Повышение устойчивости магистрального трубопровода в условиях Крайнего Севера
В работе рассмотрены магистрaльные газопроводы Якутии.Большое внимание уделено особенностям рaботы нa болотaх и оттаивaющих грунтaх. Приведены результaты нaтурных исследовaний и проведен рaсчет нa устойчивость против всплытия и определено количество грузов, необходимое для нaдежной рaботы. Дaны мероприятия по производственной и экологической безопaсности.
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 15
1. Общая часть …………………………………………………………………………………………. 16
1.1. Основные сведения о магистральных газопроводах Республики
Саха (Якутия) ……………………………………………………………………………… 16
1.2. Природно-климатические условия трассы газопровода ………….. 17
1.3. Конструктивно-технологические особенности магистральных
газопроводов в условиях Крайнего Севера …………………………………… 18
1.3.1. Требования к строительству магистральных трубопроводов в
условиях Крайнего Севера …………………………………………………………… 18
1.3.2. Способы прокладки трубопроводов в вечномерзлых грунтах . 20
1.3.3. Методы балластировки газопроводов в условиях Крайнего
Севера …………………………………………………………………………………………. 23
1.3.4. Эксплуатационные особенности газопроводов в условиях
Крайнего Севера………………………………………………………………………….. 32
2. Расчетная часть…………………………………………………………………………………….. 36
2.1. Проверка общей устойчивости подземного трубопровода в
продольном направлении в плоскости наименьшей жесткости
системы ………………………………………………………………………………………. 36
2.2. Расчет на всплытие трубопровода …………………………………………. 37
2.3. Определение параметров балластировки для заболоченного
участка ………………………………………………………………………………………… 39
3. Особенности эксплуатации трубопроводов на вечномерзлых грунтах …… 43
3.1. Криогенное пучение грунтов …………………………………………………. 43
3.2. Взаимодействие трубопроводов с мерзлыми грунтами…………… 47
3.4. Напряженно-деформированное состояние МГ «СВГКМ – Мастах
– Берге – Якутск» ………………………………………………………………………… 52
3.5. Напряженно-деформированное состояние трубопровода при
морозном пучении грунта ……………………………………………………………. 55
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………. 59
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ…………………………………………………… 73
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 87
Список использованной литературы …………………………………………………………. 88
Сложные природно-климатические и геологические условия северных
регионов диктуют соответствующие адекватные требования к конструктивно-
технологическим решениям по прокладке магистральных газопроводов (МГ),
обеспечивающим надежную и безопасную их эксплуатацию.
Крайний Север характеризуется большой обводнённостью и
заболоченностью территорий, большими диаметрами трубопроводных
магистралей, сжатыми сроками их сооружения, недостаточной сетью
транспортных коммуникаций в районах прохождения трасс трубопроводов. В
настоящее время особенно актуальна проблема балластировки трубопроводов,
прокладываемых в обводнённых, неустойчивых и пучинистых грунтах.
Основными задачами этого направления являются дальнейшее
повышение надёжности работы средств балластировки и закрепления
трубопроводов, снижение их материалоёмкости и транспортных расходов, а
также дальнейшее повышение темпов работ.
Цель: повышения устойчивости магистральных трубопроводов в
условиях распространения многолетнемерзлых грунтов.
Задачи:
анализ и выбор существующих технических решений по
обеспечению устойчивости подземных газопроводов;
определение параметров балластировки;
разработать модель напряженно-деформированного состояния
магистрального газопровода с различными видами балластировки, при
морозном пучении.
1. Общая часть
1.1. Основные сведения о магистральных газопроводах Республики
Саха (Якутия)
Транспорт газа в Центральный регион Якутии производится со
Средневилюйского «далее СВГКМ» и Мастахского газоконденсатных
месторождений, образующие единый магистральный газопровод «СВГКМ-
МастахБерге-Якутск», представлен на рис.1.
Данная газотранспортная система «далее ГТС» эксплуатируется с 1968
года, при вводе в эксплуатацию первого магистрального газопровода на
территории РС(Я) «Таас-Тумус – Якутск», и на сегодняшний день морально
устарела.
Имеет двухниточное исполнение, берущее начало от СВГКМ до г.
Якутск, диаметром 0,53 м и общей протяженностью 936 км. Износ первой
нитки составляет 100 процентов, второй – 63 процента, при проектной
производительности двухниточного газопровода 4,2 млн. куб. м в сутки, имея
максимальную пропускную способность – 6,3 млн. куб. м в сутки.
выполнена оценка напряженно-деформированного состояния
трубопровода в условиях распространения многолетнемерзлых грунтов,
которая показала величины близких к пределу текучести применяемой стали
09Г2С, при использовании железобетонных пригрузов, что обуславливает
снижение уровни надежности газопровода, а при закреплении анкерными
установками напряжение становится недопустимым;
проведен анализ и выбор существующих технических решений по
обеспечению устойчивости подземных газопроводов, который показал
эффективность использования балластировки с применением нетканых
синтетических материалов.
Применение конструкций способов балластировки на базе нетканых
синтетических материалов позволит значительно снизит материальные и
трудовые затраты при строительстве газотранспортных систем в условиях
Крайнего Севера, обеспечивая надежность эксплуатации магистральных
газопроводов в сложных условиях.
1.Общаяпояснительнаязаписка.Книга1.Магистральный
газопровод Средне-Вилюйское месторождение – Мастах – Берге – Якутск
(IIIнитка). – Киев: Укргазпроект, 2004. – 179 с.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (18 отзывов)
5 (428 отзывов)
4.8 (40 отзывов)
4.9 (20 отзывов)
4.4 (93 отзыва)
4.8 (1033 отзыва)
4.2 (13 отзывов)
4.7 (96 отзывов)
4.8 (105 отзывов)
