Напряженно-деформированное состояние подводных переходов магистральных газопроводов с учетом изменения степени водонасыщенности грунта на прилегающих подземных участках

• Автор: Исламгалеева, Лилия Фаритовна
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Анализ работ, посвященных исследованию напряженно- 10 деформированного состояния трубопроводов, пролегающих на обводняемых территориях
1.1 Обзор работ, посвященных проблемам эксплуатации подводных 10 переходов газопроводов
1.2 Обзор работ, посвященных расчету напряженно- 19 деформированного состояния подземного трубопровода с учетом совместной его работы с грунтом

1.3 Обзор работ, посвященных исследованию продольной 29 устойчивости трубопроводов

1.4 Анализ существующих методов предотвращения потери 37 трубопроводами устойчивости на обводняемых территориях
Глава 2 Моделирование напряженно-деформированного состояния 40 размытого участка газопровода, подвергающегося сезонному обводнению

2.1 Постановка задачи

2.2 Расчет параметров напряженно-деформированного состояния 53 пойменного участка газопровода, проложенного через малую реку
2.2.1 Вспомогательные расчеты
2.2.2 Исследование напряженно-деформированного состояния
подводного газопровода, грунт над которым размыт, при увеличении длины размытого участка
2.3 Расчет параметров напряженно-деформированного состояния 66 пойменного участка газопровода, проложенного через среднюю реку
2.3.1 Исследование напряженно-деформированного состояния

подводного газопровода, грунт над которым размыт, при увеличении длины размытого участка
Расчет параметров напряженно-деформированного состояния размытого участка газопровода при изменении уровня воды Расчет параметров напряженно-деформированного состояния участков газопроводов, всплывавших на обводненных территориях Западной Сибири Выводы по главе
Исследование напряженно-деформированного состояния подводных переходов магистральных газопроводов с учетом изменения степени насыщения водой грунта прилегающих участков
Моделирование напряженно-деформированного состояния газопровода при постоянном уровне воды на размытом участке Постановка задачи
Расчет напряженно-деформированного состояния подводного участка газопровода, грунт над которым размыт, при изменении уровня воды на прилегающих подземных участках Вспомогательные расчеты
Расчет прочности исследуемого участка газопровода в соответствии с положениями СНиП 2.05.06-85*
Оценка прочности газопровода при уровне воды в прилегающих участках ниже трубопровода (сухом грунте прилегающих участков)
Случай пренебрежения воздействием температурных напряжений и внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода
Случай учета воздействия температурных напряжений и внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода
3.1.2.4 Оценка прочности газопровода при повышении уровня воды в 102 прилегающих подземных участках
3.1.3 Расчет напряженно-деформированного состояния размытого 106 участка газопровода, засыпанного слабым неуплотненным грунтом
3.2 Моделирование напряженно-деформированного состояния 115 газопровода при синхронном изменении уровня воды на размытом и прилегающих к нему подземных участках
3.2.1 Постановка задачи
3.2.2 Расчет напряженно-деформированного состояния размытого 117 пойменного участка газопровода при повышении уровня воды в реке
3.2.2.1 Оценка прочности газопровода при уровне воды ниже трубы
3.2.2.1.1 Случай пренебрежения воздействием температурных 120 напряжений и внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода
3.2.2.1.2 Случай учета воздействия температурных напряжений и 122 внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода
3.2.2.2 Оценка прочности газопровода при поднятии уровня воды
3.2.3 Расчет напряженно-деформированного состояния пойменного 127 участка газопровода, засыпанного слабым неуплотненным грунтом
3.2.4 Сравнение методов расчета напряженно-деформированного 131 состояния трубопровода, учитывающих и пренебрегающих изменением свойств грунта в процессе его эксплуатации
Выводы по главе
Глава 4 Разработка рекомендаций по повышению прочности и 136 устойчивости трубопроводов на обводняемых территориях
4.1 Уменьшение прогибов всплывших участков газопроводов путем

45 комплектов оставшихся утяжелителей, из которых конструкция лишь 15 утяжелителей была цела. У остальных утяжелителей наблюдался отрыв поясов и погружение бетонных блоков в грунт.
Причиной сброса утяжелителей в руслах рек часто является агрессивное воздействие, оказываемое на трубопровод со стороны мелкого водонасыщенного песка, называемого «водогрунтом». Перекос и опрокидывание утяжелителей вследствие периодического подтапливания наблюдается и на пойменных участках газопроводов, прокладываемых через северные реки. Наиболее неустойчивыми в поперечном направлении являются седловидные утяжелители.
В [97] описываются участки газопроводов, всплывшие вместе с утяжелителями, поскольку заложенное количество пригрузов оказалось недостаточным для предотвращения всплытия данных участков. Причем на участках газопроводов, забалластированных с помощью изготовленных из НСМ грунтозаполнямых устройств, явлений всплытия и потери устойчивости трубопроводов не наблюдалось.
После 15-20 лет эксплуатации системы магистральных газопроводов «Ямбург - Ныда» было зафиксировано 580 всплывших участков, суммарная длина которых составила 6,5% от общей протяженности системы газопроводов [97, 86]. В качестве основных причин авторы [97] выделяют действующие на трубопровод силы морозного пучения и растепление многолетнемерзлых пород вдоль трасс газопроводов в процессе их эксплуатации.
Основные проблемы, возникающие при эксплуатации газопроводов в условиях болот и слабых грунтов Европейского Севера и Западной Сибири, приводятся в работах [20, 21, 26, 30, 39, 89]. Обоснование необходимости и основные направления совершенствования методов расчета газопроводов, прокладываемых в таких условиях, приводятся в [25, 28, 29, 54]. В работах [78, 93, 94, 96] приводятся методы анализа устойчивости трубопроводов,
прокладываемых на болотах, по результатам которого назначаются способы ремонта потерявших устойчивость участков. Вопросам строительства и