Анализ напряженно-деформированного состояния нефтегазопроводов при капитальном ремонте (замена изоляции) с целью определения оптимальных технологических параметров

Фисенко, Владислав Александрович Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В процессе работы были рассмотрены краткая географическая характеристика района проведения работ, схема капитального ремонта по замене изоляции в траншеи газо–нефтепроводов, разновидность применяемых изоляционных материалов, земляные работы по вскрытию и укладке магистрального трубопровода, работы по очистке и осушке поверхности трубопровода, технология нанесения изоляционных материалов и контроль качества их нанесения. В результате работы было проведено моделирование процесса проведения капитального ремонта по замене изоляции с целью определения оптимальных показателей максимально допустимых длин подкопанных участков газо–нефтепроводов в зависимости от их диаметра.

Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………. 21
1 Обзор литературы ……………………………………………………………………………………………………………… 26
1.1. Капитальный ремонт на магистральных газо – нефтепроводах ………………………………………………… 26
1.2. Виды ремонта, применяемые на магистральных трубопроводах ………………………………………………. 28
1.3. Методы, используемые для ремонта линейной части МТ ………………………………………………………… 30
1.3.1 Ремонт в траншее с подкопкой МТ ……………………………………………………………………………………….. 30
1.3.2 Ремонт с подъемом и кладкой МТ на берме траншеи …………………………………………………………… 31
1.3.3 Ремонт с подъемом и укладкой МТ на берме траншеи (с вырезкой трубопровода) …………………. 32
1.3.4 Ремонт МТ с подъемом и укладкой на лежки в траншее ………………………………………………………… 33
2. Технологическая часть ……………………………………………………………………………………………………………… 35
2.1 Краткая характеристика района……………………………………………………………………………………………. 35
2.1.1 Географическая характеристика и геоморфологические условия …………………………………………. 35
2.1.2 Инженерно-геологические условия …………………………………………………………………………………….. 36
2.1.3 Климат……………………………………………………………………………………………………………………………….. 38
2.1.4 Сейсмичность …………………………………………………………………………………………………………………….. 40
2.2 Схема капитального ремонта по замене изоляции в траншеи ………………………………………………… 40
2.3 Разновидность изоляционных материалов ……………………………………………………………………………….. 41
2.3.1 Битумные покрытия ……………………………………………………………………………………………………………. 45
2.3.2 Полимерные покрытия ……………………………………………………………………………………………………….. 46
2.3.3 Оберточные рулонные материалы ………………………………………………………………………………………. 48
2.3.4 Эпоксидные покрытия ………………………………………………………………………………………………………… 49
2.3.5 Эмаль-этинолевое покрытие ……………………………………………………………………………………………….. 50
2.3.6 Стеклоэмалевые покрытия ………………………………………………………………………………………………….. 51
2.4 Работы по вскрытию трубопровода ……………………………………………………………………………………… 52
2.5 Очистка поверхности газо – нефтепровода от дефектной изоляции ……………………………………… 55
2.6 Осушка наружной поверхности газо – нефтепровода ……………………………………………………………. 56
2.7 Технология нанесения изоляционного покрытия …………………………………………………………………. 59
2.8 Укладочные работы …………………………………………………………………………………………………………….. 69
2.9 Балластировка газо-нефтепровода ………………………………………………………………………………………. 70
2.10 Контроль качества ремонтных работ и материалов ……………………………………………………………… 70
2.10.1 Контроль качества изоляционных работ ……………………………………………………………………………… 70
2.10.2 Контроль качества изоляционных материалов…………………………………………………………………. 72
2.10.3 Контроль качества при нанесении защитных покрытий. ………………………………………………………. 73
2.11 Электрохимическая защита ……………………………………………………………………………………………….. 74
Вывод по главе 2 ………………………………………………………………………………………………………………………….. 79
3. Расчет надземного перехода трубопровода ………………………………………………………………………………… 80
3.1 Расчет напряжено-деформированного состояния магистрального газопровода «Нижневартовск –
Парабель – Кузбасс» …………………………………………………………………………………………………………………….. 80
3.1.1 Определение допускаемого пролета между земляными перемычками ……………………………………. 81
3.1.2 Проверка на продольную устойчивость магистрального газопровода …………………………………….. 82
3.1.3 Проверка на прочность магистрального газопровода …………………………………………………………….. 84
3.1.4 Проверка на недопустимость пластических деформаций магистрального газопровода …………… 85
3.2 Расчет напряжено-деформированного состояния магистрального нефтепровода ………………………. 87
3.2.1 Определение допускаемого пролета между земляными перемычками ……………………………………. 88
3.2.2 Проверка на продольную устойчивость магистрального нефтепровода ………………………………….. 89
3.2.3 Проверка на прочность магистрального нефтепровода ………………………………………………………….. 90
3.2.4 Проверка на недопустимость пластических деформаций магистрального нефтепровода ………… 92
3.3 Моделирование процесса в среде ANSYS ………………………………………………………………………………… 93
3.3.1 Анализ напряженно-деформированного состояния при разработке грунта под газо –
нефтепроводами. ………………………………………………………………………………………………………………………….. 93
3.3.2 Анализ напряженно – деформированного состояния газо – нефтепроводов при капитальном
ремонте по замене изоляции. ………………………………………………………………………………………………………. 101
Вывод по главе 3 ………………………………………………………………………………………………………………………… 105
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …………………………….. 106
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………………………………. 106
4.1.1 Потенциальные потребители ………………………………………………………………………………………………. 106
4.1.2 Swot- анализ ……………………………………………………………………………………………………………………….. 107
4.2 Планирование научно-исследовательской работы ………………………………………………………………….. 109
4.2.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации ………………………………………………………………… 109
4.2.2 Инициация проекта …………………………………………………………………………………………………………….. 111
4.2.3 Структура работ в рамках научного исследования ……………………………………………………………….. 112
4.2.4 Бюджет научно-технического исследования ………………………………………………………………………… 113
Вывод по главе 4 ………………………………………………………………………………………………………………………… 124
5. Социальная ответственность……………………………………………………………………………………………………. 125
5.1 Производственная безопасность …………………………………………………………………………………………….. 125
5.1.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой произведённой среды …………………….. 126
5.1.1.1 Чрезмерное загрязнение воздушной среды в зоне дыхания ……………………………………………….. 126
5.1.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………………………………………………… 128
5.1.1.3 Повреждения в результате контакта с животными, насекомыми, пресмыкающимися…………. 129
5.1.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой произведённой среды ……………………. 129
5.1.2.1 Падение с высоты …………………………………………………………………………………………………………….. 129
5.1.2.2 Воспламенение газовоздушной среды, взрыв, пожар…………………………………………………………. 130
5.1.2.3 Действие сила тяжести в тех случаях, когда оно может вызвать падение твердых, сыпучих,
объектов на работающий персонал ……………………………………………………………………………………………… 131
5.1.2.4 Высокое напряжение………………………………………………………………………………………………………… 132
5.1.2.5 Движущиеся машины и механизмы производственного оборудования ………………………………. 133
5.1.2.6 Оборудование и трубопроводы, работающие под давлением …………………………………………….. 134
5.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………………………………………………….. 135
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………………………………………….. 138
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………………………………………. 139
Выводы:……………………………………………………………………………………………………………………………………… 144
Список источников и литературы ……………………………………………………………………………………………….. 145
Список публикаций студента ………………………………………………………………………………………………………. 149
Приложение А ……………………………………………………………………………………………………………………………. 150

Актуальность темы исследования: тема научно-исследовательской
работы магистра выбрана, исходя из того, что применение поточного метода
организации ремонтных работ, при котором вскрытие газо – нефтепроводов,
удаление старой изоляции, подготовка поверхности труб, ремонт повреждений,
нанесение новой изоляции и засыпка производятся параллельно на нескольких
участках газо – нефтепроводных линий, требует пересмотра действующих норм,
необоснованно ограничивающих допустимую протяженность освобождаемых от
грунта участков. Следование этим нормам отрицательно сказывается на
производительности работ, делает неэффективным применение
механизированных устройств для очистки поверхности труб и нанесения новой
изоляции. Следовательно, существует необходимость в создании методики
определения оптимальных размеров расстояния между опорами газо –
нефтепроводов при проведении работ по замене изоляции.
Объект исследования: объектами исследования являются магистральный
газопровод «Нижневартовск – Парабель – Кузбасс» и магистральный
нефтепровод «Александровское – Анжеро-Судженск».

Новизна темы исследования: действующие нормы ограничивающие
максимально допустимые длины подкопанных участков в зависимости от
диаметра магистральных газо – нефтепроводов не соответствуют своим
оптимальным параметрам и их значения занижены вдвое, поэтому требуется
пересмотр данных показателей для обеспечения большей степени механизации
процесса капитального ремонта магистральных трубопроводов с заменой
изоляции и повышения его экономической эффективсности.
Цель работы. Анализ напряженно-деформированного состояния газо –
нефтепроводов при капитальном ремонте (замена изоляции) с целью
определения оптимальных технологических параметров.
Основные задачи исследования:
– выбрать объекты исследования;
– провести анализ физики-географических, инженерно-геологических,
климатических и сейсмических условий объекта исследования;
– изучить общие понятия технологических процессов по замене изоляции,
расстановки техники;
– ознакомиться с техническими решениями по нанесению изоляционного
покрытия;
– описать технологию пооперационного контроля изоляционного покрытия,
защиту газо – нефтепроводов от коррозии;
– провести расчет допустимой величины пролета газо – нефтепровода по
методическим указаниям и определить максимально допустимые нагрузки на
трубопровод.
– смоделировать процесс в среде ANSYS с целью определения оптимальных
размеров участков между опорами при проведении изоляционных работ
механизированным способом, определение нагрузок на трубопровод;
– сделать заключение по полученным теоретическим результатам и
результатам полученными в среде ANSYS.
Методика: определения допустимого расстояния свободного пролета
магистральных газо – нефтепроводов взята из статьи журнала «Трубопроводный
транспорт» и учебного пособия Гусейнов К.Б. Оценка допустимой
протяженности свободного пролета газопровода на основе анализа напряженно-
деформированного состояния. М: ВНИИСТ, 2010(№2) с.22-24

Практическая значимость темы исследования: тема применима к
нормативной документации и руководящим документам ПАО «Газпром» и ПАО
«Транснефть»

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Менеджер онлайн в Telegram Написать