Строительство и архитектура/3. Современные технологии строительства, реконструкции и реставрации

асп. А.М.Ахмедов, к.п.н. Беспалая Е.Н.

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, Россия

Роль конструкций опор надземных трубопроводов в обеспечении надежности и безопасности линейно-протяженных сооружений

Магистральные трубопроводы прокладывают в самых различных природно- климатических условиях. По длине трубопровод может пересекать как искусственные так и естественные преграды. В связи с этим некоторые участки по длине рационально сделать подземными, а некоторые надземными. Метод прокладки выбирают на основе технико-экономических расчетов и сравнения различных вариантов.

На сегодняшний день при проектировании инженерами магистральных трубопроводов возникает целый ряд вопросов (факторов), решение которых нужно найти для нахождения правильного технического решения. Надземная конструктивная схема применяется в основном когда применение подземной схемы не рационально (см. Схема 1).

Анализ отечественного и зарубежного опыта строительства надземных переходов показал, что при правильном конструктивном решении надземная прокладка трубопроводов может снизить стоимость и сроки, увеличить надежность и облегчить условия эксплуатации трубопроводов [1].

Региональные природно-климатические и геологические условия играют очень важную роль в строительстве магистральных трубопроводов. Так например, в климатических условиях крайнего севера, где грунты скованы вечной мерзлотой, болотами, непроходимыми лесами и.т.д., а также в природоохраняемых зонах и заповедниках, требуется проведение огромного комплекса подготовительных работ, устройство подъездных дорог для доставки строительных материалов, труб и машин. Поэтому возведение надземных трубопроводов в подобных местах является наиболее обоснованной и экономически обоснованной, так как сокращаются объемы земляных работ, сохраняется экологическая обстановка и повышается надежность систем [2].

Надземные трубопроводы необходимо при проектировании рассчитывать на сейсмические воздействия по [3], а также на прочность, продольную устойчивость и выносливость (колебания в ветровом потоке) по [4].

В строительстве магистральных трубопроводов применяют надземные опоры различного вида: свайные, массивные отдельно стоящие железобетонные, опоры из стоек, рамного типа, опоры-плиты, подвесные, грунтовые [5].

Схема 1. Факторы влияющие на прокладку магистральных трубопроводов.

Особую актуальность в данный момент приобретает устройство надземных опор которые обладают такими показателями как надежность и жизнеспособность. Анализ отказов единой системы нефтегазоснабжения показывает, что аварии происходят из-за наружной коррозии, механических повреждений, повреждений надземных опор магистральных трубопроводов. (Рис.1,2 [6])

Рис. 1 Повреждение опоры [6] Рис. 2 Провисание трубопровода [6]

В результате выхода из строя опор, происходит увеличение пролетов, в следствие чего, участок трубопровода испытывает чрезмерный прогиб, что вызывает нежелательное перераспределение усилий, увеличивающее нагрузку на близлежащие соседние опоры. В целом на данном участке трубопровода возникает аварийная ситуация, которую необходимо в срочном порядке исправлять. Ведь уменьшается надежность эксплуатации данного участка трубопровода. Логично то, что та нагрузка которая воспринималась до аварийного состояния в равной мере всеми опорами в один миг становится увеличиваться за счет того, что какие-то опоры выводятся из строя. Опоры воспринимающие нагрузку от «выведенных» опор тоже переходят в более нагруженное состояние, может быть и не предусмотренное по проекту. В итоге возникает вопрос о том что, не возникнет ли еще большего усугубления состояния участка трубопровода, и не произойдет ли авария на этом участке до того, как начнут нефтегазовые компании что либо предпринимать.

Поэтому необходимо организовать проведение более частого мониторинга за состоянием надземных трубопроводов, особое внимание необходимо проявить к возникающим неравномерным просадкам надземных опор, что также может сказаться на напряженно-деформированном состоянии участка магистрального трубопровода.

Литература:

1. Петров И.П., Спиридонов В.В. Надземная прокладка трубопроводов. – М.:

Недра, 1973. – 472 с.

2.Абовский, Н.П. Строительство в северных нефтегазоносных районах

красноярского края. КрасГАСА, Красноярск 2005 – 228 с.

3. СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах: - М., 2000.

4. СНиП 2.05.06 – 85* Магистральные трубопроводы:– М., 1997. – 59 с.

5. Бородавкин П. П., Бередин В. Л. Сооружение магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1987. С. 62-64.

6. Лалин В. В., Яваров А. В. Современные технологии расчета магистральных трубопроводов // Инженерно-строительный журнал. 2010. №3. С. 43-47.

Ахмедов Асвар Микдадович – аспирант, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

Беспалая Елена Николаевна – к.п.н., доцент кафедры высшей математики, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет