Задача № 17 Сравнительная оценка надежности различных конструкций подводных переходов
Исходные данные.
Анализируемые конструкции подводных переходов:
двухниточная однотрубная конструкция;
двухтрубная конструкция «труба в трубе» без заполнения межтрубного пространства жестким наполнителем;
двухтрубная конструкция с цементно-песчаным заполнителем;
подводный переход, сооружаемый методом наклонно-направленного бурения (ННБ).
Расчетные формулы
для определения вероятности безотказной
работы
за время
:
Для двухниточного подводного перехода:
(17.1)
где
- соответственно интенсивности отказов
первой, второй ниток, линейной арматуры
и «гребенки»;
Для конструкции «труба в трубе» с цементно-песчаным заполнителем:
,
(17.2)
где
и
- интенсивности отказов внутренней и
наружной трубы соответственно;
Для двухтрубных конструкций без заполнения межтрубного пространства жестким телом:
(17.3)
где
- интенсивность отказов наружного
трубопровода в случае отказа внутреннего
трубопровода.
Значения интенсивности отказов приведены в табл.17.1.
Таблица 17.1. Значения интенсивности отказов в зависимости от их видов
Код |
Вид отказов |
Интенсивность
отказов
|
А |
Отказы вследствие деформации русла в створе перехода и колебаний трубопровода на провисающих участках |
2,1 |
Б |
Разрывы основного металла труб и заводского сварного шва |
1,4 |
В |
Разрывы поперечного сварного шва |
1,1 |
Г |
Механические повреждения |
0,5 |
Д |
Внутренняя коррозия труб |
0,2 |
Е |
Наружная коррозия труб |
0,2 |
Ж |
Повреждения линейной арматуры |
1,0 |
З |
Отказы «гребенки», включая узлы подключения резервных ниток |
1,6 |
,1/год
Пример расчета
Рассчитать интенсивность отказов четырех схем подводного перехода в первый год их эксплуатации по значениям интенсивности отказов, приведенным в табл. 17.1.
1.Для двухниточного перехода:
;
Вероятность безотказной
работы Р(t)
за 10 лет эксплуатации трубопровода по
формуле 1 составит:
При : t=20 лет; =30лет; =40 лет; =50 лет
Р(t)=0,7866; =0,6977; =0,6188; =0,5488.
2.Для двухтрубных конструкций “труба в трубе” без заполнения межтрубного пространства жестким телом:
Вероятность безотказной работы рассчитывается по формуле (17.3).
Вероятность безотказной работы после эксплуатации трубопровода:
Через 10 лет; 20 лет; 30 лет; 40 лет; 50 лет;
P(t) 0,98; 0,97; 0,96; 0,95; 0,94.