«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Предиктивный мониторинг динамической устойчивости гибких мобильных трубопроводов при транспорте нефти и нефтепродуктов

УДК: 622.692.4.053
DOI: -

Авторы:

¹ Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Российская Федерация

Ключевые слова: гибкий рукав, мобильный трубопровод, гибкий трубопровод, критическая скорость, дивергенция, флаттер

Аннотация:

Статья посвящена разработке комплексного алгоритма оценки устойчивости гибких нефте- и нефтепродуктопроводов при различных режимах эксплуатации. Представлена модель линейной динамической устойчивости резинотканевых напорных трубопроводов с внутренним течением различных жидкостей на основе модели Эйлера – Бернулли с потоковыми добавками. Задача сводится к квадратичной спектральной при помощи физико-математического метода Б.Г. Галеркина, а решение позволяет описать механизм потери устойчивости по порогам устойчивости дивергенции и флаттера. Предложена модель критерия динамической устойчивости на основе соотношения фактической и критической скоростей для прогнозирования явлений потери устойчивости при транспорте жидких углеводородов.

Список литературы:

1. Ху Х., Гладков И.В. Экспериментальные исследования реологических свойств низкотемпературной перекачки дизельного топлива по мобильным трубопроводным системам // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2024. – № 3 (141). – С. 69–72. – EDN GQZBQO.
2. Разработка методов моделирования процессов перекачки дизельного топлива при низких температурах / А.М. Короленок, С.В. Ларионов, И.В. Гладков, Н.Д. Комаров // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2026. – № 1 (151). – С. 33–37. – EDN MJWPFH.
3. ГОСТ Р 70623-2023. Трубопроводы промысловые. Трубопроводы из гибких полимерных армированных труб. Правила проектирования, монтажа и эксплуатации. Дата введения 01.06.2024. – М.: ФГБУ «РСТ», 2024. – 57 с.
4. ГОСТ Р 55596-2013. Сети тепловые. Нормы и методы расчета на прочность и сейсмические воздействия. – М.: Стандартинформ, 2014. – 81 с.
5. Волков О.Е., Корнев В.А., Колесников А.А. Перспективные рукава для технических средств перекачки горючего // Наука, техника и образование. – 2015. – № 7 (13). – С. 8–13. – EDN UGWANX.
6. Технические требования к напорным рукавам для перекачивания нефтепродуктов / В.А. Корнев, Ю.Н. Рыбаков, О.Е. Волков, А.А. Колесников // Проблемы современной науки и образования. – 2016. – № 14 (56). – С. 29–31. – EDN WDGJOP.
7. Дружинин П.В., Бабушкин М.Ю. Диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса рукавов высокого давления // Технико-технологические проблемы сервиса. – 2013. – № 3 (25). – С. 6–12. – EDN RBVUIH.
8. Будзуляк Б.В., Лопатин А.С., Ляпичев Д.М. Мониторинг и управление целостностью магистральных трубопроводов с применением инновационных технологий // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2025. – № 2 (319). – С. 109–116. – EDN HLVXUT.
9. Разов И.О. Аналитические методы расчета динамических характеристик прямолинейных тонкостенных трубопроводов большого диаметра при наземной прокладке: дис. … канд. техн. наук. – Тюмень, 2015. – 130 с.
10. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле / перераб. Д.Х. Янгомпер; пер. с англ. Я.Г. Пановко с 3-го американского изд. – 2-е изд., стер. – М.: URSS, 2006. – 439 с.
11. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956. – 600 с.
12. Капитанов Д.В., Овчинников В.Ф., Смирнов Л.В. Неконсервативная устойчивость трубопровода и консольного стержня // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2010. – № 2. – С. 117–123. – EDN LACBUF.
13. Gregory R.W., Païdoussis M.P. Unstable Oscillation of Tubular Cantilevers Conveying Fluid // Theory. Proc. R. Soc. Lond. Ser. a Math. Phys. Sci. – 1966. – No. 293 (1435). – P. 512–527.
14. Païdoussis M.P. Fluid-Structure Interactions: Slender Structures and Axial Flow: Second Edition. – 2016. – 923 p.
15. Païdoussis M.P., Price S.J., de Langre E. Fluid-Structure Interactions. Cross-Flow-Induced Instabilities. – Cambridge University Press, 2014. – 414 p.
16. Ильин В.П., Соколов В.Г. Исследование параметрического резонанса в трубопроводах, содержащих пульсирующий поток жидкости // Вопросы механики строительных конструкций и материалов. Межвузовский тематический сборник. – Л., 1987. – С. 6–10.