Главная » 2014 » Июль » 29 » Скачать Эксплуатационная надежность магистральных трубопроводов в районах глубокого сезонного промерзания пучинистых грунтов. Иванов, бесплатно
9:22 PM
Скачать Эксплуатационная надежность магистральных трубопроводов в районах глубокого сезонного промерзания пучинистых грунтов. Иванов, бесплатно
Эксплуатационная надежность магистральных трубопроводов в районах глубокого сезонного промерзания пучинистых грунтов
Диссертация
Автор: Иванов, Игорь Алексеевич
Название: Эксплуатационная надежность магистральных трубопроводов в районах глубокого сезонного промерзания пучинистых грунтов
Справка: Иванов, Игорь Алексеевич. Эксплуатационная надежность магистральных трубопроводов в районах глубокого сезонного промерзания пучинистых грунтов : диссертация доктора технических наук : 25.00.19 Тюмень, 2002 267 c. : 71 02-5/715-6
Объем: 267 стр.
Информация: Тюмень, 2002
Содержание:
Глава 1 Грунтовый фактор, как параметр эксплуатационной надежности магистральных трубопроводов \Л Исследование грунтовых условий как фактора эксплуатационной надежности трубопровода
12 Особенности грунтовых условий и эксплуатации магистральных газопроводов в условиях ЗападноСибирского региона
13 Общие данные и конструктивная характеристика объекта исследования
14 Анализ аварийности и отказов на газопроводах по статистическим данным и результатам дефектоскопии
Выводы по главе
Глава 2 Изученность морозной пучинистости грунтов
21 Факторы, условия и критерии оценки морозной пучинистости
22 Методы решения задач тепломассопереноса при промерзании оттаивании грунтов
23 Основные закономерности криогенного пучения дисперсных грунтов
24 Организация и проведение натурных наблюдений за изменением высотного положения конденсатопровода при воздействии морозного пучения
25 Задачи промерзания оттаивания грунтов с зачетом влагопереноса
26 Методы решения задач промерзания (оттаивания) грунтов 84
Выводы по главе 2 Цель и задачи исследования
Глава 3 Тепловое взаимодействие подземного трубопровода с грунтами при их промерзании и оттаивании
3 L Определение температурного поля промерзающего грунта
32 Расчет температурного поля промерзающего грунта и температуры энергоносителя в любом сечении в любой момент времени
33 Климатические особенности региона
34 Физико-механические характеристики грунтов по трассе конденсатопровода
35 Конвективный теплообмен на внутренней поверхности трубопровода
36 Результаты расчетов температурных полей промерзающих вокруг трубопровода грунтов
Выводы по главе
Глава 4 Силовое взаимодействие подземного трубопровода с грунтами при их промерзании и оттаивании
41 Расчетная схема силового взаимодействия трубопровода с пучинистыми и непучинистыми грунтами в холодный период времени
42 Силовое взаимодействие трубопровода с непучинистым грунтом
43 Силовое взаимодействие трубопровода с пучинистым грунтом
44 Изгиб трубопровода под воздействием морозного пучения в случае упругого отпора непучинистого грунта
45 Определение изгибающего момента при упругом отпоре грунта
46 Расчет напряженно-деформированного состояния стенки трубопровода и определение эквивалентных напряжений при упругом отпоре грунта
47 Определение эквивалентных напряжений стенки трубопровода при упругом отпоре грунта
48 Изгиб трубопровода и расчет напряженнодеформированного состояния его стенки при упругопластическом отпоре грунта
Выводы по главе
Глава 5 Параметры эксплуатационной надежности трубопровода, подверженного воздействию нормальных сил морозного пучения
51 Вероятностная оценка надежности трубопровода при воздействии морозного пучения
52 Влияние изгиба трубопровода, вызванного морозным пучением, на характер механохимической коррозии на его поверхности
53 Скорость коррозии при упругом отпоре грунта
54 Определение скорости коррозии при упругопластическом отпоре грунта
55 Коррозионный процесс на внешней поверхности трубопровода при многолетнем воздействии нормальных сил морозного пучения
56 Локальная коррозия на внешней поверхности трубопровода
57 Рекомендации по стабилизации пространственного положения трубопроводов в условиях морозного пучения грунтов
Выводы по главе
Введение:
Эксплуатационная надежность газотранспортной системы всегда была и остается в настоящее время актуальной научной и производственной проблемой. Сложность проблемы обусловлена двумя факторами: значительной протяженностью и неизбежностью «старения» газопроводов.Протяженность газопроводов по ОАО «Газпром» на 01.01.2001года составила около 152 тыс.км. При этом эксплуатируются газопроводы различных диаметров и назначения. Из них газопроводы больших диаметров (1020 - 1420мм) составляют 61% общей протяженности.В нашей самой крупной в мире газопроводной системе 85% газопроводов со сроком службы от 10 до 30 лет и 14% - более 30 лет. Именно поэтому вопросы эксплуатационной надежности газопроводов и безопасная их эксплуатация находятся постоянно в центре внимания руководителей подразделений и служащих в нефтегазовой отрасли. Однако несмотря на это, на нефтегазопроводах России ежегодно происходит более 40 тыс. аварий и отказов. При этом теряется более 3% добычи нефти и газа. Значительная доля причин связана с геотехническими проблемами трубопроводного транспорта.Среди факторов, формирующих напряженно-деформированное состояние трубопроводов, взаимодействие последних с промерзающими пучинистыми грунтами является наименее изученным. Объясняется это сложностью процесса, так как морозное пучение относится к тем физикомеханическим процессам, в результате которых промерзающий грунт в условиях гидро- и термодинамических изменений сам приобретает напряженно-деформированное состояние. Напряжения, возникающие в грунтах при пучении, смещают трубопроводы, изменяя их плановое и высотное положение. Такие деформации характерны для районов глубокого сезонного промерзания и распространения вечномерзлых грунтов.Решение проблемы особенно актуально для Тюменского нефтегазового региона, где вечномерзлые грунты занимают площадь около 1 млн.км^, а грунты с глубоким сезонным промерзанием составляют более 70% талых грунтов.Существующие методы прогноза высотно-планового положения трубопровода недостаточно, по нашему мнению, учитывают процесс взаимодействия трубопровода с грунтами. Выполненные нами исследования силового взаимодействия трубопровода с грунтами показали, что влиянием талых грунтов на напряженно-деформированное состояние стенки трубопровода в зоне изменения литологического разреза грунтов можно пренебречь. Иначе говоря, в указанной зоне, названной нами активной, не наблюдается значительного изменения радиуса изгиба трубопровода.При промерзании грунтов степень влияния на высотное положение трубопровода в активной зоне резко возрастает. Это обусловлено возможным действием сил морозного пучения в активной зоне и резким изменением свойств мерзлых грунтов по сравнению с талыми.Учет этих изменений в пучинистых грунтах при расчете напряженнодеформированного состояния стенки трубопровода является сложной и актуальной задачей.Актуальность работы В настоящее время и в ближайшие десятилетия обеспечение эксплуатационной надежности линейной части трубопроводов будет оставаться сложной научной и инженерной проблемой. Особенно она актуальна для условий глубокого сезонного промерзания грунтов, так как принципиально меняется характер их взаимодействий с трубопроводом, значительно увеличиваются силы морозного пучения с резким изменением радиуса изгиба трубопроводов.Диссертационная работа является частью исследований, выполненных по комплексной программе «Энергетическая стратегия России», принятой Правительством в 1994г по программе «Высоконадежный трубопроводный транспорт», принятой совместно Правительствами России и Украины в 1993г, а также программе Минтопэнерго «Надежность и безопасность трубопроводного транспорта Западной Сибири», принятой в 1994 году.Научная новизна - Впервые получены закономерности формирования мерзлого грунта под трубопроводом в условиях глубокого сезонного промерзания. - Выявлены факторы и установлены закономерности, связывающие характеристики мерзлых пучинистых грунтов с эксплуатационными параметрами трубопровода. - Впервые произведена оценка эксплуатационной надежности трубопровода с учетом морозного пучения грунтов. - Выполнен расчет полного и остаточного ресурса трубопровода с учетом совместного воздействия коррозионных процессов и морозного пучения грунтов.Практическая ценность работы.Результаты выполненной работы расширяют познания в области динамики промерзающего грунта вокруг подземного трубопровода.Полученные автором результаты уточняют пункты действующего в настоящее время СНИП 2.05.06-85 в части учета грунтового фактора при проектировании и строительстве трубопроводов.Автором выполнен расчет напряженно-деформированного состояния стенки трубопровода с учетом совместного действия коррозионных процессов и пучения грунтов позволяющих производить оценку и прогнозировать эксплуатационную надежность трубопровода.Автором разработаны противопучинистые мероприятия, позволяющие уже на стадии проектирования и строительства внедрить их на участках трассы, потенциально опасных по морозной пучинистости грунтов.На защиту выносятся Результаты экспериментальных и теоретических исследований по оценке эксплуатационной надежности трубопроводов в условиях глубокого сезонного промерзания пучинистых грунтов.Диссертация заслушана на расширенном заседании кафедры механики грунтов и оснований нефтегазовых объектов Тюменского государственного нефтегазового университета.
