Повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов

Автахов, Зульфат Фаритович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов
ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов"

На правах рукописи

АВТАХОВ ЗУЛЬФАТ ФАРИТОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЛОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

Специальность 25.00.19 - «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Уфа-2004

Работа выполнена на кафедре «Сопротивление материалов истроительная механика» Уфимско! о государственного нефтяноготехническогоуниверситета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Быков Леонид Иванович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Азметов Хасан Ахметзиевич;

кандидат технических наук, доцент Кантемиров Игорь Финсурович.

Ведущая организация ООО «Баштрансгаз».

Защита состоится «5» м арта 2004 года в 11 -00 на заседании диссертационного совета Д 212.289.04 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией м ожно ознаком иться в библиотеке Уф им ского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «4» февраля 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Актуальность проблемы. В настоящее время в России эксплуатируется более 200 тысяч километров трубопроводов различного диаметра, по которым транспортируются нефть, газ и продукты их переработки. Магистральные трубопроводы прокладываются в различных природно-климатических и гидрогеологических условиях, пересекая при этом большое количество естественных и искусственных препятствий. Как показывает многолетний опыт эксплуатации, подводные переходы при траншейной их прокладке зачастую оказываются.не столь надежными и являются дорогими, при этом основная часть затрат приходится на текущие обследования и дальнейшие работы по ликвидации оголений, провисаний трубопроводов и проведение берегоукрепительных мероприятий. Стоимость производства работ методами, наклонно-направленного бурения и микротоннелирования, получившими в последние годы широкое признание, 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. Это достаточно ответственные сооружения, поскольку нередко находятся в сложных эксплуатационных условиях. Их основными достоинствами являются: возможность визуального контроля за состоянием трубопровода и опор; безопасность и надежность эксплуатации трубопровода при прохождении трассы в сложных гидрогеологических условиях; отсутствие необходимости ведения строительно-монтажных работ в русле реки, что важно с точки зрения экологической безопасности и пр.

При прокладке трубопроводов различного назначения около 90% препятствий встречаются шириной от 10 до 100 м, для их пересечения наиболее рациональными являются балочные трубопроводные переходы, от эффективности использования которых зависит работоспособность линейной части трубопроводных магистралей в целом. Под эффективностью в данном случае понимается более полная реализация

библиотека I

конструкций, обладающих высокими эксплуатационными и строительными качествами.

Поэтому проблема повышения эффективности использования балочных трубопроводных переходов является достаточно актуальной проблемой трубопроводного транспорта, решение которой имеет немаловажное значение.

Цель работы — повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов путем разработки новых, улучшения существующих конструкций и совершенствования методик их расчета.

Основные задачи исследования:

- произвести анализ существующих конструктивных решений надземных трубопроводных переходов, методов их расчета и разработать классификацию переходов по конструктивным признакам;

- разработать новую конструкцию надземного трубопроводного балочного перехода с поддерживающими элементами и методику его расчета;

- на экспериментальной основе исследовать напряженно-деформированное состояние и провести анализ работоспособности трубопроводного перехода при действии статической нагрузки;

- исследовать влияние вертикальной подвижки опор на напряженное состояние многопролетных балочных трубопроводных систем и рассмотреть контактное взаимодействие трубы с опорной конструкцией при реализации рационального высотного положения.

На защиту выносятся теоретические обобщения и классификация надземных трубопроводных переходов; конструктивное решение и методика расчета надземного трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы; рекомендации по уточнению существующей расчетной методики балочных трубопроводных переходов.

Научная новизна:

1) классификация надземных трубопроводных переходов, куда в отличие от ранее существующих внесена дополнительно подгруппа по возможности регулирования напряжений введен новый класс по конструктивным формам;

2) экспериментально обоснованная.новая конструкция трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы и методика расчета ее напряженно-деформированного состояния;

3) рекомендации по уточнению существующей расчетной методики балочных трубопроводных переходов с учетом. влияния. высотного положения опор и контактного взаимодействия их с трубой;

4) новая опорная конструкция балочного трубопроводного перехода для реализации рационального, с точки зрения равнопрочности, высотного положения.

Практическая ценность и реализация работы

На основании научных результатов, полученных в работе, разработана инструкция предприятия для МУП «Уфимское предприятие тепловых сетей» «Руководство по проектированию надземных трубопроводных переходов с поддерживающими элементами в виде ферм». Результаты исследований влияния высотного положения. опор на напряженное состояние балочных систем трубопроводов внедрены отделом капитального ремонта магистральных про-дуктопроводов Уфимского ПО ОАО «Уралтраснефтепродукт».

Апробация работы

Основные результаты работы поэтапно докладывались на 49-й, 50-й, 53-й, 54-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета . (г. Уфа, 1998, 1999, 2002, 2003 гг.); межрегиональной научно-методической конференции «Проблемы нефтегазовой отрасли» (Уфа, 2000 г); межрегиональной молодежной научной конференции «СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ-2002», посвященной 35-летию Ухтинского государственного технического университета (Ухта, 2002 г.); Всероссийской научно-технической конференции,- посвященной 50-летию с начала подготовки специалистов трубопроводного транспорта в УНИ-УГНТУ (Уфа, 2002 г); VI международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2002 г.); между-

народной научно-технической конференции «Трубопроводный транспорт - сегодня и завтра» (Уфа, 2002 г.).

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано И работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы включающего 137 наименований и приложений. Содержание работы изложено на 129 страницах машинописного текста, включая 51 рисунок и 7 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении показана актуальность выбранной темы диссертации, приводится общая характеристика работы, сформулированы цель, основные задачи исследования, приведены основные научные результаты и практическая ценность работы.

В первой главе выполнен литературный обзор существующих конструкций надземных трубопроводных переходов и анализ методов их расчета.

Значительный вклад в развитие различных сторон рассматриваемой проблемы внесли работы институтов: ВНИИСТ, ВНИИГАЗ, ИПТЭР, РГУНГ им. И.М. Губкина; проектных организаций: Гипротрубопровод, ВНИПИтрансгаз, Нефтегазпроект. Вопросам проектирования, сооружения и эксплуатации надземных трубопроводных переходов посвящены работы отечественных ученых Азметова Х.А., Айнбиндера А.Б., Бабина Л.А., Березина В.Л., Бородавки-на П.П., Булгакова А.В., Быкова Л.И., Гольдштейна А.С., Гумерова А.Г., Казакевича М.И, Камерштейна А.Г., Кантемирова И.Ф., Киреенко В.И., Лунева Л.А., Папаценко Х.И., Перуна H.B. Петрова И.П., Спиридонова В.В., Тар-таковского ГА, Харионовского В.В., Шувалова В.Ю., Ясина Э.М. зарубежных Корнелла С, Майера Л., Пагсли А., Робинсона А., Веста X. и др.

На основании обобщения многочисленных публикаций по данной «тематике нами разработана классификация надземных трубопроводных переходов (рис.1), основным принципом построения которой является несущая способ-

ность рабочего трубопровода. Он отражает возможность воспринимать действующие на трубопровод нагрузки. Согласно данному признаку, надземные переходы делятся на два основных типа: 1) переходы с самонесущим рабочим трубопроводом; 2) переходы с поддерживающими элементами рабочего трубопровода.

Применительно к балочным трубопроводным переходам, на основе анализа конструктивных особенностей, внесена дополнительно подгруппа по возможности регулирования напряжений. Кроме того, введен новый класс по конструктивным формам - предлагаемое нами конструктивное решение трубопроводного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы.

Представленная классификация обеспечивает возможность прогнозирования перспективных направлений исследований по совершенствованию конструкций и методик расчета надземных переходов трубопроводов.

1Ц(Н.ЯИЫСТР«&<ЛГиш*1ш>1С лерсхо ил

Рис.1. Классификация надземных трубопроводных переходов по конструктивным признакам

Во второй главе на основе анализа достоинств и недостатков существующих конструкций предложено конструктивное решение трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы и изложена методика его расчета.

Трубопроводный переход (рис.2), опирающийся на концевые опоры 2 и 4, содержит поддерживающий элемент в виде фермы 3, которая может иметь либо прямоугольное поперечное сечение (рис.2,а), либо сечение в виде равнобедренного треугольника (рис.2,6). Внутри фермы размещается трубопровод 1. Пояса 6 ферм могут иметь тавровое поперечное сечение, решетка 5 может быть выполнена из равнобоких уголков.

Рис.2. Трубопроводный переход с поддерживающим элементом рабочего трубопровода в виде фермы: а — с фермой прямоугольного сечения; б - с фермой сечением в виде

равнобедренного треугольника; 1 - трубопровод; 2,4 - концевые опоры; 3 - ферма; 5 - решетка фермы;

6 - пояса фермы.

Нагрузка от транспортируемого продукта в трубопроводе 1 воспринимается опорными v-злами фермы 3 и посредством ее обшей работы передается на

шарнирно-подвижную 2 и шарнирно-неподвижную 4 концевые опоры перехода.

Описанный трубопроводный переход дает возможность увеличить перекрываемый пролет в 2-3 раза без устройства промежуточных опор и специальных ветровых систем.

Для обоснования целесообразности его использования в работе выполнена оценка материалоемкости путем сравнения безразмерных коэффициентов, выражающих отношение погонного веса перехода к погонным действующим нагрузкам. Для сравнения были выбраны наиболее распространенные конструкции трубопроводных переходов, имеющие один диапазон перекрываемых пролетов. В результате установлено, что предлагаемый нами переход занимает по материалоемкости промежуточное положение между гибким висячим трубопроводным переходом и вантовым трубопроводным переходом с горизонтальной стяжкой. Окончательный выбор способа надземной прокладки зависит от конкретных размеров, нагрузок и воздействий, а также условий эксплуатации трубопровода.

При разработке методики расчета принимались следующие допущения:

- материал трубопровода и поддерживающей ее фермы нагружен в пределах упругих деформаций;

- расчетная схема трубопроводного перехода сводится к стержневой;

- элементы фермы соединены между собой шарнирно;

- воздействие ветра на трубопроводный переход не учитывается;

- явление аэродинамической неустойчивости не рассматривается. Такие допущения возможны и подтверждены в работе В.Л. Березина, В.Е. Шутова «Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов».

Разработанная методика реализуется по следующему алгоритму:

1) рассчитывается распределенная нагрузка, которая включает в себя собственный вес трубы и вес перекачиваемого продукта;

2) подбирается расчетом поддерживающая ферма из числа типовых конструкций;

3) трубопроводный переход представляется в виде расчетной схемы (рис.3), где он рассматривается в виде балки кольцевого поперечного сечения, а ферма заменяется упругоподатливыми опорами, количество которых соответствует числу точек опоры трубопровода внутри этой фермы;

.Л

Рп 1

п-1\

Рп

V// Л7-2 /// ■ ///" /// /// ///' /// //г м

и ¡2 и 1п, 1п

Лг

Рис.3. Расчетная схема трубопроводного перехода

4) в расчетной схеме сосредоточенные силы + Ря определяются путем приведения расчетной распределенной нагрузки на опорные узлы;

5) в этом случае коэффициенты жесткости упругоподатливых опор будут находиться по формуле

Зшр±

(1)

где /, -прогиб фермы в точке приложения единичной силы, определяемый по формуле Максвелла-Мора;

6) для решения системы уравнений строится матрица коэффициентов уравнений равновесия в виде

А = -

Г +/2 7 0

-ь1

0 -/з"'

0 0

0 0 0'

0 0 0

0 О О О О О-

-I «-1

О О

о о о о

(/;-!+с) о

(2)

7) с учетом расчетной схемы (см. рис.3) формируется матрица внутренней податливости из выражения для потенциальной энергии внутренних сил при наличии упругоподатливых опор, которая имеет вид

В =

(/,+/2) ЗЕ1

6Е1 О

О О

6Е1 О2+/3) 3 Е1

6Е1

О О

0 • 0 0 • 0

/з 0 0 • 0

(/1 +и) 0

\3 4/ 0 • 0

ЪЕ1 /„-г

0 • 0

0 1п-1 ¡Мп-\+1«> 0 • 0

6Е1 ЗЕ1

0 0 0 А"1 • 0

• • • • • 0

0 0 0 0 0 РпХ

(3)

где коэффициент к учитывает влияние концевых компенсаторов на защемлен-ность трубопровода и определяется по формулам, разработанным Л.А. Луневым;

8) реализуя матричный метод расчета упругих стержневых систем, находим искомые прогибы трубопровода и возникающие внутренние силовые факторы (изгибающие моменты М и реакции упругоподатливых опор Т);

9) проверку прочности трубопровода на действие максимального изгибающего момента проводим по формуле

(4)

гае сгтах = апр р + Па;

Н2 - расчетное сопротивление трубной стали растяжению (сжатию); а„р р — продольные напряжения от внутреннего давления в прямолинейном надземном трубопроводе с компенсаторами

- « Р°'<" а"рр~пр'П~'

пр - коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления;

р — величина рабочего давления. Па;

_толи%на стенки трубопровода, м;

анл. - напряжения от изгиба, Па;

-И,-

аи1г - 1у;

М - величина изгибающего момента в трубопроводе в точке опоры на ферму, Нхм;

осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы, м\

Деформации, вызванные изменением температуры и внутреннего давления, воспринимаются компенсаторами трубопроводного перехода.

Третья глава посвящена моделированию экспериментальной установки, получению экспериментальных данных о напряженно-деформированном состоянии (НДС) модели трубопроводного перехода и анализу особенностей поведения при воздействии статической нагрузки.

В работе показано, что определяющими параметрами системы или параметрами, описывающими ее поведение, являются:

1) величина приведенной сосредоточенной силы Ж от собственного веса трубы и веса продукта, приложенной в точке опоры трубопровода внутри фермы с размерностью [¥];

2) длина Ь, ширина Ь и высота к фермы, вылет компенсатора 1К с размерностью [Ь];

3) момент инерции поперечного сечения трубы I, с размерностью [¿"'];

4) площади поперечных сечений элементов фермы А, с размерностью [£,*];

5) модуль упругости Е, с размерностью [Ь

На их основе были получены три критерия подобия:

Отношения являются одними и теми же, если соблюдено гео-

метрическое подобие натуры и модели. Коэффициент Пуассона численно одинаков для модели и натуры, те

Основные размеры модели назначены для перехода трубопровода диаметром 1020 мм. В процессе испытаний замерялись линейные перемещения трубопровода и возникающие в нем напряжения в трех сечениях.

На рис.4 изображен общий вид, а на рис.5 — схема экспериментальной установки

Рис 4. Общий вид экспериментальной установки

С целью исключения возможных погрешностей измерений, связанных с деформацией основания модели трубопроводного перехода, она крепилась на станине из двух перфорированных швеллеров №6 длиной 2,5 м каждый (рис 4)

Для измерения напряжений применялись проволочные тензодатчики на бумажной основе, наклеенные вдоль верхней и нижней образующих стержней, моделирующих трубопровод и пояса фермы. Отсчеты относительной деформации тензодатчиков регистрировались прибором ИДЦ — 1. Прогибы трубопровода в моделях замерялись индикаторами перемещений часового типа ИЧ 10 МН, которые были установлены на специальных кронштейнах в зонах рассматриваемых сечений трубопровода

В качестве поперечной нагрузки использовались подвесные тарированные грузы, которые подвешивались к стержню трубопровода в точках опоры на

ферму. Рассматривались расчетные случаи, отражающие возможные эксплуатационные условия: пустой, частично заполненный и полностью заполненный жидкостью трубопровод.

Рис.5. Схема экспериментальной модели перехода трубопровода: 1-трубопровод; 2-индикаторы перемещений ИЧ 10 МН; 3-пояса фермы;

4-цифровой измеритель деформаций ИДЦ-1;

5-подвесные тарированные грузы; 6-тензодатчики сопротивления

Полученные после проведения экспериментов и соответствующей их обработки опытные данные как количественно, так и качественно характеризуют напряженно-деформированное состояние конструкции. Исследования показали работоспособность разработанной конструкции трубопроводного перехода при воздействии расчетной статической нагрузки. В относительных координатах были построены графики (рис.6,7) наглядно изображающие, что в диапа-

зоне 0,5 + 1,084„„., прослеживается схожий с теоретической зависимостью пропорциональный характер изменения прогибов и напряжений от действующей нагрузки.1

Экспериментально установлено, что при увеличении расчетной нагрузки на 12% переход перестает удовлетворять условиям эксплуатации, поскольку наступает предельное состояние по устойчивости сжатых элементов поддерживающей фермы, тогда как напряжения в сечениях трубопровода находятся в пределах упругих деформаций и далеко не равны пределу текучести.

Характер и форма потери устойчивости позволили сделать вывод, что это явление произошло из-за отсутствия в сечении поддерживающей фермы диагональных связей, так как прямоугольная форма сечения сама по себе, как известно, является неустойчивой из-за геометрической изменяемости. Опытным путем показано, что наличие диагональных связей в поперечном сечении поддерживающей фермы отражается на несущей способности трубопроводного перехода и существенно увеличивает его рабочую зону. Расчетная нагрузка при этом возросла на 28% от первоначальной.

Имеющиеся расхождения экспериментальных и теоретических данных вызваны, прежде всего, неидеальностью изготовленной модели, вследствие которой она изначально деформируется несколько по-иному, чем модель строгой формы. Кроме того, поскольку при выполнении моделирования невозможно было достичь полного подобия модели и прототипа, то величины прогибов и напряжений по разработанной методике получены без учета влияния отпора компенсаторов и защемленности ими трубопровода.

Влияние всех этих факторов в совокупности объясняет однозначные расхождения результатов измерения прогибов и напряжений в трубопроводе и некоторую заниженность теоретических данных над опытными значениями (рис.6,7).

Корректность поставленных экспериментов доказана отсутствием превышения абсолютных ошибок измерения как при определении перемещений, так и напряжений над абсолютной погрешностью используемых измерительных приборов.

В четвертой главе предложена усовершенствованная методика расчета балочных трубопроводных переходов с учетом влияния высотного положения опор и их контактного взаимодействия с трубой.

Показано, что трубопроводы, проложенные над землей, оказываются весьма чувствительными к просадке какой-либо из опор или просто к расположению опор не на одном уровне. На практике же нередки случаи смещения опор от проектного уровня. Эти вертикальные смещения опор приводят к появлению дополнительных изгибающих моментов, при этом общая картина напряженного состояния трубопровода становится в этом случае существенно отличной от предполагаемой расчетной схемы: Поэтому принятие в процессе проектирования и сооружения расположения всех опор на одном уровне относительно друг друга указывает на необходимость уточнения существующей расчетной методики балочных трубопроводных переходов.

Поскольку возможности физического моделирования при исследовании данного вопроса ограничены, нами было реализовано компьютерное моделирование.

Анализ результатов исследования показал, что изменением высотного положения опор в балочных переходах можно добиться уменьшения возникающих напряжений в трубопроводе на величину в среднем до 35%, о чем наглядно свидетельствует графическая зависимость на рис.8, построенная на примере трубопровода 1020х 10 мм.

Количество пролетов, п

Рис.8. .Характер влияния понижения опор на возникающие напряжения в мно! опролетных балочныч системах

На рис.8 по оси ординат отложена относительная величина снижения на-пряжений,-вычисляемая по формуле

где еттт -напряжения при равновысотном положении опор, МПа;

°тт -напряжения после понижения уровня опор, МПа;

Вследствие изменения уровня опор искусственно создаются дополнительные изгибающие моменты, которые складываются с моментами,в расчетных сечениях, при этом напряжения в опорных и пролетных сечениях стремятся, выровняться между собой по абсолютной величине. Тем самым происходит более рациональное, с точки зрения равнопрочности, нагружение трубопровода.

Дальнейшим развитием данного вопроса явилась проработка наиболее, возможных, схем двухконсольных балочных трубопроводных переходов с целью обобщения результатов и представления их в виде номограмм для нахождения необходимых величин опускания опор, при соблюдении которых будет наблюдаться минимум действующих напряжений.

На рис.9 изображена номограмма для нахождения необходимой величины, опускания опор в однопролетном балочном переходе.

Рис.9. Номограмма для определения необходимой величины опускания опор в однопролетном балочном переходе

Аналогичные номограммы были построены для.двух- и трехпролетных схем трех наиболее распространенных диаметров.

Кривые на номограммах наилучшим образом описываются степенной зависимостью вида

где У—искомая величина необходимой просадки опор.

а,Ь - коэффициенты, которые для наиболее распространенных диаметров» сведены в таблицу:

Диаметр, мм Однопролетиав схема Двухпролетиая схема Трехпролетняя схема

а Ь а Ь а Ь

У| у2 VI у2 У, У2 У| VI

530 0,73 -1,07 1,15 7,34 -1,18 -0,88 4,03 16,32 -0,99 -0,85

720 1,12 -0,91 4.68 11,60 -0,68> -0,69 12,20 27,38 -0,58 -0,66

1020 3,07 -0,55 13,10 27,37 -0,28 -037 22,33 40,98 -0,33 -0,46

и> — безразмерный коэффициент, определяемый как отношение

Р • Чрасч Я2.1000///.и'

Ярам —расчешая распределенная нагрузка, Н/м.

Используя номограммы или уравнение (6) по входным расчетным параметрам, при проектировании балочных трубопроводных

переходов, можно определить величину необходимого вертикального перемещения средних опор, соответствующую минимальным возникающим напряжениям в трубопроводе.

Использование данного способа регулирования напряжений в балочных переходах трубопроводов в свою очередь требует внесения изменений в конструкцию опорной части. В этой связи нами предложена следующая ее конструкция (рис. 10).

1 2 3 4 5 6

Рис. 10. Конструкция опорной части трубопровода: 1 — трубопровод; 2 — накладка; 3 — обойма; 4 — фторопласт-4;

5 - полумуфты; 6 - стяжные болты; 7 - регулировочное устройство;

8 - опора

Она включает в себя обойму 3, состоящую из двух полумуфт 5, которые скрепляются стяжными болтами 6 таким образом, что позволяют трубопроводу свободно перемещаться вдоль его продольной оси. Проложенный трубопровод выводится в проектное положение за счет регулировочного устройства 7. Накладка 2 представляет собой тонколистовую нержавеющую сталь, которой облицовывают трубопровод в пределах возможных смещений.

Известно, что механическое нагружение деформируемых тел в большинстве случаев является результатом взаимодействия двух и более контактирующих объектов. Поскольку в зоне контакта условия нагружения чаще всего наиболее жесткие, то процессы повреждения начинаются с поверхности. Так, анализом безотказной работы надземных газопроводов, проведенным во ВНИИ-ГАЗе установлено, что свыше 70% отказов вызваны трещинами в местах опи-рания трубопровода о ригели опор.

В большинстве случаев зона затухания контактных напряжений сопоставима с конечными размерами взаимодействующих тел, поэтому, часто следуя принципу Сен-Венана, явлениями в контакте пренебрегают и исследуют НДС при заданных на границе силах и перемещениях. Такое упрощение реальной

задачи связано с существенными трудностями ее решения в целом. Однако с развитием современных численных методов, реализованных на ЭВМ, появилась возможность рассматривать НДС с учетом особенностей контактного взаимодействия. Поэтому в работе нами был исследован вопрос контактного взаимодействия трубы с опорной конструкцией при реализации рационального высотного положения.

Таким образом, помимо уже известных факторов, при проектировании балочных трубопроводных систем должно учитываться также влияние предварительных перемещений опор в вертикальной плоскости, причем согласованное с результатами расчета контактного взаимодействия трубы с опорной кон* струкцией. Это позволяет добиться рационального, с точки зрения равнопроч-ностиЛ нагружения трубопровода и повысить точность оценки напряженно-деформированного состояния.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Выполненная диссертационная работа, являясь в целом экспериментально-теоретической, позволяет расширить область применения балочных трубопроводных переходов и с большей достоверностью, учитывая действительные условия работы, подойти к оценке их напряженно-деформированного состояния в направлении улучшения качества проектирования и сформулировать следующие выводы:

1. На основе аналитического обзора известных технических решений разработана более полная классификация надземных трубопроводных переходов по конструктивным признакам, дающая возможность прогнозировать перспективные направления исследований по совершенствованию их. конструкций и методик расчета.

межуточных опор и специальных ветровых систем. Данный трубопроводный переход имеет безразмерный показатель материалоемкости, равный 0,052, который меньше, чем у гибкого висячего равнозначных параметров перехода, с тем же показателем, равным 0,056.

3. Экспериментальные данные показывают вполне приемлемую работоспособность разработанной конструкции трубопроводного перехода при воздействии расчетной статической нагрузки. Установлено, что при превышении фактической нагрузки над расчетной на 12 - 16% конструкция, обладая еще некоторым запасом прочности, перестает удовлетворять условиям эксплуатации ввиду потери устойчивости сжатых элементов поддерживающей фермы. Опытным путем показано, что наличие диагональных связей в поперечном сечении поддерживающей фермьь повышает несущую способность трубопроводного перехода и увеличивает рабочий диапазон нагрузок на 28%.

4. Усовершенствование имеющейся методики расчета балочных трубопроводных переходов с учетом влияния высотного положения опор позволяет добиться рационального, с точки зрения равнопрочности, нагружения трубопровода и снизить общий уровень возникающих напряжений»в трубопроводе в среднем на 35%. При проектировании балочных трубопроводных систем учет контактного взаимодействия трубы с опорной конструкцией позволяет с большей точностью и приближением к реальным условиям их работы оценивать напряженно-деформированное состояние.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Автахов З.Ф., Быков Л.И., Шувалов В.Ю. Рациональное размещение опор в многопролетных балочных переходах//Матер. 49-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция трубопроводного транспорта. - Уфа: УГНТУ, 1998. - С. 35-36.

2. Автахов З.Ф., Шувалов В.Ю. Использование метода конечных элементов для рационального размещения опор балочных переходов трубопро-водов//Проблемы нефтегазовой отрасли: Матер, межрегион, науч.-метод. конф. - Уфа: УГНТУ, 2000. - С. 164.

3. Автахов З.Ф. Новая конструкция балочного трубопроводного пере-хода//Севергеоэкотех-2002: Матер. м ежрегион. молодежной науч. конф. -Ухта, 2002.-С.93-95.

4. Автахов З.Ф., Бы ков Л .И. Новая конструкция трубопроводного пе-рехода/ЛПроблем ы строительного ком гшекса России: М атер. VIM еждунар. науч.-техн. конф. - Уфа: УГНТУ, 2002. - С.104-105.

5. Автахов З.Ф., Быков Л.И. Оценка материалоемкости некоторых трубопроводных переходов/ЛГрубопроводныйтранспорт нефти и газ а: Матер. В серосс. науч.-техн. конф., посвященной 50-летию с начала подготовки специалистов трубопроводного транспорта в УНИ-УГНТУ. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002.-С. 155-157.

6. Автахов З.Ф., Быков Л .И., Лунев Л.А. Обзор существующих над-з ем ных трубопроводных переходов/Лрубопроводный транс порт-сегодня и з автра: М атер. М еждунар. науч.-техн. конф. - Уф а: М онограф ия, 2002. - С. 150-152.

7. Быков Л.И., Лунев Л.А., Автахов З.Ф. К вопросу рационального проектирования надземных трубопроводных переходов//Сооружение ире-монт газонефтепроводов и газонефтехранилищ: Сб. науч. тр. -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002.-С.51-60.

8. Автахов З.Ф., Быков Л .И. Рациональное проектирование балочных трубопроводных переходов//Изв. вузов. Нефть игаз. -2003. -№1.-С.60-64.

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

10. Быков Л.И., Автахов З.Ф. К вопросу проектирования балочныхтру-бопроводных переходов//Сооружение, рем онт и диагностика трубопроводов: Сб.науч. тр. - М.: Недра, 2003. - С.49-59.

11. Бы ков Л.И., Автахов З.Ф. Оценка влияния опорных условий на работу балочныхтрубопроводныхсистем//Изв. вузов. Нефть игаз.-2003.-№5.-Г.79-85.

1 - 36 08

Подписано в печать 29.01.2004. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Печать трафаретная. Печ. л. 1,5. Тираж 90 экз. Заказ 45. Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета. Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Адрес издательства и типографии: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Автахов, Зульфат Фаритович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ НАДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ И МЕТОДОВ ИХ 9 РАСЧЕТА

1.1. Анализ существующих конструкций надземных трубопроводных переходов и способов надземной прокладки отдельных участков 9 1.2. Анализ методов расчета надземных трубопроводных переходов

Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ

ТРУБОПРОВОДНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕХОДА

2.1. Описание трубопроводного перехода

2.2. Обоснование возможности применения предлагаемой конструкции надземного трубопроводного перехода

2.3. Разработка методики расчета

2.3.1. Общие положения теории расчета упругих систем

2.3.2. Принятые допущения

2.3.3. Методика расчета трубопроводного перехода 51. 2:4. Область применения и способы монтажа предлагаемого надземного трубопроводного перехода

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ПЕРЕХОДА С ПОДДЕРЖИВАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ В

ВИДЕ ФЕРМЫ

3.1. Моделирование экспериментальных установок

3.1.1. Критерии расширенного подобия 60 3.2.1. Моделирование надземного перехода трубопровода диаметром 1020 мм

3.1.2. Моделирование надземного перехода трубопровода диаметром 530мм

3.2. Методика проведения экспериментов

3.3. Обработка полученных данных

3.3.1. Отсев сомнительных значений

3.3.2. Характеристика погрешности измерений 75 3.3.2.1. Определение доверительного интервала среднего арифметического для заданного уровня значимости

3.4. Сопоставление экспериментальных и теоретических данных

3.5. Анализ результатов испытаний 78 Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

4.1. Влияние смещения опор в вертикальной плоскости на напряженное состояние балочных систем трубопроводов

4.2. Классификация подвижных опорных частей для надземных трубопроводов

4.3.Контактное взаимодействие трубопровода с опорой.

4.3.1. Моделирование процесса контакта на примере одно пролетного трубопроводного перехода

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов"

В настоящее время в России эксплуатируется более 200 тысяч километров трубопроводов различного диаметра, по которым транспортируются нефть, газ и продукты их переработки. Магистральные трубопроводы прокладываются в различных природно-климатических и гидрогеологических условиях, пересекая при этом большое количество естественных и искусственных препятствий. Как показывает многолетний опыт эксплуатации, подводные переходы при траншейной их прокладке зачастую оказываются не столь надежными и являются дорогими, при этом основная часть затрат приходится на текущие обследования и дальнейшие работы по ликвидации оголений, провисаний трубопроводов и проведение берегоукрепительных мероприятий. Стоимость производства работ методами наклонно-направленного бурения и микротоннелирования, получившими в последние годы широкое признание, на 40-50% выше, чем при траншейном способе. Оба метода достаточно трудоемки и имеют немалые ограничения на производство работ.

Цель работы - повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов путем разработки новых, улучшения существующих конструкций и совершенствования методик их расчета.

Поставленная цель достигается путем последовательного решения следующих задач:

На защиту выносятся следующие положения:

- теоретические обобщения и классификация надземных трубопроводных переходов;

- конструктивное решение и методика расчета надземного трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы;

- рекомендации по уточнению существующей расчетной методики балочных трубопроводных переходов.

Основными научными результатами, имеющими значение для трубопроводного транспорта, являются:

1) классификация надземных трубопроводных переходов, куда в отличие от ранее существующих внесена дополнительно подгруппа по возможности регулирования напряжений и введен новый класс по конструктивным формам;

2) экспериментально обоснованная новая конструкция трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы и методика расчета ее напряженно-деформированного состояния;

3) рекомендации по уточнению существующей расчетной методики балочных трубопроводных переходов с учетом влияния высотного положения опор и контактного взаимодействия их с трубой;

На основании научных результатов, полученных в работе, разработана инструкция предприятия для МУП «Уфимское предприятие тепловых сетей» «Руководство по проектированию надземных трубопроводных переходов с поддерживающими элементами в виде ферм». Результаты исследований влияния высотного положения опор на напряженное состояние балочных систем трубопроводов внедрены отделом капитального ремонта магистральных продукто-проводов Уфимского ПО ОАО «Уралтраснефтепродукт».

Основные результаты работы поэтапно докладывались на 49-й, 50-й, 53-й, 54-й научно-технических конференциях студентов аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета (Уфа, 1998, 1999, 2002, 2003 гг.); межрегиональной научно-методической конференции «Проблемы нефтегазовой отрасли» (Уфа, 2000 г); межрегиональной молодежной научной конференции «СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ-2002», посвященной 35-летию Ухтинского государственного технического университета (Ухта, 2002 г.); Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 50-летшо с начала подготовки специалистов трубопроводного транспорта в УНИ-УГНТУ (Уфа, 2002 г); VI международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2002 г.); международной научно-технической конференции «Трубопроводный транспорт - сегодня и завтра» (Уфа, 2002 г.).

По теме диссертационной работы опубликовано 11 работ.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы включающего 137 наименований и приложений. Содержание работы изложено на 129 страницах машинописного текста, включая 50 рисунков и 7 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Автахов, Зульфат Фаритович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. На основе аналитического обзора известных технических решений разработана более полная классификация надземных трубопроводных переходов по конструктивным признакам, дающая возможность прогнозировать перспективные направления исследований по совершенствованию их конструкций и методик расчета.

2. Предложено новое конструктивное решение надземного трубопроводного балочного перехода с поддерживающим элементом в виде фермы, обеспечивающего увеличение перекрываемого пролета в 2 - 3 раза без устройства промежуточных опор и специальных ветровых систем. Данный трубопроводный переход имеет безразмерный показатель материалоемкости, равный 0,052, который меньше, чем у гибкого висячего равнозначных параметров перехода, с тем же показателем, равным 0,056.

3. Экспериментальные данные показывают вполне приемлемую работоспособность разработанной конструкции трубопроводного перехода при воздействии расчетной статической нагрузки. Установлено, что при превышении фактической нагрузки над расчетной на 12 — 16% конструкция, обладая еще некоторым запасом прочности, перестает удовлетворять условиям эксплуатации ввиду потери устойчивости сжатых элементов поддерживающей фермы. Опытным путем показано, что наличие диагональных связей в поперечном сечении поддерживающей фермы повышает несущую способность трубопроводного перехода и увеличивает рабочий диапазон нагрузок на 28%.

4. Усовершенствование имеющейся методики расчета балочных трубопроводных переходов с учетом влияния высотного положения опор позволяет добиться рационального, с точки зрения равнопрочности, нагружения трубопровода и снизить общий уровень возникающих напряжений в трубопроводе в среднем на 35%. При проектировании балочных трубопроводных систем учет контактного взаимодействия трубы с опорной конструкцией позволяет с большей точностью и приближением к реальным условиям их работы оценивать напряженно-деформированное состояние.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Автахов, Зульфат Фаритович, Уфа

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

2. Автахов З.Ф. Новая конструкция балочного трубопроводного перехо-да//Севергеоэкотех-2002: 1Матер. межрегион, молодежной науч. конф. Ухта, 2002. - С.93-95.

3. Автахов З.Ф., Быков Л.И. Новая конструкция трубопроводного перехо-да//Проблемы строительного комплекса России: Матер. VI Междунар. науч.-техн. конф. Уфа: УГНТУ, 2002. - С. 104-105.

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

5. Автахов З.Ф., Шувалов В.Ю. Использование метода конечных элементов для рационального размещения опор балочных переходов трубопрово-дов//Проблемы нефтегазовой отрасли: Матер, межрегион, науч.-метод, конф.-Уфа: УГНТУ, 2000.-С. 164. . . . .

6. Автахов З.Ф., Быков Л.И., Лунев Л.А. Обзор существующих надземных трубопроводных переходов/ЛГрубопроводный транспорт сегодня и завтра: Матер. Междунар. науч.-техн. конф. - Уфа: Монография, 2002. - С. 150-152.

7. Автахов З.Ф., Быков Л.И., Лунев Л.А. Оценка напряженно-деформированного состояния надземного трубопроводного персхода/'J 1ш. вузов. Нефть и газ. 2003. - №3. - С.63-69.

8. Автахов З.Ф., Быков Л.И., Шувалов В.Ю. Рациональное размещение опор в многопролетных балочных переходах//Матер. 49-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция трубопроводного транспорта. -Уфа: УГНТУ, 1998. С. 35-36.

9. Азметов Х.А., Березин B.JL, Бородавкин П.П., Ясин Э.М. Надежность «горячих» нефтепроводов / Обзорная информация. М.:ВНИИОЭНГ, 1975. - 83 с.

10. Ажгиревич Э.П. Трушковская Н.В. Опорное устройство. Авт. св. №2016336 6F16L3/00, опубл. 06.12.91.

11. М.Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов не прочность и устойчивость. Справочное пособие. М.: Недра, 1991. - 287 с.

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

13. Алабужев П.М., Геронимус В.Б., Минкевич JI.M. и др. Теория подобия и размерностей. Моделирование. М.: Высшая школа, 1968. - 208 с.

14. Артемьев Б.Г., Голубев С.М. Справочное пособие для работников метрологических служб. М.: Йзд-во стандартов, 1990. - Кн.1. - 428 с.

15. Анисимов В.В., Криницин М.И. Строительство магистральных трубопроводов в районах вечной мерзлоты. JL: Гостоптехиздат, 1963. - 148 с.

16. Баренбойм И.Ю., Карасик М.Е. Киреенко В.И. и др. Индустриальное строительство мостов. Киев: Будивельник, 1978. 208 с.

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

18. Березин В.Л., Шутов В.Е. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов. М.: Недра, 1979. - 199 с.

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

20. Бирюлев В.В., Кошин И.И., Крылов И.И. и др. Проектирование металлических конструкций. Л.: Стройиздат, 1990. -432 с.

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

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

23. Бородавкин П.П., Синюков A.M. Прочность магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1984.-245 с.

24. Булгаков А.В. Надземные газопроводы с самокомпенсацией температурных напряжений. М.ЮНТИ ВНИИСТ, 1959. - 73с.

25. Быков Л.И. Продольно-поперечный изгиб надземных трубопрово-дов//Проектирование строительство и эксплуатация магистральных газонефтепроводов и нефтебаз: Сб. науч. тр. -М.: Недра, 1966. вып.1. — С.39-43.

26. Быков Л.И., Автахов З.Ф. К вопросу проектирования балочных трубопроводных переходов//Сооруженйе, ремонт и диагностика трубопроводов: Сб. науч. тр. М.: Недра, 2003. - С.49-59.

27. Быков Л.И., Автахов З.Ф. Оценка влияния опорных условий на работу балочных трубопроводных систем//Изв. вузов. Нефть и газ. 2003. - №5. -С.79-85.

28. Быков Л.И., Бородавкин П.П. Надземная прокладка «горячих « трубопроводов в виде упругоискривленной змейки//Изв. вузов. Нефть и газ. — 1964. -№4. С.79-83.

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

30. Быков Л.И., Григоренко Н.П., Филадельфов А.Т. и др. Расчет воздушных переходов с учетом прилегающих подземных участков//Матер. респ. науч.-техн. конф.-Уфа, 1973. С. 164-165.

31. Быков Л.И., Лунев Л.А. Новые методы проектирования надземных трубопроводных переходов//Трубопроводный транспорт нефти. 2001. - №с>. -С. 18-20.

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

33. Быков Л. И., Яблонский B.C., Бородавкин П.П. Напряженное состояние надземного трубопровода с П-образными компенсаторами //НИИтранснефть: Сб. науч. тр. М.: Гостоптехиздат, 1963. - вып.2. - С.243-253.

34. Байтовые мосты/ А.А. Петропавловский, Е.И. Крыльцов, и др.; под ред. А.А. Петропавловского. М.: Транспорт, 1985. - 224 с.

35. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 200 с.

36. Вершинин А. А. Арочный трубопровод для транспортирования жидкости или газа. Авт. св. СССР №570757 F17D1/00, опубл. 5.09.77.

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

38. Габричидзе Ю.Д., Элиава Л.А., Зерекидзе З.С. Свободноподвижная опора трубопровода Авт. св. № 1807284 6F16L3/18, опубл. 01.10.90.

39. Гибшман М.Е. Теория расчета мостов сложных пространственных систем. — М.: Транспорт. 1973. 200 с.

40. Гольдштейн А.С., Киреенко В.И. Висячие и арочные переходы нефтепроводов. М.: Недра, 1964. - 115 с.

41. Горбачев К.П. Метод конечных элементов в расчетах прочности. Л.: Судостроение, 1985. - 156 с.

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

43. Гумеров А.Г., Зайнуллин Р.С., Ямалеев К. М., Росляков А.В. Старение труб нефтепроводов. М: Недра, 1995. 222 с.

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

45. Денисенков И.Ф. Опора для трубопровода. Авт. св. №2047037 6F16L3/20, опубл. 03.06.92.

46. Денисенков И.Ф. Опора для трубопровода. Авт. св. №2047036 6F16L3/1S, опубл. 01.06.92.

47. Денисенков И.Ф. Шариковая опора трубопровода. Авт. св. № 1800202 6F16L3/18, опубл. 26.04.91.

48. Дуров И.С., Климов В.Ф. Работа трубы как балки жесткости в висячих трубопроводных переходах//Тр. Новочеркасского политех, института, 1968, -Т.172. — С.180-184.

49. Ефимов Н.В. Квадратичные формы и матрицы. М.: Наука, 1964. - 159 с.

50. Жеребцов Е.П., Загиров М.М. Калачев И.Ф. и др. Опора для длиноморпых изделий случайной формы. Патент №2137008 6F16L3/18, опубл. 13.02.98.

51. Задачи контактного взаимодействия элементов конструкций/ А.Н. Подгорный, П.П. Гонтаровский, Б.Н. Киркач и др./ Киев: Наукова думка, 1989. -232 с.56.3айдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Л.: Наука, 1974. -108 с.1.14

52. Иванцов O.M. Надежность строительных конструкций магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1985. - 231 с.

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

54. Исследования методов расчета и автоматизации проектирования пространственных конструкций мостов: Сб. науч. тр./ВНИИ транспортного строи-тельства/Отв. ред. А.А. Потапкин. М.: Транспорт, 1981. - 75 с.

55. Казакевич iVl.H. Аэродинамическая устойчивость надземных и висячих трубопроводов. М.: Недра, 1977. - 200 с.

56. Казакевич М.И., Любин А.Е. Проектирование металлических конструкций надземных промышленных трубопроводов. Киев: Будивелышк, 1 980. - 144 с.

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

58. Кантемиров И.Ф. Диагностирование потенциально опасных объектов трубопроводного транспорта в эксплуатационных условиях тепловизионным ме-тодом//Сб. науч.тр.-М.: ИРЦГазпром, 1998-С.43-49.

59. Качурин В.К. Статический расчет вантовых систем. Л.: Стройиздат, 1969. - 141 с.

60. Качурин В.К., Брагин А.В., Ерунов Б.Г. Проектирование висячих и вантовых мостов. М.: Транспорт, 1971. - 280 с.

61. Киреенко В.И. Висячие предварительно напряженные трубопроводные переходы//Строительство трубопроводов. 1982. - ЛЪ1. - С.25-26.

62. Киреенко В.И. Конструктивные решения и расчет висячих и арочных пере-ходов//Строительство трубопроводов. 1962. - JV»8. - С. 12-15.

63. Киреенко В.И., Шимановский В.И., Коршунов Д.А. и др. Висячие трубопроводные переходы. Киев: Будивельник, 1968. - 158 с.

64. Кирсанов Н.М. Висячие системы повышенной жесткости. М.: Строшплат. 1973.- 116 с.

65. Кожевников Е.Н., Мищенко А.В. и др. Висячий трубопроводный переход. Авт. св. СССР №590396 E01D11/00, опубл. 15.02.78.

66. Колесников Ю.В., Морозов Е.М. Механика контактного разрушения. М.: Наука, 1989.-224 с.

67. Коломейцев В.Т., Давыдов А.К., Паринов А.Т. и др. Безвантовые предварительно напряженные переходы//Строительство трубопроводов. 1980. - j\l»S. -С.37-38.

68. Коробейников С.Н. Нелинейное деформирование твердых тел. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2000. - 262 с.

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

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

71. Лащенко М.Н. Регулирование напряжений в металлических конструкциях. -Л.: Стройиздат, 1966,- 191 с.

72. Легкие металлические конструкции одноэтажных производственных зданий. Справочник проектировщика/И.И. Ищенко, Е.Г. Кутухтин и др.; под ред. И.И. Ищенко. М: Стройиздат, 1979. - 196 с.

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

74. Лопатин Б.В. Усиление увеличенного пролета надземного трубопровода предварительным натяжением шпренгеля//Строительство трубопроводов. -1965. -№4.-С.11-13.

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

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

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

78. Мазур И.И., Иванцов О.М., Молдаванов О.И. Конструктивная надежное! ь и экологическая безопасность трубопроводов. М.: Недра, 1990. - 263 с.

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

80. Метод конечных элементов/ ГТ.М. Варвак, И.М.Бузун, и др.; под ред. П.М. Варвака. Киев: Вища школа, 1981. - 176 с.

81. Морозов Е.М., Зернин М.В. Контактные задачи механики разрушения. М.: Машиностроение, 1999. - 544 с.

82. Мочернюк Д.Ю. Физическое моделирование инженерных процессов. -Львов: Вища школа, 1987. 181 с.

83. Мустафин Ф.М., Кантемиров И.Ф., Щепепов А.Е. и др. Опыт практической работы по экспертизе промышленной безопасности трубопрово-да//Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ: Сб. науч. тр. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. - С. 199 - 205.

84. Передерий Г.П. Курс мостов. Висячие мосты. М.: Госжелдориздат, 1928. -300 с.

85. Перун И.В. Магистральные трубопроводы в горных условиях. М.: Недра, 1987.- 175 с.

86. Петров И.П. Проектирование арочных переходов с учетом горизонтальною смещения оснований (пят)//Строительство трубопроводов. 1966. - X\i3.

87. Петров И.П. Рекомендации по проектированию надземных трубопроводов в виде провисающей нити. М.: ОНТИ ВНИИСТ, 1968. - 56с.

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

89. Петров И.П., Спиридонов В.В. Надземная прокладка трубопроводов «змей-кой»//Строительство трубопроводов. 1959. - №3. - С. 10-15.

90. Петров И.П., Спиридонов В.В. Надземные переходы трубопроводов без компенсации продольных деформаций//Строительство трубопроводов. -1963.-№4.-С.12-17.

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

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

93. Розин Л.А. Стержневые системы как системы конечных элементов. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1975. - 237 с.

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

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

96. Ржаницин А.Р. Строительная механика. М.: Высшая школа, 1991. — 439 с.

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

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

99. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука. 1971.- 192 с.

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

101. Седов Jl.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Издательство технико-теоретической литературы, 1954. - 328 с.

102. Сивчук Н.А. Свободноподвижная опора надземного трубопровода, проложенного по зигзагообразной линии. Авт. св. №1391254 6F16L3/18, опубл. 10.12.95.

103. Ш.Смирнов В.А. Висячие мосты больших пролетов. М.: Высшая школа, 1975.-368 с.

104. СНиП 111-42-80*. Магистральные трубопроводы. / Госстрой России М.: ГУП ЦПП. 2001.-74 с.

105. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы. / Госстрой России М.: ГУП ЦПП, 2001.-60 с.

106. СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР М.: Строийздат, 1990.-75 с.

107. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. / Госстрой России — М.: ГУН ЦПП, 2001.-92 с.

108. Снитко Н.К. Строительная механика. -М.: Высшая школа, 1980. 431 с.

109. Спиридонов В.В. Расчет надземных переходов трубопроводов с учетом смешения прилегающих надземных участков//Строительство трубопроводов. 1966. - №2. - С Л 9.

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

111. Спиридонов В.В. Новая система надземной прокладки северных газопро-водов//Строительство трубопроводов. 1968. - №1. - С.6-9.

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

113. Стрелецкий Н.С. Избранные труды /Под ред. Е.И.Беленя, М.: Стройиздат. 1975.-422 с.

114. Тартаковский Г.А. Строительная механика трубопровода. М.: Недра, 1УЬ7. - 3 12 с.

115. Томма Леонард. Хомут для крепления труб. Патент Германии 169305 6F16L3/10, опубл. 25.03.98.

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

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

118. Федоров Ю.И. Опора трубопровода. Авт. св. №1306250 6F16L3/10, опубл. 19.02.94.

119. Харионовский В.В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях. -Л.: Недра, 1990. 180 с.

120. Шухов В.Г. Строительная механика: Избранные труды /Под ред. АЛО. Ишлинского, М.: Наука, 1977. - 192 с.

121. Щербинин А.И., Петченко В.П. Висячая система трубопроводного перехода. Авт. св. СССР №531905 E02D17/00, опубл. 10.12.76.

122. Юшкин В.Т., Шор Л.Д. Воздушные переходы газопроводов через ре-ки//Строительство трубопроводов. 1960. - №4. - С. 16-18.

123. Ясин Э.М., Березин В.Л., Ращепкин К.Е. Надежность магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1978. - 166 с.

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

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

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

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

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

129. Xu Zhengyang. Design and construction of an arched pipe spanning the rail way//Proc. Int. Symp. Struct. Techn. Pipeline Eng., Beijing, Apr. 15-20, 1992. -Beijing, 1992. P.467-474.1. ПРИЛОЖЕН! II: I

130. Продолжение приложения 1 Экспериментальные данные замеров напряжений в поясах фермы при (./)асч

131. СЗ О. Датчик ЛЬ 1 Датчик № 2 Датчик № 3 Датчик № 4 Датчик № 5 Датчик № 6 Датчик № 7 Датчик JV» 8

132. X 1046,16; 1010.73 1345.13 1300.66 1107,53 1119.33 1155,46 1173,53 1114.53 1090,53 1075.06 1060.53 1163,20 1174.20 10X4 1 UI7-73 .61 -73 ,0о 24,31 37,21 -49,44 -29.93 66 J 7 "I 1» Л

133. Y 1047.80 1014,66 1351.60 1321,46 1111.53 1123.60 1160,80 1179,33 1106.20 1079.53 1120 1105.33 1378.81 1384.27 1 190.6(1 1211.93j -68.25 -62,07 24,85 38,17 54.93 j :30.21 11 .23 431. N Ц.ш

Информация о работе

Автахов, Зульфат Фаритович
кандидата технических наук
Уфа, 2004
ВАК 25.00.19

Диссертация

Повышение эффективности использования балочных трубопроводных переходов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы