Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Исследование и разработка технологии строительства и ремонта подводных переходов с использованием легких заполнителей

Диссертация: Исследование и разработка технологии строительства и ремонта подводных переходов с использованием легких заполнителей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Подводные трубопроводы, как правило, выполняются однотрубные. Опыт их эксплуатации показал, что однотрубные конструкции не всегда обеспечивают достаточную эксплуатационную надежность нефтепроводов 43]. Особенно это характерно для трубопроводов, по которым перекачиваются коррозионно-агрессивные, сильно подогретые или сильно охлажденные продукты. Поэтому одним из эффективных способов поддержания… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Методы строительства и ремонта подводных переходов. Анализ способов прокладки и конструкций трубопроводов
  • Общие положения
    • 1. 1. Строительство подводного перехода методом протаскивания
    • 1. 2. Укладка подводных трубопроводов свободным погружением в под-водн)Л траншею
    • 1. 3. Укладка трубопровода с опор, оборудованных подъемными устройствами
    • 1. 4. Метод ремонта через препятствия с использованием конструкции «труба в трубе
    • 1. 5. Анализ способов прокладки подводного перехода наклонно-направленным бурением
    • 1. 6. Анализ двухтрубных конструкций трубопроводов
    • 1. 7. Технико-экономическая оценка строительства подводного перехода из двухтрубной конструкции в наклонно-направленной скважине
    • 1. 8. Постановка задач исследований
  • Выводы по главе 1
  • 2. Разработка методики монтажа двухтрубной конструкции подводного перехода
    • 2. 1. Технология прокладки наружной трубы подводного перехода
    • 2. 2. Разработка технологии монтажа рабочего трубопровода
  • Выводы по главе 2
  • 3. Разработка технологии заполнения межтрубного пространства пенополиуретаном
    • 3. 1. Анализ и выбор материала для заполнения межтрубного пространства
    • 3. 2. Входной контроль материала для заполнения межтрубного пространства «труба в трубе
    • 3. 3. Разработка методики заполнения межтрубного пространства трубопровода конструкции «труба в трубе» в наклонно-направленной скважине
    • 3. 4. Разработка методики расчета по заполнению межтрубного пространства ППУ
    • 3. 5. Подбор и расстановка оборудования для заполнения межтрубного пространства пенополиуретаном
  • Выводы по главе 3
  • 4. Экспериментальные исследования адгезионных свойств пенопо-лиурена
    • 4. 1. Описание экспериментальной установки для проведения испытаний
    • 4. 2. Разработка методики измерения и проведения экспериментальных исследований
    • 4. 3. Разработка технологии изготовления моделей
    • 4. 4. Определение жесткостных характеристик трубопровода «труба в трубе» с жестким заполнителем
  • Выводы по главе 4
  • 5. Разработка методики расчета напряженно-деформированного состояния трубопровода типа «труба в трубе» при действии внутреннего давления
    • 5. 1. Анализ прочностных и деформационных свойств пенополиуретана
    • 5. 2. Определение механических характеристик ППУ при растяжении и сжатии
    • 5. 3. Разработка методики проведения испытаний ППУ на растяжение и сжатие
    • 5. 4. Папряженно-деформированное состояние ППУ при действии внутреннего давления
  • Выводы по главе 5
  • ОБЩИЕ ЫВОДЫ

Исследование и разработка технологии строительства и ремонта подводных переходов с использованием легких заполнителей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Подводные переходы (ПП) являются сложными гидротехническими сооружениями, поэтому их строительство, как правило, осуществляется по специальным проектам, а затраты на ремонт, примерно, в 1,5 раза больше строительства нового перехода. В связи с этим к надежности, прочности, долговечности подводных переходов предъявляются повышенные требования.

В соответствии с известными методами сооружения подводных переходов трубопроводы относительно естественной поверхности дна водоемов укладывают:

• ниже дна (заглубленный трубопровод);

• на дне (незаглубленный трубопровод);

• выше дна (наружный трубопровод);

Все эти способы прокладки имеют свои недостатки, снижающие темпы строительства подводных переходов.

Однако в последние годы находит применение новый способ строительства переходов через водные преграды — бестраншейная прокладка трубопроводов. Технология строительства способом наклонно — направленного бурения (ННБ) позволяет исключить влияние сезонности, уменьшить земляные и балластировочные работы, снизить влияние воздействий при строительстве на водную среду [33, 48, 61, 106 ].

Подводные трубопроводы, как правило, выполняются однотрубные. Опыт их эксплуатации показал, что однотрубные конструкции не всегда обеспечивают достаточную эксплуатационную надежность нефтепроводов 43]. Особенно это характерно для трубопроводов, по которым перекачиваются коррозионно-агрессивные, сильно подогретые или сильно охлажденные продукты. Поэтому одним из эффективных способов поддержания надежности подводных переходов нефтепроводов в современных условиях является 5 прокладка методом «труба в трубе» с межтрубным пространством, заполненным ингибитором, позволяющим сохранить первоначальную температуру продукта.

С учетом двух обстоятельств, т. е.

введение

технологии бестраншейной прокладки и новой конструкционной схемы «труба в трубе» была поставлена цель диссертационной работы — научно обосновать и разработать технологию строительства подводных трубопроводов «труба в трубе» с межтрубным пространством, заполняемым пенополиуретаном (ППУ) в горизонтальной скважине.

Научная новизна разработки состоит в следующем:

— теоретически обоснована принципиально новая конструктивно-технологическая схема прокладки подводных переходов;

— найден оптимальный вариант заполнителя межтрубного пространства, позволяющий надежно защитить рабочую трубу от коррозии и тепловых потерь;

— разработан и предложен расчет соотношения и количества компонентов заполнителя межтрубного пространства;

— выполнен расчет напряженно-деформированного состояния подводного трубопровода, проложенного по новой конструктивно-технологической схеме.

Выводы:

1 .Теоретические исследования показали, что со стороны вутренней трубы, которая находится под давлением, ППУ испытывать нагрузок не будет не будет.

2.Вследствие того, что ППУ находиться под давлением, то и напряжения вдоль радиуса передавться к наружной трубе не будут, чтобы разгрузить внутреннюю трубу. Отсюда следует, что гипотиза трехслойной трубы, для трубопровода конструкции «труба в трубе», межтрубное пространство которого заполнено ППУ не верна.

1. Экспериментально установлены механические характеристики ППУ: разрушающее напряжение при растяжении, удлинение при максимальной нагрузке, условный предел текучести. Определены для ППУ модуль упругости и коэффициент Пуассона.

2. Разработана методика расчета объема ППУ для заполнения межтрубного пространства трубопровода «груба в трубе» .

3. Экспериментально установлена величина адгезии ППУ к металлу трубопровода «труба в трубе» .

4. Разработана методика технологии строительства подводных трубопроводов «труба в 1рубе» в горизонтально-направленной скважине с меж-трубиым пространством заполненным ППУ.

5. Разработана конструкция центрирующей тележки — хомута.

6. Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния ППУ в трубопроводе конструкции «труба в трубе», находящегося под внутренним давлением, показали, что ППУ в межтрубном пространстве не перераспределяет нагрузки между внутренней и наружной трубами.

7. На основе технико-экономического анализа установлено, что трубопровод «труба в трубе» в наклонно-направленной скважине с межтрубным пространством, заполненным ППУ, надежнее и экономически эффективнее существующих конструкций подводных переходов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Авдеев Б. АА Техника определения механических свойств материалов. — М.: Машиностроение, 1965.- 487 с.
  2. Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1986.- 280 с.
  3. А.И. Кольцевые напряжения в подводном трубопроводе типа «труба в трубе». // Строительство трубопроводов, 1986.- № 6.- с. 14, 15.
  4. С.А. Теория анизотропных оболочек. М: Физматгиз, 1961.- 384 с.
  5. А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость.: Справ, пособие. -М.- Недра. 1991.-286с.
  6. А.Б., Камерштейн А. Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость : Справочное пособие. М: Недра, 1982. -344с.
  7. A.C. № 1 276 769 СССР Способ бестраншейной прокладки трубопровода. Бюл., 1986.-№ 46.8. .A.C. 777 319 (СССР). А. П. Клименко, СИ. Красноокий и Э. Л4.Дыскин. Трубопровод для транспортировки газов и жидкостей. Опубл. в Б.И.-1980.-№ 41.
  8. A.C. 624 048 СССР А. Я. Ермолин, И. Я. Захаров, Э. А. Макаров и др. Трубопровод. Опубл. в Б.И., 1978.- № 34.
  9. Г. А. Пенополиуретаны и их применение на летательных аппаратах. М.: Машиностроение, 1970.-232 с.
  10. Бурение наклонных и горизонтальных с{<�важин // Под ред. А.Т. Калинина- М.: Недра, 1997.-648с.
  11. П.П. Подземные магистральные трубопроводы (проектирование и строительство). М.: Недра, 1982.- 384 с. 13.. Бородавкин П. П., Березин В. Л., Шадрин О. Б. Подводные трубопроводы. -M.: Недра, 1979.- 415 с.
  12. П.П., Борцов А. К. Конструкция морского трубопровода повышенной надежности. Тез.докл. IY конференции.- (25−28 октября 1983 г.).-Владивосток: 1983.- С. 37,38
  13. П.П., Борцов А. К. Подводный переход газопровода «труба в трубе». // Газовая промышленность, 1982. -№ 10.- с. 23, 24
  14. П.П., Ким Б.И. Охрана окружающей среды при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1981.-160 с.
  15. Г. А. Пенополиуретаны в машиностроении и строительстве -М.: Машиностроение, 1978.- 181 с.
  16. А.К. Расчет напряжений в трубопроводе типа «труба в трубе». В сб.: Труды МИНХ и ГП. — M .: 1981.- Вып. 155.- с. 48−52.
  17. Бестраншейная прокладка трубопроводов на значительные расстояния. // Трубопроводный транспорт нефти., 1994.- № 3.- с. 49−52.
  18. Г. А., Прозоров А. П. Пенополиуретаны в теплоизоляционной и антикоррозионной технике. В кн.: Исследования по защите от коррозии в химической промышленности. -М.: НИИТЭХИМ. 1976.- с. 60−67.
  19. В.И., Белецкий Б. Ф., Габелая Б. Ф. и др. Технологическое проектирование строительства магистральных трубопроводов: Справочник / под ред. В. И. Бармина. М.: Недра, 1992.-288с.
  20. А. Л. Не копать, а раскапывать. // Трубопроводы и экология, 1998.-Ко1.-с.18−19.
  21. Г. Д. Проектирование режима бурения. • М.: Недра, 1988.-200с.
  22. И.А., Шорр Б.Ф.,. Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей маппш. Справочник. М.: 1993.- 630 с.
  23. А.И., Аветисов А. Г. Справочник инженера по бурению. В 4-X кн. М.: Недра, 1993. — 319с.
  24. B.C., Андреев В. И. и др. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. М.: 1995.- 566 с.
  25. Ю.С. и др. Допустимые отклонения стволов скважин от проекта. -М.: Гостоптехиздат, 1963. 156с.
  26. Вспененные пластические массы. Каталог. М.: НИИТЭХИМ. 1975. -28 с.
  27. Гибадуллин H.3., Юмашев Р. Х. и др. Строительство переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия методом направленного бурения //Трубопроводный транспорт нефти.- 1999.- № 9.
  28. Дарков А.В.,.П1пиро Г. С Сопротивление материалов. М.: Высшая школа. 1967. — 733 с.
  29. А. Г., Тараканов О. Г. Структура и свойства пенопластов. -М.- Химия, 1983.-171C.
  30. А.Я., Левин СИ. Сооружение подводных переходов диаметром 1420 мм на системе газопроводов Западная Сибирь Центр.// Ж. Строительство трубопроводов, 1983.-№ 1.-С. 16−18.
  31. Жук А. Получение конструкционных полиуретанов методом напыления. Сб. докл. II междунар. науч. технич. конференции СЭВ по проблеме
  32. Разработка мер защиты металлов от коррозии". -Прага: 1975.- т. 2.- С. 703.
  33. Н.В. Оптимизация геодезической и гидрометрической структуры производства метода направленного бурения при строительстве трубопроводных переходов через водные преграды. // Нефть и Газ Сибири. ОПГ. -Тюмень: -2000, -№ 3.- С. 2.
  34. Н.В. Напряженно-деформированное состояние трехслойного трубопровода, уложенного подземно по схеме «труба в трубе» с пенополиуретаном в межтрубном пространстве. // Известия вузов. Нефть и Газ. Тю-мень:-2001, № 3.- С .33−37.
  35. .И. Долговечность магистральных и технологических трубопроводов: Теория, методы расчета, проектирование. М.: Недра, 1991.-475с.
  36. Л.С., Кишьян A.A., Романиков Ю. В. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.- Атомиздат, 1978. -232 с.
  37. И.Я., Овчинников И.С и др. Применение конструкции «труба в трубе» при ремонте подводных переходов магистральных нефтепроводов. // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1981.- № 4.- С. 149 152.
  38. В.И., Березин Л. В. Сравнительная оценка надежности различных конструктивных решений подводных переходов.// Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1980.- № 66, — с. 14−16.
  39. В.А., Жецкая Н. В. Технологические особенности заполнения межтрубного пространства трубопроводов конструкции «труба в трубе» пенополиуретаном.// Нефть и Газ Сибири. ОПТ. Тюмень: 2000, Ш4.- С.З.
  40. А.В., Кононович Н. Э. и др. Сооружение переходов магистральных трубопроводов под препятствиями методом направленного бурения с использованием электробурового оборудования. // Строительство трубопроводов. 1995.-№ 5,-с. 24−25.
  41. Исследования по теории пластин и оболочек.// под. ред.К.З. Галимо-ва. Казанский университет. 1975.-Вып. Х1,-с. 389.
  42. Использование метода наклонно-направленного бурения на объектах ОАО «Верхневолжские» и его развитие в АК Транснефть".// Трубопроводный транспорт нефти.-1998. № 2.
  43. Т.И., Кан А.Г. К исследованию напряженного состояния в трехслойных оболочках вращения. Изв. Вузов. Нефть и газ. 1981.- № 4.- С.
  44. М.А., Левин СИ. Строительство подводных трубопроводов типа «труба в трубе». М.: ВНИИОЭНГ, 1983.- 34 с.
  45. Н.В.Колкунов. Основы расчета упругих оболочек М.: Высшая пжо-ла, 1972.- 389 с.
  46. В.Я., Степанов В. М., Лаврентьев А. Е. Внедрение метода горизонтально-направленного бурения переходов трубопроводов в России и СНГ // Строительство трубопроводов. Хлб, 1996, с. 10−12.
  47. Л.З. Прогнозирование показателей надежности нефтепроводов. М.: ВНИИОЭНГ, 1987. — 56с.
  48. Е.М., Никишков Г. П. Метод конечных элементов в механике разрушения. -М.: Наука, 1980.-254с.
  49. А.Г. О механическом подобии твердых деформируемых тел. Ереван- Изд. АН Арм. ССР, 1965.-218 с.
  50. Новая система горизонтального бурения // Трубопроводный транспорт-1997.-№ 7.
  51. Новые способы получения газонаполненных полимеров и области их применения в народном хозяйстве. Тез. докл. на Всесоюз. науч. технич. совещании по пенопластам. Владимир: 1974.- 144 с.
  52. Новая система горизонтального бурения. //Трубопроводный транс-порт-1997.-№ 7.
  53. Оборудование для бурения скважин //Трубопроводный транспорт.-1999. № 2.
  54. Г. Ф., Житинкина А. К., Александров Ю. Ф. Применение эластичных интегральных пенополиуретанов. // Пластические массы.- 1974. № 2.-С.31−33.
  55. Применение горизонтального бурения Великобритания.// Трубопроводный транспорт. -1999. № 11
  56. Писаренко Г. С, Яковлев А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов. К: Наукова думка, 1975.-704 с.
  57. Пластические массы//1974, № 10,с.74.
  58. Пресс информация. Байер. Окт. 1976, № 16 10 — 305.
  59. Прокладка подводного трубопровода.//Трубопроводный транспорт.-1997. № 7.
  60. Полимерные строительные материалы. Сб. трудов ВНИИНСМ. 1973.-ВЫП .35.- С. 31−33, 68−73.
  61. Пат. 2 031 200 Россия. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом статического продавливания.// Трубопроводный транспорт.- 1996. № 5.
  62. Пат.5 452 995 Способ горизонтального бурения. США // Трубопроводный транспорт .-1997. № 11.
  63. Пат.5 515 931 США. Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин // Трубопроводный транспорт.-1998. № 11.
  64. Пат. 5 515 931. США Способ бурения наклонных и горизонтальныхскважин. // Трубопроводный транспорт.- 1999. № 11.71. .Пат. 3 807 458 (США). Pipe Coatings / bonis G. Royston/
  65. Пат. 4 233 816 (США). Cryogenic fluid transfer line / Henslly Steve L.
  66. Пат. 2 904 141 (ФРГ). Rohrleitung zum Transport von hiebem medium / Jacobsen Fair Dieter.
  67. Пат. 2 849 521 (ФРГ). Leit ungsrohr zum Transport von flussigen oder gasformigen. Medien / Vogelsang Herbert.
  68. .Р. и др. Бурение специальных скважин в мерзлых горных породах. -М.: Недра, 1993. -315с.
  69. Рекомендации по расчету трубопроводов из многослойных труб на динамические нагрузки Р451−82. М.: ВНИИСТ, 1982, — с.47
  70. Руководство по технологии строительства подводных трубопроводов типа «труба в трубе» для переходов аммиакопровода Тольятти Григорьевский лиман Р. 282 — 77. — М.: ВНИИСТ, 1977.-56 с.
  71. Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971.- 192 с.
  72. А.П. Новая технология бестраншейной прокладки трубопроводов. // Транспорт и подготовка нефти. -1996 .-№ 3.
  73. A.A., Лерман М. Г., Мансуров A.C. Справочник монтажника магистральных газопроводов. К.: Буд1вельник, 1978.-280 с.
  74. С.Г. Термопластичные конструкционные пенопласты. /Пер. с болг. А.Ш. Койбагорова- под ред. В. А. Брагинского. Л.: Химия Ленинград, отделение, 1979.-129с.
  75. А.Е. Сопротивление материалов, теории упрзтости и пластичности. М.: АСВ, 1998.-240с.
  76. А.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1977.-440 с.
  77. .П., Суханов В. А. и др. Испытание новой конструкции подводных переходов аммиакопровода. // Строительство трубопроводов.1981 .-№ 7.-с. 11, 12.
  78. В.М., Грушко И. М. Основы научных исследований. Харьков: Вища школа, 1977, 200 с. 69. Сиденко В. М., Грушко И. М. Основы научных исследований. — Харьков: Вища школа, 1977.- 200 с.
  79. .Ф. Наклонное бурение как метод пересечения рек нефтепроводами. // Новые технологии и технические средства. Государственный гидрологический институт.
  80. Совершенствование технологии строительства скважин в Западной Сибири: Сб. науч. трудов.- Тюмень: СибНИИНП, 1985.
  81. Строительство подводных трубопроводов. Великобритания. // Трубопроводный транспорт.- 1999. № 11
  82. A.B., Ширходжаева Г. Р., Петров А. И. Синтез сополимера на основе ацетонформальдегидных и эпоксидных олигомеров // Пластические массы.-1995. № 3,-с.11−12.
  83. Способ и оборудование для прокладки подводных трубопроводов. Германия. // Трубопроводный транспорт. -1999. № 12
  84. Свойства и применение вспененных масс. Труды Владимир: ВИИ-ИСС, 1974. -С. 55−95.
  85. Справочное руководство по цементировочному оборудованию. М.: 1979.
  86. СНиП 2.05.06−85. Магистральные трубопроводы. М. Госстрой СССР, 1985.
  87. СНиП 111−42−80. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ М.: Стройиздат, 1981.
  88. СНиП 11−45−75. Нормы проектирования. Магистральные трубопроводы. М.: Стройиздат, 1975- 62 с.
  89. СНиП 313.ТС.002−0. Типовые решения прокладки трубопроводов в ПНУ изоляции. М: ВНИНИЭНЕРГОПРОМ, 1995.
  90. П.Л. Укладка подводных трубопроводов способом свободного погружения. Д.: Педра, 1965.-85с.бодного погружения. Л.: Недра, 1965.-85с.
  91. Трубопровод «труба в трубе» для транспортирования высокосернистой нефти через густонаселенный район. // Трубопроводный транспорт нефти.- 1993.-№ 3.-С. 46−48.
  92. Труба в трубе. Великобритания. //Трубопроводный транспорт.-1999.11.
  93. Тензометрия в машиностроении. Справочное руководство под ред. P.A. Макарова. М.: Машиностроение, 1975. — 288 с.
  94. Уйк Г. К. Тензометрирование аппаратов высокого давления. Л.: Машиностроение, 1974. 191 с.
  95. В.Г., Березин В. Л., Телегин Л. Г. и др. Строительство магистральных трубопроводов: Справочник. -М.: Недра, 1991.-475с.
  96. В.Г., Иванцов О. М., Кривошеий Б. Л. Сооружение системы газопроводов Западная Сибирь центр страны.- М.: Недра, 1986. -250с.
  97. В.А., Петров А. И. Пенопласты на основе вспениваемых аце-тонформальдегидных смесей// Пластические массы.-1995.- № 1.-С.5−6.
  98. Д.Л. Использование горизонтального бурения при сооружении перехода через водную преграду. // Транспорт и хранение нефти и нефтепроводов.- 1978. -№ 17.
  99. Е.В., Хвастунов А. П. Российская технология наклонно-направленного бурения. // Трубопроводный транспорт.- 1998.- № 9.
  100. X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. — 48 с.
  101. Яворский Б. М, Детмаф A.A. Справочник по физике М.: Наука, 1968. -914 с.
  102. Brown Robert J. Innovation used in pipeline installation under Artie ice/ Oil and qas Journal. 1978, v 76, > 47, p. 93−94,96,101, 104.
  103. Hale Dean. Jnsulated underwater line laid for PARCO in Yava sea. Pipeline and qas Journal, 1974, v.201, p. 41−43, 47.
  104. Hyber Peter. Duker konstrurtion und verle qunq in Danemark. — Fern118warme Jnt, 1980, v. 9,' 5, s. 373 376.
  105. Mousselly A.H. Method helps, analyze pipelines with thicr concrete coatinq. Oil and Jas Journal, 1978, arp. 10, v. 76, A 15, p. 56−58.
  106. Oliver Klinqer, Jr. First pre stressed cryoqenic offliore pipeline is constructed in Maine Pipeline Construction, 1967, v. 22, a 3, p. 10−22.
  107. Struber Walter. Verlequnq des Femwarme Leine — dukers in Hannover. — bbr — Brunnenban, Ban, Wasserwerken, Rohrleitunqsban, 1981, v. 32, * 4, s. 149 152.
  108. Hndersea pepeline acrtic epic. Oilweek, 1978, v. 29,' 21, p. 26−28.
  109. Land and Marine ins tails Rio Apure crossinq in Venezuela // Pipeline. -1988, Ylll-Vol. 59, «5.-P. 5.
  110. Van Delinder L.S., Hilado C.J. Corrosion Protection for Metals in Contact with Riqid Polyurethane Foam. «Journal jf Cellular Plastics». 1975. 11, № 12, p. 25−35.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?