ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Характеристика вечномерзлых грунтов 8
1.2 Назначение, классификация и конструктивные особенности резервуаров 11
1.3 Анализ причин аварий вертикальных стальных резервуаров 18
1.4 История изучения напряженно-деформированного состояния нефтегазохранилищ, эксплуатируемых в условиях вечномерзлых грунтов 27
1.5 Анализ существующих методов расчета ореола оттаивания и осадки грунта под резервуаром 28
1.6 Выводы 30
Глава 2 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ НАДЕЖНОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ 30
2.1 Теоретические основы обеспечения конструктивной надежности резервуаров 30
2.2 Классификация нагрузок и воздействий на резервуары 32
2.3 Расчет постоянных нагрузок 34
2.4 Нагрузки и воздействия 34
2.4.1 Расчет временных нагрузок 35
2.4.2 Учет температуры эксплуатации 36
2.4.3 Расчет стенки резервуара на прочность 37
2.4.4 Критерий устойчивости стенки резервуара 37
2.5 Особенности строительства и эксплуатации резервуаров в условиях 39
2.6 Фундаменты под резервуары вертикальные стальные 41
2.6.1 Кольцевой железобетонный фундамент 42
2.6.2 Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты 46
2.6.3 Свайные фундаменты 47
2.6.4 Конструкции фундаментов для строительства резервуаров в сложных геологических условиях 49
2.7 Основные требования к основаниям и фундаментам 50
2.8 Основные требования к проектным решениям оснований 51
2.9 Методы и устройства термостабилизации вечномерзлых грунтов. 52
2.10 Предлагаемое решение проблемы 53
2.11 Выводы 54
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ НАДЕЖНОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ 54
3.1 Выбор объекта исследования 54
3.2 Характеристика района и объекта строительства 55
3.3 Прогноз изменений темперетаурного режима грунтов основания 58
3.4 Анализ прогнозного температурного расчета для плитно-свайного фундамента с вентилируемым подпольем (с вертикальными термостабилизаторами) 62
3.5 Анализ прогнозного температурного расчета для плитного фундамента с применением сезонно действующей системы термостабилизации грунта (с вертикальными термостабилизаторами) 64
3.6 Анализ прогнозного температурного расчета для плитного фундамента с применением круглогодичной системы термостабилизации грунта (с использованием теплонасосного оборудования) 70
3.7 Технико-экономическое обоснование применения инновационного метода устройства 75
3.8 Расчет конструкции резервуара вертикального стального в программном комплексе "ЛИРА" 76
3.8.1 программный комплекс "ЛИРА" 76
3.8.2 Создание расчетной схемы 77
3.8.3 Задание нагрузок и грунтов 78
3.9 Анализ нагрузок и деформаций при моделировании осадки грунта под резервуаром 80
3.10 Выводы 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
Список литературы 87

Весь текст будет доступен после покупки

Большая часть месторождений углеводородов в России находится за пределами полярного круга в районах вечной мерзлоты. Поэтому перед российской нефтедобывающей промышленностью стоит задача обустройства месторождений и всей нефтяной инфраструктуры в столь сложных природно-климатических условиях. Кроме-того задачу осложняет удаленность районов от обжитой местности. Эти факторы определяют выбор проектных решений по обустройству месторождений и инфраструктуры вокруг них.
Грунты в мерзлом состоянии можно рассматривать как надежное основание. Но за несколько циклов оттаивания-замерзания грунт теряет устойчивость, что приводит к смещению и деформациям нефте- газохранилищ.
Известно, что в процессе эксплуатации хранилища находятся под воздействиями постоянных и кратковременных или временных нагрузок. При этом элементы конструкции резервуаров испытывают силовое воздействие от внешних факторов, приводящее к возникновению напряженного состояния материала.
Таким образом, при строительстве хранилищ инженеры сталкиваются с двумя видами задач: необходимость строительства газо- нефтехранилища в среде, которая в ненарушенном состоянии обладает высокими прочностными и несущими свойствами, но в случае изменения теплового режима грунт может потерять свои несущие способности .

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Характеристика вечномерзлых грунтов

Если грунт имеет в своем составе лед и имеет субнулевую или отрицательную температуру, то такой грунт можно называть мерзлым. Подобные грунты причисляют к многолетнемерзлым (вечномерзлым), при условии, что они на протяжении многих лет (три и больше) находятся в состоянии мерзлоты [1]. В районах распространения многолетнемерзлых грунтов поверхностный слой грунта, подвергающийся сезонному промерзанию и оттаиванию, называется сезоннопромерзающим — оттаивающим летом и промерзающим зимой, но не сливающийся с толщей многолетнемерзлых грунтов; сезоннооттаивающим — летом оттаивающий и промерзающий в зимний период полностью до слияния с толщей многолетнемерзлых грунтов. Геоэкологические последствия нарушения теплового режима при строительстве и эксплуатации газо-нефтехранилищ в зоне вечной мерзлоты приводят к антропогенному фактору (прежде всего, нарушение или их новообразований. Степень активации зависит от криогенной структуры мерзлых пластов, их термического состояния и их состава, от характера техногенных воздействий и особенностей ландшафта. В результате усиливается тепловой обмен в создаваемых и существующих природно-технических системах, он отдаляет вечную мерзлоту от динамического равновесия, которое развивается на разных этапах естественного развития [2,3]. Причисляемы к мерзлым грунты подразделяются по своему состоянию на следующие типы:
• Твердомерзлые — прочно сцементированные льдом грунты – им характерны относительно хрупким разрушением и очень малой сжимаемостью под нагрузками;
• Пластичномерзлые — сцементированные льдом грунты, однако они обладают вязкостью (они содержат значительное количество незамерзающей жидкости (воды)), эти грунты характеризуются высокой сжимаемостью под нагрузками;
• Сыпучемерзлые — несцементированные льдом грунты, имеющие эту особенность из-за малой влажности (обычно это песчаные и крупнообломочные грунты).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Вялов, С.С. Реология мерзлых грунтов [Текст] / С.С. Вялов. - М.: Стройиздат, 2000. - 464 с.
2. Головинцев, А.Г. Техническая термодинамика и теплопередача [Текст] / А.Г. Головинцев, Е.И. Федотов, Б.Н. Юдаев. - М.: Машиностроение, 1970. - 295 с.
3. Гречищев, С.Е. Криогенные физико¬геологические процессы и их прогноз [Текст] / С.Е. Гречищев, Л.B. Чистотинов, Ю.Л. Шур. - М.: Недра, 1980. – 383 с.
4. Гвоздик В.И. Устройство оснований и фундаментов крупных нефтяных резервуаров в условиях Крайнего Севера / В.И. Гвоздик, М.А. Андреев, А.И. Абросимов, И.А. Миронов // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2007г. - №6. - С. 24-28.
5. Вельчев, С.П. Особенности строительства нефтегазовых объектов на вечномерзлых грунтах / С.П. Вельчев // Журнал нефтегазового строительства. – 2014. - № 2. - С. 34- 37.
6. Цытович, Н. А. Механика мерзлых грунтов: учеб. пособие / Н. А. Цытович. - Москва : Высшая школа, 1973. - 448 с. - Текст : непосредственный.
7. ГОСТ Р 52910-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов;
8. ГОСТ 31385-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти нефтепродуктов;
9. СТО-СА-03-002-2009 Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов
10. Розенштейн, И. М. Аварии и надежность стальных резервуаров / И. М. Розенштейн. – Москва : Недра, 1995. – 253 с. - Текст : непосредственный.
11. Горелов, А. С. Неоднородные грунтовые основания и их влияние на работу вертикальных стальных резервуаров : монография / А. С. Горелов. – Санкт- Петербург : Недра, 2009. – 220 с. - Текст : непосредственный
12 . Буренин, В. А. Прогнозирование индивидуального остаточного ресурса стальных вертикальных резервуаров : 05.15.13 : дисс. … док. техн. наук / В. А. Буренин ; УГНТУ. – Уфа, 1994. – 270 с. – Текст : непосредственный
13. Васильев, Г. Г. Анализ причин аварий вертикальных стальных резервуаров / Г. Г. Васильев, А. П. Сальников. - Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2015. – № 2. – С. 106-108. 14 56
14. Грученкова, А. А. Анализ причин разрушения цилиндрических стальных резервуаров для хранения нефти / А. А. Грученкова, А. А. Тарасенко. – Текст : непосредственный // Транспорт и хранение углеводородного сырья»: материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. – Тюмень, 2019. – Т. 1. – С. 177-180
15. Тарасенко, А. А. Напряженно-деформированное состояние крупногабаритных резервуаров при ремонтных работах : 05.15.13 : дисс. … канд. техн. наук / А. А. Тарасенко ; ТИИ. – Тюмень, 1991. – 253 с. - Текст : непосредственный

Весь текст будет доступен после покупки