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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    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
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)