Оценка напряженно-деформированного состояния балочных переходов газонефтепроводов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.19, кандидат наук Котов, Михаил Юрьевич

• Котов, Михаил Юрьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Котов, Михаил Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ РАБОТ ПОСВЯЩЕННЫХ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И

ИСКУССТВЕННЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ

1.1 Обзор существующих конструкций балочных

трубопроводных переходов газонефтепроводов

1.2 Существующие конструкции опор, используемых при надземной прокладке трубопроводных переходов

1.3 Обзор нормативных документов по проектированию, строительству и эксплуатации балочных трубопроводных переходов

1.4 Оценка эффективности конструктивных решений трубопроводных переходов газонефтепроводов

1.5 Существующие методики расчета напряженно-

деформированного состояния балочных трубопроводных переходов

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2 РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

2.1 Оптимизация высотного положения опор для получения

равнопрочного балочного трубопроводного перехода

2.2 Теоретические основы написания программы ВСРОрйгшге

2.2.1 Выбор среды программирования для разработки программного обеспечения

2.2.2 Особенности программы ВСРОр^гшге

2.3 Оценка влияния изменения высотного положения опоры на

напряженное состояние балочного перехода

2.4 Исследования оптимизации высотного положения опор,

проведенные с помощью программы ВСРОр^гтге

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БАЛОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

3.1 Методика проведения экспериментальных исследований.

Планирование эксперимента

2

3.2 Моделирование экспериментальной установки

3.2.1 Подобие устойчивости длинномерных тел

3.2.2 Определение оптимальных параметров модельной трубы

3.2.3 Расчет основных параметров модельной и натурной трубы

3.2.4 Расчет продольного усилия

3.3 Исследование напряженно - деформированного состояния

модельного балочного трубопроводного перехода в программном комплексе APMStructure 3D

3.4 Разработка конструкции экспериментальной установки

3.4.1 Методика проведения экспериментов

3.4.2 Оценка погрешностей тензометрических измерений

3.5 Обработка полученных данных. Сопоставление

экспериментальных и расчетных значений напряжений

3.6 Проверка адекватности экспериментальной модели

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БАЛОЧНОГО ТРУБОПРОВОДНОГО ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА ЧЕЛЯБИНСК-ПЕТРОВ СК 0 1420 ММ ЧЕРЕЗ Р. ЮРЮЗАНЬ

4.1 Анализ результатов обследования перехода за период его

эксплуатации

4.2 Оценка напряженно-деформированного состояния перехода

4.3 Рекомендации по снижению напряженно - деформированного состояния на левобережном участке балочного трубопроводного перехода через р. Юрюзань

4.4 Пути совершенствования конструкций опор

Выводы по главе 4

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

ПриложениеД

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка напряженно-деформированного состояния балочных переходов газонефтепроводов»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в Российской Федерации эксплуатируется свыше 260 тысяч километров магистральных трубопроводов, транспортирующих газ, нефть и нефтепродукты. При такой протяженности приходится преодолевать большое количество естественных и искусственных препятствий, участки пересечения через которые принято называть трубопроводными переходами.

Трубопроводные переходы в области сооружения и эксплуатации занимают особое место, поскольку относятся к наиболее ответственным и потенциально опасным участкам. Несмотря на принимаемые меры, вопрос аварийности на объектах магистральных трубопроводов продолжает оставаться актуальным. Поэтому к их надежности предъявляют высокие требования, так как даже незначительные повреждения с потерей герметичности приводят к тяжелым экологическим последствиям. Улучшение качества проектирования и строительства трубопроводных переходов и применение более совершенных их форм, несомненно, приведет к повышению надежности трубопроводного транспорта в целом.

Степень надёжности трубопроводов во многом определяет стабильность обеспечения регионов России важнейшими топливно-энергетическими ресурсами. Одним из путей решения проблемы повышения надёжности трубопроводов является использование новых эффективных научно обоснованных технологий строительства трубопроводных систем. Основной особенностью строительства является разнообразие природно-климатических и гидрогеологических характеристик местности вдоль трассы, что требует значительного разнообразия конструктивных и технологических решений при сооружении и эксплуатации как линейной части, так и площадочных объектов нефтегазового комплекса.

Выбор того или иного способа строительства переходов трубопроводов зависит от целого ряда факторов, таких как: рельеф местности, климатические

условия, геологические особенности и строение грунтов, проявления сейсмических и экзогенных процессов.

Как показывает многолетний опыт эксплуатации трубопроводных систем, подводные переходы при их траншейной прокладке достаточно часто оказываются не столь надежными и являются весьма дорогими. При этом основная часть затрат приходится на плановые обследования и последующие работы по ликвидации оголений, провисаний и проведению берегоукрепительных мероприятий. Стоимость производства работ методами наклонно-направленного бурения и микротоннелирования, получившими в последние годы широкое распространение, на 40-50% выше, чем при траншейном способе. Оба метода достаточно трудоемки и имеют немалые ограничения на производство работ. Таким образом, не всегда целесообразно использовать традиционный заглубленный способ прокладки, а зачастую проще и дешевле проложить трубопровод поверху, возводя надземные трубопроводные переходы. Их главными достоинствами являются: возможность осуществления визуального контроля над состоянием перехода; безопасность и надежность эксплуатации при прохождении трассы в сложных гидрогеологических условиях; отсутствие необходимости ведения строительно-монтажных работ в русле реки.

При прокладке трубопроводов различного назначения около 90% препятствий встречаются шириной от 10 до 100 м, для их пересечения наиболее рациональными являются балочные переходы, от эффективности использования которых зависит работоспособность линейной части трубопровода в целом. Надежность перехода определяется не только конструктивным исполнением, но и его напряженно-деформированным состоянием (НДС).

В последнее время проведено мало теоретических и экспериментальных исследований по повышению несущей способности строительных конструкций, в связи с чем четких и апробированных решений по ряду вопросов нет.

Таким образом, оценка НДС балочных переходов трубопроводов является актуальной проблемой трубопроводного транспорта, решение которой имеет большое производственное значение.

Цель работы

Повышение несущей способности балочных переходов газонефтепроводов на основе совершенствования принципов прокладки и существующих опорных конструкций.

Основные задачи исследования:

1 Анализ конструктивных решений и методов их расчета с целью получения равнопрочной конструкции балочного трубопроводного перехода.

2 Разработка программы для расчета напряженно-деформированного состояния и рационального высотного положения опор многопролетных балочных переходов трубопроводов, выполненных по неразрезной схеме прокладки.

3 Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния балочных переходов газонефтепроводов и анализ его несущей способности на действие статической нагрузки, оценка влияния вертикального регулирования опор на напряженное состояние рассматриваемых конструкций.

4 Оценка напряжённо-деформированного состояния воздушного перехода магистрального трубопровода в промышленных условиях при изменении высотного положения и конструкции опор.

Методы решения поставленных задач

Теоретические исследования выполнены с использованием методов строительной механики и математического анализа. Результаты теоретических исследований подтверждены значениями напряжений, полученными при выполнении экспериментальных исследований на модельной установке. Произведены прочностные расчеты на действующем переходе, полученные результаты сопоставлены с измеренными значениями.

Научная новизна:

1 Повышение несущей способности балочного трубопроводного перехода путем создания равнопрочной конструкции за счет изменения схемы прокладки, позволяющее снизить общий уровень напряжений, возникающих в трубопроводе, до 30%.

2 Определено и экспериментально подтверждено результатами численного анализа рациональное высотное положение опор, обеспечивающее равенство изгибающих моментов в пролетных и опорных сечениях перехода.

3 Показана возможность оперативного регулирования положения опор в период эксплуатации балочного перехода, обеспечивающего снижение напряженно-деформированного состояния трубопровода за счет использования их усовершенствованной конструкции.

На защиту выносятся:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, технические решения, направленные на повышение несущей способности балочных трубопроводных переходов, в виде усовершенствованной конструкции опоры.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1 Разработанная программа ВСРОрйгшге имеет Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611326 от 09.01.2013 г. и используется при выполнении оценочных расчетов переходов и в учебном процессе.

2 Результаты исследования влияния высотного положения опор на напряженно-деформированное состояние балочного трубопроводного перехода, а также алгоритм расчета напряженного состояния использованы в рамках проведения экспертизы промышленной безопасности балочного (воздушного) трубопроводного перехода магистрального газопровода Челябинск-Петровск 0 1420 мм через р. Юрюзань на 249 км (декабрь 2012 г.).

3 Получено положительное решение на патент «Опора трубопровода», заявка №2013125017/03 (036756) от 29.05.2013 г., предложенный к использованию при капитальном ремонте существующего промышленного трубопроводного перехода.

4 Разработанная экспериментальная установка «Исследование напряженно-деформированного состояния балочного трубопроводного перехода» и технология определения напряженного состояния используются при проведении лабораторных и практических занятий по дисциплинам «Сооружение и ремонт газонефтепроводов», «Прочность и устойчивость трубопроводных конструкций», а также при подготовке выпускных квалификационных работ бакалаврами направления подготовки 130500 «Нефтегазовое дело».

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты работы докладывались на 62-й, 63-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета (Уфа, 2011, 2012 гг.); Международной научно-технической конференции «Нефтегазовая энергетика - 2011» (г. Ивано-Франковск, Украина); VII Международной научно-технической конференции «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта» (г. Новополоцк, Беларусь, 2011 г.); VIII международной учебно-научно-практической конференции

«Трубопроводный транспорт-2012» (г. Уфа).

Публикации

По теме диссертационного исследования опубликовано 14 работ, в том числе свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, положительное решение о выдаче патента на полезную модель, 4 статьи в научно-технических журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 168 наименований, пяти приложений. Содержание работы изложено на 176 страницах машинописного текста, включая 56 рисунков и 20 таблиц.

Во введении показана актуальность выбранной темы диссертации, приводится общая характеристика работы, сформулированы цель, задачи

исследования, приведены основные научные результаты и практическая ценность работы.

В первой главе выполнен литературный обзор существующих конструкций балочных трубопроводных переходов, изучено состояние нормативно-технического обеспечения эксплуатации и строительства данным методом. Произведена оценка эффективности конструктивных решений. На основе рассмотрения различных методик расчета напряженного состояния балочных трубопроводных переходов описаны их основные преимущества и недостатки.

Во второй главе изучены вопросы рационального проектирования балочных трубопроводных переходов, которые дают возможность совершенствования существующих конструкций.

Разработана программа ВСРОрйгшге, предназначенная для расчета напряженно-деформированного состояния и оптимизации многопролетных балочных переходов трубопроводов, выполненных по неразрезной схеме.

В третьей главе выполнено моделирование экспериментальной установки, получены экспериментальные данные о напряженно-деформированном состоянии модели трубопроводного перехода и проведен анализ особенностей его изменения при действии продольных усилий.

Корректность поставленных экспериментов подтверждается теорией планирования и оценкой погрешностей измерений, а также сопоставлением экспериментальных значений напряжений со значениями, полученными расчетным путем, и значениями, полученными при помощи специальных программных комплексов.

В четвертой главе приведены результаты оценки напряженно-деформированного состояния балочного трубопроводного перехода магистрального газопровода Челябинск-Петровск через р. Юрюзань на 249 км. Разработана конструкция свободно-подвижного опорного элемента, позволяющего изменять высотное положение трубы в процессе эксплуатации с целью регулировки напряженного состояния. Даны рекомендации по снижению уровня напряженного состояния перехода в целом.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ РАБОТ ПОСВЯЩЕННЫХ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ

1.1 Обзор существующих конструкций балочных трубопроводных переходов газонефтепроводов

Вопросами разработки конструкций, методов проектирования и строительства надземных участков занимались отечественные ученые, среди которых Азметов X. А., Айнбиндер А. Б., Березин В. Л., Бородавкин П. П., Быков Л. И., Гумеров А. Г., Зарипов Р. М., Камерштейн А. Г., Качурин В. К., Коробков Г. Е., Лунев Л. А., Петров И. П., Спиридонов В. В, Шаммазов А. М., Ясин Э. М., зарубежные исследователи ЯозЬко А., М. Б., МаБиЬисЫ К.

и другие.

Значительный вклад в развитие различных сторон рассматриваемой проблемы внесли работы сотрудников институтов: ВНИИСТа, ВНИИГАЗа, Проблем транспорта энергоресурсов (ИПТЭР), проектных организаций: Гипроспецгаз, Гипротрубопровод, ВНИПИтрансгаз, Нефтегазпроект, нефтегазовых ВУЗов: Москвы (РГУНГ им. И. М. Губкина), Уфы (УГНТУ), Тюмени (ТюмГНГУ).

Созданы научные основы и определены методы оценки напряженно-деформированного состояния участков надземной прокладки магистральных трубопроводов, в том числе, балочных переходов.

В данной главе работы представлен краткий обзор отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства балочных трубопроводных переходов, который показал, что еще не все вопросы по проектированию и строительству рассматриваемых конструкций на нефтегазовых объектах решены в полном объеме.

Существует много различных конструкций и модификаций надземной схемы балочной прокладки переходов через естественные и искусственные

10

препятствия. Выбор метода (или конструкции) в каждом конкретном случае должен основываться на рассмотрении совокупности условий прохождения и требований к переходу — технических, экономических, экологических и др. [3,4,18,49,50,52].

Монография И. П. Петрова, В. В. Спиридонова «Надземная прокладка трубопроводов» [94] является одной из основных работ, посвященных надземным трубопроводным переходам. В ней достаточно подробно описаны различные конструктивные схемы надземных участков, методики их расчета, рекомендации по их проектированию и сооружению.

В районах Крайнего Севера в условиях многолетнемерзлых грунтов надземная прокладка является основным способом строительства трубопроводов. В этом случае применяют простейшую систему, в которой трубопровод работает как неразрезная балка, такая схема называется балочной системой прокладки [9,46,84,94].

В общем случае проектирование балочных переходов трубопроводов осуществляют по двум конструктивным схемам: без компенсации и с компенсацией продольных деформаций (рисунок 1.1) [146].

В зависимости от особенностей пересекаемого препятствия и характеристик трубопровода (вид транспортируемого продукта, наружный диаметр, толщина стенки труб) балочные переходы могут иметь как один, так и несколько пролетов. Например, на головном участке магистрального нефтепровода Уса - Ухта наружным диаметром 720 мм балочные переходы имеют от четырех до семи пролетов, а на магистральном газопроводе Ухта - Торжок (1 нитка) наружным диаметром 1220 мм балочные переходы, как правило, однопролетные (рисунок 1.2).

Безкомпенсаторные балочные трубопроводные переходы укладываются на промежуточные свайные или монолитные опоры с продольно подвижными опорными частями, допускающими перемещение трубопровода лишь вдоль оси. Концы открытого участка балочных переходов трубопроводов засыпают грунтом (в мягких грунтах под трубы подкладывают железобетонные плиты).

а

а, б - балочные переходы без компенсации продольных деформаций; а - однопролетный; б - трехпролетный; в, г - балочные переходы с компенсацией продольных деформаций; в - однопролетный одноконсольный с

одним компенсатором; г - однопролетный двухконсольный с двумя компенсаторами; 1 - трубопровод; 2 - опора (/ь /2, /3 - длина пролетов балочного перехода; аь а2 - длина консоли балочного перехода) Рисунок 1.1- Схемы балочных трубопроводных переходов

В местах выхода трубопровода из грунта опоры допускается не устанавливать. При строительстве перехода в слабосвязанных грунтах предусматриваются дополнительные мероприятия по обеспечению проектного положения участка (искусственное упрочнение грунта, укладка железобетонных плит и др.).

а б

а - пятипролетный балочный переход нефтепровода; б - однопролетный балочный переход газопровода с консолями Рисунок 1.2 - Общий вид балочных переходов без компенсации продольных деформаций

Отсутствие компенсаторов продольных деформаций вызывает возникновение в трубопроводе продольных напряжений, возрастающих с увеличением температуры стенки трубы и внутреннего давления в трубопроводе [75,97,120,129,152,163,167].

Балочные переходы газонефтепроводов с компенсацией продольных деформаций имеют специальные устройства (компенсаторы), устанавливаемые на концах надземных участков трубопроводов длиной до 200 - 300 м, а при большей длине также дополнительно через каждые 100 - 300 м. Наибольшее распространение имеют П-, Г- и 7-образные компенсаторы, но их наличие ограничивает возможность применения очистных поршней и внутритрубных

дефектоскопических устройств. При сооружении таких балочных переходов используют опоры с неподвижными, свободно подвижными и продольно подвижными опорными частями различных модификаций (роликовые, катковые, скользящие и др.). При этом расчетный пролет между опорами может быть найден по формуле [94]:

Ж(Д2-0,5О- -сг, )

———> О-1)

а значение расчетного прогиба по формуле:

0-2)

где г] и р - грузовые коэффициенты для многопролетных неразрезных схем.

Средние между компенсаторами опоры имеют неподвижные опорные части, ближние к компенсаторам - свободно подвижные, допускающие поперечные и продольные перемещения, остальные - продольно подвижные.

В разработанном А. В. Булгаковым способе прокладки трубопровода в виде «змейки», продольные перемещения компенсируются за счет смещения вершин криволинейных участков и поперечного перемещения трубопровода на подвижных опорах. Это приводит к отсутствию необходимости в устройстве компенсаторов (рисунок 1.3).[18].

Максимальные напряжения в криволинейной части трубопровода определяются с учетом наиболее неблагоприятного сочетания нагрузок по формуле [94]:

Ъоо$(р1{ссЫЕ + 052с7, V 1 1

- 7 \w~JF

Найденные по формуле (1.1) напряжения должны удовлетворять условию <ттах < Я2. В противном случае место перегиба трубопровода должно быть усилено.

(7 —

тах

\ 0.0833,/

цг ' "I 4 у

а - схема прокладки; б - общий вид одного из переходов на трассе газопровода Мессояха-Норильск БЫ500; 1 - неподвижные опоры;

2 - промежуточные опоры Рисунок 1.3 - Зигзагообразная прокладка надземных трубопроводов в виде

«змейки»

Увеличение и уменьшение начальной стрелки «змейки» при удлинении трубопровода на величину Ау, и укорочении на величину Ая2 определяется по формулам:

А/н =

л2

-(0,5 Ь)2-/,

4/>/-

5-ДУ.

У

-(0,51)2.

(1.4)

(1.5)

Тем не менее, данный способ надземной прокладки имеет недостаток, связанный с необходимостью обеспечения дополнительных мер по сохранению проектного положения трубы. Одним из способов решения является увеличение ширины опор, особенно в вершинах полуволн.

Расстояние между опорами в системах балочных переходов трубопроводов с компенсацией зависит от диаметра труб, числа пролетов, принятой схемы прокладки и от природных условий. На газопроводах условным диаметром труб 700 - 1400 мм расстояние между опорами обычно 30 - 50 м, на нефте- и нефтепродуктопроводах 25 - 40 м. При необходимости учета резонансных колебаний в ветровом потоке в многопролетных балочных переходах трубопроводов условным диаметром труб 700 - 1400 мм расстояние между опорами должно составлять 25-40 метров.

В развитие предыдущего способа надземной прокладки сотрудниками ВНИИСТа И. П. Петровым и В. В. Спиридоновым была разработана система прокладки трубопровода со слабоизогнутыми участками [95] (рисунок 1.4).

а - схема прокладки; б - общий вид одного из переходов на трассе газопровода Мессояха-Норильск БЫ700; 1 - неподвижная опора; 2 - продольно-подвижная опора; 3 - свободноподвижная опора Рисунок 1.4 - Прокладка трубопровода со слабоизогнутыми участками

При этом способе прокладки максимальные значения напряжений в горизонтальной плоскости ста в расчетном сечении компенсационного участка от изменения температуры и внутреннего давления определяются по формуле:

6 соб ср1В

сг =

тах

с

аА[Е + пр

л

--0,2

I___2_

У? ^

■ +

0,0833?/

+ пр

О \ -£-0,5 (1.6) 4 д )

X/

Напряжения отах не должны превышать расчетного сопротивления Я2. Для проектирования опор необходимо знать перемещение трубопровода на них. Отклонение вершины слабоизогнутого участка наружу А/ определяют с

учетом повышения внутреннего давления по формуле:

А/1 =

■/. (1-7)

а отклонение вершины слабоизогнутого участка внутрь А/ви определяют без учета изменения внутреннего давления

1(1 -(Ш) 2соб (р

Ь + (В-Ь)аА1

(1.8)

Параллельная прокладка трубопроводов по гибкости примерно равноценна зигзагообразной прокладке в виде «змейки», - она хорошо вписывается в рельеф местности и имеет часто расположенные колена [94,95].

На рисунке 1.5 представлены наиболее рациональные схемы параллельной прокладки трубопроводов с равными пролетами и чередующимися пролетами разной длины.

Чередующиеся пролеты разной длины целесообразны для уменьшения колебаний от ветровой нагрузки. Их следует чередовать по два-три пролета, отличающихся по длине в 1,4 - 1,5 раза.

Данная схема прокладки использована при строительстве Трансаляскинского нефтепровода (рисунок 1.6), нефтепроводов Восточная Сибирь - Тихий океан (ВСТО) и Самотлор-Пурпе-Заполярье [160,165].

17

а - с равными пролетами; б - с чередующимися пролетами разной величины; в - изменение направления трассы; г - смещение оси трассы Рисунок 1.5 - Схемы параллельной прокладки трубопроводов

Рисунок 1.6 - Один из участков Трансаляскинского нефтепровода

Согласно представленной схеме, от температурного перепада и внутреннего давления максимальный изгибающий момент в вершине угла равен:

3/1

кР=-

3 а

2 „4 I V ч

а Щ(р{ 1 + - — —¡г) За За

(1.9)

а поперечное смещение трубопровода на угловой опоре определится по формуле:

L eos2 ср

Д = -

(1.10)

/

™<Ру \

Одним из основных недостатков, ограничивающих величину перекрываемого пролета балочного перехода, является малая несущая способность рабочего трубопровода. Для преодоления такой конструктивной особенности применяют различные поддерживающие элементы.

В диссертации Лунева Л. А. ее автором разработаны и приведены различные способы усиления конструкций балочных трубопроводных переходов газонефтепроводов [69].

В качестве примера можно также привести конструкцию трубопроводного перехода, в которой поддерживающим элементом является дополнительная плеть трубопровода, расположенная над рабочим [69,130].

Для увеличения пролетов балочных переходов применяют консольные системы. В некоторых случаях усиление наиболее напряженных участков трубопровода осуществляется путем наваривания дополнительных элементов или использованием шпренгельных конструкций. При этом следует отметить, что шпренгельные конструкции уменьшают габарит под трубопроводом, что иногда неприемлемо.

Трубопроводный переход с балансирно-пространственными опорами (рисунок 1.7 а) состоит из трубопровода 1, уложенного на продольно-подвижные опорные элементы 2 и стержневую систему 3, которая представляет собой две пары равнобедренных треугольников из стержневых элементов. Плоскости треугольников расположены под углом друг к другу, при этом их вершины соединены одним верхним поясом 4. Такие системы позволяют увеличить перекрываемый пролет в 3-5 раз и снизить материалоемкость в сравнении с балочными системами, усиленными кожухом или трубой над рабочим трубопроводом [70].

На рисунке 1.7 б представлена конструкция перехода с Т-образными консольными опорами, выполненными из балок, параллельных трубопроводу 1. Балки между собой соединены поперечинами 4, в виде рамы 3 [70].

/ 2 з

/ / /

Б\ / / / 1Б

А

IV! М'А

Г т

4 3

а-а

,/к.

б-б 4 л

1/

I " ■

а - балансирно-пространственными; б - Т-образными; в - вантовыми; г - однорядная консольная ферма; 1 - трубопровод; 2 - продольно-подвижные опорные части; 3 - стержневая рама; 4 - верхний пояс; 5 - ванта;

6 - консольная ферма Рисунок 1.7 - Балочные трубопроводные переходы с консольными опорами:

Одна из разновидностей усовершенствованной конструкции, снабженной вантами 5, носит название балочного перехода с вантовыми консольными опорами (рисунок 1.7 в). Такое решение приводит к уменьшению металлоемкости опоры.

Следующая конструкция трубопроводного перехода, разработанная Быковым Л. И. и Автаховым 3. Ф., подробно описана в диссертации [4]. Конструкция содержит поддерживающий элемент в виде фермы, которая может иметь прямоугольное поперечное сечение, образованное двумя плоскими фермами, соединенными между собой с помощью поперечных и диагональных связей в единую жесткую конструкцию, либо сечение в виде равнобедренного треугольника. Благодаря этому решению такая конструкция обладает меньшей

20

материалоемкостью. Внутри фермы размещается рабочий трубопровод. Пояса ферм могут иметь тавровое поперечное сечение, решетка выполнена из равнобоких уголков (рисунок 1.8).

Наличие фермы позволяет увеличить длину перекрываемого пролета в 2-3 раза без устройства промежуточных опор при достаточной горизонтальной жесткости.

а - прямоугольного сечения; б - сечением в виде равнобедренного треугольника; 1 - трубопровод; 2, 4 - концевые опоры; 3 - ферма; 5 - решетка

фермы; 6 - пояса фермы Рисунок 1.8 - Трубопроводный переход с поддерживающим элементом рабочего

трубопровода в виде фермы

Для осмотра и обслуживания трубопровода конструкция перехода может предусматривать наличие эксплуатационного мостика.

Описанная конструкция была внедрена в 2007 г. на строительство балочных переходов пролетами 42 и 60 м через водные преграды на трассе нефтепровода «Ванкорское месторождение-НПС «Пурпе» диаметром 820 мм. Переход был построен Уфимским филиалом ОАО «Стройтрансгаз» с привлечением строительной компании «Облик» из Екатеринбурга. Общий вид одного из построенных переходов Э№00 показан на рисунке 1.9 а.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Котов, Михаил Юрьевич, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Авиром, Л. С. Надежность конструкций сборных зданий и сооружений / Л. С. Авиром. - Л. : Стройиздат, 1971. - 215 с.

2 Автахов, 3. Ф. Оценка напряженно-деформированного состояния надземного трубопроводного перехода / 3. Ф. Автахов, Л. И. Быков, Л. А. Лунев // Изв. вузов. Нефть и газ. - 2003. - №3. - С. 63-69.

3 Автахов, 3. Ф. Рациональное проектирование балочных трубопроводных переходов / 3. Ф. Автахов, Л. И. Быков // Изв. вузов. Нефть и газ. - 2003. - № 1. -С. 60-64.

4 Автахов, 3. Ф. Повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов : дис. ... канд. техн. наук / 3. Ф. Автахов. - Уфа : УГНТУ, 2004. - 126 с.

5 Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. - Изд. 2-е. - М. : Наука, 1976.-279 с.

6 Азметов, X. А. Повышение несущей способности труб при реконструкции участков линейной части магистральных нефтепроводов / X. А. Азметов // Сб. науч. тр. ИП-ТЭР. - Уфа : Транстэк, 1998. - вып. 58. - С. 152-158.

7 Айнбиндер, А. Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость : справочное пособие / А. Б. Айнбиндер. - М. : Недра, 1991.-287 с.

8 Айнбиндер, А. Б. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость : справочное пособие / А. Б. Айнбиндер, А. Г. Камерштейн. - М. : Недра, 1982.-341 с.

9 Анисимов, В. В. Строительство магистральных трубопроводов в районах вечной мерзлоты / В. В. Анисимов, М. И. Криницын. - Л. : Гостоптехиздат, 1963. - 148 с.

10 Байтовые мосты / А. Д. Петропавловский [и др.] ; под ред. А. А. Петропавловского. - М. : Транспорт, 1985. - 224 с.

11 Беленя, Е. М. Предварительно-напряженные несущие металлические конструкции / Е. М. Беленя. - М. : Стройиздат, 1975. - 416 с.

12 Березин, В. J1. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов / В. Л. Березин, В. Е. Щутов. - М. : Недра, 1979. - 199 с.

13 Биргер, И. А. Сопротивление материалов / И. А. Биргер, Р. Р. Мавлютов. -М. : Наука, 1985.-560 с.

14 Бирюлев, В. В. Металлические неразрезные конструкции с регулированием уровня опор / В. В. Бирюлев. - М. : Стройиздат, 1984. - 88 с.

15 Болотин, В. В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений / В. В. Болотин. - М. : Стройиздат, 1982. - 350 с.

16 Болотин, В. В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений / В. В. Болотин. - М. : Стройиздат, 1971.-255 с.

17 Бородавкин, П. П. Прочность магистральных трубопроводов / П. П. Бородавкин, А. М. Синюков. - М. : Недра, 1984. - 245 с.

18 Булгаков, А. В. Надземные газопроводы с самокомпенсацией температурных напряжений / А. В. Булгаков. - М. : ОНТИ ВНИИСТ, 1959. - 73 с.

19 Быков, Л. И. К вопросу рационального проектирования надземных трубопроводных переходов / Л. И. Быков, Л. А. Лунев, 3. Ф. Автахов // Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ: сб. науч. тр. -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. - С. 51-60.

20 Быков, Л. И. К вопросу экспериментального исследования характеристик напряженно-деформированного состояния балочных трубопроводных переходов / Л. И. Быков, М. Ю. Котов, М. Б. Тагиров // Трубопроводный транспорт - 2012 : материалы VIII международной учеб.-науч.-практ. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012.-С. 207-208.

21 Быков, Л. И. Оценка влияния опорных условий на работу балочных трубопроводных систем / Л. И. Быков, 3. Ф. Автахов // Нефтегазовое дело. - 2003. -№ 5.-С. 79-85.

22 Быков, Л. И. Планирование эксперимента при исследовании напряженно-деформированного состояния балочного трубопроводного перехода /

JI. И. Быков, М. Ю. Котов, И. Н. Сулейманов // Трубопроводный транспорт - 2013 : материалы IX международной учебно-научно-практической конференции. -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2013. - С. 220-221.

23 Быков, Л. И. Расчёт на прочность и устойчивость балочных трубопроводных конструкций : учебно-методическое пособие / Л. И. Быков, М. Ю. Котов, М. Б. Тагиров. - Уфа : УГНТУ, 2013. - 64 с.

24 Быков, Л. И. Расчет упругоискривленного трубопровода с учетом сил трения на опорах и внутреннего давления / Л. И. Быков, П. П. Бородавкин // Изв. вузов. Нефть и газ. - 1965. - № 10. - С. 93-96.

25 Быков, Л. И. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния балочного трубопроводного перехода / Л. И. Быков, М. Ю. Котов, И. И. Габитов // Трубопроводный транспорт - 2012 : материалы VIII международной учеб.-науч.-практ. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. -С.203-204.

26 Веников, В. А. Теория подобия и моделирования : учеб. для вузов / В. А. Веников, Г. В. Веников. - Изд. 3-е. - М. : Высшая школа, 1984. - 439 с.

27 ВРД 39-1.10-001-99 Руководство по анализу результатов внутритрубной инспекции и оценке опасности дефектов. - Введ. 1999-03-29. - М. : ОАО «Газпром», 1999.- 24 с.

28 ВРД 39-1.10-016-2000. Методика оценки работоспособности балочных переходов магистральных газопроводов через малые реки, ручьи и другие препятствия. - Введ. 2000-11-01. -М. : ОАО «Газпром», 2000. - 20 с.

29 ВРД 39-1.10-006-2000*. Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов. - Введ. 2000-02-15. - М. : ОАО «Газпром», 2000. -228 с.

30 ВРД 39-1.10-026-2001 «Методика оценки фактического положения и состояния подземных трубопроводов». - Введ. 2001-29- 01. - М. : ОАО «Газпром», 2001. - 62 с.

31 ВСН 1-30-71 Указания по производству работ при сооружении магистральных стальных трубопроводов. Строительство надземных переходов. / М. : Мингазпром, 1971. - 104 с.

32 ВСН 39-1.10-003-2000 Положение по техническому обследованию и контролю за состоянием надземных переходов магистральных газопроводов. -Введ. 2000-11-21. -М. : ОАО «Газпром», 2000. - 48 с.

33 Гибшман, М. Е. Теория расчета мостов сложных пространственных систем / М. Е. Гибшман. - М. : Транспорт, 1973. - 200 с.

34 ГОСТ 22130-86. Детали стальных трубопроводов. Опоры подвижные и подвески. Технические условия. - Введ. 1986-11-24. - М : Госстрой СССР. - 4 с.

35 ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. - Введ. 1999-07-01. - М : Министерство топлива и энергетики Российской Федерации; М. : ИПК Издательство стандартов, 1998.-42 с.

36 ГОСТ Р 52079-2003. Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. - Введ. 2004-01-01. -М. ИПК Издательство стандартов, 2003. - 28 с.

37 Гумеров, А. К. Напряжённое состояние воздушного перехода газопровода после длительной эксплуатации / А. К. Гумеров, А. В. Фролов, Л. Т. Шуланбаева // Проблемы строительного комплекса России: материалы XIV Международной науч.-техн. конф. при XIV специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство. Энергосбережение - 2010». — Т. 2 / Редкол.: Виноградов и др. - Уфа: УГНТУ, 2010. - С. 41-43.

38 Дарков, А. В. Строительная механика / А. В. Дарков, Н. Н. Шапошников. - М. : Высшая школа, 1986. - 607 с.

39 Жарков, Г. К. Оценка металлоемкости конструктивных схем надземной прокладки нефтепроводов на участках пересечения естественных и искусственных препятствий / Г. К. Жарков, Л. И. Быков // Нефтегазовое дело. -2011.-том 9, № 3. - С. 56-60.

40 Зайдель, А. Н. Ошибки измерений физических величин / А. Н. Зайдель. -Л. : Наука, 1974. - 108 с.

41 Заключение экспертизы промышленной безопасности о технической причине аварии на 267 км магистрального газопровода «Челябинск-Петровск», происшедшей 20 янв. 2006 г. ООО «Баштрансгаз». Per. № 41 - ТУ-06667-2006.

42 Заключение экспертизы промышленной безопасности «Техническое состояние надземного (воздушного) перехода магистрального газопровода «Челябинск - Петровск» через р. Юрюзань 249 км per. № 40-ТУ-63427-2009 от 07 окт. 2009 г. - 154 с.

43 Замрий, А. А. Проектирование и расчет методом конечных элементов в среде АРМ Structure3D : учеб. пособие / А. А. Замрий. - М. : АПМ, 2006. - 287 с.

44 Замрий, A. A. CAD/CAE система АРМ WinMachine : практический учебный курс / А. А. Замрий. - Издательство: АПМ, 2008. - 144 с.

45 Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. - М. : Мир, 1975.-541 с.

46 Зиневич, А. М. Технология и организация строительства магистральных трубопроводов больших диаметров / А. М. Зиневич, В. И. Прокофьев, В. П. Ментюков. -М. : Недра, 1979. -421 с.

47 Иванов, В. А. Пространственная устойчивость подземного магистрального газопровода на обводненных участках трассы / В. А. Иванов, Е. С. Михайленко, С. М. Соколов // Известия вузов. Нефть и газ. - 2012. - № 1. -С. 76-80.

48 Иванов, В. А. Экспериментальные исследования продольных перемещений труб в мерзлых и оттаивающих грунтах / В. А. Иванов, Е. С. Михайленко, С. М. Соколов // Известия вузов. Нефть и газ. - 2012. - № 2. -С. 77-81.

49 Иванцов, О. М. Надежность магистральных трубопроводов / О. М. Иванцов, В. И. Харитонов. - М. : Недра, 1978. - 166 с.

50 Иванцов, О. М. Надежность строительных конструкций магистральных трубопроводов / О. М. Иванов. - М. : Недра, 1985. - 231 с.

51 Индустриальное строительство мостов / И. Ю. Баренбойм, М. Е. Карасик, В. И. Киреенко [и др.] - Киев: Будивельник, 1978. - 208 с.

52 Казакевич, М. И. Проектирование металлических конструкций надземных промышленных трубопроводов / М. И. Казакевич, А. Е. Любин. -Киев: Будивельник, 1980. - 144 с.

53 Камерштейн,. А. Г. Расчет трубопроводов на прочность. Справочная книга / А. Г. Камерштейн, В. В. Рождественский, М. Н. Ручимский. - М. : Недра, 1969.-440 с.

54 Котов, М. Ю. Анализ программных комплексов используемых для расчета трубопроводных конструкций / М. Ю. Котов, Ш. Ф. Халимов, Э. И. Шаймуратова // Трубопроводный транспорт - 2012 : материалы VIII международной учеб.-науч.-практ. конф. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. -С. 237-238.

55 Котов, М. Ю. К вопросу моделирования и экспериментального исследования напряженно-деформированного состояния балочного трубопроводного перехода / М. Ю. Котов, Л. И. Быков // Нефтегазовое дело: электрон, науч. журн. - 2013. - № 4. - С. 234-242. URL: http://www.ogbus.ru/authors/KotovMYu/KotovMYu 1 .pdf (дата обращения 13.10.2013)

56 Котов, М. Ю. К вопросу рационального проектирования балочных трубопроводных переходов / М. Ю. Котов, Л. И. Быков, Т. Т. Мурасов // Нефтегазовая энергетика - 2011 : материалы международной науч.-техн. конф. -Ивано-Франковск, Украина, 2011. - С. 84

57 Котов, М. Ю. К вопросу рационального проектирования балочных трубопроводных переходов / М. Ю. Котов, Л. И. Быков, Т. Т. Мурасов // Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта : сборник научных трудов / Полоц. гос. ун-т; под общ. ред. В. К. Липского. — Вып. 6. -Новополоцк, 2011.-312 с.-С. 50-52.

58 Котов, М. Ю. К вопросу экспериментального исследования характеристик напряженно-деформированного состояния балочных трубопроводных переходов / М. Ю. Котов, Л. И. Быков // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2012. -№ 4. - С. 42-45.

59 Котов, М. Ю. Оценка влияния изменения высотного положения опор на напряженно-деформированное состояние балочного трубопроводного перехода / М. Ю. Котов, Л. И. Быков, Т. Т. Мурасов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. -2012. -№ 1. - С. 7-12.

60 Котов, М. Ю. Оценка характеристик напряженно-деформированного состояния модели балочного трубопроводного перехода / М. Ю. Котов, Л. И. Быков // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2013. -№ 2. - С. 76-78.

61 Котов, М. Ю. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния балочного трубопроводного перехода / М. Ю. Котов, Л. И. Быков // Наука в центральной России. - 2012. - № 1. - С. 66-70.

62 Клокова, Н. П. Тензорезисторы: теория, методики расчета, разработки / Н. П. Клокова. - М. : Машиностроение, 1990. - 224 с.

63 Коробков, Г. Е. Моделирование осложненных условий эксплуатации магистральных нефтегазопроводов : дис. ... д-ра техн. наук / Г. Е. Коробков. -Уфа : УГНТУ, 2010.-363 с.

64 Коробков, Г. Е. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов и резервуаров в осложненных условиях эксплуатации / Г. Е. Коробков, Р. М. Зарипов, И. А. Шаммазов. - СПб. : Недра, 2009. - 410 с.

65 Лавренчик, В. Н. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов / В. Н. Лавренчик. - М. : Энергоатомиздат, 1986. -272 с.

66 Лащенко, М. Н. Регулирование напряжений в металлических конструкциях / М. Н. Лащенко. - Д. : Стройиздат, 1966. -191 с.

67 Лихтарников, Я. М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций / Я. М. Лихтарников. - М. : Стройиздат, 1979. - 319 с.

68 Лопатин, Б. В. Влияние просадки опор трубопроводов/ Б. В. Лопатин // Изв. вузов. Энергетика. - 1966. - № 9. - С. 87-91.

69 Лунев, Л. А. Новые методы рационального проектирования балочных и подвесных трубопроводных переходов: дис. ... д-ра техн. наук / Л. А. Лунев. -Старый Оскол: СТИ МИС и С, 2001. - 330 с.

70 Лунев, _ Л. А. Основы проектирования новых конструкций надземных трубопроводных переходов / Л. А. Лунев. - Старый Оскол: СТИ МИС и С, 2000. -124 с.

71 Мазур, И. И. Конструктивная надежность и экологическая безопасность трубопровода / И. И. Мазур, О. М. Иванцов, О. И. Молдованов. - М. : Недра, 1990.-263 с.

72 Махутов, Н. А. Модельные исследования и натурная тензометрия энергетических реакторов / Н. А. Махутов. - М. : Наука, 2001. - 293 с.

73 Мельников, Н. П. Металлические конструкции. Современное состояние и перспективы развития / Н. П. Мельников. - М. : Стройиздат, 1983. -541 с.

74 Метод конечных элементов / П. М. Варвак [и др.] ; под ред. П. М. Варвака. - Киев: Вища школа, 1981. - 176 с.

75 Методика обследования и расчета напряженно-деформированного состояния всплывших и балочных переходов газопроводов. - Ухта, КомиНИПИстрой, 1992.

76 Методика о порядке продления срока безопасной эксплуатации магистральных газопроводов ОАО «Газпром». - М. : ООО «ВНИИГАЗ», 2004.

77 Методика определения изгибных напряжений технологических трубопроводов компрессорных станций РАО «Газпром». - Введ. 1996-06-16. -М. : ИТЦ «Оргтехдиагностика», ДАО «Оргэнергогаз», 1996.

78 Методика определения погрешности измерения деформаций проволочными и фольговыми тензорезисторами (МИ 1347—86). - Свердловск, 1986.-41 с.

79 Методика оценки сроков службы газопроводов. - Введ. 1997-01-01. -М. : ЗАО «ВЫМПЕЛ», ВНИИСТ, ВНИИГАЗ, 1997.

80 Методы повышения несущей способности действующих нефтепроводов / А. Г. Гумеров, Н. X. Гаскаров, Р. М. Мавлютов, X. А. Азметов // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов: обзор серии. - М. : ВНИИОЭНГ, 1983. -вып. 2,- 50 с.

81 Мурасов, Т. Т. Разработка программного обеспечения для расчета многопролетного балочного трубопроводного перехода / Т. Т. Мурасов, М. Ю. Котов, Л. И. Быков // Материалы 62-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. - С. 51-53.

82 Новый нормативно-технический документ, регламентирующий оценку погрешности измерения деформаций проволочными и фольговыми тензорезисторами / А. Л. Поляков, Б. В. Могильный, Н. П. Клокова [и др.] // Измер. техника. - 1987. - № 8. - С 36-37.

83 О промышленной безопасности опасных производственных объектов : федер. закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ // Собр. законодательства Рос. Федерации. - 1997. - № 30. - Ст. 3588.

84 Обзор существующих надземных трубопроводных переходов / 3. Ф. Автахов, Л. И. Быков, Л. А. Лунев // Трубопроводный транспорт - сегодня и завтра: материалы междунар. науч.-техн. конф. - Уфа : Монография, 2002. -С.150-152.

85 Опора для трубопровода [Текст] : а. с. 2047037 МПК бР16ЬЗ/20 / И. Ф. Денисенков; заявитель И. Ф. Денисенков, патентообладатель Институт Челябинскгражданпроект. - №5045607/29; заявл. 03.06.92; опубл. 27.10.95.

86 Опора трубопровода : положительное решение о выдаче патента на полезную модель / Л. И. Быков, М. Б. Тагиров, Р. М. Аскаров, С. М. Файзуллин, М. Ю. Котов. - №2013125017/03; заявка от 29.05.13.

87 Опорное устройство [Текст] : а. с. 2016336 : МПК 5 Р16ЬЗ/00 / Э. П. Ажгиревич, Н. В. Трушковская (СССР); заявитель и патентообладатель Специальное конструкторское бюро «Газстроймашина». - №5020762/29; заявл. 06.12.91; опубл. 15.07.94.

88 Опоры для надземных газопроводных систем / Ю. А. Куликов, А. И. Гриценко, А. И. Жаров [и др.] // Газовая промышленность. - 1985. - № 10. -С. 10-11.

89 ОР-75.200.00-КТН-088-12. Порядок технической эксплуатации переходов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через водные преграды и малые водотоки. - Введ. 2009-10-12. - М. : ОАО «АК «Транснефть», 2012.-237 с.

90 Отчёт о результатах внутритрубной инспекции магистрального трубопровода Челябинск-Петровск диаметром 1420 мм на участке 218,7 - 321,7 км «КС Аркауловская - КС Полянская». - М. : НПО «Спецнефтегаз», 2009.

91 Партон, В. 3. Механика упругопластического разрушения / В. 3. Партон, Е. М. Морозов. - М. : Наука, 1985. - 502 с.

92 ПБ 03-246-98. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности. - Введ. 1998-11-06. - М. : Госгортехнадзор России, 1998. - 7 с.

93 ПБ 08-624-03. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. - Введ. 2003-06-05. - М. : Госгортехнадзор России, 2003. -307 с.

94 Петров, И. П. Надземная прокладка трубопроводов / И. П. Петров, В. В. Спиридонов. - М. : Недра, 1973. - 472 с.

95 Петров, И. П. Надземная прокладка трубопроводов «змейкой» / И. П. Петров, В. В. Спиридонов // Строительство трубопроводов. - 1959. - № 3. — С. 10-15.

96 Петров, И. П. Проектирование арочных переходов с учетом горизонтального смещения оснований (пят) / И. П. Петров // Строительство трубопроводов. - 1966. - № 3. - С. 18-22.

97 Петров, И. П. Прокладка трубопроводов в местах пересечения селевых потоков и оползневых районов / И. П. Петров, К. И. Колошин // Труды ВНИИСТа, вып. 25. - М. : ВНИИСТ, 1971.-С. 138-156.

98 Подвижные опорные части трубопроводов и других сооружений / под ред. Д. А. Коршунова. - Киев : Вища школа, 1976. - 142 с.

99 Положение по организации и проведению комплексного диагностирования линейной части магистральных газопроводов ЕСГ. - М. : ОАО «Газпром», 1998.

100 Пособие по проектированию отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы (к СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий). - М. : Госстрой СССР, 1986.

101 Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2 т. Т. 2 / под ред. В. В. Клюева. - М. : Машиностроение, 1976. -326 с.

102 Программа для расчета балочных трубопроводных переходов ВСРОрйгшге : свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611326 от 09.01.2013 / Л. И. Быков, Ф. М. Мустафин, С. К. Рафиков, Т. Т. Мурасов, М. Ю. Котов.

103 Проектирование металлических конструкций / В. В. Бирюлев, И. И. Кошин, И. И. Крылов [и др.] - Л. : Стройиздат, 1990. - 432 с.

104 Протодьяконов, М. М. Методика рационального планирования экспериментов / М. М. Протодьяконов, Р. И. Тедер. - М. : Наука, 1970. - 78 с.

105 Прочность, устойчивость, колебания : справ, в 3-х т. Т. 3 / под ред. И. А. Биргера, Я. Г. Пановко. - М. : Машиностроение, 1968. - 568 с.

106 Р 50-54-46-88. Расчеты и испытания на прочность методом тензометрических моделей из низкомодульных материалов. - Введ. 1988-01-13. -М., 1988.-30 с.

107 Р Газпром «Инструкция по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании магистральных газопроводов». - Введ. 2006-12-28. - М. : ОАО «Газпром», 2006. - 114 с.

108 Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях: в 2-х т. Т. 1. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов / А. М. Шаммазов, Р. М. Зарипов, В. А. Чичелов [и др.] - М. : Интер, 2005. - 706 с.

109 Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях: в 2-х т. Т. 2. Оценка и обеспечение

прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях / А. М. Шаммазов, Р. М. Зарипов, В. А. Чичелов [и др.] - М. : Интер, 2006. - 564 с.

110 Расчет напряженно - деформированного состояния и прочности магистральных газопроводов, проложенных по карстовой территории / Р. М. Зарипов, Г. Е. Коробков, В. А. Чичелов, Р. А. Фазлетдинов. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999.-76 с.

111 РД 51-3-96. Регламент по техническому обслуживанию подводных переходов магистральных газопроводов через водные преграды. - Введ. 1996-0910. - М. : РАО Газпром, 1996. - 70 с.

112 РД-16.01-74.20.00-КТН-058-1-05 Магистральный нефтепровод «Восточная Сибирь-Тихий океан» (ВСТО). Специальные нормы проектирования и строительства. -М. : ОАО «АК «Траснефть», 2005. -241 с.

113 РД-75.200.00-КТН-404-09. Нормы проектирования переходов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через водные преграды. - М. : ОАО «Транснефть», 2009. - 140с.

114 РД-75.180.01-КТН-027-11 Методика расчета установки опор на технологических и магистральных нефтепроводах и нефтепродуктопроводах. - М. : ОАО « АК «Транснефть», 2011. - 56 с.

115 Рекомендации по прочностным расчетам надземных газопроводов. — М. : ВНИИГАЗ, 1988.

116 Ржаницин, А. Р. Строительная механика / А. Р. Ржаницин. - М. : Высшая школа, 1991. - 439 с.

117 Ржаницин, А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность / А. Р. Ржаницин. - М. : Стройиздат, 1978. - 240 с.

118 Розин, JI. А. Задачи теории упругости и численные методы их решения / Л. А. Розин. - СПб. : Издательство СПбГТУ, 1998. - 532 с.

119 Рузга, Э. Электрические тензометры сопротивления / Э. Рузга. - М. : Мир, 1964.- 356 с.

120 Руководство по выбору рациональных конструктивных решений надземных переходов магистральных трубопроводов. Р 474-84. - М. : ВНИИСТ, 1984.-76 с.

121 Санников, Р. X. Теория подобия и моделирования. Планирование инженерного эксперимента : учеб. пособие / Р. X. Санников. - Уфа : Нефтегазовое дело, 2010.-253 с.

122 Светлицкий, В. А. Механика стержней / В. А. Светлицкий. - М. : Высшая школа, 1987. - 320 с.

123 Свободноподвижная опора надземного трубопровода, проложенного по зигзагообразной линии [Текст] : а. с. 1391254 МПК 6 F16L3/18/ Н. А. Сивчук.-№3993258/08; заявл. 23.12.85; опубл. 20.11.95.

124 Седов, JI. И. Методы подобия и размерности в механике / Л. И. Седов. - М. : Издательство технико-теоретической литературы, 1954. - 328 с.

125 Семенов, В. Н. Прогнозирование показателей надежности и срока службы трубопроводов без внутреннего покрытия / В. Н. Семенов, С. М. Соколов // Нефтяное хозяйство. - М. : Издательство Нефтяное хозяйство. - № 5. -С. 100-102.

126 Система компенсации нагрузок от приемо-раздаточных патрубков СКНР [Электронный ресурс]. - URL: http://www.neftehranenie.ru/catalog/item 5.html (дата обращения: 14.09.2013).

127 Система компенсации перемещения опор трубопровода СКПОТ [Электронный ресурс]. - URL: http://www.neftehranenie,ru/catalog/item 6.html (дата обращения: 14.09.2013).

128 Снитко, H. К. Строительная механика / Н. К. Снитко. - М. : Высшая школа, 1980.-431 с.

129 Соколов, С. М. Расчет и проверка прочности надземных магистральных трубопроводов / С. М. Соколов, О. В. Лимарь // Нефтяное хозяйство. - М. : Издательство Нефтяное хозяйство. - 2009. - № 6. - С. 86-90.

130 Соколов, С. М. Теоретические основы новых методов сооружения нефтепромысловых трубопроводов в условиях Западной Сибири : дис. ... д-ра техн. наук : 25.00.19 / С. М. Соколов; Тюменский государственный нефтегазовый университет. - Тюмень, 2009. - 357 с.

131 СП 16.13330.2011. Стальные конструкции : утв. Министерством регионального развития Российской Федерации 27.12.2010. - М. : ФАУ «ФЦС», 2011.- 177 с.

..,.132 СП 20.13330.2012. Нагрузки и воздействия : утв. Министерством регионального развития Российской Федерации 27.12.2010. - М. : ФАУ «ФЦС», 2011.-96 с.

133 СП 33.13330.2012. Расчет на прочность стальных трубопроводов : утв. Министерством регионального развития Российской Федерации 29.12.2011. - М. : ФАУ «ФЦС», 2012.-28 с.

134 СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы : утв. Госстрой России 25.12.2012. - М. : ФАУ «ФЦС», 2013. - 92 с.

135 СП 86.13330.2012. Магистральные трубопроводы : утв. Госстрой России 25.12.2012. - М. : ФАУ «ФЦС», 2013. - 53 с.

136 Спиридонов, В. В. Расчет надземных переходов трубопроводов с учетом смешения прилегающих надземных участков / В. В. Спиридонов // Строительство трубопроводов. - 1966. - № 2. - С. 19.

137 Спиридонов, В. В. Рациональные системы прокладки трубопроводов в Западной Сибири и на Крайнем Севере / В. В. Спиридонов // Строительство трубопроводов. - 1966. - № 4. - С. 8-14.

138 СТО Газпром 2-2.1-249 - 2008. Магистральные газопроводы. - Введ. 2009-01-12. - М. ОАО «Газпром», 2008. - 150 с.

139 СТО Газпром 2-3.5-252-2008. Методика продления срока безопасной эксплуатации магистральных газопроводов ОАО «Газпром». - Введ. 2009-04-15. - М. : ОАО «Газпром», 2009. - 54 с.

140 СТО Газпром 2-3.5-454-2010. Правила эксплуатации магистральных газопроводов. - Введ. 2010-05-24. - М. : ОАО «Газпром», 2010. - 164 с.

141 Стрелецкий, Н. С. Избранные труды / Н. С. Стрелецкий; под ред. Е. И. Беленя. - М. : Стройиздат, 1975. - 422 с.

142 Стрелецкий, Н. С. Работа стали в металлических конструкциях / Н. С. Стрелецкий. - М. : Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1956. - 323 с.

143 СТТ-23.040.00-КТН-045-12. Опоры для трубопроводов на участках надземной прокладки трубопроводной системы «Заполярье - НПС «Пур-Пе». Специальные технические требования. [Текст]. - Введ. 2012-04-06. - М. : ОАО «АК «Транснефть», 2012. - 76 с.

144 Тартаковский, Г. А. Строительная механика трубопровода / Г. А. Тартаковский. - М. : Недра, 1967. - 312 с.

145 Типовые расчеты при проектировании, строительстве и ремонте газонефтепроводов: учеб. пособие / J1. И. Быков, Ф. М. Мустафин, С. К. Рафиков [и др.] - СПб. : Недра, 2011. - 748 с.

146 Технология сооружения газонефтепроводов: учеб. пособие для вузов / Ф. М. Мустафин, Л. И. Быков, Г. Г. Васильев [и др.] - Уфа : Нефтегазовое дело, 2007.-631 с.

147 Тимошенко, С. П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер. -М. : Наука. 1975.- 576 с.

148 Трофимович, В. В. Оптимальное проектирование металлических конструкций / В. В. Трофимович, В. А. Пермяков. - Киев: Будивельник, 1981. - 135 с.

149 Фазлетдинов, Р. А. Анализ результатов по расчетам перемещений и напряжений при продольных перемещениях подземного трубопровода на закарстованной территории / Р. А. Фазлетдинов, А. М. Шаммазов, М. Р. Зарипов // Сборник статей Всероссийской научно-технической конференции «Новоселовские чтения» — Уфа: Изд-во Фонда содействия развитию науч. исслед., 1999.-С. 211-220.

150 Фазлетдинов, Р. А. К расчету напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода в карстовой зоне / Р. А. Фазлетдинов // Тезисы докладов V Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП-У-99)». Т. 2, Кн. 2. - Уфа : Изд-во УГНТУ, 1999.-С. 148.

151 Фазлетдинов, Р. А. Расчеты продольных перемещений и напряжений на участке подземного газопровода, расположенного в карстовой полости / Р. А. Фазлетдинов // Тезисы докладов Всероссийской науч.-техн. конф. «Новоселовские чтения» - Уфа : Издательство Фонда содействия развитию науч. исслед., 1999,-С. 11.

152 Фазлетдинов, Р. А. Способы конструктивной защиты участков подземных газопроводов, проложенных в карстовых районах, от чрезмерных продольных перемещений / Р. А. Фазлетдинов // Сборник Всероссийской науч,-техн. конф. «Новоселовские чтения». - Уфа : Издательство Фонда содействия развитию науч. исслед., 1999. - С. 153-157.

153 Фаткуллина, Р. А. Расчет на прочность и выбор рациональной длины однопролетного перехода / Р. А. Фаткуллина, X. А. Азметов // Надежность магистральных нефтепроводов: сб. науч. тр. - Уфа: ВНИИСПТнефть, 1980. - С. 37-40.

154 Халимов, Ш. Ф. Анализ программных комплексов используемых для расчета трубопроводных конструкций / Ш. Ф. Халимов, Э. И. Шаймуратова, М. Ю. Котов // Трубопроводный транспорт - 2012 : материалы VIII международной учебно-научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. - С. 237-238.

155 Харионовский, В. В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях / В. В. Харионовский. - JI. : Недра, 1990. - 180 с.

156 Шариковая опора трубопровода : а. с. 2047036 МПК 6 F16L3/18/ И. Ф. Денисенков; заявитель И. Ф. Денисенков, патентообладатель Институт Челябинскгражданпроект. -№ 5045154/29; заявл. 01.06.92; опубл. 27.10.95.

157 Шухов, В. Г. Строительная механика. Избранные труды / В. Г. Шухов; под ред. А. Ю. Ишлинского. -М. : Наука, 1977. - 192 с.

158 Ясин, Э. М. Надежность магистрального трубопровода / Э. М. Ясин, В. JI. Березин, К. Е. Ращепкин. - М. : Недра, 1978. - 166 с.

159 Allen, Lawrence J. The Trans-Alaska Pipeline.Vol 1 : The Beginning.Vol 2:

South to Valdez .Seattle; ScribePublishingCo. 1975 and 1976.

i

160 Alyeska Pipeline Service Co. The Facts: Trans Alaska Pipeline System Alyeska Pipeline Service Co., 2007.

161 Chau, R. W. Effect of Transverse Sensitivity of Strain Gauge on the Accuracy of Computer Principal Strain// Experimental Techniques. - 1987. - July. -P. 22-23.

162 Craven, D. An aluminium pipe bridge / D. Craven, E. Murdy //Gas Journal. - 1963. - № 5216. - P. 229-232.

163 Craven, D. Pipe arch over the River Ely at Penarth Road / D. Craven, E. Murdy//Gas Journal. - Cardiff, 1967.-№ 5392. - P. 194-197.

164 Jack D. Bakos. Structural analysis for engineering technology. - Charles E. Мег- ril publishing Co., A Bell@Howell Co., Columbus, Ohio, 1973, p.316.

165 Jump up Carber, Kristine M. Scanning the Alaska Pipeline, Point of Beginning. - URL: http://www.pobonline.com/articles/91046-scanning-the-alaska-pipeline (дата обращения: 14.09.2013).

166 Ouvrage de transport de fluide. Пат. Франции №2148803F17d 1/00, B65g 67/00,опубл. 23.03.73.

167 Wex Bernard Patrick, Mcintosh Donald Fraser. The design and construction of a high pressure pipe bridge over the river Sutlej in West Pakistan//roc. InstnCiviiEngrs. - 1966. - 35, Sept., 1-27.

168 XuZhengyang. Design and construction of an arched pipe spanning the rail way//Proc. Int. Symp. Struct. Techn. PipelineEng., Beijing, Apr. 15-20. 1992. - Beijing, 1992. -P.467-474.

т 8£ ш щ •

| -1 «г; ¿ъФ^

о государственной решстрацми программы для ЭВVI

№2013611326

р

и

ш &

й*

И

ВСРОоИшгс

^ ш

4[равооблпдлтел(>(ли) Федеральноегосу'даретвенно'ебюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» (ФГБОУ ВЛО'УГНТУ) (К11) ^

Авгор(ы) Быков Леонид Иванович, Котов МихащЮрьевич, Мустафин Фаниль Мухаметович, ^

(Рафиков Салават Кашфиевич, Мурасов Тагир Талгато'вич (ЯП)

^ * Ч

Заявка Ль 2012660086 Дата поступления 21 ноября'2012 Г.

Зарегистрировано и Ресаре программ для ЭВМ'

9 января 2013 г.

Руководите чь Федоратюй службы •-ПО июле ¡лгктуальпой собственности

Ь П Симонов

4'

■УЧ .¿Г*

Ш * Ш м

^ 3

н

й Й Й

№

&

ш

шг & & ш & а ш кз «я Й шшши а ФР ащ т $ & а ^

Таблица Б1 - Значения изгибающих моментов (кН м) в сечениях перехода,

при изменении высотного положения опоры №2

№ сечения Высотное положение опоры №2, мм

• .^-.-40011^ Л^. -2001 0

Опора 1 -929,5 -929,5 -929,5 -929,5 -929,5

2 -463,3 -1035,6 • ЛЪЙ. и- ^ : -2180,4

3 -2249,6 -1844 -1438,4 -1032,8 -627,1

* 4!г т*3 " 4 I «Ж- "Ж««*«; ым" -Vг. Ш -15^4,6 ^-1654.7

5 -1662,1 -1635,1 -1608 -1580 -1553,9

6 |г! *^-929.5 = -929,5 •%-929'Щ^. ~

Пролет 1 1509,8 1217,7 944,3 689,5 453,3

2 ^||зч4,2 1 677,6 630,8:

3 494,1 620,4 761,6 917,8 1089,1

720? 677,6 - 636.3

5 919,4 931 944,3 956,8 969,3

Таблица Б2 - Значения изгибающих моментов (кН-м) в сечениях перехода, при изменении высотного положения опоры №3

№ сечения Высотное положение опоры №3, мм

у " о 400

Опора 1 -929,5 -929,5 -929,5 -929,5 -929,5

^#2419,3 Г -796,8

3 -77,:3 -757,84 -1438,4 -2118,9 -2799,5

« '-48%^ »До , 14 ■ -Ю05 -573,

5 -1391,7 -1500 -1608 -1716,2 -1824,4

г- % ч,.^, 5 __-929,5 " '^-929,5 "

Пролет 1 588,7 761,81 944,3 1136,2 1337,5

Г, 1107?5 ¿Щ утшт г 859,1 С.ПП £ ж ¡1 « ".Щ 563,2^ 5. 5Т5Х „^

3 1150,3 920,75 761,6 672,9 654,5

■<% Ц ' ИР * 375 9 1 .Г». "V ||| "> 677,6^ 853И#- * Ж"4 V» ^ , - 1045,8

5 1045,5 994,6 944,3 894,8 845,8

1 14?е-иХ0

1 1СЗВ1ЮЗ 1

1 'КвЧГв В Т5<иХ7

' «е'К , 7 2«2»+007~ £ Л'еп1)7

с ЛЧР4.Т)?

4 '7ве м 1? 4 138б»Э0/

зо?

I ¿»о >117

№5

I

I

4}

<5

№4

'"л £

№3

Ч)

со

Рисунок В1 - Диаграмма напряжений от действия распределенной нагрузки и сжимающего усилия 1 кН на модельный трубопровод при равновысотном

положении опор

5УЬЧ м"3| ■ I )63»-<Ш

! 'ГагЧГВ 1 1А>«чюе

з ¡»х.~:в?

3 78г<1СГ ВМе-ЗО? ¡3 Т

М2е,ОЭ7

„Ьс -М 5~46»<й? 5 1э8е-Оа'

4 569еЧЮ? З.У5 е-0и7

У?вЮ07

7315е-£0?

|М

■ЕВ ■

№5

I

I

К?

№

I

I

од

ОД

I

I

I

№3

I

I

- -—-'< —. .1—

Рисунок В2 - Диаграмма напряжений от действия распределенной нагрузки и сжимающего усилия 1 кН на модельный трубопровод при оптимизированном

I 14 |(1в0*лч

' о им ->>

¡ООО,*

'ООО ^ п 0Л>. СОО 1

се з ! С 1С /» , * С 00 1-п 1 00 ■ I 1.и 4.1 ЬОС *

I о («ГЦ

8 Ь ООСй> ■о ш») и

Л 5

5; $

Ол

г

N>2

£,

Н°1

Оч

Рисунок ВЗ - Диаграмма прогибов от действия распределенной нагрузки и сжимающего усилия 1 кН на модельный трубопровод при равновысотном

положении опор

Си1 о

5ш0 3^415

ОН $

СП »01 О р» (

о лю« о в

С ^

03 -1 0Э"«Г 0Э1 5 0ЭИ 9 0Э1 £8 О Я* (и 0 ЛМ4 0 30 0 30 0|

№5

'-п

№

> &

IV

№3

№2

№1

Рисунок В4 - Диаграмма прогибов от действия распределенной нагрузки и сжимающего усилия 1 кН на модельный трубопровод при оптимизированном

1 «вч«<ш

I И0«*-»»

-> «¿«-да

йШг-'Ш

? 3* -ОТ и СЫ «Гл»

« !»».0Г

3

Л5

о..

3

№

5

¿а

Рисунок В5 - Диаграмма напряжений от действия распределенной нагрузки

и сжимающего усилия 0,5 кН на модельный трубопровод при равновысотном

положении опор

-И !63е^СОе

1 №48-030 1

ЭГ8е-а> З^е-ЛО?

4 1Г »-037

1>р. * ! -Не ОС

(> У

5

з 158с-Ш/ ■(Эйе-ОО? в-ДМ

№5

Щ.

^е-Ю? |#ВШв1оС7 ¿1158-00/

I

ОД <\|

N

I

I

ОД ОД

од од

од од

1

.... —— , . уд.-аэааю.у;;- щ ■• • .11—

N4

№3

I

ё од

? К;

Рисунок В6 - Диаграмма напряжений от действия распределенной нагрузки и сжимающего усилия 0,5 кН на модельный трубопровод при оптимизированном

яОООШЧ

^ 0

' О ЮЛ.« > 1«МР'8 О СО >7«4 0 0034" О ЯРИ " ООО* 1 О СО> Ч . О О VI О 001еа' 0Р0Н-3 «0001.;-, | О 0СзР4

| иоик;-ч 1о ООО 111

'V5

о\

№

"1

од

Об ' м-

—ии.

№3

£)

<: §

<ч

№2

№1

¡С Сл

Рисунок В7 - Диаграмма прогибов от действия распределенной нагрузки и сжимающего усилия 0,5 кН на модельный трубопровод при равновысотном

положении опор

симч.)