АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ БАЛЛАСТИРОВКИ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА НА ЗАБОЛОЧЕННОЙ МЕСТНОСТИ

ANALYSIS OF THE USE OF BALLASTING OF A MAIN PIPELINE AT A WATERED AREA

Elvira Naumetova

student, Department of Hydrocarbon Resources Transport, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Vitaliy Borovikov

student, Department of Hydrocarbon Resources Transport, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрено применение балластировки магистрального трубопровода в болотах Западной Сибири.

ABSTRACT

This work contain the use of ballasting of the main pipeline in the marshes of Western Siberia.

Ключевые слова: балластировка, магистральный трубопровод, болото, проектирование.

Keywords: ballasting, trunk pipeline, swamp, design.

Проектировщики и строители различных линейных сооружений с началом эпохи освоения Западной Сибири столкнулись с условиями, утяжеляющими строительство – болотистая местность, которая занимает около 70%. В этом районе болота образуются при застое и плохих условиях стока поверхностных вод. Болота многообразны по своим физико-механическим свойствам, которые изменяются как со временем, так и по отдельным участкам одного и того же болота. Это обстоятельство с давних пор требовало чёткой классификации болот, особенно при инженерных работах, когда торфяные грунты проектируются как основания сооружений.

Болотом (торфянником) со строительной точки зрения называется избыточно увлажнённый участок земной поверхности, покрытый слоем торфа мощностью 0,5 м и более. Болота с мощностью торфяной залежи менее 0,5 м относятся к заболоченным землям.

Болота по характеру передвижения по ним строительной техники делятся на следующие типы:

I – болота, целиком заполненные торфом, на которых допускаются работ и неоднократное передвижение болотной техники с удельным давлением 0,02 -0,03 Мпа (0,2 – 0,3 кгс/см2) или работа обычной техники с помощью щитов и дорог, снижающих удельное давление на поверхность залежи до 0,02 Мпа (0,2 кгс/см2);

II – болота, целиком заполненные торфом, на них допускаются работа и передвижение строительной техники только по щитам, сланям или дорогам, снижающим удельное давление на поверхность залежи до 0,01 Мпа (0,1 кгс/см2);

III — болота, заполненные растекающимся торфом и водой с плавающей торфяной коркой. Здесь допускаются работа только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств. На болотах и заболоченных участках должна, как правило, предусматриваться подземная прокладка трубопроводов и, как исключение, при соответствующем обосновании – укладка трубопровода по поверхности болота в теле насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка). При соответствующем обосновании в случае подземной прокладки трубопроводов через болота II и I типов длиной свыше 500 м допускается предусматривать прокладку резервной нитки. Подземная прокладка трубопроводов в зависимости от времени года, методов производства работ, степени обводненности, несущей способности грунта и оснащенности строительного участка оборудованием осуществляется следующими способами:

- укладкой с бермы траншеи или лежневой дороги (как в нормальных условиях);

- в специально создаваемую в пределах болота насыпь;

- сплавом;

- протаскиванием по дну траншеи (аналог строительства подводных переходов).

Проектировщиков и строителей интересует вопрос: как осуществить строительство и будет ли возведённое сооружение отвечать всем техническим требованиям нормальной эксплуатации. Поэтому при изыскании. Проектировании и эксплуатации нужно чётко знать давление сооружения на основание, пределы возможных безаварийных деформаций сооружений и способность торфяного основания к восприятию времеенных или постоянных нагрузок.

Балластировка и закрепление трубопроводов на проектных отметках необходимы для надежной и бесперебойной подачи транспортируемого продукта по трубопроводу. Состояние трубопровода (по высотным отметкам), зафиксированное в рабочих чертежах, должно быть сохранено и в период его эксплуатации. Такое положение трубопроводов, называемое проектным, соответствует существующим методам расчета трубопроводов на прочность и устойчивость. Эти методы основаны на том уровне знании о взаимодействии трубопроводов с грунтами, который имеется в настоящее время.

Магистральные трубопроводы закрепляют на проектных отметках путем утяжеления (железобетонными грузами, бетонированием, грунтом) или с помощью анкерных уотройств (винтовых, раскрывающихся).

Закрепление трубопроводов предназначено:

• против всплытия;
• для изгиба трубопровода по заданной кривой дна траншеи;
• для предотвращения подъиема трубопровода на криволинейных участках в вертикальной плоокости под воздействием внутреннего давления и изменения температуры.

По данным АО «Транснефть Западная Сибирь», предприятие эксплуатирует более 3 479 км магистральных нефтепроводов (в однониточном исчислении): Усть-Балык – Омск, Омск – Иркутск, Анжеро-Судженск – Красноярск, Красноярск – Иркутск, Омск – Павлодар, «ТОН-2» (до границы с Республикой Казахстан). Протяженность эксплуатируемых магистральных нефтепродуктопроводов – 1106,47 км в однониточном исчислении: Омск – Сокур, Сокур – Плотниково, Уфа – Омск. Также АО «Транснефть – Западная Сибирь» обслуживает 90,3 км подводных переходов через болота и водные преграды, в том числе через судоходные реки Иртыш, Обь,Енисей.

 

Рисунок 1. Карта Прокладки магистральных трубопроводов в Западной Сибири

Как показывает практика, количество отказов и повреждений линейной части подземных нефтепроводов постоянно возрастает по причине неоднородности грунта и его проседания, всплытия трубопроводов на отдельных участках при таянии грунта в весенний период, эрозионной активности почвы, температурных перепадов ( от 40 до – 50 С), коррозионности перекачиваемой среды.

Участки нефте- и нефтепродуктопроводов, проложенные на подводных переходах или проходящие по заболоченной (обводненной) местности, необходимо промывать только при условиях, исключающих всплытие трубопровода. Это вызвано тем, что указанные участки в отличие от газопроводов не имеют предварительной балластировки и при промывке не исключается попадание воздуха в полость трубопровода.

Список литературы:

1. Магистральные трубопроводы. Свод правил. - М.: РГ-Пресс, 2014. - 114 c.
2. Марон, В. И. Гидравлика двухфазных потоков в трубопроводах / В.И. Марон. - М.: Лань, 2012. - 256 c.
3. Мурзаханов, Г.Х. Диагностика технического состояния и оценка остаточного ресурса магистральных трубопроводов / Г.Х. Мурзаханов, А.И. Владимиров. - М.: Национальный институт нефти и газа, 2005. - 430 c.
4. Арабский, А.К. Инженерно-геологические изыскания и надежность закрепления трубопроводов / А.К. Арабский // Строительство предприятий нефтяной и газовой промышленности. Экспресс - информация. Сер. – Линейное трубопроводное строительство. – М.: ВНИИСТ, 1987. Вып. 6. – С. 10-14.
5. Бабин, Л.А. Расчеты устойчивости газопровода на болотах при различных способах балластировки / Л.А. Бабин, Л.И. Быков, В.Я. Волохов // Методические указания к практическому занятию № 7 по курсу «Сооружение магистральных трубопроводов». – Уфа, 1982. – 22 с.