САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМПЕРАТРИЦЫ ЕКАТЕРИНЫ II

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ В РОССИИ

Моделирование напряженно-деформированного состояния подземного участка трубопровода для перекачки сжиженного природного газа

Ссылка для цитирования (ENG)

Шаммазов Ильдар Айратович , Карякина Е. Д., Шалыгин А. В. Моделирование напряженно-деформированного состояния подземного участка трубопровода для перекачки сжиженного природного газа Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. №3. pp. 77-93. http://ntj-oil.ru/files/ntj/2023/3/ntj-3-2023-p77-93.pdf

Авторы

Шаммазов Ильдар Айратович , Карякина Е. Д., Шалыгин А. В.

Журнал

Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов

Год

2023

Ключевые слова


Аннотация

В последние годы происходит интенсивное развитие систем производства малотоннажного сжиженного природного газа для газоснабжения удаленных потребителей в тех случаях, когда ограничены возможности строительства трубопроводов, в местах отсутствия возможности применения традиционного трубопроводного транспорта в газообразном состоянии. Кроме того, наблюдается тенденция использования сжиженного природного газа для замещения традиционных жидких углеводородных топлив (бензина, керосина, газойля, мазута). В связи с ростом и появлением новых отраслей потребления сжиженного природного газа происходит развитие инфраструктуры, необходимой для его производства, транспортировки и хранения.  В статье представлен анализ применения наиболее распространенных полимеров для строительства трубопроводов в нефтегазовой области. Рассматривается возможность применения сверхвысокомолекулярного полиэтилена для сооружения технологических линий для перекачки криогенных жидкостей, представлены результаты экспериментальных исследований на растяжение и ударную вязкость по методу Шарпи после выдержки в среде жидкого азота. В результате испытаний на растяжение наблюдается увеличение прочностных свойств материала при сохранении его пластичности. Разрушающее напряжение составило 37,7 МПа, предел текучести 27,1 МПа при температуре жидкого азота, в то время как при температуре окружающей среды разрушение образца происходило при 26,9 МПа, предел текучести при этом составил 20,2 МПа. Образцы при испытаниях на ударную вязкость по методу Шарпи после выдержки в течение 2 ч в среде жидкого азота также показали определенный запас пластических свойств. Выполнено моделирование напряженно-деформированного состояния трубопровода сжиженного природного газа из сверхвысокомолекулярного полиэтилена в изоляционном покрытии в программном комплексе ANSYS Mechanical с учетом его теплового взаимодействия с грунтом. Максимальные эквивалентные напряжения в модели составили 14,4 МПа при расчетных значениях в 12,7 МПа, что не превышает предела текучести материала. Таким образом, сверхвыскомолекулярный полиэтилен может рассматриваться как перспективный материал для применения при криогенных температурах.