To ensure the safe operation of main oil pipelines, their periodic diagnostics by in-line inspection tool is carried out with the identification of a full range of various defects, determining their sizes, performing calculations for the strength and durability of pipe sections with defects, assigning the number and timing of repairs. The most dangerous are defects of the planar type of the factory weld and the base metal of the pipes, oriented in the longitudinal direction. The date of the next in-line inspection should be determined from the condition that none of the identified defects will lead to a failure during the inter-inspection period, or that the probability of such a failure should be sufficiently small. In this regard, it is important to assess the probability of failure of a pipeline section with in-plane defects identified by in-line inspection tool during the inter-inspection period. Failure is understood as the achievement of the dimensions of a planar defect during its fatigue growth of the limiting dimensions. The limiting dimensions of the defect are determined using a two-criteria fracture diagram according to the given design pressure for each defective section and the mechanical properties of the metal of pipes and welded joints.
This article presents a method for assessing the probability of destruction of a pipeline section with surface-type defects of a factory weld and the base metal of pipes, detected by an in-line inspection tool during scheduled in-line diagnostics. The technique was developed under the assumption that the initial depth and growth rate of defects are random variables. Thus, the parameter of cyclic crack resistance for pipe steels is also considered as a random variable. Empirical and calculated distributions of the error in measuring of the defect depth by in-line inspection tool are constructed. All defects are considered as surface semi-elliptical fatigue cracks with dimensions determined during in-line inspection. The fatigue crack growth kinetics is described by the Paris equation. The deterministic values are the length of the defect, the limiting depth of the defect at the design pressure, the reduced pressure cycling and operating pressure in the defective section, the pipe wall thickness. The results of the calculation according to the developed method of the dependence of the probability of failure on the value of the inter-inspection period for a section of the main oil pipeline containing 301 flat-type defects in the factory seam, oriented in the longitudinal direction. The length and depth of the defects were determined from the data of the in-line inspection tool.
Для обеспечения безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов проводится их периодическая диагностика внутритрубным инспекционным прибором (ВИП) с выявлением полного спектра различных дефектов, определением их размеров, выполнением расчетов на прочность и долговечность трубных секций с дефектами, назначением количества и сроков выполнения ремонтов. Наиболее опасными являются дефекты плоскостного типа заводского сварного шва и основного металла труб, ориентированные в продольном направлении. Срок проведения очередной внутритрубной инспекции должен определяться из условия, что ни один из выявленных дефектов не приведет к отказу в течение межинспекционного периода или что вероятность такого отказа должна быть достаточно мала. В связи с этим важной является оценка вероятности отказа участка трубопровода с выявленными ВИП плоскостными дефектами в течение межинспекционного периода. Под отказом понимается достижении плоскостным дефектом при его усталостном росте предельных размеров. Предельные размеры дефекта определяются с помощью двухкритериальной диаграммы разрушения по заданным расчетному давлению для каждой дефектной секции и механическим свойствам металла труб и сварных соединений. В статье приведена методика оценки вероятности разрушения участка трубопровода с дефектами плоскостного типа заводского сварного шва и основного металла труб, выявленными ВИП при плановой внутритрубной диагностике. Методика разработана в предположении, что начальная глубина и скорость роста дефектов являются случайными величинами. Таким образом, параметр циклической трещиностойкости для трубных сталей рассматривается также как случайная величина. Построено эмпирическое и расчетное распределение погрешности измерения ВИП глубины дефекта. Все дефекты рассматривались как поверхностные полуэллиптические усталостные трещины с размерами, определенными при внутритрубной инспекции. Кинетика роста усталостной трещины описана уравнением Пэриса. Детерминированными величинами являлись длина дефекта, предельная глубина дефекта при расчетном давлении, приведенная цикличность давления и рабочее давление в дефектной секции, толщина стенки труб. Приведены результаты расчета зависимости вероятности отказа от межинспекционного периода для участка магистрального нефтепровода, содержащего 301 дефект плоскостного типа в заводском шве (дефекты ориентированных в продольном направлении). Длина и глубина дефектов определены по данным пропуска ВИП.
