pipelines subject to localized corrosion defects Text. / M. Ahammed, R. Melchers. // Int J Pres Ves Piping. 1996. - № 69. - P. 267-272.

124. API Standard 1163. In-line Inspection Systems Qualification Standard, First edition, American Petroleum Institute, Washington, D.C., August. -2005.

125. ASME-B31G. Manual for determining the remaining strength of corroded pipelines, A supplement to ASME B31G code for pressure piping // New York: American Society for Mechanical Engineers. 1991.

126. B31 G. Manual for Determining the Remaining Strength of Corroded Pipelines: A Supplement to ASME B31 Code for Pressure Piping; published by ASME International.

127. Baroux, B. The kinetics of pit generation on stainless steel Text. / B. Baroux // Corrosion science. 1988. - v.28, № 10. - P. 969-986.

128. Bickel, P.J. Efficient estimators in the errors in variables model Text. / P.J. Bickel, Y. d Ritov // Annals of Statistics. 1987. - № 15. - P. 513514.

129. Bogaerts, W. Expert systems: a new approach to complex problems of material selection and corrosion control Text. / W. Bogaerts, lie M. Wancoi. // Metallurgic. 1988. - 85, - №12. - P. 697-704.

130. Caleyo, F. Method proposed for calibrating MFL, UT ILI tools Text. / F. Caleyo // Oil and Gas Journal. September 13. - 2004. - P. 76-88.

131. Caleyo, F. A reliability based approach for the condition assessment of corroding pipelines Text. / F. Caleyo, J. Hallen, J. Gonzales etc. // The Journal of Pipeline Integrity. Quarter 3. 2003. - P.141-157.

132. Caleyo, F. A study on the reliability assessment methodology for pipelines with active corrosion defects Text. / F. Caleyo, J. Gonzalez, J. Hallen // Int J Pres Ves Piping. 2002. - №79. - P. 77-86.

133. Castillo, E. Extreme Value Theory in Engineering Text. / E. Castillo // Academic Press, Inc. Orlando, Florida. - 1988.

134. Cheng, Chi-Lun. Robust Calibration, Technometrics Text. / Cheng Chi-Lun, W. John, N. Van. 1997. - Vol. 39. - P. 401 - 411.

135. Cheng, Chi-Lun. Statistical Regression with Measurement Error Text. / Cheng, Chi-Lun, W. John, N. Van // Oxford University Press. New York. - 1999.

136. Cochran, W.G. Errors of measurement in statistics Text. / W.G. Cochran // Technometrics, 10 (4). 1968. - P. 637-666.

137. Coote, R.I. Leading the Way to Cost-Effective Pipeline Integrity Programs. Pacific Coast Gas Association Text. / R.I. Coote, M. Urednicek, R. Courts // Transmission Conference. Inane, California. - March 29-30. - 1990.

138. Corroded pipelines. Recommended practice RP-F101. Det Norske Veritas. Printed by Det Norske Veritas Elendom AS. 1999.

139. Design, Construction, Operation and Maintenance of Offshore Hydrocarbon Pipelines. API Recommended Practice. American Petroleum Institute, 1993.-23 p.

140. Desjardins, G. Assessment of Corrosion Rate and Severity Predictions from In-Line-Inspection Data Text. / G. Desjardins // NACE International Conference, 2001. 624 p.

141. Desjardins, G. Optimized pipeline repair and inspection planning using in-line inspection data Text. / G. Desjardins // The Journal of Pipeline Integrity. 2002. - vol.1, № 2. - April. - P. 34-39.

142. Francis, A. Applying structural reliability methods to ageing pipelines Text. / A. Francis, R.J. Espiner, G. Senior // Paper C571/011/99. lMechE Conference on Ageing Pipelines. Newcastle. UK. - October. - 1999. -P. 46-51.

143. Gao, M. Progressive Management and Engineering Evaluation of Pipeline Integrity Text. / M. Gao, R. McNealy // 21st Century Pipeline Symposium, Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. Calgary. -2005.-Aug.-P. 21 -24.

144. ASME B31.8. Gas Transmission and Distribution Piping Systems. ASME Code for Pressure Piping. An American National Standard Text. / The American Society of Mechanical Engineers, 1995. 177 p.

145. Jack, T. External Corrosion of Line Pipe Under Disbanded Coatings -Field Observations and Mechanistic Studies Text. / T. Jack, F.G. Ferris, R.G. Worthingham // Proceedings of the International Congress on Microbially Influenced Corrosion. 1990.

146. Jaech, J.L. Statistical Analysis of Measurement Errors Text. / J.L. Jaech // John Wiley & Sons. New York. 1985.

147. Jaske, C.E. Effect of Stress Corrosion Cracking on Integrity and Remaining Life of Natural Gas Pipelines Text. / C.E. Jaske, J.A. Beavers, B.A. Harle // NACE International Conference, 1996. 255 p.

148. Marsh, G.P. An assesment of carbon steel containers for radioactive waste disposal Text. /G.P. Marsh, K.I. Taylor // Corrosion science. 1988. - v28, №3. - P. 289-320.

149. Morrison, T. Determination of corrosion rates from a single in-line inspection of a pipeline Text. / T. Morrison, G. Desjardins // conference Proceeding of NACE Northern Area western conference. Calgary, Canada. -December 1. - 1998.

150. Morrison, T.B. Reliability of a high pressure pipeline under external corrosion Text. / T.B. Morrison, R.G. Worthingham // Offshore Mechanics and

151. Arctic Engineering Calgary. Alberta, Canada. - Vol V, Part B, Book № H0746B.- 1992.

152. Palmer, I.D. New ideals offerend of NAGE ConferenceV Text. / I.D. Palmer, A.S. Copner, I.W. Gorman // Ganadian Chemical Pronss. 1970. -№ 6. - P. 49-60.

153. Polouian, L.V. Holistic Approach to Acquisition and Statistical Analysis of ILI Results Text. / L.V. Polouian, S.A. Timashev // Proceedings of IPC 2006 6-th International Pipeline Conference. — Calgary, Alberta, Canada. — September 25 29. - 2006.

154. Poluyan, L.V. On-line Method of Reliability Analysis of Pipelines with Growing Defects Text. / L.V. Poluyan, A.V. Bushinskaya, M.G. Malyukova, S.A. Timashev // ICOSSAR. Japan. - 2009. Paper #ICOSSAR09-0155.

155. Poluyan, L.V. Reliability Based Inspection and Maintenance of Pipelines with Markov Type Corrosion Defects Growth Text. / L.V. Poluyan, A.V. Bushinskaya, M.G. Malyukova, S.A. Timashev // ICOSSAR. Japan.- 2009. Paper #ICOSSAR09-0156.

156. Robinson, R.C. Expert computer systems for corrosion control of metallic structures Text. / R.C. Robinson. // Material Performance. 1989. - 28. №5.-P. 13-17.

157. Rodriguez, E.S. Development of a general failure control svstem for estimating the reliability of deteriorating structures Text. / E.S. Rodriguez, J.W. Provan. Corrosion (USA). - 1989. - v.45, №3. - P 193-206.

158. Rstreng-2 (Modified B31 G). AGA Pipeline Research committee project PR-3-805, «А modified criterion for evaluating the remaining strength of corroded pipe». December. - 1989.

159. Rules for Submarine Pipeline Systems. DetNorske Veritas, 1996.128 p.

160. Scheikh, A.K. Statistical modeling of pitting corrosion and pipeline reliability. Corrosion Science Text. / A.K. Scheikh, D.A. Hansen. 1990. - № 76(3).-P. 190-197.

161. Specification for Line Pipe. APL Specification 5L. Forty first edition, April 1, 1995, American Petroleum Institute, 1995. - 119 p.

162. Thompson, W.A.Jr. The problem of negative estimates of variance components. Annab of Statistics, 33. 1962. P.273-289.

163. Timashev, S.A. A holistic approach to the statistical analysis of ILI RESULTS Text. / S.A. Timashev, L.V. Poluian // Международная конференция по трубопроводам. Houston, USA. - February 15-16. - 2006.

164. Timashev, S.A. A powerful tool for assessing locations of defects missed-out by ILI Text. / S.A. Timashev, A.B. Kuzmin // Proceedings of IPC 2004 International Pipeline Conference. Calgary, Alberta, Canada. - October 4-8. - 2004.

165. Timashev, S.A. Basic performance metrics of in-line inspection tools Text. / S.A. Timashev // Rio Pipeline Conference & Exposition. Rio de Janeiro. -October 23.-2003.

166. Timashev, S.A. Holistic Approach to Full Statistical Analysis of ILI Results Text. / S.A. Timashev. Proc. IBP. - 2005.

167. Timashev, S.A. Holistic Statistical ILI Data Analysis for Optimal Pipeline Integrity Management Text. / S.A. Timashev // Intensive Short Course, Versions № l & № 2, SEC UB RAS, WEKT, Inc., CLARION. Houston, TX, USA.-2008.

168. Timashev, S.A. Internet-Oriented Method of Reliability Text. / S.A. Timashev, M.G. Malyukova, L.V. Poluian, A.V. Bushinskaya // Analysis of Onshore Pipelines with Growing Defects, International Pipeline Conference &Exposition. -2008.

169. Timashev, S.A. Internet Oriented Method Of Reliability Analysis Of On-Shore Pipelines With Growing Defects Text. / S.A. Timashev, M.G.

170. Malyukova, L.V. Poluian, A.V. Bushinskaya // Proceedings of IPC Conference. -Paper № IPC2008-64545. 2008.

171. Timashev, S.A. Optimal Means and Methods of Pipeline Defects Detection Text. / S.A. Timashev, A.B. Kuzmin, V. Yu. Shishkin // COMADEM. -Nanjin. -2000.

172. Timashev, S.A. Quantitative assessment of pipeline defects and risk-based maintenance optimization Text. / S.A. Timashev // Journal of Pipeline Integrity. -1,2, April. 2002.

173. Timashev, S.A. Role of human factor on the life cycle of machines and structures Text. / S.A. Timashev // ASME PVP Conference. Cleveland. -2003.

174. Timashev, S.A. The human dimension of pipeline integrity and safety Text. / S.A. Timashev, L.V. Poluian, Z.V. Yurchuk // The Journal of Pipeline Integrity. Houston, USA. 2005. - Volume 4, number 1. - P. 27-53.

175. Timashev, S.A. The human dimension of pipeline integrity and safety Text. / S.A. Timashev, J.V. Yurchuk, L.V. Poluian // Pipeline Pigging, Defect Assessment and Repair Conference. Houston, USA. - 2004.

176. Timashev, S.A. The human dimension of pipeline integrity and safety Text. / S.A. Timashev, J.V. Yurchuk, L.V. Poluian // Pipeline Pigging & Security Conference & Expo доклад. Amsterdam. - November. - 2003.

177. Timashev, S.A. Updating pipeline remaining life through in-line inspection Text. / S.A. Timashev // Journal of Pipeline Integrity. April 2. -2003.

178. Wald, A. The fitting of straight lines of both variables are subject to error Text. / A. Wald // The Annals of Statistics. 1940. - P. 284-300.

179. Worthingham, R. Analysis of corrosion rates on a gas transmission pipeline Text. / R. Worthingham, L. Fenyvesi, T. Morrison, G. Desjardins. -Calgary, Canada. IPC. - 2004.

180. Worthingham, R. Comparison of estimates from a growth mode 5 years after the previous inspection Proceedings of IPC 2000 Text. / R.G. Worthingham, T.B. Morrison, G.J. Desjardins. Calgary, Alberta, Canada. -October 1-5.-2000.

181. Worthingham, R.G. New Guidelines Promise More Accurate Damage Assessment Text. / R.G. Worthingham, K.E.W. Coulson // Oil and Gas Journal. April 16. - 1990. - P. 41 - 44.

182. Worthingham, R.G. Case History of Integrity Management on a Corroded Pipeline Text. / R.G. Worthingham, T.B. Morrison, G.J. Desjardins // Proceedings of NACE Northern Area Western Conference, Calgary, Alberta, Session ЗА. held March 8-11. - 1999.

183. Zhou, J. Reliability-Based Design and Assessment Standards for Onshore Natural Gas Transmission Pipelines Text. / J. Zhou, B. Rothwell, M. Nessim, W. Zhou // Int J Pres Ves Piping. May. - 2008.

184. Zimmerman, T. Target Reliability Levels for Onshore Gas Pipelines. Text. / Nessim, M., MKLamb, M., Rothwell, В., Zhou, J., Glover // A. Proceeding of IPC, Calgary, Alberta. Sept. 29 - Oct. 3. - 2002.