Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Технология ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги без остановки транспорта газа

ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Технология ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги без остановки транспорта газа"

На правах рукописи

УСМАНОВ РУСТЕМ РИНАТОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ПЕРЕХОДОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ БЕЗ ОСТАНОВКИ ТРАНСПОРТА ГАЗА

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2004

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете и Обществе с ограниченной ответственностью «Баштрансгаз».

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Галлямов Абузар Карамович. доктор технических наук, профессор Быков Леонид Иванович; доктор технических наук, старший научный сотрудник Гумеров Кабир Мухаметович.

Ведущее предприятие

Общество с ограниченной ответственностью «Пермтрансгаз».

Защита состоится « 5 » марта 2004 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.289.04 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан « 5 » февраля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю.Г. Матвеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Одним из важных элементов в области эксплуатации и обеспечения безопасности магистральных газопроводов являются переходы через автомобильные дороги. Так как эти объекты потенциально опасны, они должны иметь особенно высокую степень надежности и технологичности.

В настоящее время сооружение переходов газопроводов через автомобильные дороги сопровождается повышением категории, предусматривается их прокладка в тоннеле или защитном футляре из стальных труб типа «труба в трубе», внутренний диаметр которых должен быть больше наружного диаметра газопровода не менее чем на 200 мм. Тем не менее, сложилось такое положение, что большое количество магистральных газопроводов, пересекающих автомобильные дороги, не соответствуют требованиям нормативных документов. Например, в ООО «Баштрансгаз» в 1997 г. около 150 участков магистральных газопроводов из 700, пересекающих автомобильные дороги, диаметром от 219 до 1420 мм, не имели защитные футляры. Аналогичное положение имеет место и в остальных линейных подразделениях ОАО «Газпром». В связи с развивающейся сетью дорог, особенно вблизи городов, имеется тенденция к количественному увеличению таких участков. Причины тут могут быть различные: организационные, технические, в том числе зачастую невозможность вывода магистральных газопроводов из эксплуатации на время строительства дорог, как того требуют нормативные документы.

Существующий нормативный документ СНиП 2.05.06-85 * «Магистральные трубопроводы» разработан применительно к строительству и реконструкции магистральных газопроводов и требует при пересечении автомобильной дороги повысить категорию газопровода. В связи с изменением категории газопровода, как правило, возникает необходимость замены участка перехода, а это означает:

- остановку и вывод газопровода из эксплуатации на время ремонтных работ;

- стравливание газа, заключенного междулинейными кранами;

- демонтаж старой и монтаж новой трубы с повышенной толщиной стенки с новым изоляционным покрытием;

- приведение прилегающих участков к соответствующей категории; • - монтаж трубы для защитного футляра;

- поэтапное гидравлическое испытание замененного участка и т.д.

Разработанные «Правила производства работ при капитальном ремонте

магистральных газопроводов» ВСН 51-1-97 распространили вышеизложенные положения на капитальный ремонт с единственной разницей: если толщина стенки соответствует требованиям повышенной категории, участок перехода вырезают, подвергают гидравлическим испытаниям и вновь монтируют на старое место.

Проведение материалоемкого и трудоемкого капитального ремонта связано с остановкой газопровода, практически не способствует повышению надежности эксплуатации магистральных, газопроводов, так как общепринятая конструкция защитного футляра типа «труба в трубе» имеет ряд серьезных недостатков, среди которых можно отметить то, что участок газопровода внутри футляра функционирует без электрохимзащиты (ЭХЗ) или с ослабленной электрохимзащитой на протяжении всего срока эксплуатации, хотя, согласно «Правилам технической эксплуатации магистральных газопроводов», трубопровод может эксплуатироваться без подключения ЭХЗ не более 10 дней в году. Появляется возможность электрического контакта между рабочим трубопроводом и защитным футляром и т.п.

Таким образом, возникает проблема приведения существующих переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги к нормативным требованиям и при этом повысить их надежность. Однако, учитывая вышеперечисленные недостатки, произвести такие работы в соответствии с существующей нормативной базой означало бы снизить надежность их эксплуатации.

Проблема разработки научно обоснованной, ресурсосберегающей технологии ремонта переходов через автомобильные дороги является актуальной для

газотранспортной отрасли. Такая технология должна обеспечить ремонтные работы без остановки транспорта газа, повысить его надежность, снизить трудоемкость и материалоемкость, улучшить условия эксплуатации.

Цель работы - разработка технологии ремонта переходов газопроводов через автомобильные дороги, обеспечивающей проведение этих работ без остановки транспорта газа, повышающей его надежность, снижающей трудоемкость и материалоемкость, улучшающей условия эксплуатации.

Основные задачи исследований

1. Разработка ресурсосберегающей технологии ремонта переходов газопроводов через автомобильные дороги без остановки транспорта газа.

2. Исследование возможности применения газопроводов с толщиной стенки, соответствующей Ш категории на переходах через автомобильные дороги.

3. Исследование вибрационного воздействия проезжающего по автомобильной дороге транспорта на трубопровод при различных конструктивных вариантах защитного футляра.

4. Опытно-промышленная реализация технологии ремонта без остановки транспорта газа на переходах магистральных газопроводов через автомобильные дороги.

Научная новизна

1. Разработана научно обоснованная технология ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги без остановки транспорта газа.

2. Научно обоснована возможность эксплуатации газопроводов III категории, сооруженных или отремонтированных по предлагаемой технологии, на переходах через автомобильные дороги.

3. Впервые исследовано вибрационное воздействие проезжающего по автомобильной дороге транспорта на рабочий газопровод.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Результаты выполненных автором и при его участии исследований вошли в дополнение к ВСН 51-1-97 («Инструкция по капитальному ремонту переходов магистрального газопроводов через автомобильные дороги», М., 1999).

Результаты разработки были использованы в рабочей проектной документации, по которой было отремонтировано около 70 переходов через автомобильные дороги.

Апробация работы

Результаты работы доложены: на заседании секции «Техническое обслуживание и ремонт газопроводов»; научно-технического совета ОАО «Газпром» «Состояние и перспективы развития прогрессивных технологий, новых технических средств и оптимальных методов организации ремонта линейной части магистральных газопроводов» (Москва, май 2000 г.); «Диагностика 2001, 11 Международной деловой встрече», (Тунис, апрель 2001г.); «Итоги работы газотранспортных обществ по эксплуатации линейной части магистральных газопроводов и ГРС за 2001 г. и задачи на 2002 г.: положительный опыт, проблемы», (Григорчиково, 2002 г.); в материалах Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов (Уфа, 2002 г.), IV конгрессе нефтегазопромышленников России: «Проблемы и методы - обеспечения надежности и безопасности объектов трубопроводного транспорта углеводородного сырья». (20-23 мая 2003 г., г. Уфа).

Публикации

По результатам исследований опубликовано 11 научных статей, 1 обзор, 1 руководящий документ, получено 4 патента на изобретения.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов и приложений. Содержание работы изложено на 186 страницах машинописного

текста, .включает 41 рисунок, 3 таблицы, список литературы из 137 наименований.

Содержание работы

Во введении приводится общая характеристика работы, обоснована актуальность темы.

В первой главе приведен обзор и выполнен анализ научных публикаций, посвященных переходам трубопроводов через автомобильные дороги.

Был проведен анализ аспектов перехода магистральных газопроводов через автомобильные дороги, включающий общепринятую технологию с конструкцией защитного футляра типа «труба в трубе». Показаны ее недостатки, среди которых можно отметить:

1. Остановку газопровода для производства работ по замене трубы, что сопровождается стравливанием газа в атмосферу.

Показано, что при замене газопровода нередко рабочая труба имеет толщину стенки, соответствующую более высокой 1-ой категории. Имеется возможность 100 % контроля физическими методами уже существующих сварных стыковых соединений. Все это дает возможность не заменять существующую трубу.

2. Гидроиспытания, причем совместно с примыкающими участками, в соответствии с требованиями нормативных документов на строительство линейной части.

3. Приведение участков, примыкающих к - переходу, к более высокой категории. Показано, что если при сооружении газопровода эти работы укладываются в общую концепцию строительства, то при ремонте они вызывают серьезные сложности. Подчеркнута неэффективность для рассматриваемого варианта переноса положений строительства на ремонтные работы.

4. В общепринятом варианте «труба в трубе» не обеспечивается электрохимическая защита (ЭХЗ) газопровода внутри защитного футляра из-за отсутствия катодно-анодной пары и экранирующего эффекта защитного футляра из трубы

полного профиля. При этом нормативные документы запрещают эксплуатировать газопровод без ЭХЗ.

5. Электрический контакт газопровода и защитного футляра, к которому склонна общепринятая конструкция «труба в трубе». Показаны причины, вызывающие этот контакт.

6. Напряженно-деформированное состояние (НДС) участка газопровода при проведении ремонтных работ неизбежно изменяется, что может привести в дальнейшем к созданию аварийной ситуации.

7. Низкая ремонтопригодность участка газопровода сопровождается значительной трудоемкостью, необходимостью проведения работ повышенной опасности (огневые работы), связанной с этим остановкой газопровода и освобождением его от газа. Установка защитного футляра типа «труба в трубе» при проведении ремонтных работ может привести к повреждению вновь нанесенного изоляционного покрытия. Кроме того, необходимо обеспечить удобный допуск к газопроводу в процессе его ремонта.

Исследованиями воздействия, проезжающего по автомобильной дороге транспорта на трубопровод занимались и в России, и за рубежом. В частности, проведены исследования, обосновывающие необходимую глубину залегания трубопровода, качества автомобильной дороги, необходимость защитного футляра, циклического воздействия на трубопровод. При этом отмечено, что вопросы вибрационного воздействия проезжающего по дороге транспорта на трубопровод не исследовались.

Охарактеризованы затраты материалов и трудоемкость ремонтных работ.

Проведенный анализ существующей технологии и конструкции перехода магистрального газопровода через автомобильные дороги позволил сформулировать требования к новой технологии ремонта переходов.

Вторая глава посвящена новой технологии ремонта перехода магистральных газопроводов через автомобильные дороги. Концептуальным положением новой

технологии является проведение ремонтных работ без остановки транспорта газа. Это исключает замену участка, а значит, сохраняет его существующее положение с минимальным воздействием на тело трубы и изоляционное покрытие. Принципиально изменяется конструкция защитного футляра см. рис.1.

с*1

Рис. 1 Конструкция защитного футляра 1. Газопровод. 2. Защитный футляр (полукожух). 3. Бетонная плита. 4. Грунт. 5. Выводная свеча. 6. Дорога.

Из рис. 1 следует, что предлагаемый вариант футляра представляет собой самостоятельную пространственную конструкцию, не связанную с газопроводом в то же время достаточно жесткую, чтобы избежать продольных или поперечных перемещений.

Приводятся основные технологические схемы перехода магистральных газопроводов через автомобильную дорогу. Подробно описаны конструктивные особенности защитного футляра, подчеркнуты элементы новизны.

Показаны преимущества вновь созданной технологии:

- нет остановки газопровода, а значит, отпадает необходимость в освобождении участка от газа, т.е. ремонт производится без остановки транспорта газа;

- нет необходимости в замене участка газопровода и его гидроиспытаниях;

- нет необходимости повышать категорию прилегающих участков;

- обеспечивается полноценная электрохимическая защита трубопровода и защитного футляра;

- исключается возможность электрического контакта между трубопроводом и защитным футляром;

- остается стабильно неизменным напряженное состояние газопровода;

- повышается ремонтопригодность участка перехода;

- существенно снижается материалоемкость и трудоемкость ремонтных работ, исключаются огневые работы на действующем газопроводе.

И главное - технология в силу вышеупомянутых преимуществ объективно способствует повышению надежности газопровода на переходе через автомобильную дорогу.

Проведено сравнение новой технологии с зарубежными источниками. Показано, что новая технология по большинству параметров превосходит зарубежные аналоги.

Кроме того, во второй главе приведен сравнительный анализ условий работы участков газопроводов на переходах через автомобильные дороги. В качестве базы сравнения были приняты переходы трубопроводов через следующие объекты:

- нефтепроводов через железные дороги;

- нефтепроводов через автомобильные дороги 1-11 категории;

- нефтепровода через автомобильные дороги Ш-1У категории;

- газопровода через железные дороги;

- газопровода через автомобильные дороги 1-11 категории;

- газопровода через автомобильные дороги Ш-ГУ категории;

- участок газопровода Ш-ГУ категории, пролегающий в нормальных условиях (напр. пашня).

В качестве критериев сравнения были приняты:

- электрохимическая защита;

- напряженно -деформированное состояние;

- динамические воздействия;

- первичные и вторичные факторы последствий возможных аварий;

- ремонтопригодность участка;

- режим транспортировки продукта в период проведения ремонтных работ;

- вероятность повреждения сторонними силами;

- вероятность появления электрического контакта;

- вероятность нарушения изоляции.

Таким образом, научно обосновано, что в связи с повышением надежности отремонтированных по новой технологии переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги Ш-У категории, становится целесообразным не заменять, а использовать на них собственно трубы с толщиной, соответствующей III категории магистральных газопроводов.

Анализируется целесообразность рекомендуемого последней редакцией СНиП 2.05.06-85* защитного футляра за пределами полотна автомобильной дороги длиной 50 м (по 25 м в каждую сторону от полотна дороги). Доказывается, что с точки зрения надежности, необходимо и достаточно иметь эту длину 20 м (по 10 м в каждую сторону от полотна дороги).

Третья глава посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям вибрационного воздействия, проезжающего по автомобильной дороге транспорта, на рабочий трубопровод при различных вариантах защитного футляра.

Целью экспериментов было исследование вибрационного воздействия, проезжающего по грунтовой автомобильной дороге транспорта на рабочий трубопровод для следующих вариантов конструкции защитного футляра:

- общепринятого, типа «труба в трубе» (кожух);

- новой технологии «из половинки трубы» (полукожух);

- трубопровода без защитного футляра.

Работы производились на экспериментальной площадке, состоящей из 3-х стендов и сооруженной над ними грунтовой дорогой. Стенды представляют собой

в двух случаях трубу Dy = 500 мм с защитным футляром различной конструкции Dy = 700 мм (см. рис. 1) и трубу Dy = 500 мм без защитного футляра.

Программа исследований воздействия вибрации включала измерение и запись в память компьютера виброскорости с каждого из стендов, причем для вариантов «кожух и полукожух» - одновременно для трубы и защитного футляра, при проезде:

- тяжелой гусеничной техники (бульдозер) весом 53 т на 1,2,3 скорости;

- колесного трактора (погрузчик) на базе К-700 весом 30 т на 1,2 скорости;

- автомобиля ЗИЛ - 131 - 3 осного, весом 15 т, (со скоростью 10, 20, 40 км/час).

На длине 16,0 м по 8,0 м в каждую сторону от оси стенда и на расстоянии 4,0 м друг от друга устанавливались вешки (всего 5 вешек).

В момент прохождения транспортом зачетной отметки (вешки) производились измерения виброскорости, которые записывались в память компьютера. Измерения времени прохождения зачетного расстояния производились секундомером и записывались в протокол наблюдений.

Каждый вид измерения производился по 10 раз. Всего протоколов - 24.

Полученные результаты были подвергнуты обработке с целью построения статистической математической модели.

Для построения статистической математической модели в виде многочлена произвольной степени п в системе Math Cad используется функция regress (VX, VY, n), которая возвращает вектор VS, запрашиваемый функцией interp (VS, VX, VY, х) и содержащий коэффициенты многочлена n-й степени. Координаты точек заданы как соответствующие элементы векторов VX и VY.

Критерием оценки «качества» аппроксимации исходных точек (экспериментальных данных) многочленом степени «п» является сумма квадратов остаточных невязок- величина, пропорциональная коэффициенту корреляции.

Задаем время и координаты точек как элементов векторов:

где элементы вектора - время прохождения в секундах расстояния в 16 метров транспортным средством в каждом из 10-ти опытов; элементы вектора VX - время в секундах с начала отсчета до момента времени нахождения транспортного средства в контрольной точке; элементы векторов УУ и УГ соответственно, измеренные значения виброскорости в мм/с, (защитного футляра и трубопровода) в фиксированные моменты времени: 0 с; 0,25 У^ с; 0,5 У^ с; 0,75 У^ С И У^ с. Время прохождения расстояния 16 м транспортным средством для первого опыта равно 15,2 с. Поэтому при обработке данных первого опыта принимаем У^ = 15,2 с.

Вначале выполним аппроксимацию многочленом виброскорости полукожуха по дискретным значениям времени и скорости, представленным в виде элементов векторов УХ, УУ соответственно. Она выполняется с помощью последовательного исполнения следующих операторов:

(2) (3)

Ъ = ге^евв (УХ, УУ, п); Ас (0 = шЛетр (г, УХ, УУ, п).

В результате преобразований аппроксимирующий многочлен имеет

(4)

следующий вид:

Ас (0 = к^3 + кг I2 +• к31 + к4,

где к]_ кг, кз? к* - коэффициенты при степенных функциях; 1 - время.

Далее нахождением коэффициентов корреляции К аппроксимации вектора скорости УУ полукожуха многочленом & (1), дается оценка аппроксимации.

В результате обработки экспериментальных данных были получены графики виброскорости для защитных футляров и рабочего трубопровода. На рис. 2 приводится совмещенный график виброскорости для схемы с полукожухом для 10 опытов при прохождении бульдозера со средней скоростью 1,03 м/с.

Рис. 2. Совмещенный график виброскорости для рабочего трубопровода 1 и защитного футляра (полукожух) по результатам 10 опытов. Экспериментальные точки трубопровода 1 (А), полукожуха 2 (•).

Из рис. 2 следует, что виброскорость на рабочем трубопроводе 1 составляет ~ (65%) от виброскорости полукожуха 2, а периоды колебания практически одинаковы.

Экспериментальные значения виброскорости полукожуха и рабочей трубы, представленные в виде функций от времени используются для нахождения перемещений. Они определяются из решения задачи Коши, где в качестве правой дифференциального уравнения задается аппроксимирующий многочлен виброскорости полукожуха или рабочей трубы.

И так необходимо решить следующее дифференциальное уравнение:

У'(0 = f(t,y) (5)

где Г (^ у) = Г к (t) для полукожуха и задается Г (^ согласно (4).

У = У (t) - решение дифференциального уравнения, функция перемещений, где аргументом является время должно удовлетворять следующему начальному условию:

у (О = 0 ^ = О. (6)

Это условие означает, что в начальный момент времени, когда транспортное средство подъезжает к первой контрольной точке, полукожух и рабочая труба находятся в состоянии покоя, а начинают смещаться только от воздействия, передаваемого грунтом.

Дифференциальное уравнение (5) и его начальное условие (6) представляют собой задачу Коши. Ее решение выполнено численным методом интегрирования Рунге - Кутты четвертого порядка, которое представлено на рис 3 в виде графиков амплитуды колебаний защитного футляра (У12) и рабочего трубопровода (У2).

10

в

| У2 0 б «г У12<а> 4 2

0 5 10 15 28 35

¥2 <1> , У12 <•>

^ С

Рис. 3 Совмещенный график амплитуды колебаний для защитного футляра 1 и рабочего трубопровода 2 по результатам 10 опытов (100 изм)

Из приведенных графиков рис. 3 следует, что по результатам 10 опытов (100 измерений), амплитуда колебаний рабочего трубопровода значительно ниже амплитуды колебаний полукожуха ~ 65 %.

На рис. 4 приводится график зависимости амплитуды колебаний рабочего трубопровода от линейной скорости для 3-х исследуемых схем, построенный по данным экспериментов (см. протоколы № 1-9).

Рис. 4. Зависимость амплитуды колебаний рабочего трубопровода от линейной скорости для 3-х рассматриваемых схем.

Из приведенной на рис. 4. зависимости амплитуды колебаний рабочего трубопровода от линейной скорости следует:

• амплитуда колебаний практически не зависит от линейной скорости транспортного средства;

• амплитуда колебаний рабочего трубопровода по схеме «труба в трубе» и

схемы без защитного футляра, практически совпадают, т.е. защитный футляр (кожух) не снижает амплитуду колебаний;

• амплитуда колебаний рабочего трубопровода по новой технологии значительно ниже и составляет менее 50 % от 2-х других вариантов.

На рис. 5. приводятся зависимости виброскорости и периода колебания рабочего трубопровода при различных линейных скоростях бульдозера, построенный по данным экспериментов (см. протоколы № 1-3).

Рис. 5. Зависимости виброскорости и периода колебаний рабочего трубопровода при различных линейных скоростях бульдозера. Из рис. 5. следует, что период колебания:

• зависит от линейной скорости транспортного средства;

• практически не зависит от наличия защитного футляра любой конструкции (в пределах точности измерений).

Четвертая глава посвящена теоретическим исследованиям и оценке

напряженно- деформированного состояния (НДС) трубопровода при вибрационном воздействии, проезжающего по дороге транспорта. Рассматривались две технологические схемы: типа «труба в трубе» и по новой технологии. Исследования проводились с использованием методов строительной механики. При расчете учитывались: нагрузка грунта засыпки, полотна дороги и вес бульдозера на дороге. Данные по грунту приняты соответствующими средним значениям суглинистого грунта Реакция отпора грунта описывалась с помощью уравнения изгиба балки на упругом основании (модель Винклера).

С учетом вышеизложенного, уравнение изгиба продольной оси трубопровода имеет вид:

Е^ту(х) = ^(х)-к,\<х), (7)

где - модуль упругости материала трубы;

- осевой момент инерции трубы;

^ (х) - вертикальная распределенная нагрузка на единицу длины; - прогиб трубопровода;

- коэффициент постели основания.

Уравнение (7) описывает НДС отдельной части условного разбиения рассчитывамого участка трубопровода для которой принимаются неизменяющиеся грунтовые условия и нагрузка, действующая на трубопровод.

На рис. 6, 7 приводятся, расчетная схема для двух вариантов защитного футляра - «труба в трубе» и по новой технологии, а также результаты расчета НДС трубопровода, которые представлены в виде эпюр изгибных напряжений Sx. Величина прогиба была принята равной максимальной величине амплитуды колебания, полученной экспериментальным путем в главе 3 и, использовалась в качестве граничных условий при решении дифференциального уравнения.

Проведенные исследования показали, что возникающие изгибные напряжения от амплитуды колебаний незначительные (в пределах 10% тем не менее, по

0.5 м

ш

,4.

гр

9.0 м

10,0 м

_!_ б

ДЧл

ДЧтр

II В

.ДЧд

т

ДЧтр

Рис.6. Расчетная схема для оценки напряжений изгиба а -схема нагружения; б -схема «труба в трубе»; в-схема с полукожухом

Рис. 7. Совмещенный график расчета НДС трубопровода. 1 - для схемы «труба в трубе; 2 - по новой технологии

новой технологии они в 2,5 раза ниже по сравнению с существующей схемой <оруба в трубе» (см. рис.7).

Пятая глава посвящена опытно-промышленной реализации новой технологии.

Разработка прошла все стадии, согласно требованиям, предъявляемым к объектам подконтрольным Госгортехнадзору, в том числе и ведомственные испытания технологического процесса.

В решении ведомственной комиссии записано: «Технологический процесс выдержал приемочные испытания и рекомендуется к промышленному применению». Акт приемки технологического процесса капитального ремонта переходов был утвержден руководством «Упртрансгаза».

Для создания нормативной базы был разработан руководящий документ, который был согласован Госгортехнадзором России и утвержден руководством ОАО «Газпром». Руководящий документ «Инструкция по капитальному ремонту переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги» выпущен в виде дополнения к ВСН 51-1-97 «Правила производства работ при капитальном ремонте магистральных газопроводов».

В заключение отметим, что создание новой технологии и соответствующей нормативной базы позволило начать ее внедрение на объектах ООО «Баштрансгаз». В период с 1997 - 2002 гт. по новой технологии было отремонтировано 68 переходов через автомобильные дороги с фактическим экономическим эффектом 25 млн руб., при этом было сэкономлено 53,4 млн м3 газа.

Основные выводы и рекомендации

1. В результате экспериментальных и теоретических исследований разработана новая технология ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги, которая позволяет:

- производить ремонтные работы без остановки транспорта газа;

- повысить эксплуатационную надежность перехода и улучшить условия эксплуатации;

- снизить материалоемкость и трудоемкость ремонтных работ.

2. Научно обоснована возможность предлагаемой технологии использовать существующий газопровод с толщиной стенки, соответствующей III категории на переходах через автомобильные дороги.

3. Впервые, проведенными исследованиями вибрационного воздействия проезжающего по автомобильной дороге транспорта на рабочий трубопровод при различных вариантах защитного футляра доказано, что:

- период колебания рабочего трубопровода не зависит от наличия защитного футляра, а зависит от веса и линейной скорости транспортного средства;

- амплитуда колебаний (максимальные значения) зависит от веса транспортного средства и не зависит от его линейной скорости;

- защитный футляр типа «труба в трубе» не снижает амплитуду колебаний;

- защитный футляр, по новой технологии, снижает амплитуду колебаний более чем на 50 %.

- влияние амплитуды колебаний на напряженно-деформированное состояние рабочего трубопровода незначительное (в пределах тем не менее, по новой технологии оно в 2,5 раза ниже, чем по технологии «труба в трубе».

4. Осуществлена опытно-промышленная реализация новой технологии, в результате которой отремонтировано 68 переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги, сэкономлено 53,4 млн м3 газа и получен экономический эффект 25 млн руб.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту к.т.н. Аскарову Роберту Марагимовичу, а также коллективу кафедры « Математика» за помощь и ценные замечания при подготовке работы.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных изданиях:

1. Дедешко В.Н., Аскаров Р.М., Усманов P.P. и др. Капитальный ремонт переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги // Газовая промышленность. - М.: 1999. № 11. - С. 41 - 44.

2. Валеев М.М., Асадуллин М.З., Усманов P.P. и др. Мероприятия по обеспечению безопасности магистральных газопроводов ООО «Баштрансгаз» // Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан: матер. 2-го научно-технического семинара.-Уфа: УГНТУ, 1999.- С.87-94.

3. Асадуллин М.З., Аминев Ф.М., Усманов Р.Р. и др. Вопросы надежности переходов через дороги // Диагностика 2001: матер. II Международной деловой встречи (Тунис, апрель 2001г.). Диагностика линейной части магистральных газопроводов. М.: ИРЦ «Газпром» 2001. - т.2., ч.1.- С. 44-49.

4. Аскаров P.M., Усманов Р.Р. Разработка и внедрение технологии ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги на объектах ООО «Баштрансгаз» // Итоги работы газотранспортных предприятий по эксплуатации линейной части магистральных газопроводов и ГРС за 2001 г. и задачи,на 2002 г., положительный опыт, проблемы. (Григорчиково, 2002 г.) М.: ИРЦ «Газпром». 2002. - С. 15-18.

5. Асадуллин М.З., Усманов P.P., Аминев Ф.М. и др. Проектирование, строительство и эксплуатация переходов газопроводов через автомобильные дороги// Новые технические решения при ремонте, реконструкции и строительстве линейной части магистральных газопроводов и газораспределительных станций. -М: НТС ИРЦ «Газпром». 2002. - С. 55-60.

6. Асадуллин М.З. Усманов P.P., Аскаров Р.М., Файзуллин С.М. Существующая технология сооружения и ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги и новые предложения по их ремонту

(реконструкции) // Сер. Транспорт и подземное хранение газа (Обзорная информация). - М.: 2003. - 65 с.

7. Зарипов P.M., Усманов Р. Р. Определение напряженно-деформированного состояния участков газопровода, проложенных по сложно-пересеченной местности, и оценка их прочности на этапах выполнения ремонтно-восстановительных мероприятий //Трубопроводный транспорт - сегодня и завтра: матер. Междунар. науч.-техн. конф. (Уфа, 27-29 ноября 2002г.).- Уфа: 2002. - С. 170-171.

8. Зарипов Р.М., Коробков Г.Е., Асадуллин М.З., Усманов P.P. Мониторинг напряженно-деформированного состояния газопроводов, проложенных в пересеченной местности и эксплуатируемых в нестандартных условиях. // Проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: матер. Всероссийской науч.-техн. конф. от 16-19 мая 2000г., Уфа: 2000. - С. 164-167.

9. Асадуллин М.З., Усманов Р.Р., Аскаров Р.М., Файзуллин С.М. Технология ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги // Техническое обслуживание и ремонт линейной части газопроводов: матер. 17-ой Международной конференции (1-14 октября 2000г. Словакия), М.: ИРЦ «Газпром» 2000.-С. 28-31.

10. Асадуллин М.З., Усманов Р.Р., Файзуллин СМ., Аскаров Р.М. Обоснование категории участков магистральных газопроводов на переходах через автомобильные дороги. // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности объектов трубопроводного транспорта углеводородного сырья: матер. IV-ro конгресса нефтегазопромышленников России (20-23 мая 2003г. г. Уфа.).-Уфа:2003.-С 176.

11. Асадуллин М.З., Усманов P.P., Гольянов А.И. и др. Разработка и внедрение технологии ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги и анализ условий их работы // Сер. Ремонт трубопроводов: Науч.-техн. сб. №4 - М.: «ИРЦ Газпром», 2000- С. 8-15.

„ ü2- 26 2i

12. Асадуллин МЗ., Усманов Р.Р., Аскаров Р.М., Файзуллин СМ. Разработка и внедрение технологии ремонта переходов магистральных газопроводов через автомобильные дороги // Техническое обслуживание, и ремонт газопроводов, (г. Москва 2000 г.). М.: НТС ИРЦ «Газпром» 2000. - С. 44-48.

13. Пат. 2162979 МКИ 7 F 16 L 1/028. Переход трубопровода под автомобильной дорогой / В.Н. Дедешко, Ф.Г. Тухбатуллин., СМ. Кудакаев, P.M. Аскаров, СМ. Файзуллин, P.P. Усманов, Ф.Г.Хайруллин, Н.М. Аверин -97119254/06; Заявлено 19.11.1997; Опубл. 10.08.1999; Бюл. № 22.

14. Пат. № 2186281 РФ, МКИ 7 F16L1/028. Переход трубопровода под автомобильной дорогой / Ф.Г. Тухбатуллин, В.Н. Дедешко., Н.М. Гостев, P.P. Усманов., А.К. Галлямов, Р.М. Аскаров., А.З. Марданов, Т.Ф. Тухбатуллин., СМ. Файзуллин - 98113506706; Заявлено 06.07.1998; Опубл. 27.07.2002; Бюл. № 21.

15. Пат. № 2179277 РФ, МКИ 7 F16L7/00. Переход трубопровода под автомобильной дорогой / М.М. Валеев, М.З. Асадуллин, Р.В. Зарипов, Р.Р. Усманов., Ф.М. Аминев, Р.М. Аскаров., СМ. Файзуллин- 99126101/06; Заявлено 14.12.1999; Опубл. 10.02.2002; Бюл. № 4.

16. Пат. № 2189519 МКИ 7 F16L58/00. Способ определения места электрического контакта между трубопроводом и защитным кожухом / М.З. Асадуллин, Д.М. Валеев, Р.Р. Усманов, Ф.М. Аминев, ВТ. Исмагилов, Р.М. Аскаров, Н.М. Аверин., С.М. Файзуллин. - 2000112988/06; Заявлено 24.05.2000; Опубл. 20.09.2002; Бюл. № 26.

Подписано в печать 28.01.2004. Бумага писчая. Формат 60x841/16. Печать трафаретная Усл. -печ. л. 1,00. Уч. -изд. л. 0.98. Тираж 100 экз. Заказ № 01

Полиграфия DISETAN, г. Уфа, пр. Октября. 133