В статье рассмотрены результаты исследования напряженно-деформированного состояния и обеспечения прочности подземного участка нефтепровода в карстовой зоне с нарушением проектного положения при установке на концах рассчитываемого участка и в его подземных частях компенсаторов-упоров, предназначенных для снятия продольных сжимающих усилий в стенке трубы. Моделирование трубопровода выполнено с использованием стержневой системы, состоящей из криволинейных и прямолинейных стержней трубчатого сечения. Расчеты напряженно-деформированного состояния выбранного участка трубопровода в карстовой зоне проведены для следующих случаев: 1) концы участка трубопровода защемлены грунтом; 2) в месте выхода трубопровода на поверхность земли установлены компенсаторы; 3) в подземной части трубопровода установлены компенсаторы-упоры (П-образные), составленные из стандартных отводов с радиусом кривизны 35 м и прямолинейных труб; 4) в месте выхода трубопровода на поверхность земли и его подземной части установлены компенсаторы. Результаты расчетов представлены в виде эпюр основных характеристик напряженно-деформированного состояния нефтепровода и таблиц, в которых приведены экстремальные значения этих характеристик. Расчетным путем выявлено, что установка компенсаторов-упоров приводит к уменьшению не только напряжений от продольных усилий сжатия трубы в подземной части, где грунт ослаблен развитием карста, но и экстремальных значений напряжений при изгибе и максимальных (фибровых) суммарных продольных напряжений. Установка компенсаторов на концах рассчитываемого участка при наличии в его подземной части компенсаторов-упоров оказалась не только малоэффективным, но даже опасным мероприятием.
Список литературы
1. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. - М.: Недра, 1982. - 340 с.
2. СП 36.13330.2012. Свод правил. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*. – М.: Госстрой, ФАУ «ФЦС», 2013. – 100 с.
3. Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов / А.М. Шаммазов, Р.М. Зарипов, В.А. Чичелов, Г.Е. Коробков. – Т. 1. – М.: Интер, 2005. – 706 с.
4. Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Оценка и обеспечение прочности трубопроводов / А.М. Шаммазов, Р.М. Зарипов, В.А. Чичелов, Г.Е. Коробков. – Т. 2. – М.: Интер, 2006. – 564 с.
5. Коробков Г.Е., Зарипов Р.М., Шаммазов И.А. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов и резервуаров в осложненных условиях эксплуатации. – СПб.: Недра, 2009. – 409 с.
