Введение 4
Обзор литературы 5
Проведение капитального ремонта трубопровода в условиях болот 7
1.1. Виды ремонта магистральных трубопроводов и их специфика 17
1.2 Методы повышения устойчивости грунта 22
2.1. Укрепление грунтов способом цементации 22
2.2. Химическое закрепление грунтов 24
2.2.1. Способы нагнетания растворов 28
2.3. Искусственное замораживание грунтов 29
2.3.1. Замораживание грунтов рассольным способом 30
2.3.2. Низкотемпературное замораживание с использованием жидкого азота 34
Искусственное замораживание грунтов при строительстве ремонтных котлованов 38
3.1. Технологии замораживания грунтов для ремонтного котлована 39
3.2. Схема замораживания котлована при уровне водоупора на дне котлована или выше его 42
3.3. Схема замораживания котлована при уровне водоупора ниже дна котлована 47
3.4. Схема замораживания котлована при наклонной установке колонок 54
Расчетная часть 58
4.1. Расчет трубопроводов против всплытия 58
4.1.1. Расчет толщины стенки 58
4.1.2. Расчет геометрических параметров трубы 64
4.1.3. Расчет параметров балластировки 65
4.2. Гидравлический расчет магистрального нефтепровода 75
4.3. Определение толщины стенки ледогрунтового ограждния 79
Магистральные трубопроводы, проложенные в Сибири и на Крайнем Севере, на значительном протяжении пересекают болота и заболоченные участки. Ремонт нефтепровода часто осложняется при проведении работ на болотах. На болотах I и II типа ремонтный котлован может быть сооружен одним из способов:
• с креплением стенок котлована;
• комбинированным методом;
• с креплением стенок котлована и устройством дренажного отвода воды.
Стенки ремонтного котлована укрепляются деревянными или металлическими шпунтами, шпунтами из профилированной стали, сваями или другими средствами.
Также на болотах I и II типов, где затруднена откачка воды и болотной массы из котлована, должны применяться ремонтные герметичные камеры (РГК).
Строительство ремонтных котлованов на болотах I и II требует привлечения специальной техники, больших усилий, а что самое главное работы ведутся в очень тяжелых условиях.
В данной работе я рассмотрел способы повышения устойчивости грунта и предотвращения поступления воды в ремонтный котлован, что в значительной степени должно повысить производительность труда, а также улучшить условия и качество проведения работ.
В данной выпускной квалификационной работе была рассмотрена возможность использования метода замораживания грунта для обеспечения устойчивости грунта и защиты от проникновения воды при строительстве ремонтного котлована для проведения ремонтных работ магистрального нефтепровода в условиях болот и обводненной местности.
Была изучена нормативно-техническая документация по строительству, сооружению и эксплуатации нефтепроводов
Проведен анализ методов повышения устойчивости грунта при ремонтных работах. За основу выбраны методы повышения устойчивости грунта при строительстве туннелей и шахт. Основными являются три способа: укрепление грунтов способом цементации, химическое закрепление грунтов (силикатизация) и искусственное замораживание грунтов. Из трех вышеописанных методов я выбрал и обосновал эффективность метода искусственного низкотемпературного замораживания грунта с использованием жидкого азота.
Метод замораживания грунта жидким азотом является новым способом в нефтяной промышленности и пока не использовался при проведении ремонтно-восстановительных работ нефтепровода. При правильном использовании и в сочетании с отводом воды, он может являться эффективной альтернативой использованию шпунтов и РГК. Также данный метод можно использовать для строительства временных амбаров на болотах, что тоже достаточно затруднено.
