Оценка напряженно-деформированного состояния балочных переходов газонефтепроводов

• Автор: Котов, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ РАБОТ ПОСВЯЩЕННЫХ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ
ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И
ИСКУССТВЕННЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ
1.1 Обзор существующих конструкций балочных
трубопроводных переходов газонефтепроводов
1.2 Существующие конструкции опор, используемых при
надземной прокладке трубопроводных переходов
1.3 Обзор нормативных документов по проектированию,
строительству и эксплуатации балочных трубопроводных переходов.
1.4 Оценка эффективности конструктивных решений
трубопроводных переходов газонефтепроводов
1.5 Существующие методики расчета напряженно-
деформированного состояния балочных трубопроводных переходов
Выводы по главе
ГЛАВА 2 РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНЫХ
ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ
2.1 Оптимизация высотного положения опор для получения
равнопрочного балочного трубопроводного перехода
2.2 Теоретические основы написания программы ВСРОрйп^е
2.2.1 Выбор среды программирования для разработки
программного обеспечения
2.2.2 Особенности программы ВСРОрйгшге
2.3 Оценка влияния изменения высотного положения опоры на
напряженное состояние балочного перехода
2.4 Исследования оптимизации высотного положения опор,
проведенные с помощью программы ВСРОрШтпге
Выводы по главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БАЛОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ
3.1 Методика проведения экспериментальных исследований.
Планирование эксперимента
3.2 Моделирование экспериментальной установки
3.2.1 Подобие устойчивости длинномерных тел
3.2.2 Определение оптимальных параметров модельной трубы
3.2.3 Расчет основных параметров модельной и натурной
трубы
3.2.4 Расчет продольного усилия
3.3 Исследование напряженно - деформированного состояния
модельного балочного трубопроводного перехода в программном комплексе APMStructure 3D
3.4 Разработка конструкции экспериментальной установки
3.4.1 Методика проведения экспериментов
3.4.2 Оценка погрешностей тензометрических измерений
3.5 Обработка полученных данных. Сопоставление экспериментальных и расчетных значений напряжений
3.6 Проверка адекватности экспериментальной модели
Выводы по главе
ГЛАВА 4 ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БАЛОЧНОГО ТРУБОПРОВОДНОГО ПЕРЕХОДА
МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА ЧЕЛЯБИНСК-ПЕТРОВСК 0 1420 ММ ЧЕРЕЗ Р. ЮРЮЗАНЬ
4.1 Анализ результатов обследования перехода за период его
эксплуатации
4.2 Оценка напряженно-деформированного состояния перехода
4.3 Рекомендации по снижению напряженно - деформированного
состояния на левобережном участке балочного трубопроводного перехода через р. Юрюзань
4.4 Пути совершенствования конструкций опор
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
ПриложениеД
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в Российской Федерации эксплуатируется свыше 260 тысяч километров магистральных трубопроводов, транспортирующих газ, нефть и нефтепродукты. При такой протяженности приходится преодолевать большое количество естественных и искусственных препятствий, участки пересечения через которые принято называть трубопроводными переходами.
Трубопроводные переходы в области сооружения и эксплуатации занимают особое место, поскольку относятся к наиболее ответственным и потенциально опасным участкам. Несмотря на принимаемые меры, вопрос аварийности на объектах магистральных трубопроводов продолжает оставаться актуальным. Поэтому к их надежности предъявляют высокие требования, так как даже незначительные повреждения с потерей герметичности приводят к тяжелым экологическим последствиям. Улучшение качества проектирования и строительства трубопроводных переходов и применение более совершенных их форм, несомненно, приведет к повышению надежности трубопроводного транспорта в целом.
Степень надёжности трубопроводов во многом определяет стабильность обеспечения регионов России важнейшими топливно-энергетическими ресурсами. Одним из путей решения проблемы повышения надёжности трубопроводов является использование новых эффективных научно обоснованных технологий строительства трубопроводных систем. Основной особенностью строительства является разнообразие природно-климатических и гидрогеологических характеристик местности вдоль трассы, что требует значительного разнообразия конструктивных и технологических решений при сооружении и эксплуатации как линейной части, так и площадочных объектов нефтегазового комплекса.
Выбор того или иного способа строительства переходов трубопроводов зависит от целого ряда факторов, таких как: рельеф местности, климатические

• СТО Газпром 2-2.1-249-2008 «Магистральные газопроводы» [138].
Стандарт распространяется на вновь проектируемые и реконструируемые
магистральные газопроводы и ответвления от них условным диаметром до 1400 мм включительно с избыточным давлением среды свыше 1,18 МПа (12 кгс/см2) до 24,52 МПа (250 кгс/см2) (при одиночной прокладке и прокладке в технических коридорах) для транспортирования природного газа.
Приводится информация о нормах проектирования и способах строительства переходов магистральных газопроводов через различные препятствия. Рассматриваются методы горизонтально-направленного бурения и надземной прокладки, в том числе, строительство балочных переходов.
• РД 51-3-96. Регламент по техническому обслуживанию подводных переходов магистральных газопроводов через водные преграды [111].
Руководящий документ устанавливает обязанности предприятий и служб по техническому обслуживанию подводных переходов. Эти требования можно полностью распространить на рассматриваемые в работе надземные участки.
• ОР-75.200.00-КТН-088-12 Порядок технической эксплуатации переходов
магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через водные преграды и малые водотоки [89].
Отраслевой регламент содержит важную информацию, устанавливающую единые требования к порядку эксплуатации, техническому диагностированию, обслуживанию и ремонту переходов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через водные преграды и малые водотоки, а именно:
к классификации переходов через водные преграды и малые водотоки; к режимам работы переходов через водные преграды и малые водотоки; к эксплуатации и техническому обслуживанию переходов через водные преграды и малые водотоки;
к ведению эксплуатационной документации по переходам через водные преграды и малые водотоки;
к техническим мероприятиям по обеспечению безопасной эксплуатации отключенных резервных ниток переходов через водные преграды;