Ученые Губкинского университета создали методику оценки остаточного ресурса сварных швов морских платформ

Москва, 13 мая - Специалисты РГУ нефти и газа им. И. Губкина разработали методику, с помощью которой можно определять остаточный ресурс сварных соединений и несущих конструкций морских стационарных платформ с накопленными усталостными повреждениями.
Об этом сообщила пресс-служба университета. По словам руководителя проекта, заведующего кафедрой автоматизации проектирования сооружений нефтяной и газовой промышленности И. Староконя, новая технология поможет снизить риски аварий, способных привести к человеческим жертвам и серьезному экологическому ущербу.

Одной из ключевых причин разрушений на платформах выступает усталость металла, ускоренная агрессивной морской средой и коррозией. Как подчеркнул И. Староконь, примером служит разрушение платформы Alexander L. Kielland, унесшее жизни 120 человек. Сегодня добыча на шельфе Каспийского, Черного, Балтийского, Арктического морей, а также Сахалина ведется с применением стационарных платформ, многие из которых служат более 20-30 лет. Такой срок, по мнению ученого, нельзя считать надежным, что требует повышенного внимания к вопросам безопасности.

Исследователи впервые сопоставили 3 способа ремонта сварных швов на таких объектах:

• обычную заварку трещины с монтажом трещиноуловителей,
• замену поврежденного фрагмента новым участком металла,
• наложение усиливающей накладки поверх трещины.

И. Староконь пояснил: до настоящего времени не существовало теории, позволяющей аналитически рассчитать предел выносливости отремонтированного соединения и спрогнозировать срок его службы. Для получения точных данных были построены специальные стенды, на которых восстановленные швы доводили до повторного разрушения.

Эксперименты показали, сколько циклов нагрузок - к примеру, ударов волн и иных воздействий - способна выдержать конструкция до образования новой трещины, а также зафиксировали максимально допустимую нагрузку. Предел выносливости для восстановленных сварных соединений в зависимости от выбранной технологии ремонта составил от 13 до 15 МПа.

В ходе работ выяснилось, что в нормативной документации нередко указывался заниженный остаточный ресурс, из-за чего платформы преждевременно списывали, порождая существенные затраты. При этом отсутствовал точный прогноз выносливости конструкций после ремонта, что создавало потенциальные угрозы для безопасности.

И. Староконь добавил: если вовремя не заметить усталостные изменения металла, последствия могут быть катастрофическими. Он напомнил о самой крупной аварии на Deepwater Horizon в Мексиканском заливе, где погибли десятки людей, а разливы нефти вызвали масштабный экологический урон. Разработанная методика, по его утверждению, дает возможность точно оценить фактическое состояние металла и определить, какой тип ремонта действительно продлит срок службы платформы, а не создаст лишь видимость безопасности.

Авторы рассчитывают, что разработку внедрят в систему промышленной безопасности при обязательной экспертизе платформ после 20 лет эксплуатации, как того требует федеральное законодательство. Это позволит не только защитить персонал, но и экономически обоснованно продлить использование действующих объектов без строительства новых.

Автор: А. Шевченко