Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук.
Москва, Российский государственный университет нефти и газа имени
И. М. Губкина, 2014. — 127 с.
Специальность 05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных
ситуациях(технические науки)
Научный руководитель: д.т.н., профессор Сенцов С.И.
Цель работы: Обеспечение безопасной эксплуатации
подземных трубопроводов, проложенных в зонах активных тектонических
разломов, путем создания методики оценки их
напряженно-деформированного состояния с учетом скорости смещения
грунта и разработка рекомендаций по их прокладке в этих зонах
Научная новизна: Выполнено не проводимое ранее исследование взаимодействия трубопроводов с грунтом в условиях смещений масс грунта, протекающих с высокими скоростями в зонах активных тектонических разломов, разработана модель взаимодействия трубопроводов с упруго-вязкопластическим грунтом.
Разработана методика оценки потери устойчивости сечения трубы, учитывающая неравномерность нагрузки по контуру поперечного сечения трубопроводов при взаимодействии с упруго-вязкопластическим грунтом применительно к зонам активных тектонических разломов.
Получены зависимости напряженно-деформированного состояния трубопроводов от ускорения масс грунта и условий засыпки, что позволяет рекомендовать конкретные конструктивные решения при подземной прокладке в зонах активных тектонических разломов.
Обобщены и проанализированы результаты расчетов и на их основе даны рекомендации по обеспечению безопасной эксплуатации трубопроводов при прокладках в зонах активных тектонических разломов.
Практическая ценность результатов: заключается в совершенствовании и более полном учете факторов, влияющих на безопасность эксплуатации трубопроводов в зонах АТР путем создания, использования и внедрения методики, учитывающей
динамический характер нагрузок, приходящихся на трубопровод, а именно: в использовании в проектных организациях нефтегазовой отрасли разработанной методики оценки напряженно-деформированного состояния трубопроводов;
в использовании разработанных рекомендаций по прокладке трубопроводов в зонах АТР, обеспечивающих снижение влияния динамических подвижек грунта на трубопровод Содержание
Проблемы проектирования и эксплуатации магистральных трубопроводов, прокладываемых в зонах активных тектонических разломов и постановка задач исследования
Анализ состояния магистральных трубопроводов в сейсмически опасных зонах
Обзор нормативно-технической документации и исследований по проектированию и строительству подземных трубопроводов в зонах активных тектонических разломов
Постановка задач исследования
Анализ математических моделей грунта
Разработка математической модели взаимодействия трубопровода с упруго-вязкопластическим грунтом и методики оценки его напряженно- деформированного состояния в зонах активных тектонических разломов
Уравнения динамики трубопровода в зонах активных тектонических разломов с учетом упруго-вязких характеристик грунта
Исследование взаимодействия трубопровода с грунтом при динамическом смещении масс грунта в зонах активных тектонических разломов
Определение зависимости нагрузок от времени взаимодействия трубопровода и грунта при скоростных подвижках
Оценка напряженно-деформированного состояния трубопровода в зоне активного тектонического разлома при смещениях масс грунта
Разработка методики оценки местной устойчивости трубопровода при динамическом взаимодействии с грунтом в зонах активных тектонических разломов
Определение зависимости распределения внешних нагрузок по контуру трубопровода от скорости смещения масс грунта
Определение равновесного состояния сечения трубопровода при скоростном взаимодействии с грунтом
Оценка устойчивости сечения при скоростном взаимодействии трубопровода с грунтом
Разработка рекомендаций по прохождению трубопроводами зон активных тектонических разломов
Разработка инженерного метода расчета напряженного состояния трубопровода при сейсмогенных подвижках активных тектонических разломов
Оценка влияния грунтовых условий на напряженное состояние трубопровода при сейсмогенных подвижках активных тектонических разломов типа сдвиг
Оценка влияния грунтовых условий на напряженное состояние трубопровода при сейсмогенных подвижках активных тектонических разломов типа сброс
Оценка влияния влажности грунтов на напряженное состояние трубопровода
Оценка напряженного состояния трубопровода в мерзлом грунте
Оценка совместного воздействия сейсмических продольных волн и поперечных подвижек в зонах активных тектонических разломов на напряженное состояние трубопровода
Влияние на напряженно-деформированное состояние трубопровода геометрических характеристик
Рекомендации по подземной прокладке трубопровода в зонах активных тектонических разломов
Научная новизна: Выполнено не проводимое ранее исследование взаимодействия трубопроводов с грунтом в условиях смещений масс грунта, протекающих с высокими скоростями в зонах активных тектонических разломов, разработана модель взаимодействия трубопроводов с упруго-вязкопластическим грунтом.
Разработана методика оценки потери устойчивости сечения трубы, учитывающая неравномерность нагрузки по контуру поперечного сечения трубопроводов при взаимодействии с упруго-вязкопластическим грунтом применительно к зонам активных тектонических разломов.
Получены зависимости напряженно-деформированного состояния трубопроводов от ускорения масс грунта и условий засыпки, что позволяет рекомендовать конкретные конструктивные решения при подземной прокладке в зонах активных тектонических разломов.
Обобщены и проанализированы результаты расчетов и на их основе даны рекомендации по обеспечению безопасной эксплуатации трубопроводов при прокладках в зонах активных тектонических разломов.
Практическая ценность результатов: заключается в совершенствовании и более полном учете факторов, влияющих на безопасность эксплуатации трубопроводов в зонах АТР путем создания, использования и внедрения методики, учитывающей
динамический характер нагрузок, приходящихся на трубопровод, а именно: в использовании в проектных организациях нефтегазовой отрасли разработанной методики оценки напряженно-деформированного состояния трубопроводов;
в использовании разработанных рекомендаций по прокладке трубопроводов в зонах АТР, обеспечивающих снижение влияния динамических подвижек грунта на трубопровод Содержание
Проблемы проектирования и эксплуатации магистральных трубопроводов, прокладываемых в зонах активных тектонических разломов и постановка задач исследования
Анализ состояния магистральных трубопроводов в сейсмически опасных зонах
Обзор нормативно-технической документации и исследований по проектированию и строительству подземных трубопроводов в зонах активных тектонических разломов
Постановка задач исследования
Анализ математических моделей грунта
Разработка математической модели взаимодействия трубопровода с упруго-вязкопластическим грунтом и методики оценки его напряженно- деформированного состояния в зонах активных тектонических разломов
Уравнения динамики трубопровода в зонах активных тектонических разломов с учетом упруго-вязких характеристик грунта
Исследование взаимодействия трубопровода с грунтом при динамическом смещении масс грунта в зонах активных тектонических разломов
Определение зависимости нагрузок от времени взаимодействия трубопровода и грунта при скоростных подвижках
Оценка напряженно-деформированного состояния трубопровода в зоне активного тектонического разлома при смещениях масс грунта
Разработка методики оценки местной устойчивости трубопровода при динамическом взаимодействии с грунтом в зонах активных тектонических разломов
Определение зависимости распределения внешних нагрузок по контуру трубопровода от скорости смещения масс грунта
Определение равновесного состояния сечения трубопровода при скоростном взаимодействии с грунтом
Оценка устойчивости сечения при скоростном взаимодействии трубопровода с грунтом
Разработка рекомендаций по прохождению трубопроводами зон активных тектонических разломов
Разработка инженерного метода расчета напряженного состояния трубопровода при сейсмогенных подвижках активных тектонических разломов
Оценка влияния грунтовых условий на напряженное состояние трубопровода при сейсмогенных подвижках активных тектонических разломов типа сдвиг
Оценка влияния грунтовых условий на напряженное состояние трубопровода при сейсмогенных подвижках активных тектонических разломов типа сброс
Оценка влияния влажности грунтов на напряженное состояние трубопровода
Оценка напряженного состояния трубопровода в мерзлом грунте
Оценка совместного воздействия сейсмических продольных волн и поперечных подвижек в зонах активных тектонических разломов на напряженное состояние трубопровода
Влияние на напряженно-деформированное состояние трубопровода геометрических характеристик
Рекомендации по подземной прокладке трубопровода в зонах активных тектонических разломов