Исследование напряженно-деформированного состояния подводного морского трубопровода, проложенного в континентальном шельфе Вьетнама

Основной целью работы является исследование напряженно-деформированного состояния морского трубопровода, проложенного в метеорологических и гидрологических условиях шельфа Вьетнама для обеспечения эксплуатационной надежности и промышленной безопасности морских трубопроводов. В работе проведены математическое моделирование и численное моделирование взаимодействия морского трубопровода с донным грунтом с применением метода конечных элементов в программе ANSYS.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 10
Обзор литературы…………………………………………………………………………………… 11
1 Современные методы прокладки морских трубопроводов ……………………… 18
1.1 Способ протаскивания трубопровода по дну или по предварительно
разработанным траншеям ……………………………………………………………… 19
1.2 Прокладка трубопровода свободным погружением ………………….. 20
1.3 Прокладка трубопровода с трубоукладочного судна S-методом .. 22
1.4 Прокладка трубопровода с трубоукладочного судна J-методом… 24
1.5 Прокладка трубопровода сматыванием его с барабана ……………… 26
2 Моделирование взаимодействия трубопровода с грунтом …………………….. 29
2.1 Основная специфика взаимодействия трубы и грунта ………………. 29
2.2 Математическое моделирование взаимодействия морского
трубопровода с грунтом ………………………………………………………………… 36
2.3 Моделирование взаимодействия трубопровода с грунтом с
применением метода конечных элементов …………………………………….. 42
3 Характеристика исследуемого морского трубопровода ………………………… 49
3.1 Климатические характеристики ……………………………………………….. 51
3.2 Характеристика исследуемого морского трубопровода …………….. 52
4 Расчетная часть …………………………………………………………………………………… 54
4.1 Вспомогательные расчеты ……………………………………………………….. 54
4.2 Моделирование напряженно-деформированного состояния участка
морского трубопровода в программном комплексе ANSYS …………… 57
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 64
5.1 График выполнения работ при прокладке подводного трубопровода
……………………………………………………………………………………………………… 64
5.2 Сметная стоимость выполнения работ при прокладке подводного
трубопровода ………………………………………………………………………………… 64
5.3 Обоснование эффективности проекта сооружения подводного
трубопровода ………………………………………………………………………………… 70
6 Социальная ответственность ………………………………………………………………. 74
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности при
работах по прокладке морского нефтепровода с трубоукладочного судна
……………………………………………………………………………………………………… 74
6.2 Производственная безопасность ………………………………………………. 76
6.2.1 Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению ………………………………………………………….. 77
6.2.2 Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению ………………………………………………………….. 83
6.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………. 87
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………. 89
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 92
Список использованных источников …………………………………………………………. 93
Приложение А………………………………………………………………………………………….. 99

В результате работы:
1. На основании проведенного аналитического обзора литературы
определены методы прокладки трубопровода для решения задач
строительства морских трубопроводов.
2. Исходя из моделирования взаимодействия морского трубопровода с
донным грунтом с учетом гидрологических условий моря Вьетнама в
программном комплексе ANSYS, следует отметить:
 с ростом высоты засыпки трубопровода, общие выпучивания и
максимальные напряжения увеличиваются;
 значение максимального напряжения 158,8 < 341,8 МПа;  изменение условий взаимодействия трубы с грунтом требует необходимость более детального исследования напряженно- деформированного состояния нефтепровода с учетом различных физико-механических свойств грунта;  результаты дают возможность закладывать в проектные решения те компенсационные мероприятия, которые бы препятствовали наступлению негативных ситуаций и последствий. 3. Рассчитана сметная стоимость проекта строительства морского промыслового трубопровода и определена эффективность проекта. 4. Проанализированы вредные и опасные факторы производственной среды при прокладке морского трубопровода с трубоукладочного судна и также влияние процесса строительства морского трубопровода на окружающую среду. Исследование напряженно-деформированного состояния подводного морского трубопровода, Изм Лист № Докум Подп. Дата проложенного в континентальном шельфе Вьетнама Разраб. Ле Тхи Тху Тхуи 22.05.19 Литера Лист Листов Руковод. Бурков П. В. 22.05.19 ДР 92 111 Консульт. Заключение Рук-ль ООП Шадрина А. В. 22.05.19 НИ ТПУ гр. 2БМ71