ГОСТ 34027-2016 Система газоснабжения. Магистральная трубопроводная транспортировка газа. Механическая безопасность. Назначение срока безопасной эксплуатации линейной части магистрального газопровода

     4.5 Перечень и содержание этапов алгоритма оценки срока безопасной эксплуатации линейной части магистральных газопроводов

4.5.1 В соответствии с настоящим стандартом приведенный в 4.5.2 поэтапный алгоритм согласно 4.4.5 используют для оценки срока безопасной эксплуатации ЛЧМГ как при типовом проектировании, так и в рамках расширенного подхода.

4.5.2 Алгоритм оценки срока безопасной эксплуатации ЛЧМГ реализован в виде последовательного выполнения семи этапов.

4.5.2.1 На первом этапе выполняют сбор и анализ исходной информации о проектируемом объекте и структурирование информации по группам данных. В перечень рассматриваемых информационных материалов следует включать:

а) задание на проектирование;

б) комплект проектных документов, включающий:

1) расчетно-пояснительные записки;

2) спецификации на трубы и иные комплектующие, выполненные по форме и правилам, установленным в ГОСТ 21.110;

3) чертежи и планы местности;

4) результаты геодезических и инженерно-геологических изысканий, оформляемые по ГОСТ 21.301;

5) другие документы в зависимости от типа и назначения объекта (при необходимости).

Проектно-изыскательские и расчетные материалы должны быть представлены в объеме, достаточном для адекватного описания конструктивной схемы ЛЧМГ, использованных технических решений, климатических и грунтово-геологических характеристик региона прокладки магистрального газопровода.

По результатам выполнения первого этапа должны быть подготовлены данные об особенностях конструктивного исполнения магистрального газопровода и режимах его функционирования, о физико-механических характеристиках материалов, о природно-климатических условиях вдоль трассы, а также сформулированы предложения о первичной схематизации конструкции ЛЧМГ и выделении расчетных участков (объектов) в ее пределах.

4.5.2.2 На втором этапе должен быть выполнен анализ нагрузок и воздействий, действующих в пределах выделенных объектов, с учетом их возможного сочетания и развертывания во времени.

По результатам выполнения второго этапа формируют перечень подлежащих учету нагрузок и воздействий, проводят их классификацию и выделяют в необходимых случаях постоянные и переменные составляющие этих нагрузок и воздействий.

Для переменных составляющих следует провести частотный и временной анализ, позволяющий получить оценку числа циклов нагружения с различными амплитудами и коэффициентами асимметрии цикла за заданный промежуток календарного времени или наработки, что необходимо для оценки уровня прогнозируемых при дальнейшей эксплуатации усталостных повреждений.

Оценки пиковых (экстремальных) значений нагрузок и их распределений в зависимости от времени, необходимые для расчета несущей способности рассматриваемого расчетного участка ЛЧМГ по критериям прочности, трещиностойкости и (или) устойчивости, а также оценки предельно допустимого уровня дефектности могут быть выполнены на основе имеющихся исходных данных по проектируемому магистральному газопроводу с учетом положений настоящего стандарта и других нормативных документов, в которых установлены методы таких оценок.

4.5.2.3 На третьем этапе должны быть выявлены и подвергнуты предварительному анализу основные повреждающие факторы и механизмы деградации служебных характеристик объекта и (или) его элементов. При проведении анализа следует учитывать, что для объектов ЛЧМГ в общем случае характерны следующие группы причин, вызывающих их повреждения и деградацию свойств:

- коррозионные процессы, связанные с выраженной потерей металла, типа сплошной и местной поверхностной коррозии труб, а также с явлениями межкристаллитной и транскристаллитной коррозии;

- коррозионно-механические процессы, прежде всего КРН;

- накопление усталостных повреждений и развитие дефектов в наиболее нагруженных частях магистрального газопровода под действием комплекса повторно-переменных нагрузок и воздействий механической природы;

- изменение свойств металла труб в процессе эксплуатации под действием факторов внешней среды и эксплуатационных нагрузок;

- нарушение проектного положения объекта или его части.

Примечание - Нарушение проектного положения объекта или его части может происходить под действием комплекса эксплуатационных и природно-климатических нагрузок вследствие их неполного учета или неожиданного проявления, а также вследствие частичного или полного разрушения опор, балластирующих и иных устройств, используемых для закрепления газопровода в проектном положении, вызванного обводнением, размывом, промерзанием или растеплением окружающего грунта, в том числе в силу непреодолимых причин природного и техногенного характера.

В качестве основных факторов, способствующих возникновению и развитию коррозионных и коррозионно-механических процессов, следует рассматривать деградацию свойств защитных покрытий и снижение с течением времени защитных возможностей систем электрохимической защиты, сопровождающиеся ухудшением их служебных характеристик.

Результатом выполнения второго и третьего этапа, которые взаимосвязаны и дополняют друг друга, должен стать обоснованный выбор одного или нескольких механизмов накопления повреждений, лимитирующих прочность и показатели долговечности объекта. Основой для принятия решений на этих этапах, как правило, служат экспертные оценки, базирующиеся на совокупности исходных данных, накопленном опыте проектирования, строительства и эксплуатации объектов, аналогичных рассматриваемым расчетным участкам.

4.5.2.4 В рамках четвертого этапа на основе данных предыдущих этапов выполняют классификацию и анализ вероятных отказов, повреждений и ассоциируемых с ними состояний, реализуемых в процессе жизненного цикла объекта, формулируют наборы признаков (критериев отказов и предельных состояний), проводят классификацию отказов объекта по их критичности, выявляют причины возникновения отказов, в том числе ассоциируемых с наступлением предельного состояния объекта.

Если по результатам перечисленной в 4.5.2.4 последовательности действий выявлена необходимость учета внезапных отказов, то должны быть сформулированы рекомендации по проведению дополнительного количественного анализа таких отказов.

Примечание - Анализ причин возникновения и последовательности развития повреждений и отказов может быть выполнен на основе методов построения структурных схем надежности, приведенных в ГОСТ 27.301 и ГОСТ 27.310, а также методов прогнозирования, используемых при анализе безотказности, например в соответствии со стандартом [12]. Выбор методов анализа осуществляют выполняющие его специалисты.