Оценка надежности работы трубопровода на участке подводного перехода с учетом русловых деформаций
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Физико-географический очерк бассейна реки Печоры. 6
1.1. Гидрологическая изученность бассейна реки Печоры. 6
1.2. Геология и климат бассейна реки Печоры. 25
2. Переходы трубопроводов через реки. 35
2.1. Классификация подводных переходов. 35
2.2. Учет типа русловых процессов при строительстве подводных
переходов. 38
2.2.1. Выбор места перехода при различных типах руслового процесса. 45
3. Методы заложения труб при переходе трубопровода через реки. 50
3.1. Подводные переходы. 50
3.2. Инженерные изыскания проводимые для строительства подводных
переходов трубопроводов. 51
3.3. Обзор методов строительства подводных переходов. 56
3.3.1. Траншейный метод. 58
3.3.2. Виды бестраншейных технологий прокладки подводных переходов
трубопровода. 63
4. Описание конструкции перехода газопровода через реку Печору. 74
5. Методика проведения мониторинга подводных переходов
трубопровода. 79
6. Результаты анализа натурной информации по деформациям русла в
зоне перехода газопровода через реку Печору. 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 101
1. Физико-географический очерк бассейна реки Печоры. 6
1.1. Гидрологическая изученность бассейна реки Печоры. 6
1.2. Геология и климат бассейна реки Печоры. 25
2. Переходы трубопроводов через реки. 35
2.1. Классификация подводных переходов. 35
2.2. Учет типа русловых процессов при строительстве подводных
переходов. 38
2.2.1. Выбор места перехода при различных типах руслового процесса. 45
3. Методы заложения труб при переходе трубопровода через реки. 50
3.1. Подводные переходы. 50
3.2. Инженерные изыскания проводимые для строительства подводных
переходов трубопроводов. 51
3.3. Обзор методов строительства подводных переходов. 56
3.3.1. Траншейный метод. 58
3.3.2. Виды бестраншейных технологий прокладки подводных переходов
трубопровода. 63
4. Описание конструкции перехода газопровода через реку Печору. 74
5. Методика проведения мониторинга подводных переходов
трубопровода. 79
6. Результаты анализа натурной информации по деформациям русла в
зоне перехода газопровода через реку Печору. 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 101
Актуальность темы
Газотранспортная инфраструктура РФ в значительной степени зависит от обеспечения надежного функционирования магистральных трубопроводов, а также их комплексной безопасности и сокращения возможного ущерба от возникающих аварийных ситуаций. В нашей стране, богатой природными ресурсами, распространенными на огромной территории, газопроводный и нефтепроводный транспорт являются стратегически важными объектами, которые требуют особого внимания при строительстве и эксплуатации. Так как наша страна имеет большое количество водных ресурсов, возникает проблема преодоления трубопроводом водных преград в виде подводных переходов. Подводные переходы являются участками, требующими особого внимания из-за размывающего действия водного потока. Поэтому мониторинг подводных переходов крайне важен для обеспечения надежной работы, как конкретных участков, так и безопасности всей трубопроводной системы в целом.
В связи с этим, совершенствование системы мониторинга на подводных переходах является актуальной задачей для специалистов различных научных отраслей, в том числе и гидрологов.
Мониторинг - это информационно-аналитический процесс поиска и выработки решений в задаче управления безопасностью газопровода. Он включает в себя совокупность действий информационного и аналитического характера:
- оценка текущего состояния объекта и прогноз его изменения;
- подготовка управленческих решений с оценкой рисков их принятия.
В системе обеспечения безопасной эксплуатации трубопровода наибольшую сложность представляют пересечения с реками и каналами. Участки подводных переходов являются постоянными зонами риска.
Для повышения безопасности магистральных газопроводов на участках подводных переходов необходимо вести комплексное и систематическое наблюдение как за состоянием самого трубопровода, так и за русловыми деформациями на данном участке.
Деформация русел на участках рек с переходами трубопроводов выше, чем на участках, находящихся в естественных условиях. Размыв русла реки над трубопроводом приводит к его вскрытию, что, впоследствии, приводит к отказам. При проектировании переходов газопровода через реки необходима оценка величины горизонтальных и вертикальных деформаций речных русел. Данная задача, в большинстве случаев, решается на основе сравнения поперечных профилей речных русел, составленных в разные годы.
Определение русловых деформаций позволяет более качественно проводить инженерные изыскания с целью проектирования переходов газопроводов через водотоки, так как главной задачей проектирования является обеспечение их максимальной сохранности и надежности.
Цель и задачи исследования
Целью работы является разработка рекомендаций, направленных на повышение безопасности магистральных газопроводов на участках подводных переходов газопроводов на примере перехода газопровода через реку Печора на основе данных мониторинга и учета русловых деформаций.
Реализация цели работы осуществляется путем постановки и решения следующих задач:
- Комплексное обследование участка газопровода через реку Печора
- Анализ полученных данных
- Оценка величины русловых деформаций на основе данных дистанционного зондирования
Научная новизна
Впервые были получены уникальные данные комплексного обследования участка подводного перехода газопровода, на основе которых была проведена оценка состояния труб газопровода на данном участке.
На основе данных дистанционного зондирования установлены основные закономерности формирования мезоформ на участке перехода и смещения слоя аллювия над трубами газопровода.
...
Газотранспортная инфраструктура РФ в значительной степени зависит от обеспечения надежного функционирования магистральных трубопроводов, а также их комплексной безопасности и сокращения возможного ущерба от возникающих аварийных ситуаций. В нашей стране, богатой природными ресурсами, распространенными на огромной территории, газопроводный и нефтепроводный транспорт являются стратегически важными объектами, которые требуют особого внимания при строительстве и эксплуатации. Так как наша страна имеет большое количество водных ресурсов, возникает проблема преодоления трубопроводом водных преград в виде подводных переходов. Подводные переходы являются участками, требующими особого внимания из-за размывающего действия водного потока. Поэтому мониторинг подводных переходов крайне важен для обеспечения надежной работы, как конкретных участков, так и безопасности всей трубопроводной системы в целом.
В связи с этим, совершенствование системы мониторинга на подводных переходах является актуальной задачей для специалистов различных научных отраслей, в том числе и гидрологов.
Мониторинг - это информационно-аналитический процесс поиска и выработки решений в задаче управления безопасностью газопровода. Он включает в себя совокупность действий информационного и аналитического характера:
- оценка текущего состояния объекта и прогноз его изменения;
- подготовка управленческих решений с оценкой рисков их принятия.
В системе обеспечения безопасной эксплуатации трубопровода наибольшую сложность представляют пересечения с реками и каналами. Участки подводных переходов являются постоянными зонами риска.
Для повышения безопасности магистральных газопроводов на участках подводных переходов необходимо вести комплексное и систематическое наблюдение как за состоянием самого трубопровода, так и за русловыми деформациями на данном участке.
Деформация русел на участках рек с переходами трубопроводов выше, чем на участках, находящихся в естественных условиях. Размыв русла реки над трубопроводом приводит к его вскрытию, что, впоследствии, приводит к отказам. При проектировании переходов газопровода через реки необходима оценка величины горизонтальных и вертикальных деформаций речных русел. Данная задача, в большинстве случаев, решается на основе сравнения поперечных профилей речных русел, составленных в разные годы.
Определение русловых деформаций позволяет более качественно проводить инженерные изыскания с целью проектирования переходов газопроводов через водотоки, так как главной задачей проектирования является обеспечение их максимальной сохранности и надежности.
Цель и задачи исследования
Целью работы является разработка рекомендаций, направленных на повышение безопасности магистральных газопроводов на участках подводных переходов газопроводов на примере перехода газопровода через реку Печора на основе данных мониторинга и учета русловых деформаций.
Реализация цели работы осуществляется путем постановки и решения следующих задач:
- Комплексное обследование участка газопровода через реку Печора
- Анализ полученных данных
- Оценка величины русловых деформаций на основе данных дистанционного зондирования
Научная новизна
Впервые были получены уникальные данные комплексного обследования участка подводного перехода газопровода, на основе которых была проведена оценка состояния труб газопровода на данном участке.
На основе данных дистанционного зондирования установлены основные закономерности формирования мезоформ на участке перехода и смещения слоя аллювия над трубами газопровода.
...
Трубопроводный транспорт является одним из самых экономичных и надежных способов для доставки газообразных энергоносителей на значительные расстояния. Технические и эксплуатационные характеристики этих трубопроводов обеспечиваются за счет выбора труб с необходимыми физико-механическими свойствами металла, изоляционного покрытия и конструктивных решений. В процессе длительной эксплуатации внешние условия среды и технические характеристики трубопровода изменяются, в результате чего, заложенные при проектировании запасы прочности, надежности и безопасности могут быть исчерпаны, а трубопровод перейти в состояние, при котором возможно его разрушение.
Аварии на подводных переходах наносят огромный экономический ущерб, а ликвидация аварий неизмеримо более трудоемкий процесс, в связи с этим обоснованно применение всего комплекса новейших технических средств и решений на всех этапах эксплуатации трубопровода, от этапа проектирования и изысканий для строительства, до его эксплуатации и последующей диагностики для исправной работы в течение всего срока службы.
В данной работе были рассмотрены вопросы организации строительства подводных переходов газопроводов, описаны методы оценки технического состояния магистральных газопроводов и основные комплексы методов при мониторинге подводных переходов на примере участка подводного перехода газопровода через реку Печору.
Был проведен мониторинг участка подводного перехода газопровода, определено влияние процессов русловых деформаций на глубину залегания труб, выполнен анализ состояния области научных исследований и разработок в части повышения безопасности магистральных газопроводов, а также в части поиска новых научно обоснованных методов решения основных проблем, связанных с бесперебойной работой трубопроводов.
Результатом проведения мониторинга технического состояния подводных переходов магистральных газопроводов является повышение надежности эксплуатации и экологической безопасности подводных переходов, включенных в программу мониторинга, своевременное принятие мер по приведению подводных переходов в нормативное состояние на основе анализа результатов внутритрубной инспекции, обследований планововысотного положения трубопровода и русловых процессов.
Поставленные задачи решены с применением современных технических систем и оборудования, а также методов сбора и обработки информации при помощи специализированных программных средств и данных дистанционного зондирования.
Комплексный подход к улучшению методики обеспечения безопасности магистральных трубопроводов на участках подводных переходов позволяет значительно снизить вероятность аварийных ситуаций.
Необходимым остается формирование системы эксплуатационного мониторинга, как фактора снижения рисков аварий с последствиями технического, экономического и экологического характера, принятие унифицированных системных решений и выбор соответствующих технических средств.
Аварии на подводных переходах наносят огромный экономический ущерб, а ликвидация аварий неизмеримо более трудоемкий процесс, в связи с этим обоснованно применение всего комплекса новейших технических средств и решений на всех этапах эксплуатации трубопровода, от этапа проектирования и изысканий для строительства, до его эксплуатации и последующей диагностики для исправной работы в течение всего срока службы.
В данной работе были рассмотрены вопросы организации строительства подводных переходов газопроводов, описаны методы оценки технического состояния магистральных газопроводов и основные комплексы методов при мониторинге подводных переходов на примере участка подводного перехода газопровода через реку Печору.
Был проведен мониторинг участка подводного перехода газопровода, определено влияние процессов русловых деформаций на глубину залегания труб, выполнен анализ состояния области научных исследований и разработок в части повышения безопасности магистральных газопроводов, а также в части поиска новых научно обоснованных методов решения основных проблем, связанных с бесперебойной работой трубопроводов.
Результатом проведения мониторинга технического состояния подводных переходов магистральных газопроводов является повышение надежности эксплуатации и экологической безопасности подводных переходов, включенных в программу мониторинга, своевременное принятие мер по приведению подводных переходов в нормативное состояние на основе анализа результатов внутритрубной инспекции, обследований планововысотного положения трубопровода и русловых процессов.
Поставленные задачи решены с применением современных технических систем и оборудования, а также методов сбора и обработки информации при помощи специализированных программных средств и данных дистанционного зондирования.
Комплексный подход к улучшению методики обеспечения безопасности магистральных трубопроводов на участках подводных переходов позволяет значительно снизить вероятность аварийных ситуаций.
Необходимым остается формирование системы эксплуатационного мониторинга, как фактора снижения рисков аварий с последствиями технического, экономического и экологического характера, принятие унифицированных системных решений и выбор соответствующих технических средств.
Подобные работы
- Исследование деформации речных русел как фактора аварийности на нефтегазотранспортных системах в юго-восточной части Западной Сибири
Магистерская диссертация, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Проект производства работ по замене линейной части магистрального нефтепровода «Анжеро-Судженск - Красноярск»
Бакалаврская работа, транспортно-грузовые системы. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2016