Cтраница 1
Взаимодействие газопроводов с мерзлым грунтом в большой степени зависит от типа грунтов, их температуры, льдистости и влажности. Например, анализ эксплуатации газопроводов Соленинское-Мессояха - Норильск показывает, что интенсивность отказов на различных участках различна. Наибольшее влияние на газопровод оказывают грунты при подземной прокладке. Если рассмотреть распределение отказов, приходящихся на 1 км трассы ( рис. 1 а), то частота отказов на подземных участках около 3, на надземных - 0 42, на наземных - 0 13, причем распределение отказов зависит от типа грунта, а наименьшее число отказов приходится на участки открытой наземной прокладки. При этом под отказами имеют в виду: при подземной прокладке - разрывы газопровода, как правило, вследствие пучения грунтов, при надземной прокладке - трещины усталостного характера вследствие вибраций многопролетного газопровода при пучении одной или нескольких опор, при открытой наземной прокладке - потеря устойчивости и образование гофр. Основной фактор, приводящий к отказам газопроводов - воздействие грунтов. [1]
Другой особенностью взаимодействия газопроводов с грунтами является наличие отказов, в основном в зимний период времени ( рис. 1 6), что также связано с максимальным развитием процессов сезонного и многолетнего морозного пучения. [2]
При подготовке проектных решений был проведен анализ взаимодействия газопровода с ЕСГ. Причем, поскольку газопровод строится как часть системы Ямал-Запад, рассматривались аварийные ситуации как непосредственно после его ввода в эксплуатацию, так и после завершения всего строительства. [3]
Условия постоянства давления и гарантированной подачи газа в начальную точку слишком жесткие и не отражают характера взаимодействия газопровода с другими подсистемами, в частности с промыслом. Пропускная способность является функцией не только состояния газопровода, но и давления в граничных точках, и часто эту зависимость нельзя игнорировать. [4]
Подземная прокладка газопровода с охлаждением газа до отрицательных температур обеспечивает экологическую безопасность по условиям термокарста, однако порождает проблему взаимодействия холодного газопровода с прилегающими грунтами, характеристики которых изменяются в процессе эксплуатации. Наиболее сложные условия возникают на переходах через малые водотоки, под которыми обычно существуют талые грунты. [5]
В настоящее время существуют подходы к решению задачи обеспечения надежности конструкций газопроводов в мерзлых грунтах на основе рассмотрения технологических задач взаимодействия газопроводов с грунтом или на основе методов описания надежности без учета фактора несущей способности конструкции. Такие решения не отражают реальных состояний конструкции, не могут дать оценки ее надежности в текущий период эксплуатации и тем самым не в полной мере отражают эти вопросы и на начальном этапе - в нормативных документах и методических руководствах. [6]
Комплекс технических средств ( мероприятий) обеспечения системной надежности транспорта и стабильности поставок газа по экспортному газопроводу включает, во-первых, средства, обеспечивающие надежность собственно газопроводов, во-вторых, межсистемные средства с учетом взаимодействия газопроводов с ЕСГ. [7]
Точность прогноза теплового режима газопровода зависит от правильного выбора коэффициента теплопередачи от трубопровода в окружающий грунт. Аналитические решения не могут учесть многообразия факторов, влияющих на тепловой режим эксплуатирующегося газопровода. Поэтому натурные исследования являются важным путем для установления действительного характера взаимодействия газопровода с окружающей средой. [8]
При этом важно, что нахождение данных параметров входит в задачу ранней диагностики [42], т.е. оценка надежности должна выполняться на этапе, когда трубопровод работоспособный, без явных дефектов. Сочетание расчетного и инструментального методов исследования дает возможность подойти к рассмотрению такой актуальной задачи, как прогнозирование остаточного ресурса. Здесь главный постулат - эксплуатация по техническому состоянию - предполагает контроль за нагруженностью основных и наиболее напряженных элементов системы ( в нашем случае - участков газопроводов) ( см. рис. 1.12) в течение предыдущего периода эксплуатации, а также получение информации об изменении технического состояния с целью прогнозирования ресурса или достижения предельного состояния. Тем самым проблема прогнозирования ресурса включает ряд задач: оценку текущего состояния - поиск дефектов, анализ нагрузок и условий взаимодействия газопровода с окружающей средой; прогнозирование этого состояния и оценка риска по отношению к опасным аварийным ситуациям. Решение указанных задач базируется на приведенном выше анализе для участков газопроводов как механических систем. [9]
В регионах распространения многолетнемерзлых грунтов длительный опыт эксплуатации имеется для наземных газопроводов Мессояха-Норильск, их пойменных подземных участков, газопроводов Якутии, в последние годы - опыт Ямбургских промысловых и магистральных газопроводов. В зарубежной практике следует отметить прежде всего опыт эксплуатации Аляскинского нефтепровода диаметром 1220 мм. Анализ свыше 130 отказов на трехниточной системе газопроводов Соленинское - Мессояха - Норильск протяженностью около 260 км каждая, диаметром 720 мм дает следующую информацию. Интенсивность отказов различна для подземных и надземных участков; на подземных - количество отказов выше в пять раз. В то же время грунты влияют на количество отказов и при надземной прокладке. При этом под отказом имеются в виду: при подземной прокладке - разрывы газопроводов вследствие пучения грунтов, при надземной прокладке - трещины усталостного характера вследствие вибраций многопролетного газопровода при пучении или осадке одной или нескольких опор. Важно отметить, что с накоплением опыта исследований, строительства и эксплуатации работоспособность конструкции значительно повышается. Например, если нитка I имела около 100 отказов, причем из них три разрыва со значительным разбросом участков, то на нитке II, сооруженной на три года позднее - около 20 отказов - коротких трещин и свищей, а на нитке III - 8 отдельных дефектов. По-видимому, исходя из перспективы освоения Ямала, опыт эксплуатации газопроводов Соленинское - Норильск следует изучить более детально, так как геокриологические условия этих регионов сходны, а другого опытного материала о взаимодействии газопроводов с низкотемпературными льдонасыщенными грунтами и их влиянии на сохранность тундры Заполярья пока накоплено очень мало. [10]