Том 332 № 1 (2021)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2021/1/2997

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ОПОРЫ ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО КРЕПЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА В ЗОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОСТРОВНОЙ И ПРЕРЫВИСТОЙ МЕРЗЛОТЫ

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки эффективных технологий для обеспечения сохранности проектного положения участков магистрального трубопровода в районахc несплошным характером распространения мерзлоты. Особую актуальность работа имеет с учетом активного освоения северных и арктических нефтегазоносных районов России.

Цель: разработать проектное решение и конструкцию подземных опор для закрепления нетеплоизолированных участков газопровода в сезонно-тающих и многолетнемерзлых грунтах при островном характере мерзлоты. Объекты: магистральный трубопровод, закрепленный в мерзлых грунтах. Методы: анализ и систематизация российского и зарубежного опыта теоретических и практических исследований, аналитические расчеты и компьютерное моделирование с применением программного обеспечения ANSYS на основе современных положений строительной механики и теории упругости. Результаты. Рассмотрены существующие типы опор и подвесок трубопроводов в разрезе их применимости для целей крепления подземных участков нефте- и газопроводов в многолетнемерзлых и сезонно-тающих грунтах, в том числе в местах пересечения островной мерзлоты, ледяных линз и бугров пучения. По результатам выполненного анализа возможных нагрузок и ограничений уже существующих опорных конструкций трубопроводов при рисках всплытия и провисания подземных участков в протаявшей траншее предложена конструкция подземных анкерных опор и сделаны выводы о преимуществах их применения. Для расчета нагрузок и определения требуемых размеров и количества анкеров, сечений тросов растяжек и хомута для крепления трубопроводабыла разработана конечно-элементная модель, эффективность которой подтверждена аналитическим путем и экспериментально на разработанном испытательном стенде.

Ключевые слова:

Анкерная опора трубопровода, расчеты конструкции, подземный газопровод, островная мерзлота, сезонно-тающие грунты, ледяная линза, бугор пучения, устойчивость

Авторы:

Хирамагомед Шехмагомедович Шамилов

Тимур Султанмагомедович Султанмагомедов

Султанмагомед Магомедтагирович Султанмагомедов

Скачать PDF