авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Разработка методов оценки напряженно-деформированного состояния морских газопроводовс бетонным покрытием при укладке

-- [ Страница 3 ] --

В четвёртой главе представлен перечень морских объектов ОАО «Газпром», для которых на основе разработанного 2-х уровневого метода расчёта был выполнен комплекс расчётных работ по определению напряженно-деформированного состояния подводных трубопроводов с бетонным утяжеляющим покрытием при укладке стингерным методом, а также обсуждены некоторые особенности этих расчётов.

В частности, комплексы таких расчётных работ были выполнены при научно-техническом сопровождении процесса строительства следующих объектов:

– подводный переход через Байдарацкую губу системы МГ «Бованенково-Ухта» (1-я и 2-я нитки);

– морской участок магистрального газопровода «Джубга – Лазаревское – Сочи»;

– подводный переход через пролив Невельского магистрального газопровода «Сахалин – Хабаровск – Владивосток»;

– подводные промысловые трубопроводы Киринского газокон-денсатного месторождения.

Подводный переход через Байдарацкую губу системы МГ «Бованенково-Ухта» является составной частью магистрального газопровода Ямал – Европа, предназначенного для подачи природного газа с месторождений полуострова Ямал в газотранспортную сеть центральной части России и далее – в страны Западной Европы. Трубопроводная система будет состоять из четырёх ниток с наружным диаметром 1219 мм, длиной чуть более 70 км каждая. Толщина стенки труб – 27 мм. Максимальная глубина моря по трассе составляет 26 м.

Разработанный двухуровневый метод расчёта был применен для определения напряженно-деформированного состояния трубопровода типоразмера 1219х27 мм класса прочности Х65 с бетонным утяжеляющим покрытием толщиной 85 мм при укладке по стингерной технологии с применением трубоукладочной баржи «MRTS Defender». Существенным элементом расчёта является учет влияния бетонного покрытия.

С использованием данной модели проведена оценка влияния статического натяжения трубопровода на максимальное значение деформаций в трубопроводе для глубины коридора укладки до H = 23 м и определены значения максимальных продольных деформаций для всех возможных режимов укладки. По результатам выполненных расчётов определено, что увеличение деформаций на необетонированных стыках газопровода, по сравнению с расчётом, не учитывающим жёсткость бетонной покрытия, может достигать 20% (в зависимости от глубины и режима укладки).

Магистральный газопровода «Джубга  Лазаревское  Сочи» пред­назначен для увеличения объёма и стабильности поставок природного газа в регион Сочи и обеспечения снабжения газом спортивных объектов, которые будут задействованы во время международных спортивных соревнований 2014 года. Протяженность газопровода — 171,6 км, при этом около 90% трассы проходит по дну Черного Моря вдоль прибрежной полосы на глубине до 75 метров.

Для этого объекта разработанный метод расчёта был применен с целью определения напряженно-деформированного состояния трубопровода типоразмера 530х15 мм из стали марки SAWL 415 IF с бетонным утяжеляющим покрытием толщиной 60 мм при укладке по стингерной технологии с использованием трубоукладочных судов C-Master и Bigfoot 1. Расчётный диапазон глубин по коридору укладки составляет: 12 – 72 м для ТУС C-Master и 7 – 40 м для ТУС Bigfoot 1. Угол поворота стингера на трубоукладочных судах варьировался в зависимости от глубины укладки.

По сравнению с трубопроводом, используемым на подводном переходе через Байдарацкую губу, трубопровод на морском участке МГ «Джубга – Лазаревское – Сочи» характеризуется существенно меньшими диаметром и изгибной жесткостью. В сочетании с большей глубиной укладки это делает задачу расчёта НДС математически хуже обусловленной и требует более строгого контроля позиционирования судна и величины технологическог о натяжения в процессе укладки.

Магистральный газопровод «Сахалин Хабаровск Владивосток» предназначен для масштабной газификации дальневосточных регионов России и создания благоприятных условий для поставок газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Подводный переход через пролив Невельского данного МГ имеет протяжённость 21,5 км с глубинами укладки до 20 м.

Для данного объекта разработанный метод расчёта был применен с целью определения НДС трубопровода типоразмера 1020х27 мм из стали класса прочности X60 с бетонным утяжеляющим покрытием толщиной 90 мм.

Расчёты выполнялись для трубоукладочных судов «Виктория-Небула» и «Фортуна», глубина укладки от 6 до 20 м. В конструктивном отношении данные суда представляют собой классические трубоукладочные баржи стингерного типа. Причем для ТУБ «Фортуна» монтажная площадка расположена под углом порядка 3,5 градусов к горизонту.

По толщине стенки труб и глубинам укладки трубопровод подводного перехода через пролив Невельского во многом аналогичен трубопроводу подводного перехода через Байдарацкую губу. Основное отличие состоит в разных диаметрах и конструктивных особенностях применяемых при укладке ТУС.

Подводные промысловые трубопроводы Киринского газоконденсатного месторождения расположены на шельфе о. Сахалин в
28 км от берега. В районе месторождения глубина моря составляет от 85 до 90 м. Киринское месторождение является для «Газпрома» первоочередным объектом освоения сахалинского шельфа.

В рамках данной работы была выполнена оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводов диаметром 114,3 мм и толщиной стенки 7,9 мм и диаметром 273,1 мм и толщиной стенки 15,9 мм без бетонного покрытия и трубопроводов диаметром 508 мм с толщинами стенок 22,4 мм и 23,8 мм с бетонным покрытием толщиной 80 мм, выполненных из стали марки SAWL 450 (APL X-65) в процессе строительства.

Трубопровод 114,3х7,9 мм имеет наименьшую жёсткость из тех, для которых применялись разработанная модель. При этом производился расчёт его укладки на глубины до 90 м. Разработанная модель продемонстрировала полную работоспособность в данных условиях, что позволяет её применять на значительном диапазоне типоразмеров труб и глубин укладки.

Для каждого типоразмера был проведён анализ напряженно-деформированного состояния, учитывающий особенности его укладки: конструкцию стингера, натяжение, глубины укладки. В результате было достигнуто существенное повышение темпов строительных работ за счёт сокращения объёмов ремонта монтажных сварных соединений при выполнении принципов обеспечения эксплуатационной надёжности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан уточнённый метод определения перемещений оси и внутренних силовых факторов в морском трубопроводе с бетонным утяжеляющим покрытием, укладываемом на дно моря стингерным методом и его программная реализация на языке APDL в программном комплексе ANSYS.

2. Разработан уточненный метод определения напряженно-деформированного состояния трубопровода, учитывающий влияние бетонного покрытия на уровень деформирования необетонированных участков трубы при укладке стингерным методом, и его программная реализация на языке APDL.

3. Разработанный 2-х уровневый метод определения напряженно-деформированного состояния газопровода позволяет учесть всю историю нагружения металла трубы в процессе укладки. При этом достигнута его вычислительная эффективность: размерность задачи существенно уменьшена по сравнению с моделированием укладываемого участка трубопровода полностью объёмными элементами, что позволяет использовать для проведения расчётов рабочие станции среднего уровня

4. Выполнено расчётное обоснование выбора величины натяжения на трубоукладочном судне при формировании технологических режимов стингерной укладки морских трубопроводов с бетонным утяжеляющим покрытием.

5. Разработан способ расчётного определения влияния основных характеристик труб и бетонного покрытия (типоразмер и прочностные свойства труб, толщина, прочностные, весовые и адгезионные свойства бетонного покрытия, а также возможность его растрескивания и выкрашивания) на напряженно-деформированное состояние необетонированных участков морского трубопровода при укладке стингерным методом.

6. Результаты выполненного параметрического анализа влияния типоразмера труб, толщины бетонного покрытия, адгезионных свойств, растрескивания и выкрашивания бетонного покрытия на напряженно-деформированное состояние необетонированных участков морского трубопровода при укладке стингерным методом могут быть использованы при выборе алгоритма расчёта укладки трубопроводов на новых морских проектах.

7. Разработанный 2-х уровневый метод определения НДС морских трубопроводов при укладке стингерным методом был использован при подготовке Заключений ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в рамках научно технического сопровождения строительства морских участков магистральных газопроводов «Бованенково – Ухта», «Сахалин – Хабаровск – Владивосток», «Джубга – Лазаревское – Сочи» и проекта «Обустройство Киринского месторождения». По результатам выполненных работ были существенно увеличены темпы укладки за счёт снижения объёмов ремонта монтажных сварных соединений при выполнении принципов обеспечения эксплуатационной надёжности.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в работах:

  1. Г. А. Алексашин, В. М. Ковех, И. Н. Курганова, И. Ю. Морин. «Анализ влияния бетонного покрытия труб на напряженно-деформированное состояние кольцевых сварных соединений при строительстве магистральных газопроводов», Сборник докладов IV Международной научно-технической конференции «Газотранспортные системы: настоящее и будущее» (GTS-2011), стр. 243 – 248, Москва, 2011
  2. И. Ю. Морин, В. М. Ковех. «Особенности расчёта напряженно-деформированного состояния морских обетонированных газопроводов», Сборник научных статей аспирантов и соискателей ООО «Газпром ВНИИГАЗ», стр. 50 – 54, 2011
  3. В. М. Ковех, М. Ю. Панов, И. Ю. Морин, Е. Н. Овсянников. «Анализ напряжённо-деформированного состояния морских трубопроводов при укладке с учётом влияния бетонного покрытия труб», Справочник. Инженерный журнал, № 10, приложение, стр. 2 – 6, 2012
  4. В. М. Ковех, И. Н. Курганова, И. Ю. Морин, Г. А. Алексашин. «Особенности расчёта укладки морских магистральных газопроводов», Материалы VII Международной научно-технической конференции «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта», Полоцк, 2011, стр. 169
  5. В. М. Ковех, В. М. Силкин, Е. Н. Овсянников, И. Ю. Морин. «Оценка работоспособности сварных соединений трубопроводов с учётом состава, объёма и достоверности исходных данных», Справочник. Инженерный журнал, № 10, приложение, стр. 7 – 11, 2012
  6. В. М. Ковех, В. М. Силкин, И. Ю. Морин, Е. Н. Овсянников. «Уточнённая оценка допустимой дефектности сварных соединений по результатам расширенных расчётно-экспериментальных исследований фактической нагруженности и прочностных свойств металла газопровода на примере подводного перехода через Байдарацкую губу», Материалы отраслевого совещания "Состояние и направления развития неразрушающего контроля сварных соединений объектов транспорта газа ОАО "Газпром"", Саратов, 2009, стр. 106 – 116
  7. А. В. Шипилов, В. М. Силкин, В. М. Ковех, Е. Н. Овсянников, И. Ю. Морин. «Анализ напряженно-деформированного состояния газопровода в рамках инженерной оценки критического состояния кольцевых сварных соединений при строительстве подводного перехода через Байдарацкую губу системы МГ Бованенков-Ухта», Тезисы докладов III Международной конференции "Газотранспортные системы: настоящее и будущее" (GTS-2009), Москва, 2009, стр. 86
  8. В.М. Ковех, И.Ю. Морин, Е.Н. Овсянников, В.М. Силкин. Учет влияния бетонного покрытия труб при оценке напряженно-деформированного состояния кольцевых сварных соединений морских трубопроводов в процессе строительства, Наука и техника в газовой промышленности, №3, 2012, стр. 60 – 67
  9. В.М. Силкин, Е.М. Вышемирский, В.М. Ковех, И.Н. Курганова, Е.Н. Овсянников, И.Ю. Морин. Методика трехуровневой оценки качества сварных соединений магистральных газопроводов с учетом полноты и достоверности исходных данных, Наука и техника в газовой промышленности, №4, 2012, стр. 68 – 76

Подписано к печати 04 апреля 2013 г.

Заказ № 4011

Тираж 120 экз.

1 уч. – изд.л, ф-т 60х84/16

Отпечатано в ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

По адресу: 142717, Московская область,

Ленинский р-н, п. Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.