Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов с использованием геосинтетиков

• Автор: Миронов, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 321 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗНАНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НО ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ

1.1. Анализ причин аварий на линейной части систем трубопроводного транспорта жидких углеводородов

1.2. Виды и классификация геосинтетиков .

1.3. Использование геосинтетических оболочечных конструкций в строительстве

1.4. Экономическая эффективность применения геотубов, заполняемых намывным грунтом

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. НОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОСИНТЕТИКОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДОРОДОВ
2.1. Превентивные мероприятия, направленные на предотвращение повреждения трубопроводов от внешних воздействий .
2.2. Технические решения, используемые при ликвидации аварий, предназначенные для сокращения наносимого ущерба
2.3. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ МЯГКИХ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК.
3.1. Математическая модель пространственной формы грунтозаполненных геотубов
3.2. Влияние растягивающих усилий в геотубах на их форму с учтом анизотропности геосинтетического мате
риала.
3.3. Экспериментальная проверка математической модели пространственной формы геотуба заполняемого намывным грунтом .
3.4. Описание процесса заполнения мягкой цилиндрической оболочки грунтом методом гидронамыва.
3.5. Закономерности, описывающие процесс движения пульпы в геотубах .
3.6. Выводы но главе
ГЛАВА 4. ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАСЧТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГЕОТУБОВ, ЗАПОЛНЯЕМЫХ НАМЫВНЫМ ГРУНТОМ
4.1. Расчет защитных дамб обвалований трубопроводов .
4.2. Расчт берегоукрепительных конструкций ц
4.3. Расчт оснований технологических проездов
4.4. Расчт размеров защитных дамб обвалований на уклоне, предотвращающих попадание аварийно разливающихся ЖИДКИХ уГЛеВОДОрОДОВ В ОТКрЫТЫе ВОДОМЫ
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАСЧТОВ ОБОЛОЧЕЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГЕОСИНТЕТИКОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ УЩЕРБА ПРИ АВАРИЙНОМ РАЗЛИВЕ УГЛЕВОДОРОДОВ .
5.1. Динамика падения давления в поврежднном трубопроводе и е влияние на величину ущерба от аварии .
5.2. Расчт размеров аварийных емкостей для сбора и временного хранения жидких углеводородов
5.3. Расчт устойчивости геосинтетических конструкций и времени высачивания жидких углеводородов под гео
тубами
5.4. Расчт параметров несгораемых заграждений для
локализации пожара.
5.5. Выводы по главе .
ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
6.1. Экспериментальное определение коэффициента гидравлической шероховатости геосинтетических материалов
6.2. Экспериментальное определение коэффициента фильтрации водопроницаемых геосинтетиков .
6.3. Определение относительного удлинения гсосинтетических материалов под действием растягивающих нагрузок .
6.4. Выводы по главе .
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ .
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Геомембраны с шероховатой поверхностью с одной или с обеих сторон фрикционные способствуют повышению величины трения между мембраной и грунтом и используются для увеличения угла заложения откосов грунтовых сооружений. Хорошие антикоррозийные и гидроизоляционные показатели, стойкость по отношению к большинству химических реагентов стойкость к воздействию жидкостей с широким диапазоном изменения кислотности 0,5 , а также относительное удлинение некоторых марок материалов до 0 позволяет с успехом применять геомембраны для устройства надежных противофильтрационных экранов 7. Преимущества использования геосинтетиков при проведении строительных и ремонтных работ заключаются в лгкости и высокой скорости монтажа, лгкости складирования и транспортировки материалов, уменьшении объемов земляных работ, сопротивляемости статическим нагрузкам, стойкости к воздействию широкого спектра загрязняющих веществ, низких затратах на содержание объекта, ссйсмоустойчивости 7, 9. Многие эксперты в области использования геосинтетиков согласятся, что событием, давшим мощный толчок развитию и широкому распространению технологии использования геотубов, заполняемых грунтом методом гидронамыва, стал один из первых подобных проектов в США реконструкция защитной песчаной дюны в Атлангик Сити, штат Нью Джерси 0, 9, 4, 5. Между и годами изза смыва песка в море Атлантик Сити потерял более метров территории пляжа. Местами океан съедал по см суши за месяц. Проблема встала наиболее остро, когда высокие приливы, вызванные штормами в Атлантическом океане, полностью смыли пляж и песчаные дюны, что ставило прибрежные здания под угрозу разрушения. Традиционно принимаемые меры по восстановлению, включавшие в себя регулярное восстановление защитной песчаной дюны и пляжа, обходились до миллиона долларов в год. Требовалось более эффективное решение восстановления береговой линии на продолжительный период. В конце года инженерам местных муниципальных служб компанией ii были представлены геотубы из высокопрочного тканого полипропиленового полотна 7. Проектировщики предложили использовать представленные геотубы, заполняемые грунтом, в качестве основы защитной песчаной насыпи рис. Рис. Реконструкция защитной песчаной дюны с использованием в качестве основы геотубов, заполненных грунтом. Предложенная ими оболочечная конструкция предназначалась для предотвращения размыва пляжа волнами и, одновременно, задержания песчаных наносов за оболочкой. Инженеры муниципальных служб определили, что оболочки 9 м в диаметре будет достаточно для обеспечения защиты, то есть во время сильных штормов оболочка может оголяться, но насыпь за оболочкой, а значит и береговая линия останется нетронутой. В ходе работ по реконструкции песчаной дюны геотскстильная оболочка протянулась вдоль побережья Атлангик Сити, создав устойчивую защиту от штормов и предотвратив дальнейший размыв и потери территорий. При этом использовались гсотубы 9 м в диаметре и длиной от 1 2 до 7 м. Отверстия для наполнения оболочек намывным песком располагались вдоль верхней образующей оболочки на расстоянии 7,5 м друг от друга. По окончании заполнения оболочки были засыпаны песком и засеяны травой. В результате реконструкции дюна выглядела естественной рис. Рис. Реконструированная защитная песчаная дюна. Летом года, всего через три месяца после окончания работ, на восточное побережье Соединнных Штатов обру
шился ураган Лыоис. Ветер, скорость которого достигала кмч, вызывал волны до 3 3,6 м высотой. Шторм, продолжавшийся три дня, полностью смыл песчаный пляж и дюны, находящиеся перед оболочкой со стороны океана, в то время как береговая линия за оболочкой осталась невредимой рис. Таким образом, обустройство береговой защитной насыпи с использованием грунтозаполненных геосинтетических оболочек позволило сэкономить миллионы долларов, которые в противном случае пришлось бы потратить на восстановление прибрежной части города. В мае года технология использования геосинтетических оболочек была впервые представлена в странах Персидского залива при осуществлении проекта строительства курортного острова в Бахрейне 7, 8. Рис.