ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НАДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЕ КОМПЕНСАЦИОННЫХ УЧАСТКОВ

Л. И. Быков, И. Ф. Кантемиров, З. А. Бешерян

Аннотация


Введение Активная добыча углеводородов на крупнейших месторождениях Западной Сибири и Крайнего Севера позволили нашей стране накопить богатый опыт в области сооружения магистральных трубопроводов. Однако при проектировании, строительстве и эксплуатации надземных магистралей в районах распространения многолетнемерзлых грунтов (ММГ) остается ряд проблем, решение которых является особенно актуальным при освоении месторождений на арктических и приарктических широтах в ближайшей перспективе. В данной работе объектом исследования являются системы надземной прокладки трубопроводов на опорах при различной форме компенсационных участков (треугольной, трапециевидной и П-образной). Цели и задачи Целью работы является оценка напряженно-деформированного состояния надземных трубопроводов и определение оптимальных конструктивных параметров трубопроводных систем при надземной прокладке на ММГ. Основные задачи: o выполнить анализ экспериментальных исследований деформативности надземных трубопроводов на ММГ; o исследовать напряженно-деформированное состояние (НДС) надземных трубопроводов при различных геометрических параметрах системы и при различных условиях нагружения; o определить оптимальные параметры системы при надземной прокладке трубопроводов из условия минимизации НДС. Методы В соответствии с целью и основными задачами применялись следующие методы: анализ, сравнение, обобщение и математическое моделирование в программном комплексе ANSYS. Результаты В процессе данной работы получены зависимости поперечных перемещений трубопровода (в плане) и напряжений, возникающих в надземном трубопроводе в рабочем состоянии (при расчетном сочетании нагрузок), от конструктивных параметров системы для различных форм компенсаторов.

Ключевые слова


напряженно-деформированное состояние;надземные трубопроводы;треугольный компенсатор;трапециевидный компенсатор;П-образный компенсатор;математическое моделирование;многолетнемерзлые грунты;stress strain state;overhead pipeline;triangular compensator;trapezoidal compensator;inverted-U-shaped compensator;mathematical simulation;permafrost soils;

Полный текст:

PDF

Литература


П1-01.03 М-0109. Проектирование магистральных трубопроводов в условиях крайнего Севера. Методические указания компании. М.: ПАО «НК «Роснефть», 2016. 165 с.

СТО Газпром 2-2.1-318-2009. Инструкция по проектированию трубопроводов с компенсацией продольных деформаций. М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2009. 28 с.

СТТ-75.200.00-КТН-042-06. Технические решения по прокладке нефтепровода ВСТО на участках многолетнемерзлых грунтов и высокой сейсмичности. Ч. 1. Магистральный нефтепровод. 2006. 58 с.

СТТ-23.040.00-КТН-045-12. Опоры для трубопроводов на участках надземной прокладки трубопроводной системы «Заполярье - НПС «Пурпе». 2012. 92 с.

Дерцакян А.К., Васильев Н.П. Строительство трубопроводов на болотах и многолетнемерзлых грунтах. М.: Недра, 1978. 167 с.

Петров И.П., Спиридонов В.В. Надземная прокладка трубопроводов. М.: Недра, 1973. 472 с.

Магалиф В.Я., Спиридонов В.В., Черний В.П. Самокомпенсация трубопроводов с учетом трения. М.: ВНИИЭГазпром, 1972. 24 с.

Спиридонов В.В., Черний В.П. О деформативности надземной системы трубопроводов. М.: ВНИИЭГазпром, 1971. № 4.

Спиридонов В.В., Черний В.П. Моделирование работы надземных трубопроводов. М.: ВНИИЭГазпром, 1972. № 1.

Бешерян З.А. Экспериментальные исследования деформативности и моделирование работы надземных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах // Нефть и газ - 2018: сб. тр 72-й междунар. молодеж. науч. конф. М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина, 2018. С. 35-43.

Спиридонов В.В., Лемеханов В.В. Натурные исследования напряженного состояния и деформативности надземного газопровода // Труды ВНИИСТ. 1963. № 15.

Харионовский В.В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях. Л.: Недра, 1990. 180 с.

СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*. М.: ФАУ «ФЦС», 2013. 93 с.

СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85. М.: ОАО «ЦПП», 2017. 80 с.

Быков Л.И., Бешерян З.А. Исследование деформативности и напряженного состояния надземных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Вып. 2 (118). С. 81-90. DOI: 10.17122/ntj-oil-2019-2-81-90.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2019-6-115-125

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) Л. И. Быков, И. Ф. Кантемиров, З. А. Бешерян

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.