Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Технологии геодезического обеспечения обследований подводных переходов магистральных газопроводов

ВАК РФ 25.00.32, Геодезия

Автореферат диссертации по теме "Технологии геодезического обеспечения обследований подводных переходов магистральных газопроводов"

9 15-5/7

На правах рукописи

ПАВЛОВ Никита Сергеевич

ТЕХНОЛОГИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБСЛЕДОВАНИЙ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Специальность 25.00.32 • Геодезия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2015

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Павлов Виктор Иванович

Официальные оппоненты:

Столбов Юрий Викторович доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)», кафедра геодезии, профессор

Гринь Григорий Анатольевич кандидат технических наук, ООО Подводно-Техническая Фирма «Возрождение», заместитель директора

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»

Защита диссертации состоится 25 июня 2015 г. в 11 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.08 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. 1171а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный» и на сайте www.spmi.ru.

Автореферат разослан 24 апреля 2015 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ . СКАЧКОВА

диссертационного совета МАРИЯ ЕВГЕНЬЕВНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современная система газоснабжения России представляет собой широко развитую сеть магистральных газопроводов, проложенных от основных источников до конечных потребителей. Порой, ввиду огромных расстояний между последними, длины линейных участков трубопроводов достигают десятков, сотен и даже тысяч километров, некоторые из которых введены в эксплуатацию почти полвека назад.

На всем своем протяжении газопроводы контактируют с экосистемой, что негативно влияет как на природу, так и на трубопровод. К наиболее сложным участкам относятся подводные переходы (ПП) трубопровода через водные объекты (реки и каналы, озера, водохранилища, и.т.д.). При строительстве ПП возможно нарушение природного баланса, которое усугубляется в процессе эксплуатации трубопровода. Ввиду большого числа ПП, они считаются отдельным объектом, требующим мониторинга за своим состоянием.

Переходы газопроводов через водные объекты в соответствии с должны прокладываться с заглублением ниже уровня возможных русловых деформаций. Однако многие из переходов имеют неисправность в виде недостаточной глубины залегания трубопровода в грунте русловой части, что со временем приводит к размывам, оголениям, провисам, что становится причиной аварий. Прежде всего, это связано с переформированием русла реки.

Указанные явления можно предотвратить или отстрочить путем постоянного геодезического мониторинга за техническим состоянием, поэтому приборное обследование ПП газопроводов становится все более распространённым видом работ. Качественное и оперативное проведение обследований способствует более эффективному и надёжному планированию ремонтных и профилактических работ на переходах, ведёт к повышению безопасности подобных объектов и к снижению затрат на обеспечение их безаварийной эксплуатации.

Наибольший вклад в развитие научных представлений о мониторинге ПП магистральных трубопроводов внесли такие

исследователи как Хохлов И.В., Безродных Ю.П., Мурзинцев П.П., Гринь Г.А. и др.

Вопросам практического применения современных гидрографических технологий и исследованиям точности высотного положения объектов посвящены труды Баландина В.Н., Фирсова Ю.Г., Столбова Ю.В., Меньшикова И.В.

Наиболее сложным и опасным видом работ, особенно в условиях активного судоходства, при обследовании ПП считаются водолазные работы. Поэтому водолазные спуски в таких ситуациях должны проводиться исключительно для уточнения и подтверждения аварийно-опасных участков трубопровода.

В настоящее время разработаны приборные комплексы, позволяющие оперативно производить съемку русловой части ПП, определять пространственное положение трубопровода, а также аварийно-опасные участки. Большой вклад в разработку комплекса, основанного на однолучевом эхолоте внесли Дунчевский A.B. и Дунчевская C.B., особенно следует отметить предприятия «Гидромастер», «Форт XXI», «Подводгазэнергосервис» (Москва), «НПП Шельф», «НПП Ленарк-МГ», «Подводсервисстрой» (Санкт-Петербург), «Возрождение» (Сургут) в совершенствовании методов мониторинга ПП и создании автоматизированных приборных комплексов геодезического контроля подводных переходов трубопроводов.

Разработке методики проведения геодезического контроля ПП, основанной на применении многолучевых и однолучевых эхолотов, позволяющей выполнять полное обследование дна водного объекта с высокой степенью детализации, а также требований к назначению максимально допустимой погрешности планово-высотного положения трубопроводов посвящены труды Г.А. Гриня.

Вместе с тем не в полной мере рассмотрены вопросы определения величины заглубления трубопровода в русловой части ПП, проведения водолазных работ, а также выбора наиболее подходящего из существующих методов, обеспечивающих оперативность выполнения геодезического и водолазного

обследований малых и средних ПП. В связи с этим тема диссертации является актуальной.

В диссертационной работе рассматриваются ПП через внутриматериковые поверхностные водные объекты СевероЗападного федерального округа.

Цель диссертационной работы. Повышение надежности определения пространственного положения трубопровода в русловой части подводного перехода за счет совершенствования методики геодезических и водолазных измерений.

Идея работы заключается в разработке технологических схем обследований подводных переходов магистральных газопроводов на основе совместного применения методов дистанционного определения положения трубопровода, мануальных и визуальных водолазных обследований.

Основные задачи исследований:

1. Анализ нормативной и технической литературы;

2. Натурные обследования пространственного положения трубопровода в русловой и береговой частях;

3. Разработка технологии определения и контроля участков ПП с недостаточной глубиной залегания;

4. Обоснование технологических схем обследований подводных переходов магистральных газопроводов;

5. Проверка в натурных условиях разработанных технологических схем.

Научная новизна

1. Установлена зависимость средней квадратической ошибки положения трубопровода по высоте от удаленности приемника трассоискателя от генератора, позволяющая повысить точность и достоверность определения положения трубопровода в русловой части перехода;

2. Предложены технологические схемы обследования подводных переходов магистральных газопроводов;

3. Определены критические глубины положения газопровода при обследовании комплексом «СКАТ»;

4. Разработан алгоритм оценки стабильности опорных плановых сетей подводного перехода на основе определения

параметров преобразования между координатами пунктов нескольких циклов наблюдений.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в разработке технологических схем проведения геодезических обследований подводных переходов магистральных газопроводов.

Методы исследования

- методы натурного обследования подводных переходов магистральных газопроводов в Северо-Западном федеральном округе;

- обработка данных мониторинга за техническим состоянием подводных переходов, проведенного с применением современных технических средств, программных продуктов («AquaScan», «PipeTracer», «MS Excel»);

методы математической статистики по обработке результатов натурных обследований подводных переходов.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Обследование подводных переходов магистральных газопроводов, выполняемое однолучевым эхолотом и трассоискателем, должно контролироваться прямыми измерениями в контрольных точках;

2. Обследование малых подводных переходов шириной менее 100 м., скоростью течения водного объекта менее 0,5 м/с и глубиной менее 2 м. должно выполняться точечным способом специалистами водолазного дела (технологическая схема 1);

3. При обследовании средних подводных переходов магистральных газопроводов однолучевым эхолотом и трассоискателем глубиной до 30 м., границы которых могут превышать сотни метров, необходимо устанавливать генератор трассоискателя на обоих берегах (технологическая схема 2).

Апробация работы

Основные положения работы докладывались и обсуждались на российских и международных конкурсах, в том числе: на Международном форуме-конкурсе молодых ученых «Проблемы недропользования» (г. Санкт-Петербург, 2011 г.); на международной конференции «Современные проблемы геомеханики, геотехнологии,

маркшейдерии и геодезии при разработке месторождений полезных ископаемых и освоении подземного пространства» (г. Санкт-Петербург, 2011 г.); на II межвузовской научно-практической конференции «Военная картография: средства и методы топографо-геодезического и картографического производства. Пути совершенствования подготовки специалистов» (г. Санкт-Петербург, 2013)и др.

Достоверность и обоснованность результатов работы

подтверждается согласованностью теоретических исследований с результатами натурных обследований подводных переходов магистральных газопроводов Северо-Западного федерального округа.

Полученные научные результаты соответствую паспорту специальности 25.00.32 - Геодезия по пункту 6:

п.6. Геодезическое обеспечение изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации крупных инженерных комплексов, в том числе гидротехнических сооружений, атомных и тепловых электростанций, промышленных предприятий, линейных сооружений. Геодезический контроль ведения технического надзора при строительстве и эксплуатации нефтегазодобывающих комплексов.

Практическая значимость

Диссертационная работа имеет практическую направленность. В ней предложены технологические схемы обследования подводных переходов магистральных газопроводов, алгоритм оценки стабильности плановой геодезической основы на переходах. Полученные результаты могут быть использованы организациями, занимающимися строительством и обследованиями ПП магистральных трубопроводов, а также в научной и учебной работе.

Личный вклад автора

Автор участвовал на всех стадиях выполнения диссертационной работы. Лично автором проводились:

- анализ состояния изученности вопроса геодезического и водолазного обследований подводных переходов;

- выявление оптимального количества контрольных точек для мануальных и визуальных водолазных обследований;

- разработка алгоритма оценки стабильности плановой геодезической основы на переходе;

- разработка технологических схем проведения обследований подводных переходов;

- полевые и камеральные работы по геодезическому обследованию подводных переходов.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 работы, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы

Текст диссертации состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 114 страницах машинописного текста и содержит 37 рисунков, 18 таблиц, 6 приложений и список литературы из 91 наименования.

Благодарности

Считаю своим приятным долгом выразить благодарность за помощь, оказанную на различных этапах работы научному руководителю, д.т.н., профессору В.И. Павлову, к.т.н., доценту A.B. Зубову (Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»), руководителю ОПР - водолазному специалисту И.А. Поповичу, исполнительному директору по подводно-строительным (водолазным) работам» В.Е. Павлову (ООО «Подводсервисстрой»). Благодарю сотрудников кафедры инженерной геодезии Национального минерально-сырьевого университета «Горный» за полезные советы, критические замечания и содействие в подготовке диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулированы цель и идея работы, определены основные задачи исследований, описаны научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе приведены общие сведения о ПП магистральных газопроводов. Представлены основные комплексы для проведения обследований, приведены их основные достоинства и недостатки. Описаны водолазные работы и даны краткие сведения о топографической основе ПП.

Во второй главе рассматриваются требования к точности определения планово-высотного положения газопровода на ПП. На основе экспериментальных исследований установлена зависимость увеличения ошибки высотного положения трубопровода от удаленности приемника трассоискателя до генератора. Установлены критические глубины положения газопровода для комплекса «СКАТ», при которых ошибка высотного положения трубопровода становится недопустимой. Определены на основе экспериментальных данных минимальные расстояния, через которые следует выполнять прямые водолазные измерения (контрольные точки). Описаны «аномалии», при которых необходимо осуществление обязательного мануального водолазного обследования.

В третьей главе обоснованы две технологические схемы геодезического и водолазного обследования ПП магистральных газопроводов (ППМГ). Предложена классификация сложности ППМГ по характеру применяемого оборудования, судоходности, глубины и ширины водного объекта. Разработан алгоритм и составлена программа оценки стабильности плановой геодезической основы на ППМГ.

В четвертой главе представлены результаты применения технологических схем на объектах ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург» Северо-Западного федерального округа РФ.

В заключении приведены основные результаты и выводы, полученные при исследованиях.

Основные результаты исследований в следующих защищаемых положениях:

1. Обследование подводных переходов магистральных газопроводов, выполняемое однолучевым эхолотом и трассоискателем, должно контролироваться прямыми измерениями в контрольных точках.

Согласно требованиям «Регламента по техническому обслуживанию подводных переходов магистральных газопроводов» для плановой привязки промерных точек газопроводов, могут применяться геодезические приборы с погрешностью определения планового положения промерных точек не более 1,5 мм в масштабе плана. Определения высотных отметок верха газопровода выполняется с абсолютной погрешностью при глубине залегания трубопровода относительно горизонта воды до 10 м - не более 0,1 м; более 10 м - не более 0,2 м [1].

Произведен расчет погрешностей высотных отметок положения газопровода на разных глубинах для комплекса «СКАТ» на основе требований к точности съемок согласно «Регламенту по техническому обслуживанию ...»(таблица 1).

Согласно паспортной точности комплекса «СКАТ» допустимые погрешности положения высотных отметок газопровода на глубинах до десяти метров достигаются уже на пяти метрах, а на глубинах более десяти метров - на тринадцати метрах.

Начиная с указанных глубин, требуется дополнительный контроль положения газопровода.

При использовании схемы назначения точности, предложенной Г.А. Гринем, требуемая погрешность определения высотного положения трубопровода на пяти метрах при исправном состоянии составит 0,25 м., при неисправном - 0,15 м., и при предельном - 0,05 м.

При таком подходе назначения точности невозможным становится проведение мониторинга ППМГ, находящегося в предельном состоянии, комплексами, основанными на однолучевом эхолоте, поскольку погрешность определения высотного положения трубопровода будет всегда больше требуемой. С другой стороны, при инспекции ПП исправного состояния, требования к точности становятся ниже более чем в три раза.

В рамках действующих требований «Регламента по техническому обслуживанию ... », точность определения высотного положения трубопровода можно повысить путем непосредственного измерения величины залегания трубопровода в грунте при помощи прямых мануальных промеров специалистами водолазного дела. Все

остальные методы измерения мощности грунта над трубопроводом являются косвенными и влекут за собой дополнительные погрешности [1].

На основании данных многократного мониторинга за техническим состоянием ППМГ Северо-Западного федерального округа РФ приняты минимальные расстояния, на которых следует выполнять прямые водолазные измерения (таблица 2).

Помимо обязательного водолазного контроля в соответствии с таблицей 2, необходимо проводить мануальное обследование при обнаружении так называемых «аномалий» рассмотренных ниже.

К «аномалиям» относятся:

несовпадение данных двух близких по времени обследований;

- участки ПП, расстояние между соседними нитками газопровода которых менее 30 м;

- участки укрытия газопровода защитными банкетами из мешков с бетонными смесями, прошитых анкерами или укрытых сеткой типа «Рабица».

2. Обследование малых подводных переходов магистральных газопроводов шириной менее 100 м., скоростью течения менее 0,5 м/с и глубиной менее 2 м. должно выполняться точечным способом специалистами водолазного дела (технологическая схема 1).

Автор предлагает классификацию видов ПП по характеру применяемого для инспекции оборудования (таблица 3), в которой приведено шесть видов переходов.

Основным видом обследования подводных переходов является водолазное. К сожалению, не всегда удается обеспечить оперативные и безопасные водолазные спуски, особенно на крупных судоходных реках или водохранилищах. Поэтому при проведении обследований ПП в зависимости от глубины водной преграды разработаны две технологические схемы.

Преобладающее большинство ППМГ Северо-Западного и Центрального федеральных округов представляют собой малые и средние переходы через различные водные объекты. При глубинах водной преграды менее полутора метров применение промерных

комплексов «СКАТ» или «Гидромастер», многолучевых систем затруднительно. В этой связи обследование русловой части должно проводиться специалистами водолазного дела.

Многократные обследования показывают, что водолаз способен обеспечить съемку русловой части ГШ, используя подводную антенну для трассоискателя и выдвинутую на необходимую высоту веху при скорости течения менее 0,5 м/с, глубины менее 2 м и ширины водного объекта менее 100 м.

Поиск трубопровода в русловой части осуществляться подводной антенной к трасспоисковому приемнику или водолазным щупом. В этом случае, залегание определяется непосредственно от точки грунта в русле над трубопроводом.

Для поиска водолазом местоположения газопровода промерным щупом под водой предлагается следующая методика.

Опустившись на дно участка, где залегает газопровод, водолаз прокалывает грунт с частотой, кратной половине диаметра искомой коммуникации. Расстояния между измерениями более диаметра газопровода могут повести к пропуску коммуникации, поэтому оптимальной частотой проколов грунта при поиске трубопровода является половина его диаметра (рисунок 1).

В ситуации, когда выполнить прокол грунта невозможно измерения следует проводить подводной антенной. В этом случае, движение водолаза ограничивает длина кабеля от приемника трассоикателя на берегу до подводной антенны.

Технологическая схема 1 включает в себя топографическую береговую съемку, батиметрическую съемку, проводимую точечным способом в легководолазном снаряжении без применения маломерного судна. При этом уменьшается погрешность высотного положения газопровода за счет непосредственных измерений глубины залегания.

Таблица 1 - Расчет допустимых погрешностей высотных отметок положения газопровода

Таблица 2 - Длины участков для обязательного водолазного контроля

Глубина, м. Точность по РД 51-3-96 ,м Приборная Точность определения высотного положения трубопровода, м.

точность, м. Исправное состояние Неисправное состояние Предельное состояние

1 0,06 0,05 0,03 0,01

2 0,07 0,10 0,06 0,02

3 0,08 0,15 0,09 0,03

4 0,09 0,20 0,12 0,04

5 0,10 0,10 0,25 0,15 0,05

6 0,11 0,30 0,18 0,06

7 0,12 0,35 0,21 0,07

8 0,13 0,40 0,24 0,08

9 0,14 0,45 0,27 0,09

10 0,15 0,50 0,30 0,10

11 0,17 0,55 0,33 0,11

12 0,20 0,19 0,60 0,36 0,12

13 0,21 0,65 0,39 0,13

14 0,23 0,70 0,42 0,14

15 0,25 0,75 0,45 0,15

Глубина водной преграды

Масштаб съёмки < 5 м. от 5 до 13 м. >13 м.

1:500 10 м. 20 м. 30 м.

1:1000 15 м. 25 м. 35 м.

1:2000 20 м. 30 м. 40 м.

Таблица 3 - Виды ППМГ по характеру применяемого оборудования

Тип подводного перехода Применяемое оборудование

Комплекс на основе однолучевого эхолота Комплекс на основе многолучевого эхолота

1. Морские ППМТ - +

2. Переходы через водные объекты глубиной более 30 м. - +

3. Переходы через судоходные водные объекгы шириной более 500 м., глубиной более 10 м. + +

4. Переходы через судоходные водные объекты шириной менее 500 м., глубиной менее 10 м. + -

5. Переходы через несудоходные водные объекты шириной более 100 м., глубиной более 2 м. + -

6. Переходы через несудоходные водные объекты шириной менее 100 м., скоростью течения менее 0,5 м/с., глубиной менее 2 м. + -

Рисунок 1 - Схема поиска коммуникации водолазом

В обобщённом виде, технологическая схема 1 представлена на рисунке 2.

Технологическая схема 1 применена в соответствии с планом проведения обследований подводных переходов ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург» на 2014 год, на ПП магистрального перехода «Отвод к г. Дедовичи» через р. Шелонь (основная и резервная, диаметром 400 мм).

На основе анализа имеющегося исходного материала (данные обследования предыдущих лет) и существующих представлений о географии и гидрографии участка проведения работ сделан вывод о целесообразности применения технологической схемы 1 для проведения обследования ППМГ.

13

Особенность рельефа дна ПП является одним из важнейших факторов, влияющих на состояние трубопровода в русле и выбора метода проведения съемки. Поскольку максимальная глубина ПП составляет не более 1,2 м, обследование проводилось в легководолазном снаряжении без применения моторного маломерного судна.

газопровод

50

берег

Плотность съемки ■ 1 пикет на 15«?

50 м

Условные обозначения: ф промерный пикет

| газопровод

Рисунок 2 - Технологическая схема I

На основании сопоставления данных двух смежных обследований ППМГ «Отвод к г. Дедовичи» через р. Шелонь за 2013

и 2012 года можно судить об успешном выполнении мониторинга. С применением технологической схемы 1 обследование было выполнено за два рабочих дня.

3. При обследовании средних подводных переходов магистральных газопроводов однолучевым эхолотом и трассоискателем глубиной до 30 м., границы которых могут превышать сотни метров необходимо устанавливать генератор трассоискателя на обоих берегах (технологическая схема 2).

Согласно требованиям «Регламента по техническому обслуживанию ...» ПП через водные преграды с шириной зеркала воды в межень более 30 м должны быть оборудованы постоянными геодезическими знаками (реперами).

Основным требованием, предъявляемым к реперам ПП, является сохранность их положения на протяжении продолжительного периода времени.

При утрате реперов переход считается неисправным, поэтому при строительстве и дальнейшей эксплуатации ПП следует выполнять оценку планово-высотного положения пунктов основы. Согласно «Методических указаний по проведению исполнительных съемок подземных сооружений и по проведению мониторинга в процессе строительства, а также требований к точности приборов и инструментов» периодичность контрольных наблюдений за стабильностью реперов планово-высотной основы на поверхности вне зоны деформаций должна быть не реже 2-х раз в разные сезоны года, в зоне деформаций - перед каждым циклом измерений.

До настоящего времени не освящен вопрос оценки стабильности плановой основы.

В соавторстве с A.B. Зубовым [2, 3] разработан алгоритм и программа оценки стабильности плановых сетей на ППМГ на основе определения параметров перехода от одной плоской прямоугольной системы координат к другой градиентным методом (формула 1).

X' = хп +1 ■ (X ■ cos а) - Y • sin ф)

o V (1)

Y' = y0 +1 ■ (X • sin (p + Y • eos (p), где X , Y - координаты точки в первой системе координат

XOY ;

X', Y' - координаты точки во второй системе координат X'O'Y'\

х0, у0 - координаты центра О' системы координат X'O'Y'

в первой системе координат XOY ;

(р- угол поворота X'O'Y' относительно XOY ; t - масштабный множитель.

Применяя метод наименьших квадратов, составлена целевая функция. В качестве поправок v принята разность между координатами одной точки в разных системах (XOY и X'O'Y') (формула 2).

V, = + t-(X cos^-Ksin^»));

vv = Y' - (_y0 +1 ■ {X ■ sin <p + Y ■ eos <p); [vv] = min '■>

л

= +vv2) = min i

>=i

EY .X ^(X'-K+í-ÍXcos^-y-siníí)))^2 í2)

y=i + (Y ~(y0 +(t-(X -sin^ + Y eos£>)))„ = min где n- число пунктов с известными координатами в обеих системах.

Решением задачи являются параметры x0,y0,<p,t, которые

п

наилучшим образом удовлетворяют условию ^ (vt + vv ) = min .

i

Методика оценки стабильности плановой опорной сети сводится к следующему:

- определение параметров перехода между координатами пунктов двух циклов наблюдений;

- вычисление поправок смещения пунктов;

- отбраковка нестабильных пунктов;

- повторное определение элементов связи между пунктами, исключая неустойчивые пункты;

- переход через вычисленные параметры перехода от координат пунктов в текущем цикле к координатам, которые будут приняты в качестве стабильных в текущем цикле измерений.

Полученные координаты будут лишены влияния нестабильных пунктов, сеть будет иметь геометрию на текущий цикл измерений, а в самих значениях координат будут учтены значения координат всех циклов наблюдений. При этом абсолютно неважно, каким методом были определены координаты пунктов.

Основным достоинством алгоритма является его универсальность.

Поскольку в Северо-Западном федеральном округе отсутствуют внутриматериковые протяженные (до 10 км) и глубокие (до 60 м) ППМГ, были проведены исследования комплекса «СКАТ», основанного на однолучевом эхолоте.

Для исследования точностных характеристик оборудования комплекса «СКАТ» на примере ППМГ «Валдай-Псков-Рига» через р. Ловать, проведены пять независимых промеров одного участка при одинаковых погодных условиях.

На основании данных съемки установлена зависимость увеличения средней квадратической ошибки положения газопровода по высоте от удаленности приемника трассискателя «ТИЭМ» от генератора.

В ходе корреляционного анализа получено уравнение М = 0.00014658 5+ 0.01274394, где 5 - расстояние от генератора в метрах, М - средняя квадратическая ошибка положения газопровода по высоте. Коэффициент корреляции составил Я = 52%, что говорит об умеренном характере тесноты зависимости.

Найдено удаление приемника трассоискателя от генератора, при котором ошибка высотного определения газопровода будет

0 М -0.01274394 л „

составлять 0,1 м. Ь =-= 595м. Ошибка в 0,1 м

0.00014658

получается при удалении приемника ТИЭМ от генератора тока в 595 м.

Сделан вывод о том, что на ППМГ, границы которого превышают сотни метров, требуется установка генератора на обоих

берегах, для снижения ошибки определения высотного положения трубопровода.

При глубинах водной преграды более двух метров и ширине более ста метров использование технологической схемы 1 опасно.

В связи с применением систем ГНСС на борту маломерного судна при батиметрической съемке их использование для береговой съемки существенно сокращает время проведения работ, т.к. не требует прокладки дополнительных точек съемочного обоснования.

В общем виде технологическая схема 2 представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Технологическая схема 2 Применение технологической схемы 2 для обследования средних ППМГ категории сложности 2-5, глубиной до 30 м., шириной более 100 м. в полной мере обеспечивает требования «Регламента по техническому обслуживанию ... ».

Технологическая схема 2 применена в соответствии с планом проведения обследований подводных переходов ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург» на 2014 год, на ПП магистрального перехода «Грязовец-Ленинград-1» через р. Нева (основная, резервная нитки, диаметром 1000 мм).

В виду активного судоходства на р. Нева инженерные изыскательские работы по обследованию подводного перехода газопровода проводились в два этапа.

На первом этапе в зимний период были выполнены контрольные водолазные спуски для уточнения размеров и координат участков с недостаточным заглублением выполнялись через 25 м. В каждой контрольной точке выпиливалась майна для проведения спуска водолаза.

На втором этапе в весенний период проведена батиметрическая съемка с использованием комплекса «СКАТ» с применением системы спутникового позиционирования «JAVAD Triumph». Русловая съемка согласована с береговой через планово-высотную основу ППМГ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические выводы:

1. Проанализированы методы геодезического и водолазного контроля за техническим состоянием подводных переходов магистральных газопроводов;

2. Определены виды работ и технические средства при геодезическом обследовании малых и средних подводных переходов магистральных газопроводов;

3. Установлена зависимость увеличения средней квадратической ошибки положения газопровода по высоте от удаленности приемника трассискателя от генератора;

4. Предложены и обоснованы две технологические схемы проведения геодезических и водолазных работ при обследовании малых и средних подводных переходов магистральных газопроводов через внутриматериковые водные объекты;

5. Разработан алгоритм и программа оценки стабильности планового положения геодезической основы при строительстве и эксплуатации подводных переходов;

6. Предложенные технологические схемы обследований подводных переходов реализованы на примере обследований объектов «Газпром трансгаз Санкт-Петербург».

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В изданиях, входящих в Перечень ВАК Минобрнауки

России:

1. Павлов, Н.С. К вопросу о геодезическом обследовании подводных переходов магистральных газопроводов / Н.С. Павлов, A.A. Яковлев // Естественные и технические науки. - М., 2015,- №2. С.99-101.

2. Павлов, Н.С. Оценка стабильности опорных и деформационных маркшейдерско-геодезических сетей / Н.С. Павлов, A.B. Зубов // Маркшейдерский вестник. - М., 2013,- №2. С.21-23.

В других изданиях:

3. Павлов, Н.С. Применение градиентного метода при решении геодезических задач / Н.С. Павлов, A.B. Зубов // Труды II Межвузовской научно-практической конференции «Военная картография: средства и методы топографо-геодезического и картографического производства. Пути совершенствования подготовки специалистов» СПб.: BKA имени А.Ф. Можайского

РИД Горного университета. 22.04.2015. 3.328. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

2015677602

2015677602