Вавилов В.В., Бурба О.В.

Управление проектно-изыскательских работ ОАО "Газпром", Россия

Управления подготовки производства ООО "Газпром центрремонт", Россия

Мониторинг подготовительных работ при закреплении магистральных газопроводов на проектных отметках

в обводненной местности

Прогресс в области современных технологий строительного производства, а также объективная необходимость, обусловленная целым рядом техногенных причин, определяют актуальность решения комплекса научно-методологических и инженерно-технических задач, ориентированных: на обеспечение эксплуатационной надежности магистральных газопроводов (МГ); на развитие и создание конкурентоспособных строительных технологий, обеспечивающих интенсификацию процессов производства строительно-монтажных работ при одновременном снижении трудовых и материально-технических ресурсов, а также неблагоприятных воздействий на окружающую среду. Обеспечение надежного и безопасного функционирования системы МГ обуславливает разработку принципиально новых технологических решений и комплекса мероприятий по капитальному ремонту, в том числе и при организации мониторинга ремонтных работ.

Анализ работ отечественных и зарубежных ученых показывает, что организационно-технологический мониторинг ремонтно-восстановительных работ при капитальном ремонте МГ в сложных инженерно-геологических и природно-климатических условиях требует своевременной разработки и внедрения эффективных технологических процессов с учетом реализации современных условий рыночной экономики, что способствует решению в кратчайшие сроки с минимальными затратами ресурсов поставленных перед строительными организациями задач. Опыт выполнения ремонтно-восстановительных работ свидетельствует, что одной из наиболее важных задач в условиях возрастающей сложности и углубления специализации строительства, непрерывного совершенствования технологии, средств механизации, методов организации и управления, особое значение приобретает эксплуатационная надежность МГ, что достигается путем своевременной и качественной реализации работ при капитальном ремонте МГ.

Выполнено математическое моделирование влияния качества установки анкеров на обеспечение их удерживающей способности с учетом мониторинга технологических решений производства ремонтных работ при последовательном поступлении статистических данных с учетом обработки результатов наблюдений за параметрами производства работ с применением байесовского метода.

Математическое моделирование действующих на участок МГ продольных сил позволило предположить, что функция принадлежности для продольной силы будет представлять собой нечеткое число. Задача надежности закрепления участка МГ при капитальном ремонте анкерами рассмотрена с учетом того, что a = m(Т; R₁, R₂, . . .) - срезы для нечетких величин нагрузки (S) и несущей способности рассматриваемой системы (N) должны совпадать S(a) = N(a). Такой подход обеспечивает подключение к задаче надежности детерминированных численных алгоритмов расчета конструкции на прочность и устойчивость, при этом мера возможности потери устойчивости принимается равной a.

Схема расчета принята следующей. На верхнем уровне программы расчета задается число a - для нечетких чисел a-уровень. По функции принадлежности для продольной силы S фиксируется число S(a), соответствующее заданному a-уровню. Рассматриваемый конструктивный элемент МГ теперь считаем нагруженным продольной силой S(a). После этого начинается детерминистический расчет. Для всех заданных характеристик, в том числе продольной силы находится критическая величина выталкивающей силы, соответствующая потере устойчивости участка МГ. При этом число анкеров сначала задается, далее это число может варьироваться.

Установлено, что наибольшее значение для обеспечения устойчивости участка МГ в обводненной местности имеет качество анкеров наиболее близко расположенных к середине конструктивного элемента. Построенный алгоритм позволяет также оценить возможность обеспечения продольной устойчивости при неравномерной установке анкеров по длине участка, что позволит решать задачи оптимизации при расчете количества требуемых для закрепления участка МГ в обводненной местности анкеров.

Особенности контроля и анализа организационно-технологических решений строительного производства при последовательном поступлении статистических данных обуславливают использование результатов наблюдений за параметрами строительного производства в условиях ограниченности статистического материала с применением байесовского метода. Это позволило разработать алгоритм расчета шага установки анкерных устройств для обеспечения устойчивости участка МГ на проектных отметках.

Результаты наблюдений за поведением конструктивных элементов МГ в условиях эксплуатации представляют собой набор статистических данных, которые при соответствующем подходе позволяют оценить эксплуатационную надежность конструкции в целом. Представляется целесообразным (ввиду неполноты и неопределенности информации) использовать схему получения статистического вывода, которая предусматривает возможность корректировки априорных уровней доверия. Теоретическая деятельность оканчивается формированием уровней доверия гипотез. Затем с помощью теорем Байеса эти уровни доверия пересчитываются в апостериорные путем добавления эмпирических данных. Особенности, обнаруженные в данных, могут заставить пересмотреть многие решения, которые были приняты ранее. Данные могут навести на мысль о том, что одну из отброшенных гипотез следовало бы включить в число рабочих или ввести ранее совсем не рассматриваемую гипотезу. Пересмотрев одно или более из своих ранее принятых решений, исследователь повторно анализирует ту же совокупность данных, используя новые рабочие гипотезы или априорные распределения.