Введение 4
Обзор литературы 5
Термины и определения 8
Список сокращений 9
1 Сведения о линейном объекте и климатических условиях 10
1.1 Маршрут прохождения газопровода 10
1.2 Конструкция перехода и способ его прокладки под автомобильной
дорогой 18
2 Расчет трубопровода на прочность 24
2.1 Определение толщины стенки газопровода 24
2.2 Проверка прочности подземного газопровода 26
2.3 Проверка газопровода на недопустимые деформации 27
2.4 Проверка общей устойчивости газопровода 29
2.5 Расчет защитного кожуха на прочность 30
3 Разработка мероприятий по совершенствованию конструкции подземного
перехода газопровода под автомобильной дорогой 33
4 Расчетный анализ эффективности патентных моделей 43
4.1 Методика вычислительного эксперимента 43
4.2 Расчетная модель патента из композитного материала 45
4.3 Применение упругодеформируемого компенсационного элемента в
конструкцию перехода 51
4.3.1 Расчет сильфонного компенсатора 52
4.3.2 Структурная функция работоспособности 57
4.4 Особенности реализации предлагаемого решения на новых
газопроводах 60
5 Финансовый Менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 63
6 Социальная ответственность 75
Заключение 89
Список использованных источников 90
Приложение А 93
Приложение Б 94
Приложение В 95
Как известно, прокладка магистрального трубопровода связана с необходимостью решения значительного количества задач и учета комплекса факторов, таких как уровень опасности при строительстве столь сложного инженерного объекта. Особенности местности, а также наличие самых разных препятствий, как естественного, так и искусственного происхождения, играют ключевую роль.
Переходы трубопроводов под искусственными преградами, являясь объектами повышенной опасности, связаны с необходимостью соблюдения ряда требований при сооружении и эксплуатации, способствующих их надежному и безопасному функционированию. Кроме того, выбор оптимальных технических решений на этапе проектирования и строительства трубопровода будет способствовать этому в полной мере.
Применение метода горизонтально -направленного бурения при строительстве переходов магистральных трубопроводов под автомобильными дорогами широко распространено в мировой практике. Как правило, конструкция таких переходов подразумевает установку футляра (кожуха), предназначенного для защиты трубопровода от механических воздействий на переходе, создаваемых давлением грунта, транспортными средствами, передвигающимися по трассе, а также от воздействия грунтовых вод.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были достигнуты все поставленные цели. В процессе исследования проводились расчеты толщины защитного футляра на переходе газопровода через автомобильную дорогу, расчет на прочность и устойчивость. Проведен патентный поиск на наличие современных решений по модернизации защитного кожуха из которого можно выделить два потенциальных решения проблемы, это защитный кожух из композитного материала и упругодеформируемый элемент. Данные решения показали перспективный потенциал от их внедрения в стандартную конструкцию бестраншейного перехода.
Также были разобраны причины аварий подземных газопроводов, что позволило более точно раскрыть тему данной работы и провести анализ по их устранению с помощью новых технологий.
Выполненный расчет в программном комплексе ANSYS наглядно показал преимущества защитного кожуха из композитных материалов над часто применяемой сталью 20.
Рассмотренный упругодеформируемый элемент, при расчете, предоставил хорошие результаты по компенсации внешних нагрузок на защитный кожух, что способствует увеличенному сроку службы газопровода. Данный элемент также является ресурсосберегающей технологией с долгосрочным потенциалом и экономически эффективным.
