| Код | 426362 | ||
| Дата создания | 2020 | ||
| Страниц | 73 ( 14 шрифт, полуторный интервал ) | ||
| Источников | 45 | ||
| Изображений | 11 | ||
| Оригинальность | 59.7 % | Antiplagiat [ проверено 29.09.2020 ] | ||
|
Файлы
|
|||
|
Без ожидания: файлы доступны для скачивания сразу после оплаты.
Ручная проверка: файлы открываются и полностью соответствуют описанию. Документ оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.
|
|||
Российская Федерация является одним из мировых лидеров, обладающая высоким ресурсным потенциалом. В 2018 году половину российского экспорта представляли сырьевые товары, прежде всего нефть, нефтепродукты и природный газ. Всего на территории Российской Федерации разрабатывается более 2 000 месторождения.
Около 63% процента территории Российской Федерации находится в зоне вечномерзлых грунтов. Здесь же залегают30% изведанных запасов нефти и около 60% природного газа.
Трубопроводный транспорт – самый эффективный способ доставки ресурсов на экспорт и внутреннему потребителю. Помимо этого, магистральный трубопроводный транспорт позволяет снизить транспортные нагрузки на железнодорожный и водный транспорт, тем самым, способствуя увеличению объемов перевозок других не менее важных грузов.
Все больше растет протяженность трубопроводного транспорта, в том числе через территорию с вечной мерзлотой. Последнее вызывает ряд проблем, связанных с тепловым воздействием труб на вечномерзлые грунты. При оттаивании многолетнемерзлого грунта стальная оболочка трубопровода либо всплывает под действием выталкивающей силы, либо разрушается.
Данные недостатки приводят к дополнительным затратам на ремонт. В таких специфических природно-климатических и рельефных условиях обеспечение надежной и безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов является довольно актуальной задачей.
1.1 Характеристика климатических условий территорий с вечной мерзлотой
Вечная мерзлота - явление глобального масштаба, она занимает не менее 25 % площади всей суши земного шара. Районы вечной мерзлоты - верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2 - 3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0°C. В зоне вечной мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1000 метров.
По условиям нефтегазового строительства на севере Западной Сибири выделяются 5 инженерно-строительных районов, характеризующихся специальными методами производства строительно-монтажных работ, связанных с комплексом инженерно-геокриологических и гидрометеорологических условий:
...
Таблица 1 – Природно-климатические данные инженерно-строительных районов
...
1.2 Опыт строительства трубопроводов в условиях вечной мерзлоты
Одновременно с освоением богатейших месторождений Западной Сибири и Крайнего Севера накапливается опыт проектирования, строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов. Но, тем не менее, до сих пор существуют серьёзные проблемы при сооружении и эксплуатации трубопроводов на территориях залегания вечномерзлых грунтов, которые обладают не стабильными физико-механическими свойствами
...
1.3 Бованенково – Ухта
Магистральные газопроводы «Бованенково – Ухта» предназначены для транспортировки газа от месторождения Бованенковского до магистрали Ямал – Европа
...
2.1 Принципы прокладки подземных трубопроводов в ВМГ
На ВМГ применяют все существующие конструктивные схемы укладки трубопроводов – подземная, наземная и надземная [36]. Условия для выбора способа прокладки представлены в таблице А.1.
При подземной прокладке трубопровода в ВМГ следует учитывать постоянное изменение физико-механических характеристик грунта. Из-за образования ореола оттаивания грунта вокруг трубопровода и сезонных колебаний температур деятельный слой ВМГ оттаивает, теряя свои несущие способности, затем повторно замерзает, что приводит к пучению мерзлых пород.
Строительство труб, проложенных на вечномерзлых грунтах, нужно осуществлять в большинстве случаев в зимнее время с применением грунта в роли оснований согласно СП 25.13330.2012 по I принципу.
Принцип I – многолетнемерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения. Применяют в том случае, когда:
...
2.2 Земляные работы в вечномерзлом грунте
Выбор трассы для трубопровода и площадок для его объектов должен проводиться на основе:
- мерзлотно-инженерно-геологических карт и карт ландшафтного микрорайонирования оценки благоприятности освоения территории масштаба не более 1:100000;
...
2.3 Балластировка подземных трубопроводов
По ВСН 39-1.9-003-98 балластировку необходимо предусматривать при проектировании строительство и реконструкцию подземных магистральных и промысловых газопроводов и газопроводов – отводов, прокладываемых на переходах через болота, обводненные и заболоченные территории, поймы рек и русла малых водных преград с шириной зеркала воды в межень не более 30 м и глубиной до 1,5 м, а также на вечномерзлых грунтах с льдистостью до 40%.
Выбор конструкции или способа балластировки газопровода проводится проектной организацией с учетом следующих основных факторов:
...
Таблица 2 – Технические характеристики УБО-1420 для трубы диаметром 1420 мм
...
Таблица 3 – Технические характеристики 1-УБКм-1420 для трубы диаметром 1420 мм
...
3.1 Расчет толщины тепловой изоляции
Определить толщину теплоизоляции по необходимой температуре ее наружной поверхности проводится по СП 61.13330.2012.
Расчет толщины цилиндрической теплоизоляции выполняется по формулам:
...
Таблица 4 – Расчет теплоизоляции методом последовательных приближений
...
3.3 Определение толщины стенки
Согласно СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы» участок для транспортировки природного газа номинальным диаметром от 1200 мм и более, находящийся в северной строительно-климатической относится к III категории.
Расчетное сопротивление металла труб определяется по формуле:
...
4 Научная часть
Газовые гидраты — твердые растворы, которые большинство газов при определенном давлении и температуре образуют с водой. При формировании газогидратов, молекулы воды создают с помощью водородной связи кристаллические решетки, в полости которых внедряются молекулы газа [26]. При умеренных давлениях (до 10-30 МПа), характерных для промысловых систем, гидраты природных газов существуют вплоть до температур плюс 20-25°С.
Для образования газогидрата необходимы три условия:
...
4.2 Объекты и методы исследований
Исследования проводились на установке формирования и разложения газогидратной фазы УОТГ 1416.05-01 на базе кафедры НГДиНХ ДВФУ. Для исключения протекания теплообмена с окружающей средой каждый участок теплоизолирован
...
4.3 Ход исследований
В систему, заполненную водопроводной водой (15 л), проводится закачка углекислого газа. В исследовании проводились четыре эксперимента с различными порциями закачки двуокиси углерода. Подача СО2 осуществлялась из баллона (40 л).
...
Таблица 5 – Результаты численного расчета плотности исследуемых компонентов - жидкой фазы, твердой фазы, газогидратной суспензии
...
5 Промышленная безопасность
Первопричиной всех травм и заболеваний, связанных с процессом труда, является неблагоприятное воздействие на организм занятого трудом человека тех или иных факторов производственной среды и трудового процесса.
При выполнении заявленных работ могут возникнуть следующие опасные и вредные производственные факторы:
...
6 Экономическая часть
Эксплуатационные затраты на участке магистрального трубопровода рассчитываются по следующим элементам:
- материальные затраты, включающие в себя затраты на электроэнергию, топливо, расходные материалы, запасные части и текущий ремонт;
...
Таблица 6 – Расчет основных параметров траншеи и определение объема грунта, необходимого для обратной засыпки
...
Таблица 7 – Расчет количества основных строительных материалов
...
Таблица 8 – Расчет необходимой стоимости строительных материалов
...
Таблица 9 – Потребность в оборудовании для прокладки трубопровода
...
Таблица 10 – Расчет фонда оплаты труда
...
Таблица 11 – Расчет страховых взносов
...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения данной дипломной работы был разработан проект по прокладке магистрального трубопровода в зоне распространения вечномерзлого грунта, на примере российского магистрального газопровода «Бованенково – Ухта».
В рамках проекта был проведен анализ следующих исходных данных для проектирования:
...
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Способы прокладки трубопроводов в ВМГ
Таблица А.1 – Рекомендуемые системы прокладки трубопроводов в условиях ВМГ
...