14. Расчет ндс тр-да при кап ремонте

В настоящее время для капитального ремонта трубопровода внедрена новая технология ремонта в траншее с сохранением его пространственного положения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, которая приводит к снижению дополнительных ремонтных напряжений в стенке трубы при производстве ремонтных работ. В общей постановке, задача определения НДС пространственной конструкции при действии объемных и поверхностных нагрузок, является краевой задачей механики деформируемого твердого тела. Существуют различные исходные уравнения, описывающие НДС трубопровода в декартовой системе координат. 1) Дифференциальные уравнения Навье 2) Уравнение Коши 3) Уравнение неразрывности (сплошности) деформаций Сен-Венана 4) Уравнения закона Гука (прямая форма) для изотропного материала:

;  ;

; 

 – модуль Юнга;   – коэффициент Пуассона;   – коэффициент температурного расширения;   – изменение темпера­туры.

Расчетная модель грунта принимается в виде упругого основания, т.е. считается, что сопротивление грунта в продольном и поперечном перемещениях в вертикальной и горизонтальной плоскостях пропорционально соответствующим перемещениям трубы. Такая модель достаточно хорошо описывает работу трубопровода на примыкающих подземных участках, в силу малости продольных и поперечных перемещений. Расчетная схема ремонтируемого участка приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Расчетная схема ремонтируемого участка

15.Особенности капитального ремонта тп в сложных условиях:

- на болоте:

Следующие характерные особенности:

- ухудшение несущей способности поверхности болот при неоднократном проходе техники;

- обводненность грунтов поверхностными и грунтовыми водами;

- невозможность создания ремонтного котлована и котло­вана для сбора нефти обычным способом из-за неустойчиво­сти грунтов;

- большой продолжительностью подготовительного периода аварийно-восстановительных работ, обусловленной большим объемом вытекающей нефти, загрязнением нефтью больших пространств и затруднением доступа к месту повреждения;

- ограничением возможности маневрирования технических средств в районе ремонтных работ из-за залесенности боло­тистых участков нефтепроводов;

- необходимостью использования в большом количестве стройматериалов для настилов на поверхности болота;

- большой трудоемкостью доставки ремонтной техники в район аварии.

- в горах:

- быстрое растекание разлитой нефти по склонам и водо­стокам и сложность ее задержания и сбора;

- повышенная пожарная опасность в связи с размещением населенных пунктов, автомобильных железных дорог, линий электропередачи вдоль водотоков, ущелий, долин, куда может стекать разлитая при аварии нефть;

- необходимость заблаговременного (либо в период аварии) оборудования рабочих площадок для крепления лебедок и якорей на труднодоступных участках;

- сложность подъезда транспортной и ремонтной техники к месту аварии;

- сложность работы ремонтной техники на косогорных участках и наличие скальных пород;

- необходимость выполнения подготовительных работ по расчистке проездов и площадок для ремонта при осыпях, обвалах, укреплению склонов при оползнях, подсыпке при размывах;

- многообразие конструктивных элементов нефтепровода (повороты в горизонтальной и вертикальной плоскостях, вантовые, арочные, балочные, подземные переходы через естественные и искусственные препятствия, трубопроводы на полках и в тоннелях).

Производство земляных работ в горах име­ет свою специфику из-за наличия как продольных, так и по­перечных уклонов и необходимости в связи с этим устройст­ва площадок, полок для размещения аварийной техники. Земляные работы должны выполняться механизированным способом с помощью бульдозера и экскаватора. По завершении аварийно-восстановительного ремонта нефтепровода на уклонах не­обходимо восстановить первоначальный рельеф местности.

- в районах распространения многолетнемерзлых грунтов

Применяются надземный, наземный и подземный способы укладки трубопроводов. Характерной особенностью много­летнемерзлых грунтов является высокая чувствительность их физико-механических свойств к тепловым воздействиям. Грунты при температуре ниже О °С обладают весьма высокой прочностью и соответственно несущей способностью. Одна­ко даже повышение температуры многолетнемерзлого грунта до О °С приводит к таянию льда, содержащегося в грунте, на­рушению цементационных связей между отдельными части­цами грунта. Прочность грунта резко снижается, грунт раз­жижается и под воздействием собственного веса и внешних нагрузок дает большие просадки. Трубопровод, уложенный в такой грунт, и нефть, вышедшая из нефтепровода при авари­ях, оказывают на грунт механическое и тепловое воздейст­вие, что приводит к снижению несущей способности грунта и высокому его водонасыщению. В связи с этим в многолет­немерзлых грунтах сложности ремонта в основном такие же, как и на болотах. При надземной же прокладке трубопрово­дов исключаются работы по созданию ремонтного котлована.

-особенностью песчаных грунтов являются их низкая не­сущая способность и высокие инфильтрационные свойства для жидкостей, в том числе для нефтей. Выполнение аварий­ного ремонта проводится с использованием транспортной техники высокой проходимости. Большая часть вытекшей нефти уходит в песчаный грунт, и, как следствие, теряется много нефти. Требуется очистка значительного объема грун­та, загрязненного нефтью.

В зимнее время под слоем глубокого снега часто трудно обнаружить и найти точное место выхода нефти из трубо­провода. Перед тем как начать вскрытие трубопровода и дру­гие работы, место проведения ремонта и размещения техни­ки очищают от снега. Разработку мерзлого грунта проводят отбойными молотками, пилами и другими приспособлениями. Принимают срочные меры по созданию нормальных условий работы и отдыха для персонала с учетом зимних холодов.