Напряженно-деформированное состояние подводных переходов магистральных газопроводов с учетом изменения степени водонасыщенности грунта на прилегающих подземных участках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.19, кандидат технических наук Исламгалеева, Лилия Фаритовна

• Исламгалеева, Лилия Фаритовна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Исламгалеева, Лилия Фаритовна

Содержание Стр.

Введение

Глава 1 Анализ работ, посвященных исследованию напряженно- 10 деформированного состояния трубопроводов, пролегающих на обводняемых территориях

1.1 Обзор работ, посвященных проблемам эксплуатации подводных 10 переходов газопроводов

1.2 Обзор работ, посвященных расчету напряженно- 19 деформированного состояния подземного трубопровода с учетом совместной его работы с грунтом

1.3 Обзор работ, посвященных исследованию продольной 29 устойчивости трубопроводов

1.4 Анализ существующих методов предотвращения потери 37 трубопроводами устойчивости на обводняемых территориях

Глава 2 Моделирование напряженно-деформированного состояния 40 размытого участка газопровода, подвергающегося сезонному обводнению

2.1 Постановка задачи

2.2 Расчет параметров напряженно-деформированного состояния 53 пойменного участка газопровода, проложенного через малую реку

2.2.1 Вспомогательные расчеты

2.2.2 Исследование напряженно-деформированного состояния 60 подводного газопровода, грунт над которым размыт, при увеличении длины размытого участка

2.3 Расчет параметров напряженно-деформированного состояния 66 пойменного участка газопровода, проложенного через среднюю реку

2.3.1 Исследование напряженно-деформированного состояния

подводного газопровода, грунт над которым размыт, при увеличении длины размытого участка

2.3.2 Расчет параметров напряженно-деформированного состояния 75 размытого участка газопровода при изменении уровня воды 2.4 Расчет параметров напряженно-деформированного состояния 80 участков газопроводов, всплывавших на обводненных территориях Западной Сибири

Выводы по главе 2

Глава 3 Исследование напряженно-деформированного состояния 87 подводных переходов магистральных газопроводов с учетом изменения степени насыщения водой грунта прилегающих участков

3.1 Моделирование напряженно-деформированного состояния 87 газопровода при постоянном уровне воды на размытом участке

3.1.1 Постановка задачи

3.1.2 Расчет напряженно-деформированного состояния подводного 89 участка газопровода, грунт над которым размыт, при изменении уровня воды на прилегающих подземных участках

3.1.2.1 Вспомогательные расчеты

3.1.2.2 Расчет прочности исследуемого участка газопровода в 93 соответствии с положениями СНиП 2.05.06-85*

3.1.2.3 Оценка прочности газопровода при уровне воды в прилегающих 98 участках ниже трубопровода (сухом грунте прилегающих участков)

3.1.2.3.1 Случай пренебрежения воздействием температурных 98 напряжений и внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода

3.1.2.3.2 Случай учета воздействия температурных напряжений и 100 внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода

3.1.2.4 Оценка прочности газопровода при повышении уровня воды в 102 прилегающих подземных участках

3.1.3 Расчет напряженно-деформированного состояния размытого 106 участка газопровода, засыпанного слабым неуплотненным грунтом

3.2 Моделирование напряженно-деформированного состояния 115 газопровода при синхронном изменении уровня воды на размытом и прилегающих к нему подземных участках

3.2.1 Постановка задачи

3.2.2 Расчет напряженно-деформированного состояния размытого 117 пойменного участка газопровода при повышении уровня воды в реке

3.2.2.1 Оценка прочности газопровода при уровне воды ниже трубы

3.2.2.1.1 Случай пренебрежения воздействием температурных 120 напряжений и внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода

3.2.2.1.2 Случай учета воздействия температурных напряжений и 122 внутреннего рабочего давления на изгиб трубопровода

3.2.2.2 Оценка прочности газопровода при поднятии уровня воды

3.2.3 Расчет напряженно-деформированного состояния пойменного 127 участка газопровода, засыпанного слабым неуплотненным грунтом

3.2.4 Сравнение методов расчета напряженно-деформированного 131 состояния трубопровода, учитывающих и пренебрегающих изменением свойств грунта в процессе его эксплуатации

Выводы по главе 3

Глава 4 Разработка рекомендаций по повышению прочности и 136 устойчивости трубопроводов на обводняемых территориях 4.1 Уменьшение прогибов всплывших участков газопроводов путем

засыпки трубопровода прочным уплотненным грунтом

4.1.1 Моделирование напряженно-деформированного состояния 137 газопровода при постоянном уровне воды на размытом участке

4.1.2 Моделирование напряженно-деформированного состояния 144 газопровода при синхронном изменении уровня воды на размытом и прилегающих к нему подземных участках

4.2 Снижение напряжений на размытых участках газопроводов 151 путем изменения параметров эксплуатации трубопровода

4.3 Границы применимости методов расчета напряженно- 157 деформированного состояния обводненных участков трубопровода, пренебрегающих воздействием прилегающих подземных участков

4.4 Исследование длины участка прогиба газопровода в 162 вертикальном вверх направлении, образующегося при всплытии трубы

Выводы по главе 4

Основные выводы и рекомендации

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Напряженно-деформированное состояние подводных переходов магистральных газопроводов с учетом изменения степени водонасыщенности грунта на прилегающих подземных участках»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Участки газопроводов, прокладываемые траншейным способом через водные преграды, являются постоянными зонами риска. Причем зонами повышенной опасности являются как участки трубопроводов, проложенные непосредственно в русле реки, так и в поймах рек. Положение пойменных участков трубопроводов усугубляет сезонное изменение ширины реки, связанное с поднятием уровня воды во время весенних половодий, а также в периоды продолжительных ливней, и опусканием уровня воды в засушливое время года. По этой причине данные участки газопроводов могут находиться как в сухом грунте, так и в обводненном, в зависимости от времени года. Периодически повторяющийся процесс подъема-убывания уровня воды в реке способствует размыванию грунта на пойменных участках трубопровода, порой оголяя значительные по протяженности его части.

Часто потеря продольной устойчивости и всплытие участков трубопроводов наблюдается на обводненных и заболоченных территориях, слабосвязанных и торфяных грунтах. Половина территории России охвачена вечной мерзлотой, и магистральные трубопроводы на тысячи километров пересекают заболоченную тундру. Несущие свойства многолетнемерзлых грунтов после перехода в талое состояние снижаются во много раз. На газопроводах Европейского Севера и Западной Сибири частыми являются аварии и отказы, которые происходят вследствие потери трубопроводами продольной устойчивости и последующего их всплытия.

Характер и величина нагрузок, действующих на газопровод в процессе его эксплуатации, по перечисленным выше причинам могут значительно меняться, порой существенно отличаясь от нагрузок, на действие которых рассчитывался трубопровод на стадии проектирования.

Вышесказанное определяет актуальность темы диссертации.

Цель работы

Разработка и совершенствование методов обеспечения прочности и устойчивости газопроводов на склонных к обводнению и подтапливаемых территориях с применением математического моделирования трубопроводов.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе были решены следующие основные задачи:

1) обзор причин возникновения всплывших участков газопроводов и анализ существующих методов расчета напряженно-деформированного состояния трубопроводов на переходах через водные препятствия;

2) разработка методики расчета напряженно-деформированного состояния размытых и всплывших участков магистральных газопроводов;

3) анализ напряженно-деформированного состояния обводненных участков газопроводов при увеличении степени насыщенности водой грунта прилегающих подземных участков;

4) разработка рекомендаций по уменьшению напряжений и расчету напряженно-деформированного состояния газопроводов на всплывших участках.

Методы исследований

Поставленные в работе задачи решались с использованием теории напряженно-деформированного состояния стержневых систем путем создания математических моделей, проведения расчетов по разработанным алгоритмам и системного анализа полученных результатов. Расчеты выполнялись с использованием программы «МаШСАЭ».

Научная новизна

1 Установлено влияние увеличения степени водонасыщенности грунта прилегающих подземных участков на напряженно-деформированное состояние всплывших участков газопровода, выражающееся в увеличении стрелы прогиба трубопровода до 40% и росте напряжений до 35%.

2 Установлено, что пренебрежение воздействием прилегающих подземных участков при построении математической модели напряженно-деформированного состояния размытого участка газопровода приводит к занижению расчетных значений напряжений на размытом участке до 2 раз по сравнению с расчетными значениями, получаемыми при учете воздействия прилегающих подземных участков.

3 Установлено, что образующийся при всплытии прогиб газопровода в вертикальном вверх направлении не ограничивается обводненными участками трубы, а включает в себя прилегающие подземные участки трубопровода, общая протяженность которых достигает до 35 % от длины размытого участка.

Положения, выносимые на защиту:

- краткое описание математических моделей, разработанных для расчета напряженно-деформированного состояния (НДР газопроводов на обводненных участках;

- результаты расчетов параметров НДС исследуемых участков трубопроводов в виде графиков и таблиц;

- основные выводы и рекомендации по расчету и эксплуатации участков газопроводов, прокладываемых на обводненных территориях.

Практическая ценность работы

Полученные в работе результаты исследований используются в учебном процессе, а именно: методика расчета напряженно-деформированного состояния газопровода при обводнении трассы включена в курс практических занятий дисциплины «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ» при подготовке инженеров, бакалавров и магистров по направлению 130500 «Нефтегазовое дело».

Апробация работы

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены:

- на 58, 59, 61, 62, 63 научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Уфа, 2007, 2008, 2010, 2011, 2012 г.;

- на международных учебно-научно-практических конференциях «Трубопроводный транспорт - 2007, 2008, 2009, 2010, 2011», г. Уфа.

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных трудах, в числе которых 3 статьи в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 179 с. машинописного текста, состоит из четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 108 наименований, включая 34 рисунка и 45 таблиц.

1 АНАЛИЗ РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЮ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ, ПРОЛЕГАЮЩИХ НА ОБВОДНЯЕМЫХ

ТЕРРИТОРИЯХ

1.1 Обзор работ, посвященных проблемам эксплуатации подводных переходов газопроводов

Общая протяженность эксплуатируемых в нашей стране подводных переходов трубопроводных систем составляет примерно 3000 км, а количество самих переходов превышает 3000. Согласно многолетнему опыту эксплуатации, в системе магистральных газопроводов аварийные ситуации чаще всего происходят именно на переходах газопроводов через водные преграды. Степень сложности ремонта подводного перехода и затраты на его проведение сопоставимы со строительством нового перехода, а на ликвидацию аварий, происходящих на подводных переходах, времени уходит в несколько раз больше, нежели при ликвидации аналогичных повреждений на линейной части. Вследствие аварий на переходах происходит сокращение подачи продукта, а порой и полное ее прекращение.

К повреждениям подводных переходов чаще всего приводит размыв грунта, вызванный переформированием берегов и дна реки, и появление по этой причине открытых участков на переходе. Образующиеся на дюкере свободные пролеты газопровода испытывают воздействие не только эксплуатационных нагрузок, но и сложное гидродинамическое воздействие потока воды, повышающее риск возникновения аварийных ситуаций.

В зависимости от соотношения между параметрами грунта и водного потока, аварийные ситуации могут возникнуть по следующим причинам. Во-первых, статическая составляющая гидродинамического воздействия воды может вырвать из траншеи трубу. Во-вторых, может возникнуть гидродинамический резонанс системы «водный поток - грунт - трубопровод». И, наконец, вследствие

воздействия продольно-поперечного изгиба напряжения в металле трубы могут превысить допустимые значения.

Если известны параметры системы «водный поток - грунт - трубопровод», физико-механические характеристики течения газа, длина размытого участка трубопровода, скорость водного потока, то можно оценить уровень надежности подводного газопровода и на основании полученных выводов назначить меры по ликвидации возникшей аварийной ситуации.

Из числа эксплуатируемых в настоящее время переходов газопроводов через водные препятствия наиболее опасными по степени надежности являются:

- сотни переходов газопроводов через водохранилища с глубинами до 30 м и шириной от 1,5 до 5 км;

- более тысячи переходов газопроводов диаметром от 300 до 1420 мм через реки шириной до 1,5 км [43].

Хотя, согласно СНиП 2.05.06-85* [62], подводные переходы газопроводов должны заглубляться ниже уровня возможных русловых деформаций, но размытые участки различной длины наблюдаются на многих переходах.

Рассмотрим аварии, происходившие на газопроводах до 1984 г. За период с 1959 по 1982 гг. на подводных переходах газопроводов зафиксировано 40 аварий. Из них 23 аварии имели место на русловых участках, в числе которых 17 случаев (74%) произошли на размытых участках трубопроводов [83]. Аварийные ситуации, возникающие по разным причинам, в разные годы имели место на переходах магистральных трубопроводов через реки Днепр (газопровод «Дашава - Москва», 1953 г.), Стрый (газопровод, 1956 г.), Волга (нефтепродуктопроводы ниже Куйбышевской ГРЭС, 1958 г.), Иртыш (нефтепродуктопровод, 1961 г.), Кубань (газопровод, 1964 г.), Сев. Донец (газопровод «Луганск - Лисичанск», 1964 г.), Баксан (газопровод, 1964 г.), Уса (1987 г.), М. Сыня (1983 г.).

В 80-е годы прошлого началось масштабное строительство газопроводов диаметром до 1420 мм. В 1982 - 1984 гг. был построен и введен в эксплуатацию газопровод «Уренгой - Помары - Ужгород» диаметром 1420 мм, в 1989 - 1992 гг.

была построена и введена в эксплуатацию система газопроводов «Ямбург - Тула - 1» и «Ямбург - Тула - 2» диаметром 1420 мм.

Рассмотрим аварии, произошедшие после 1984 г. В 1994 г. произошла авария на подводном переходе магистрального газопровода «Тула - Москва». Самая крупная авария произошла в 1991 г. на газопроводе «Макат - Северный Кавказ» диаметром 1420 мм, после которой через реку Волга была построена новая нитка подводного перехода.

На переходах газопроводов через водные препятствия за время с 1981 по 2000 г. было зафиксировано 46 аварийных ситуаций, из которых 18 произошло в пойменной части переходов и 28 - в русловой. Большая часть аварий была связана с размывом, провисом, всплытием и разрывом трубопровода, браком строительно-монтажных работ и повреждениями, нанесенными речными судами.

Зв последние 25 лет в США произошло 1500 аварий на подводных переходах.

В настоящее время в системе ОАО «Газпром» 45% дюкеров эксплуатируются более 20 лет и 24% - более 30 лет. Следовательно, подводные переходы уже на протяжении длительного времени работают в очень сложных условиях.

Наблюдается отставание объемов обследования и ремонта подводных переходов газопроводов от потребности. Основными причинами неудовлетворительного технического состояния переходов трубопроводов через водные препятствия являются ошибки, совершаемые на стадиях изысканий, проектирования, в процессе строительства, а также недостатки организации технического надзора.

Большинство дюкеров построено непосредственно в водоёмах и руслах рек траншейным способом. И хотя в прокладке подводных переходов данным способом достигнуты большие успехи, но имеющиеся у рассматриваемого метода недостатки значительно снижают уровень надежности дюкеров.

Главным недостатком является то, что строительные работы и дальнейшая эксплуатация подводных переходов осуществляется в руслах рек, акваториях

водохранилищ и озер, т.е. участках с высокой степенью уязвимости и труднопрогнозируемыми природными процессами, распространенными на значительной части территории России. Поэтому надежность и экологическую безопасность переходов обеспечить очень трудно.

К процессам, угрожающим целостности подводных переходов, относятся: оползни, пучение грунтов, мерзлота, ледовые заторы, паводки, сложные русловые процессы, регулируемый водный режим, судоходство. И это далеко не полный список. Чаще всего причинами ремонта становятся размыв грунта в русле над трубопроводом и провис трубопровода, а также нарушение действующих норм строительства и эксплуатации. В настоящее время в ремонте и реконструкции нуждается большое количество действующих подводных переходов.

Степень подверженности негативному воздействию, оказываемому природными процессами, и степень уязвимости подводных переходов является максимальной. Как известно, переходы трубопроводов через водные преграды состоят из береговых, пойменных и подводных участков, ограниченных друг от друга кранами. При сооружении подводных переходов происходит нарушение естественного хода природных процессов на всех перечисленных участках, а трубопроводы при эксплуатации испытывают воздействие специфических процессов, появление и развитие которых зачастую заранее предугадать просто невозможно.

К числу таких процессов относятся русловые процессы, имеющие сложный характер, вследствие которых берега и дно реки претерпевают существенные деформации в плане и по глубине. Характер и интенсивность данных деформаций зависят от типа рек, параметров их водных потоков, регионального расположения рек, наличия других переходов трубопроводов и гидротехнических сооружений, интенсивности судоходства.

Не менее опасными для переходов трубопроводов являются интенсивные процессы, протекающие в поймах рек и также имеющие сложный характер. Оценить интенсивность протекания данных процессов можно с помощью протяженности стариц (старых русел рек), масштабов и скорости развития

деформаций на пойменных участках, а также площади затапливаемой территории и продолжительности затопления.

К опасным береговым процессам относятся размыв берегов, оползни, карстовые и сейсмические явления, солифлюкция, протекающая на склоновых участках и др. [43].

Вышеперечисленные процессы могут привести к разрушению балластирующих устройств с последующей потерей устойчивости трубопровода и колебаниями его в водном потоке, размыву грунта над трубопроводом в реке и его всплытию, провалам грунта на склонах с последующим разрывом труб, разрушению берегоукрепительных конструкций с дальнейшим обнажением и подмывом трубопровода и т.д.

Обзор и анализ проблем, которые имеют место в процессе сооружения и эксплуатации переходов трубопроводов через водные препятствия, приведен в работах [ 32, 40, 91]. Проблема деформации русла реки и размыва грунта над трубопроводом подробно изучена в работах [71, 85]. Существуют «Рекомендации по оценке работоспособности подводных переходов газопроводов при наличии размывов дна» [51], разработаны нормы, посвященные строительству [13] и эксплуатации переходов трубопроводов через водные препятствия [52]. Сооружению подводных переходов трубопроводов посвящен СП 108-34-97 [70]. Вопросы проектирования, сооружения и эксплуатации подводных переходов газопроводов освещаются в работах [6, 7], а также в стандартах отрасли ОАО «Газпром» [75, 76]. Теме безопасности и надежности подводных трубопроводов посвящено множество работ, но все равно на подводных переходах каждый год наблюдается значительное количество размытых и всплывших участков.

Участки подводных трубопроводов размываются в первую очередь из-за процесса переформирования русла реки, характер развития которого зависит от множества случайных факторов, и потому прогнозирование его очень затруднительно. Прогнозируемая деформация берегов и дна реки приблизительно оценивается с помощью гидроморфологической теории руслового процесса, которая была разработана в Государственном гидрологическом институте.

Существуют ведомственные строительные нормы [15], в которых приводятся методики расчета деформаций берегов водоемов и русел водотоков при проектировании подводных переходов магистральных трубопроводов.

Размытый участок трубопровода со стороны водного потока испытывает воздействие силы лобового сопротивления, выталкивающей и подъемной сил, а также совершает колебания в поперечном потоку направлении [83].

Участки рек, пересекаемые многониточными трубопроводными системами, являются одними из самых сложных среди подводных переходов. Проблемы при эксплуатации таких участков в последние годы возникали на р. Оби, Каме, Волге, Иртыше и многих других.

Старые отраслевые и государственные нормативные документы, в соответствии с которыми были построены и эксплуатируются в настоящее время подводные трубопроводы, не соответствуют современному уровню технических возможностей и знаний. Данные документы в большинстве своем были предназначены для штатных условий эксплуатации и учитывали лишь некоторые возможные аварийные ситуации. Поскольку основные фонды стареют, то вероятность возникновения таких ситуаций растет. Но в основе современных принципов обеспечения безопасности лежат концептуальные положения по предотвращению возможных аварийных ситуаций, катаклизмов и катастроф, вызванных техногенными и природными факторами, и локализации их последствий [43].

Гидрологические процессы водотоков, протекающих по территории севера Западной Сибири в условиях субарктической криолитозоны, имеют уникальный характер, особенно при техногенезе. В 1993 - 2000 гг. были проведены комплексные обследования трубопроводных систем Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ), в результате которых стало ясно, что особенности взаимодействия этих систем именно с водотоками, а также с криогеоэкосистемами территории в первую очередь определяют надежность трубопроводов [53].

В работе [31] были изучены трассы трубопроводов Надым-Пур-Тазовского региона. Ситуация, которая складывается на переходах трубопроводов через средние и малые водотоки в западном и восточном коридорах Уренгойского НГКМ, была тщательно проанализирована и подвергнута техногеоэкологической диагностике. В результате авторы установили причинно-следственные цепочки, в которых опасные, неблагоприятные и потенциально опасные для состояния переходов явления и процессы описываются с момента их возникновения вплоть до момента отказа трубопровода с учетом зональных и подзональных особенностей их проявления. В [31] приведены причинно-следственные цепочки для межпромыслового коллектора газа (МПК) Уренгойского НГКМ, длина которого превышает 1000 км.

В действительности взаимодействие перехода трубопровода с природной средой, равновесное состояние которой было нарушено при строительстве, состоит не из «дискретных» подпроцессов, а представляет собой единый процесс, причины которого в большинстве случаев носят сложный комплексный характер.

Рассмотренные в [31] подводные переходы коллектора через р. Енъ-Яха являются ярким примером участков, представляющих потенциальную опасность, по типу донной и боковой эрозии.

Подводные переходы трубопроводов через реки, согласно СНиП 2.05.06-85* [62], следует обустраивать на наиболее прямолинейных участках русел. В долине же р. Енъ-Яхи подводные переходы обеих ниток коллектора были проложены через излучину реки. Как известно, русла рек, протекающих в субарктической геокриоэкологической зоне, даже в естественных условиях характеризуются своей повышенной динамикой, а в техногенных условиях берега рек в многоводные годы отступают на аномально большие расстояния. Объясняется это тем, что автодороги с глухими дамбами, расположенными в пределах речных пойм, и с мостовыми проемами, ширина которых для пропуска паводковых вод является недостаточной, создают подпор паводковых вод, вследствие чего скорость отступания берегов рек резко увеличивается.

Расходы малых и средних северных рек характеризуются небольшими величинами в меженные периоды и очень большими в периоды половодий, что, очевидно, не было учтено в процессе проектирования и сооружения этих автодорог. Автодороги, которые в данном случае играют роль полузапруд, накапливают перед собой паводковые воды, постепенно затапливающие низкие, а потом и высокие поймы. Половодья на этих участках достигают аномально больших высот. На рассматриваемом в [31] участке р. Ень-Яхи в естественных условиях уровень воды один раз в 10 лет поднимается почти на 3 м над меженным, а перед автодорогой, играющей роль полузапруды, уровень воды во время половодий порой на 0,5 - 1 м превышает свои естественные отметки. По этой причине на участках, которые располагаются сверху по региональному уклону поверхности к автодорогам, процесс техногенного переформирования происходит особенно интенсивно, дополнительно усугубляясь многочисленными нарушениями рельефа днищ, берегов и нижних пойм русел, возникшими на стадии строительства подводных переходов.

В результате наблюдений авторы [31] установили, что берега реки, со стороны которых пойма развита слабее, размываются более интенсивно. Данная закономерность действует в естественных условиях, но в процессе становления системы «инженерное сооружение - река» ее проявление становится более сильным.

Воздействие подрусловых внутриаллювиальных (внутригрунтовых) водных потоков на трубопроводы подводных переходов, особенно большого диаметра, относится к основным факторам, угрожающим надежности эксплуатации дюкеров. В условиях Уренгойского НГКМ подобные процессы протекают не только на средних реках, таких как р. Ень-Яха, но и на ручьях и малых реках (руч. Кораль-Яга-Тарка, р. Сидимютте и др.) [31].

На участках трасс газопроводов, которые подверглись заболачиванию (техногенному обводнению), всплытие трубопроводов наблюдается на протяжении многих километров. Степень обводнения песков под руслами

водотоков гораздо выше. В отношении такого песка, максимально агрессивного к трубопроводам, скорее применимо понятие «водогрунт», нежели «грунт».

Автодороги, которые сопровождают внутрипромысловые и магистральные газо- и нефтепроводы, являются главной причиной техногенного обводнения и заболачивания на осваиваемых территориях Севера. В техногенное заболачивание, которое происходит на территориях газовых и нефтяных месторождений, вносят свою лепту и промысловые автомобильные дороги. Промысловые дороги к основным автомагистралям примыкают обычно под прямым (или близким к прямому) углом. Во время таяния снегов между этими дорогами в районе их пересечения, в верхнем по региональному уклону направлении, часто происходит образование временных водоемов шириной до нескольких сотен метров и глубиной от 0,5 до 1,0 м.

Мостовые переходы железных и автомобильных дорог, находящиеся в русле, а также находящиеся в пойме дорожные насыпи, которые играют роль дамб, во время половодья значительно сдерживают сток ручьев и рек, вызывая выше по течению от мостов процессы динамичной трансформации русел на протяжении 0,5 - 1 км и более. Поэтому нецелесообразно сооружать в этой зоне переходы трубопроводов [31].

Чтобы трубопровод не терял устойчивости своего положения на проектных отметках в траншее, его балластируют или закрепляют. С данной целью применяют конструкции, с помощью которых создается дополнительная пригрузка (давление) на трубопровод, и конструкции, в которых используется пассивный отпор лежащего в основании траншеи грунта.

Конструкции первого типа включают разные виды утяжелителей, засыпку грунтом, полимерконтейнеры и изготовленные из полотнищ нетканых синтетических материалов (НСМ) устройства. Конструкции второго типа включают разные виды анкерных устройств, с помощью которых газопроводы закрепляют и в многолетнемерзлых, и в талых грунтах.

На выбор тех или иных методов закрепления, балластировки трубопровода и применяемых конструкций, производимый на стадии проектирования, влияют:

рельеф и инженерно-геологические условия местности, вид и физико-механические свойства грунтов; схемы расположения прокладываемых участков трассы трубопровода в профиле и плане с учетом присутствия и параметров вертикальных и горизонтальных кривых; уровень грунтовых вод, тип болот, мощность торфяной залежи на планируемом участке прохождения трассы трубопровода; сезон и методы производства работ [43].

Строительно-монтажные работы по закреплению и балластировке газопроводов на проектных отметках производятся в соответствии с проектами производства работ, ВСН 39-1.9-003-98 [14] и СП 107-34-96 [69].

Описание методов закрепления и балластировки трубопроводов на проектных отметках приводится в строительных нормах [14], в работах [11, 80]. Основные параметры, методы и средства закрепления и балластировки газопроводов рассчитывают согласно приложению 1 СП 107-34-96 [69].

1.2 Обзор работ, посвященных расчету напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода с учетом совместной его работы с грунтом

Хотя конструкция подземного магистрального трубопровода на первый взгляд кажется простой, но выполнить его расчет на деформативность, прочность, продольную устойчивость и против всплытия [62] - непростая задача, поскольку протяженность трубопровода велика и его окружает грунтовая среда, являющая неоднородной и имеющая переменные характеристики. НДС большинства других металлических сооружений и конструкций (ферм, колонн, арок, пространственных и простых рам) рассчитывается строгими методами строительной механики, поскольку структура или форма этих конструкций компактна и четко ориентирована. Отсутствие подобных начальных условий для трубопроводов приводит к упрощению расчетных схем, в результате чего теряется точность расчетов.

Написано множество работ, посвященных исследованию общей устойчивости трубопроводов в продольном направлении. Самой первой считается работа Э.М. Ясина, В.И. Черникина [98]. В дальнейшем исследования в этом направлении были продолжены А.Б. Айнбиндером [1], П.П. Бородавкиным'[5, 8], Л.И. Быковым [9], P.M. Зариповым [37, 89, 91], О.М. Иванцовым [33], Р.Х. Идрисовым [34], А.Г. Камерштейном [2], И.Е. Литвиным [42], Н.В. Николаевым [88], И.П. Петровым [47], Г.Н. Тимербулатовым [78], В.В. Харионовским [83, 84], М.Ш. Хигером [87] и др. Некоторые из предложенных в [98] методы расчета устойчивости были развиты в работах А.Б. Айнбиндера. В работах [2, 72, 80] собраны зависимости, которые обобщают проведенные исследования и предназначены для практического применения.

За границей исследованием проблем эксплуатации подводных трубопроводов занимались Дж.А. Астли (J.A. Astley), Л.Дж. Беллами (L.J. Bellamy), Дж.А. Гебер (J.A. Geber), У.У. Херст (W.W. Hurst) [101], Б.С. Уэбб (B.C. Webb) [108] и др.

Не зная значение предельного сопротивления грунта в каком-либо направлении, определить потерю продольной устойчивости трубопровода, лежащего под землей, в том же направлении и критическое значение продольной силы не представляется возможным. Следовательно, продольная устойчивость трубопровода определяется только после выполнения расчета грунтового основания трубопровода по предельным состояниям. Самым верным представляется одновременное решение этих двух задач, когда процесс совместного деформирования трубопровода и грунта является неразрывным и единым.

Слияние метода расчета произвольно расположенной в пространстве протяженной трубчатой металлической балки и методов расчета грунтового основания по предельным состояниям и представляет собой метод расчета подземного трубопровода. При этом степень проработки методов расчета грунтового основания и методов расчета трубопровода следует поддерживать

примерно на одинаковом уровне, поскольку эти слагаемые являются равнозначными [23, 27].

Существует множество работ, посвященных методам ремонта и расчету НДС участков газопроводов, лежащих в непроектном положении. Наиболее масштабными являются работы, выполненные под руководством В.В. Харионовского во ВНИИГАЗе [36, 50, 86], и исследования, произведенные с участием В.М. Шарыгина в филиале ВНИИГАЗ-СеверНИПИгаз, результатом которых стали работы [77, 95].

Во всем мире в разное время многими организациями нефтегазовой отрасли разрабатывались программы расчета подземных трубопроводов на ЭВМ, которые учитывали возможные конструктивные особенности и назначение трубопроводов, варианты их прокладки и т.д. За границей исследованием продольной устойчивости и разработкой программ расчета подземных трубопроводов занимались К. Ауошику (К. Awoshiku), M. Токано (M. Tokano) [99], Б.С. Джен (B.C. Jen), Дж.Д. Тофант (G.D. Tofant) [102], Дж.Е. Мулески (G.E. Muleski), Т. Ариман (T. Ariman) [103], Г. Пруфер (G. Prüfer) [104], X. Соммер (Н. Sommer) [105], Ч.Х. Трутмэн (С.Н. Trautman), Т.Д. О'Рурк (T.D. O'Rourke) [106, 107], P.E. Эллинг (R.E. Elling) [100] и др. В нашей стране также занимались разработкой подобных программ. Всестороннее и детальное развитие методы расчета НДС подземных трубопроводов, учитывающие совместную деформацию трубопровода с грунтом, получили во ВНИИСТе в 1975 - 1992 гг. Сотрудниками ВНИИСТа, Гидроспецгаза и ЮжНИИгипрогаза для расчета на ЭВМ был разработан комплекс программ [48, 49, 55 - 60], в которых были учтены все основные конструктивные схемы трубопроводов.

Когда грунтовая засыпка деформируется от нагрузки, которая передается на нее искривленным или прямолинейным трубопроводом, возникает перемещение трубы вертикально вверх [27].

Рассмотрим, каким образом сопротивление обратной засыпки зависит от подъема трубы. На рисунке 1.3 представлена зависимость сопротивления грунта засыпки перемещению трубы в вертикальном вверх направлении [27]. При 0 < q

< q пр эта зависимость в любом поперечном сечении трубопровода сечении имеет

восходящую ветвь 0-1, а при q < - нисходящую ветвь 2-3, которые

представлены кривой 1. Зависимость ц = q(w) в некоторых случаях при д = ц пр

имеет участок 1-2, угол наклона к горизонтали которого очень мал. При расчете деформирующегося совместно с грунтом подземного трубопровода требуется вся зависимость ^ = Ознакомимся с основными существующими методами

расчета сопротивления грунта перемещению трубопровода в вертикальном вверх направлении.

д, дпр - среднее сопротивление грунта засыпки перемещению трубопровода в

вертикальном вверх направлении и его предельное значение соответственно, кН/м2; w - перемещение трубопровода в вертикальном вверх направлении, м; а, /?- коэффициенты пропорциональности; ср - коэффициент разгрузки;

сУозас ~ обобщенный коэффициент нормального сопротивления грунта засыпки.

Рисунок 1.1 - Зависимость сопротивления грунта засыпки перемещению трубы в вертикальном вверх направлении

В работе [37] предельное сопротивление грунта засыпки вертикальным вверх перемещениям трубопровода [47] определяют по формуле

Чяр=Ггр-Ои\и0-л-Он1%), (1.1)

где угр - удельный вес грунта;

- наружный диаметр трубопровода с учетом изоляционного покрытия и футеровки;

А0 - расстояние от верха засыпки до оси трубопровода.

Сотрудники ВНИИСТ, проведя эксперименты с трубами наружными диаметрами DH, равными 273 и 529 мм, лежащими в супеси, получили усовершенствованный вариант формулы (1.1) [47]

Чпр = Ггр ■ А,-{К - л ■ Du l<¿) + Yzp-h,-tgW, (1.2)

где Sr - степень влажности;

ФгР ~~ угол внутреннего трения грунта;

у - угол откоса призмы обрушения, град. Авторы [47] считают, что угол откоса призмы выпирания допускается принимать равным углу внутреннего трения, т.е. у/ = сргр.

Исследования по определению зависимости q=q(w) экспериментальным путем проводились в Уфе. Обрабатывая опыты с моделями труб с наружными диаметрами DH, равными 34 - 108 мм, лежащими в сухом песке, получили формулы [9]

япр = угр ■ D] ■ (h0/DH + h¡ ■ tge/D] -л/%), (1.3)

tgO = tgyíp + 4,93 • exp(-1,7-h0IDH)\ (1.4)

где сгр - сцепление грунта.

Значения сопротивления грунта q при q < qnp в ряде работ вычисляют по

следующей формуле, согласно которой кривую 1 на участке 0-1 до пересечения с q пр заменяют прямой:

q = k0-w, (1.5)

где к0 - коэффициент постели грунта при сжатии.

Для определения величины поперечной нагрузки, действующей со стороны грунта на искривленный вертикально вверх трубопровод, П.П. Бородавкин [8] рекомендует использовать следующие зависимости:

- для грунтов, которые полностью водонасыщены ( Sr = 1)

q«p=Ym-DH-ht (1.6)

- для влажных и маловлажных грунтов (Sr < 0,8 )

qnp=ríp-D„-h-, (1.7)

гДе Увзв - удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды.

h -расстояние от верха засыпки до верхней образующей трубопровода.

В работе [98] В.И. Черникиным и Э.М. Ясиным было выдвинуто предложение определять предельное сопротивление грунта перемещениям трубы вертикально вверх равным предельному сопротивлению грунта выдергиванию из нее анкера, имеющего цилиндрическую форму с диаметром, равным диаметру рассматриваемого трубопровода, с помощью следующих зависимостей:

- при влажных глинистых засыпках

Чпр = Угр ■ К ■ tg2(45° - <р"/2> tg<p¡p +y¡p.h-DH+2-h0-c^ (1.8)

- при песчаных грунтах

Япр = Угр ■ h¡ -tg2(45o-<р" /2)-tg<píp + угр 'h-DH, (1.9)

где (р" - нормативный угол внутреннего трения грунта, определяемый по таблицам 6, 7 [98].

В этом случае перемещениями грунта, а значит, и трубы, до момента потери грунтом устойчивости рекомендуется пренебрегать [98].

Для засыпанных песком труб, имеющих малое заглубление, В.Н. Морозов [45] предлагает следующие выражения:

Чпр=Л-угр-Ои+2-сгр-Л- (1.10)

А = Л + цгр- £ ■ tg(p;p /(l ~ Мгр)~ 0,392, (1.11)

где /ггр - коэффициент Пуассона грунта;

X - относительное заглубление трубопровода

Х = (1.12)

А,

А.Б. Айнбиндер совместно с другими сотрудниками провел наиболее подробное исследование зависимости q=q(w). В результате проведенных экспериментов и обработки полученных данных были получены формулы, позволяющие определять предельное сопротивление грунта перемещениям

трубопровода в вертикальном вверх направлении при разных уровнях воды относительно оси трубы [2, 59]: - при И в < И

Я пр гр ^ и

у h + у

f гр в / взв

v о

+

+ к\

/М2ho -К)+гЛК-hj\tgOJ<ргр

+ ■

0,7 h0c

(1.13)

0 гр

cos 0,7 (Ргр

- при h < h в <h{

Ч пр гр У гр

h D

в н

rcDl

——h F,

обе

+ Уе:

+

+ к

УгрК (2h0 ~ К >g0,7^ + Гвзв (h0 - he У tgOJ(p,p +

0,7 h0c

О^гр

COS 0,7^

(1.14)

- при h0 < h в <H

Заключение диссертации по теме «Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ», Исламгалеева, Лилия Фаритовна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 На основе анализа методов расчета напряженно-деформированного состояния трубопроводов с учетом их несовершенств разработана математическая модель газопровода, устанавливающая действительные условия работы подводного перехода трубопровода с прилегающими периодически обводняемыми подземными участками.

2 Разработана методика расчета, позволяющая с помощью компьютерного моделирования определить прогиб газопровода на размытом участке, не проводя замеров пространственного положения трубопровода на трассе, с погрешностью, не превышающей 10 % от фактических значений прогибов всплывших участков газопроводов, и выполнить полное исследование его напряженно-деформированного состояния с учетом прогнозируемого увеличения длины участка размыва и обводнения грунтов.

3 Установлено, что увеличение влажности слабых неуплотненных грунтов от естественной до 100 % (состояния полного водонасыщения грунта) приводит к росту напряжений на размытом обводненном участке газопровода ( Д = 1020 мм, р0 = 5,45 МПа, / = 70 м) до 35 %. При этом прогиб трубопровода в вертикальном вверх направлении, образующийся при всплытии трубы, включает в себя не только размытый участок газопровода, но и прилегающие подземные участки, общая протяженность которых определяется прочностными характеристиками грунта и в слабых водонасыщенных грунтах достигает до 35 % от длины размытого участка.

4 Разработаны рекомендации по снижению прогибов и напряжений на всплывших участках газопроводов, а именно: послойное уплотнение грунта, позволяющее снизить значения напряжений на размытом участке до 25 % (для газопровода Д = 1020 мм, р0 = 5,45 МПа, / = 70 м), и снижение внутреннего рабочего давления в трубопроводе на период от момента обнаружения недопустимых напряжений до начала ремонтных работ. Установлено, что при расчете напряженно-деформированного состояния размытых участков трубопроводов следует учитывать воздействие прилегающих подземных участков, поскольку пренебрежение данным воздействием приводит к занижению расчетных напряжений на размытом участке до 2 раз по сравнению со случаем учета прилегающих подземных участков.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Исламгалеева, Лилия Фаритовна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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

2 Айнбиндер А. Б., Камерштейн А. Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. - М.: Недра, 1982. - 340 с.

3 Блок-схемы программ расчета на прочность линейной части магистральных трубопроводов / Айнбиндер А. Б. и др. - М.: ВНИИСТ, 1983. - 167 с.

4 Болдырев Г. Г. Устойчивость и деформируемость оснований анкерных фундаментов. - М.: Стройиздат. 1987. - 80 с.

5 Бородавкин П. П. Механика грунтов: Учебник для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 349 с.

6 Бородавкин П. П. Морские нефтегазовые сооружения: Учебник для вузов. Часть 1. Конструирование. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. - 555 с.

7 Бородавкин П. П. Морские нефтегазовые сооружения: Учебник для вузов. Часть 2. Технология строительства. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. - 408 с.

8 Бородавкин П. П. Подземные магистральные трубопроводы. - М.: ООО «Издательство «Энерджи Пресс», 2011. - 480 с.

9 Быков Л. И., Григоренко И. И. Расчетные зависимости для определения силового воздействия грунта при поперечных перемещениях трубопроводов. // Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных нефтегазопроводов и нефтебаз: Сборник научных трудов У НИ. - Уфа, 1969. -Вып. З.-С. 33-40.

10 Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности: Пер с англ. - М.: Мир, 1987. - 542 с.

11 Васильев Н. П. Балластировка и закрепление трубопроводов. - М.: Недра, 1984.- 166 с.

12 Вольмир А. С. Устойчивость деформируемых систем. - М.: Наука, 1967. -984 с.

13 ВСН 010-88. Строительство магистральных трубопроводов. Подводные переходы. - М.: Миннефтегазстрой, 1989. - 58 с.

14 ВСН 39-1.9-003-98. Конструкции и способы балластировки подземных трубопроводов. - М., 1998. - 51 с.

15 ВСН 163-83. Учет деформаций речных русел и берегов водоемов в зоне подводных переходов магистральных трубопроводов (нефтегазопроводов). - М.: Миннефтегазстрой, 1982. - 74 с.

16 Горбунов-Посадов М. И., Маликова Т. А., Соломин В. И. Расчет конструкций на упругом основании. - М.: Стройиздат, 1984. - 679 с.

17 ГОСТ 19912-2001. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. - М., 2001. - 14 с.

18 ГОСТ 20276-99. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. - М., 1999. - 49 с.

19 Григоренко П. Н., Ахметов Ф. Ш. Устойчивость трубопроводов против всплытия на периодически обводняемых участках: Учеб. пособие. - Уфа: Изд-во УНИ, 1989.-87 с.

20 Губанок И. И., Шаньгин А. М. Анализ надежности линейной части газопроводов ГП «Севергазпром» // Вопросы надежности газопроводных конструкций. - М.: ВНИИГАЗ, 1993. - С. 21 - 27.

21 Губанок И. И. Повышение надежности и безопасности объектов линейной части МГ // Газовая промышленность, 2004. - №6. - С. 20-21.

22 Дерцакян А. К., Васильев Н. П. Строительство трубопроводов на болотах и многолетнемерзлых грунтах. - М.: Недра, 1978. - 167 с.

23 Димов Л. А. О применении основных положений механики грунтов к расчету подземных трубопроводов // Газовая промышленность, 1995. - №5. - С. 33 -34.

24 Димов Л. А. Сопротивление грунта вертикальному вверх перемещению подземных трубопроводов и других мелкозаглубленных сооружений // Вопросы

надежности газопроводных конструкций: Сб. науч. тр. - М.: ВНИИГАЗ, 1993. - С. 87 - 96.

25 Димов JI. А. Основные направления совершенствования проектирования и расчета подземных газопроводов // Газовая промышленность, 1996. - №3. - С.67 -70.

26 Димов JI. А. Надежность и безопасность газопроводов в условиях болот на Севере // Газовая промышленность, 1998. - №11. - С.22 - 23.

27 Димов JI. А., Богушевская Е. М. Магистральные трубопроводы в условиях болот и обводненной местности. - М.: Издательство «Горная книга», Издательство Московского государственного горного университета, 2010. - 392 с.

28 Димов Л. А. Богушевская Е. М., Соломатина Т. М. Последствия отступлений от проекта при строительстве подземных трубопроводов // Строительство трубопроводов, 1992. - №7. - С. 31 - 33.

29 Динков В. А., Иванцов О. М. Открытое письмо в журнал «Газовая промышленность» // Газовая промышленность, 1998. - № 3. - с. 12 - 13.

30 Долгов И. А., Васьков И. А., Горчаков В. А. Надежная и безопасная эксплуатация магистральных трубопроводов // Газовая промышленность, 2006. -№12. -с. 22-27.

31 Егурцов С.А., Сулейманов P.C., Чигир В.Г. Проблемы взаимодействия переходов трубопроводных систем с водотоками Севера: теория и практика // Проблемы общей и прикладной геоэкологии Севера / Под ред. В. И. Соломатина. - М.: Издательство МГУ, 2001. - С. 264 - 285.

32 Забела К. А. Красков В. А., Москвич В. М. и др. Безопасность пересечения трубопроводами водных преград. - М.: Недра, 2001. - 194 с.

33 Иванцов О. М. Надежность магистральных трубопроводов. - М.: КИИП «Нефтегазстройинформреклама», 1991. - 174 с.

34 Идрисов Р. X. Обеспечение надежности и безопасности подводных переходов магистральных нефтепроводов / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - Уфа: ГУП "Институт проблем транспорта энергоресурсов", 2002. - 42 с.

35 Ильгамов М. А. Статические задачи гидроупругости. - Казань: Институт механики и машиностроения РАН, 1994. - 208 с.

36 Инструкция по оценке прочности и контролю участков газопроводов в слабонесущих грунтах. - М.: ВНИИГАЗ, 1986. - 97 с.

37 Инструкция по проектированию трубопроводов, укладываемых в насыпи и с малым заглублением в грунт. - М.: ОНТИ ВНИИСТ, 1967. - 25 с.

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

39 Крылов Г. В., Ott К. Ф., Смирнов В. А., Стояков В. М. Эксплуатационная надежность газопроводов // Газовая промышленность, 1999. -ЖЗ.-С.57 - 58.

40 Кукушкин Б. М., Канаев В. Я. Строительство подводных трубопроводов. -М.: Недра, 1982.- 176 с.

41 Лисин В. Н., Шарыгин В. М., Поляков Г. Н. и др. Тенденции развития и опыт эксплуатации линейной части магистральных газопроводов на Крайнем Севере // Транспорт и подземное хранение газа: Обзорная информация / ВНИИЭ Газпром, 1989. - Вып. 8. - 39 с.

42 Литвин И. Е. Обеспечение работоспособности трубопроводов, эксплуатируемых в водных средах / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. - 250 с.

43 Мазур И. И., Иванцов О. М. Безопасность трубопроводных систем. - М.: Елима, 2001. - с. 526 - 532, 625 - 666.

44 Методика гидростатического районирования территории Российской Федерации. - М.: Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 2007. - 8 с.

45 Морозов В. Н. Магистральные трубопроводы в сложных инженерно-геологических условиях. - Л.: Недра, 1982. - 123 с.

46 Мусаткина Т. А., Соколов С. М. Экспериментальное исследование взаимодействия трубопровода с торфяной засыпкой при вертикальных перемещениях // РНТС ВНИИОЭНГ. Серия Нефтепромысловое строительство. -М., 1975.-Вып. 2.-С. 15-17.

47 Петров И. П., Айнбиндер А. Б. Сопротивление грунта поперечным и продольным перемещениям труб // Вопросы прочности трубопроводов: Сб. науч. тр. ВНИИСТ, 1971.-Вып. 25.-С. 163- 179.

48 Пособие по выбору основных параметров, определяющих конструктивное решение подземных трубопроводов. Комплекс программ для ЭВМ ЕС (к СНиП 2.05.06-85 Магистральные трубопроводы) / Айнбиндер А. Б., Черний В. П., Никитин А. А. и др. - М.: ВНИИСТ, 1988. - 64 с.

49 Пособие по расчету напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода при произвольном очертании оси в горизонтальной и вертикальной плоскостях, несовмещенных углах поворота и закреплении грузами и анкерами с малой удерживающей способностью: Программа ПРУТ-88 для ЭВМ ЕС (к СНиП 2.05.06 Магистральные трубопроводы) / Айнбиндер А. Б., Черникин В. П., Олейник Л. Н. и др. - М.: ВНИИСТ, 1989. - 44 с.

50 Рекомендации по оценке несущей способности участков газопроводов в непроектном положении. - М.: ВНИИгаз, 1986. - 43 с.

51 Рекомендации по оценке работоспособности подводных переходов газопроводов при наличии размывов дна. - М.: ВНИИгаз, 1995. - 40 с.

52 Рекомендации по повышению надежности эксплуатации пойменных и русловых участков подводных переходов газопроводов Соленинское-Мессояха-Норильск. - М.: ВНИИгаз, 1987. - 47 с.

53 Ремизов В.В., Сулейманов P.C., Ланчаков Г.А., Чигир В.Г. и др. Диагностика состояния газотранспортных систем Крайнего Севера. Техногеоэкологический анализ состояния переходов трубопроводов через средние и малые водотоки. - М.: ИРЦ Газпром, 1998. - 83 с.

54 Романцов С. В., Шарыгин В. М. Конструктивно-технологические решения по восстановлению устойчивости действующих газопроводов // Газовая промышленность, 2007. - №8. - С.33 - 36.

55 Руководство по автоматизированному расчету на прочность линейной части трубопроводов: Р 499-83 / А.Б. Айнбиндер, B.C. Шевчук, А.П. Аптекарь и др. - М.: ВНИИСТ, 1984. - 206 с.

56 Руководство по расчету с применением ЭВМ подземных трубопроводов с произвольным очертанием оси в вертикальной плоскости: Р 290-77 / Айнбиндер А. Б., Дроботя А. И., Гильзин С. К., Олейник Л. Н. - М.: ВНИИСТ, 1979. - 58 с.

57 Руководство по расчету с применением ЭВМ подземных трубопроводов с произвольным очертанием оси в горизонтальной плоскости: Р 319-78 / Айнбиндер А. Б., Дроботя А. И., Гильзин С. К. и др. - М.: ВНИИСТ, 1979. - 54 с.

58 Руководство по расчету с применением ЭВМ подземных трубопроводов с произвольным очертанием оси в горизонтальной плоскости на обводненных участках: Р 371-79 / Айнбиндер А. Б., Дроботя А. И., Гильзин С. К. и др. - М.: ВНИИСТ, 1980.-44 с.

59 Руководство по расчету с применением ЭВМ подземных трубопроводов с произвольным очертанием оси в вертикальной плоскости на обводненных участках: Р 372-79 / Айнбиндер А. Б., Дроботя А. И., Гильзин С. К. и др. - М.: ВНИИСТ, 1980.-53 с.

60 Семяшкин А. А., Щур Н. М. Анализ ремонтных работ газопровода Вуктыл-Ухта // Способы строительства и материалы для нефтегазовой отрасли Севера и п-ва Ямал: Сб. науч. тр. - М.: ВНИИСТ, 1988. - С.20 - 26.

61 Смородинов М. И. Анкерные устройства в строительстве. - М.: Стройиздат, 1983.- 184 с.

62 СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы / Минстрой России. -М.: ГУПЦПП, 1997. - 52 с.

63 СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М.: Мистрой России, 1996. - 52 с.

64 СНиП Ш-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ. - М., 1997. - 44 с.

65 СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. 1. Общие правила производства работ. - М., 1997. - 54 с.

66 СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия». - М.: Госстрой СССР, 1985. - 48 с.

67 СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83*. Основания здания и сооружений». - М.: Госстрой СССР, 1983. - 52 с.

68 СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М., 2005. - 155 с.

69 СП 107-34-96. ОАО "Газпром". Балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках / Под ред. Патона Б. Е., Динкова В. А., Иванцова О.М. - М.: ОАО «Газпром», 1996. - 26 с.

70 СП 108-34-97 Сооружение подводных переходов / Под ред. Патона Б. Е., Динкова В. А., Иванцова О.М. - М.: ОАО «Газпром», 1998. - 47 с.

71 Спектор Ю. И. Бабин JI. А. Укрепление берегов в створах подводных трубопроводов. - М.: ВНИИПКтехоргнефтегазстрой, 1988. - 36 с.

72 Справочник по проектированию магистральных трубопроводов / Под ред. Дерцакяна А. К.. - Д.: Недра, 1977. - 518 с.

73 СТО 36554501-014-2008. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. - М.: ФГУП НИЦ Строительство, 2008. - 16 с.

74 СТО Газпром 2-2.1-131-2007. Инструкция по применению стальных труб на объектах ОАО «Газпром». - М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2007. - 159 с.

75 СТО Газпром 2-2.1-249-2008. Магистральные газопроводы. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2008. - 157 с.

76 СТО Газпром 2-3.5-454-2010. Правила эксплуатации магистральных газопроводов. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2010.-241 с.

77 СТП 8828-161-2001. Ремонт размытых и провисающих участков газопроводов методом подсадки. Технология ремонта, расчетное оборудование /

Илатовский Ю. В., Теплицкий Ю. А., Шарыгин В. М. - Ухта: «СеверНИПИгаз», 2001.-28 с.

78 Тимербулатов Г. Н. Оценка напряженно-деформированного состояния газопроводов при их ремонте в заболоченной местности / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Уфа: УНИ, 1989.- 19 с.

79 Тимошенко С. П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. - М.: Наука, 1966.-636 с.

80 Типовые расчеты при проектировании, строительстве и ремонте газонефтепроводов: учеб. пособие / Под ред. Быкова Л. И. - СПб.: Недра, 2011. -748 с.

81 Федосеев В. И. Избранные задачи по строительной механике. - М.: Наука, 1979.-266 с.

82 Филин А. П. Прикладная механика твердого деформированного тела. - В 2-х т. Т. 11. - М.: Наука, 1978. - 616 с.

83 Харионовский В. В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. -М.: Недра, 2000.-467 с.

84 Харионовский В. В. Повышение прочности газопроводов в сложных условиях. - Л.: Недра, 1990. - 179 с.

85 Харионовский В. В., Окопный Ю. А., Радин В. П. Исследование устойчивости подводных переходов газопроводов, имеющих размытые участки // Проблемы надежности газопроводных конструкций. - М.: ВННИгаз, 1991. - с. 94 -99.

86 Харионовский В. В., Ремизов Д. И., Попов О. Н. Анализ технического состояния газопроводов на участке Ямбург-Ныда // Газовая промышленность, 2006. - №1. - С.34 - 38.

87 Хигер М. Ш. Изгиб неограниченного трубопровода на нелинейно упругом основании // Строительство трубопроводов, 1977. - №1. - С. 25 - 26.

88 Хигер М. Ш., Николаев Н. В. Изгиб трубопровода на нелинейно упругом торфяном основании / Изв. ВУЗов. Серия «Строительство и архитектура», 1975. -№5.-С. 53-56.

89 Чигир В.Г., Егурцов С.А., Степаненко А.И. Проблемы диагностики балочных переходов газотранспортных систем в криолитозоне // Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1998. - Киев, №1. - С. 50 - 57.

90 Шаммазов А. М., Зарипов Р. М., Чичелов В. А., Коробков Г. Е. Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Том 1. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов. - М.: Интер, 2005. - 706 с.

91 Шаммазов А. М., Мугаллимов Ф. М., Нефедова Н. Ф. Подводные переходы магистральных нефтепроводов. - М.: ООО «Недрабизнесцентр», 2000. -237 с.

92 Шаммазов А. М., Чичелов В. А., Зарипов Р. М. и др. Расчет магистральных газопроводов в карстовой зоне. - Уфа: Гилем, 1999. - 215 с.

93 Шарыгин В. М. Аналитическое обоснование и практические методы восстановления устойчивости участков газопроводов в условиях болот // Наука и техника в газовой промышленности, 2005. - № 2. - С. 48 - 58.

94 Шарыгин В. М. Методы анализа состояния и обеспечения устойчивости ремонтируемых участков газопроводов. ООО «Севергазпром» // Материалы международной конференции «Газотранспортные системы: настоящее и будущее». - М.: ВНИИГАЗ, 2005 г. - С. 13.

95 Шарыгин В. М. Разработка методов повышения устойчивости северных газопроводов / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - М.: ВНИИГАЗ, 2006. - 41 с.

96 Шарыгин В. М., Максютин И. В., Тертышный А. В. Методы и результаты анализа устойчивости всплывших участков газопроводов ООО «Севергазпром» // Научные проблемы и перспективы нефтегазовой отрасли в Северо-Западном регионе России: Научно-технический сборник. Ч. 3. Транспорт газа,- Ухта: Севернипигаз, 2005. - С. 189 - 198.

97 Шарыгин В. М., Яковлев А. Я. Прокладка и балластировка газопроводов в сложных условиях. - М.: ЦентрЛитНефтегаз, 2009. - 228 с.

98 Ясин Э.М., Черникин В.И. Устойчивость подземных трубопроводов. -М.: Недра, 1968,- 119 с.

99 Awoshiku К., Tokano М. Analysis of pipelines subjected to different ground settlement // Nippon kokan Techn. Rept. 1972. N 14.

100 Elling R.E. The influence of interface friction and tensile debonding on stresses in buried cylinders // Transport Res. Ree. 1985. N 1008. P. 72 - 80.

101 Hurst W.W., Bellamy L.J., Geber J.A., Astley J.А. Анализ причин аварий на трубопроводах. - J. Hazardous Maber 26. 1991. - №2.

102 Jen B.C., Tofant G.D. Geotechnical assessment of soil stress on pipeline coatings. P. 2 // Pipe Line Ind. 1985. 63. N 5. P. 59 - 60.

103 Muleski G.E., Ariman T. A shell model for buried pipes in earthquakes // Soil Dyn and Earthquake Eng. 1985. Vol. 4. N 1.

104 Prüfer G. Anwendung der graphischer datenverarbeitung fur rohrnetzberechnung en bei den Berliner Gaswerken / GASAG. GWF. Gas/Erdgas 1985. 126. N7.

105 Sommer H. Festigkeitsnachweise für räumliche und ebene Rohrleitungssysteme mit PKR 1002 // Stadt-und-Gebaudetechn. 1985. 39. N 2.

106 Trautman C.H., O'Rourke T.D. Lateral force-displacement of buried pipe // Geotechn. Eng. J. 1985. III. N 9. P. 1077 - 1092.

107 Trautman C.H., O'Rourke Т.О. Uplift force-displacement response of buried pipe // Geotechn. Eng. J. 1985. III. N 9. P. 1061 - 1076.

108 Webb B.C. Here's an update on pipeline anchoring // Oil and Gas Journal, vol. 81. -№20, p. 79-83.