tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2025-4-126-136QOZAMOtumnig-1343Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТАDESIGNING, CONSTRUCTION AND OPERATION OF PIPELINE TRANSPORT SYSTEMРазработка алгоритма определения напряженно-деформированного состояния криволинейных участков нефтегазопроводов из многослойных полипропиленовых армированных трубDevelopment of an algorithm for determining the stress-strain state of curved sections of oil and gas pipelines made of multilayer reinforced polypropylene pipesТолмачевА. А.TolmachevA. A.

Толмачев Артём Алексеевич, соискатель ученой степени кандидата технических наук

г. Тюмень

Artem A. Tolmachev, Applicant for a Candidate of Engineering Degree

Tyumen

chuga92@gmail.comТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation20250309202504126136Copyright © Толмачев А.А., 20252025Толмачев А.А.Tolmachev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1343

Трубы из полимерных, агрессивно-стойких материалов имеют ряд преимуществ в сравнении со стальными трубами. В последние годы такие трубы все чаще применяют при строительстве промысловых трубопроводов различного назначения. Промысловые нефтегазопроводы представляют собой сложные и дорогостоящие сооружения, поэтому проблема обеспечения их конструктивной надежности при сооружении с использованием прогрессивных технологий и дальнейшей эксплуатации имеет важное народнохозяйственное значение. При транспортировке углеводородов по промысловым трубопроводам из многослойных полипропиленовых армированных труб необходимо учитывать напряжения, которые могут возникать в трубах при их изгибе и вследствие температурных перепадов. Для обоснования выбора радиуса изгиба, при котором обеспечиваются требуемые прочностные характеристики многослойных полипропиленовых армированных труб, авторы решили задачу допустимых радиусов изгибов и разработали алгоритм определения напряженно-деформированного состояния криволинейных участков нефтегазопроводов из многослойных полипропиленовых армированных труб. Эта задача приобретает особую актуальность, поскольку внедрение данного алгоритма в системы объектно-ориентированного визуального программирования позволит при накоплении достаточных баз данных и паспортизации трубопроводных объектов создавать программы на основе процедурных языков программирования со сложным графическим интерфейсом.

Pipes made from polymeric, corrosion-resistant materials offer variety of advantage over traditional steel pipes. In recent years, these pipes have become increasingly common in the construction of field pipelines of different purpose. Given that these pipelines represent complex and costly infrastructure systems, the problem of ensuring their structural reliability – both during the use of advanced technologies and throughout their further operation – has a critical national-economic importance. When transporting hydrocarbons through field pipelines made of multilayer polypropylene reinforced pipes, it is essential to account for stresses induced by pipe bending and temperature drops. To properly select a bending radius that meets the required strength properties of multilayer reinforced polypropylene pipes, the authors addressed the problem of determining allowable bending radii. Additionally, the authors an algorithm developed an algorithm to assess the stress-strain state of curved sections of pipelines made from multilayer reinforced polypropylene. This work is of particular relevance. This is due to the fact that implementing the algorithm into object-oriented visual programming systems – during accumulation of sufficient databases and pipeline facilities passportization – will be possible to create software with advanced graphical interfaces using procedural programming languages.

алгоритмрадиус изгибаупругопластические деформациинефтегазопроводыпромысловые трубопроводымногослойные полипропиленовые армированные трубыalgorithmbending radiuselastic-plastic deformationsoil and gas pipelinesfield pipelinesmultilayer polypropylene reinforced pipesReferencesТолмачев, А. А. Перспективы использования стеклопластиковых и полимерно-металлических труб в нефтегазовой отрасли / А. А. Толмачев, В. А. Иванов. – DOI 10.31660/0445-0108-2019-6-132-139. – Текст : непосредствен-ный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2019. – № 6 (138). – С. 132–139.Tolmachev, A. A., Ivanov, V. A. (2019). Prospects of using fiberglass and polymer-metal pipes in the oil and gas industry. Oil and Gas Studies, (6), рр.132-139. (In Russian). DOI: 10.31660/0445-0108-2019-6-132-139.Толмачев, А. А. К вопросу о применении труб термопластовых армированных для сооружения нефтегазопроводов в Арктике / А. А. Толмачев, В. А. Иванов, Т. Г. Пономарева. – DOI 10.31660/0445-0108-2020-4-88-99. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2020. – № 4(142). – С. 8–99.Tolmachev, A. A., Ivanov, V. A., & Ponomareva, T. G. (2020). To the issue of application of thermoplastic reinforced pipes for the construction of oil and gas pipelines in the Arctic. Oil and Gas Studies, 4(142), pp. 88-99. (In Russian). DOI: 10.31660/0445-0108-2020-4-88-99.Толмачев, А. А. Применение полипропиленовых утепленных армированных труб для сооружения нефтепроводов в Арктике / А. А. Толмачев, В. А. Иванов, А. В. Майер DOI: 10.33285/1999-6934-2022-4(130)-46-51. – Текст : непосредственный // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 4(130). – С. 46–51.Tolmachev, A. A., Ivanov, V. A., & Majer, A. V. (2022). Use of polypropylene insulated reinforced pipes for oil pipelines construction in the Arctic. Equipment and technologies for oil and gas complex. 4(130), pp. 46-51. (In Russian). DOI: 10.33285/1999-6934-2022-4(130)-46-51Патент № 2793376 C1 Российская Федерация, МПК F16L 9/12. Многослойная полипропиленовая армированная труба: № 2022130670: заявл. 24.11.2022: опубл. 31.03.2023 / В. А. Иванов, А. А. Толмачев; заявитель Федераль-ное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский индустриальный университет». – Текст : непосредственный.Ivanov, V. A. & A. A. Tolmachev. Patent No. 2793376 C1 Rossijskaya Federaciya, MPK F16L 9/12. Mnogoslojnaya polipropilenovaya armirovannaya truba. No. 2022130670. Applied: 24.11.2022. Published: 31.03.2023. (In Russian).Новые отечественные технологии при изготовлении и монтаже трубопроводных систем нефтегазовой инфраструктуры из комбинированных труб на основе термопластов / А. К. Ращепкин, Е. В. Салагаева, Н. М. Черкасов, И. Ф. Гладких. – Текст : непосредственный // Нефтегазовое дело. – 2005. – № 2. – С. 8.Rashchepkin, A. K., Salagaeva, E. V., Cherkasov, N. M., & Gladkih, I. F. (2005). Novye otechestvennye tekhnologii pri izgotovlenii i montazhe truboprovodnyh sistem neftegazovoj infrastruktury iz kombinirovannyh trub na osnove termoplastov. Neftegazovoe delo, (2), p. 8. (In Russian).Энергоресурсосберегающие трубопроводы из полимерных материалов / Д. А. Виноградов, М. М. Фаттахов, А. К. Ращепкин [и др.] – Текст : непо-средственный // Башкирский химический журнал. – 2006. – Т. 13, № 4. – С. 74–75.Vinogradov, D. A., Fattakhov, M. M., Ratshepkin, A. K., Sergeev, S. M., & Glukhova, O. V. (2006). Polymeric energy and resource-saving pipelines. Bashkirskij himicheskij zhurnal, 13(4), pp. 74-75. (In Russian).Толмачев, А. А. Разработка математической модели напряженно-деформированного состояния многослойной полипропиленовой армированной трубы / А. А. Толмачев, А. А. Толмачев – Текст : непосредственный // Научный журнал Российского газового общества. – 2024. – № 1(43). – С. 36–42.Tolmachev A. A., & Tolmachev A. A. (2024).Development of a mathe-matical model of the stress-strain state of a multilayer polypropylene reinforced pipe.Scientific journal of russian gas society, 1(43), pp. 36-42. (In Russian).Серебренников, А. А. Влияние отрицательных температур на состояние полиэтиленовых труб при изгибе / А. А. Серебренников, И. Г. Лавров, В. В. Конев. – Текст : непосредственный // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 4(38). – С. 115.Serebrennikov, A. A., Lavrov, I. G., & Konev V. V. (2015). The impact of negative temperatures on the condition of polyethylene pipes in bending. Ingineering journal of Don, 4(38), p. 115. (In Russian).Серебренников, А. А. Определение допустимых радиусов изгиба труб из полиэтилена ПЭ80 в зависимости от температурного фактора / А. А. Се-ребренников, И. Г. Лавров. – Текст : непосредственный // Известия высших учеб-ных заведений. Нефть и газ. – 2007. – № 2(62). – С. 42–44.Serebrennikov, A. A. & Lavrov, I. G. (2007). Determinai ion oi-pirmissble radii of polyethylene peso pipes" bend depending on the temperature factor. Oil and Gas Studies, 2(62), рр. 42-44. (In Russian).Насибуллаев, И. Ш. Использование свободных программ для обработки и визуализации результатов научных исследований / И. Ш. Насибуллаев. – DOI 10.21662/mfs2021.2.009. – Текст : непосредственный // Многофазные системы. – 2021. – Т. 16, № 2. – С. 58–71.Nasibullaev, I. Sh. (2021). Application of free software for processing and visualization of scientific research results. Multiphase systems, 16(2), pp. 58-71. (In Russian). DOI: 10.21662/mfs2021.2.009Алгоритм расчета армированных металлополимерных труб на прочность с использованием эквивалентной двухслойной модели / А. А. Синюгин, С. Б. Коныгин, В. Б. Опарин – Текст: непосредственный // Территория «Нефтегаз». – 2021. – № 1-2. – С. 84–90.Sinyugin, A. A., Konygin, S. B., & Oparin, V. B. (2021). Algorithm for Strength Calculation of Reinforced Metal-Polymer Pipes Using an Equivalent Two-Layer Model. Territoriya “Neftegaz”, (1-2), pp. 84-90. (In Russian).Джагаров, Ю. А. Программный модуль для расчета аппроксимирующих полиномов по методу наименьших квадратов / Ю. А. Джагаров. – Текст : непосредственный // Программные продукты и системы. – 2005. – № 3. – С. 46–48.Dzhagarov, Yu. A. (2005). Programmnyj modul' dlya rascheta ap-proksimiruyushchih polinomov po metodu naimen'shih kvadratov. Programmnye produkty i sistemy, (3), p. 46-48. (In Russian).Селютин, А. Д. Аппроксимация полиномов n степени методом наименьших квадратов / А. Д. Селютин. – Текст : непосредственный // Молодой ученый. – 2018. – № 16(202). – С. 91–96.Selyutin, A. D. (2018). Approksimaciya polinomov n stepeni metodom naimen'shih kvadratov. Molodoj uchenyj, 16(202), pp. 91-96. (In Russian).Лавров, И. Г. Уточнение математической модели напряженного состояния полиэтиленовых труб для расчета при различных температурах / И. Г. Лавров. – Текст : непосредственный // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 1. – С. 44–45.Lavrov, I. G. (2007). Utochnenie matematicheskoj modeli napryazhen-nogo sostoyaniya polietilenovyh trub dlya rascheta pri razlichnyh temperaturah. Funda-mental'nye issledovaniya. – 2007, (1), pp. 44-45. (In Russian).Серебренников, А. А. Прокладка полиэтиленовых трубопроводов с учетом температурных воздействий / А. А. Серебренников, Д. А. Серебренников, И. Г. Лавров. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2023. – 174 с. – Текст: непосредственный.Serebrennikov, A. A., Serebrennikov, D. A. & Lavrov, I. G. (2023). Prokladka polietilenovyh truboprovodov s uchetom temperaturnyh vozdejstvij. Tyumen : Tyumenskij industrial'nyj universitet, p. 174. (In Russian).Якубовская, С. В. Математическая модель напряженно-деформированного состояния гибких полиэтиленовых труб / С. В. Якубовская, Д. А. Серебренников. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2003. – № 6(42). – С. 37–42.Jakubovskaja, S. V., & Serebrennikov, D. A. (2003). Matematicheskaja model' naprjazhenno-deformirovannogo sostojanija gibkih polijetilenovyh trub. Oil and Gas Studies, 6(42), pp. 37-42. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.