Обеспечение устойчивости надземных магистральных трубопроводов в районах сплошного распространения многолетнемерзлых пород

• Published in: Bulletin of the Tomsk Polytechnic University Geo Assets Engineering
• Main Authors: Шаммазов, Ильдар Айратович, Сидоркин, Дмитрий Иванович, Батыров, Артур Магомедович, Shammazov, Ildar Airatovich, Sidorkin, Dmitry Ivanovich, Batyrov, Artur Magomedovich
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Томский политехнический университет 2022
• Subjects: надземные трубопроводы; магистральные трубопроводы; многолетнемерзлые грунты; морозное пучение; напряженно-деформированные состояния; разрушения; опоры; деформации; aboveground trunk pipelines; permafrost soil; frost heaving forces; stress-strain state; stress of destruction; permafrost
• Online Access: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/74338; https://doi.org/10.18799/24131830/2022/12/3832

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эксплуатационной надежности надземных магистральных трубопроводов, проложенных на многолетнемерзлых грунтах. Это направление развития транспортировки нефти и газа и наращивания сырьевого потенциала является ресурсосберегающим, минимизирующим объемы эксплуатационных затрат на обследование и геомониторинг. Опоры надземных магистральных трубопроводов подвергаются нагрузкам со стороны грунта из-за опасных криогенных процессов морозного пучения, вызванных очень низкими температурами. Появляется задача повышения эксплуатационной надежности надземных магистральных трубопроводов, проложенных на многолетнемерзлых грунтах. Цель: определить и предложить конструкцию опоры для надземных магистральных трубопроводов, проложенных на многолетнемерзлых грунтах, и возможность эффективного использования острой кромки опорной плиты в качестве основания надземной опоры. Объекты: надземный магистральный трубопровод, конструкция опоры, многолетнемерзлый грунт. Грунты классифицируются по типам и характеризуются сильным пучением и высоким модулем деформации. Методы: математическое моделирование опорной плиты с мерзлым грунтом; оценка и анализ распределения напряжения разрушения мерзлой породы; оценка эффективности применения новой конструкции опоры с острой кромкой опорной плиты в районах сплошного распространения многолетнемерзлых пород. Результаты. Даны физические характеристики мерзлых вспученных грунтов; предложена опорная конструкция, защищающая надземный магистральный трубопровод от воздействий сил морозного пучения; предложен оптимальный угол острой кромки опорной плиты для эффективного резания вспученного грунта; выполнено моделирование опорной плиты с мерзлым грунтом; выполнен расчет эквивалентных напряжений острой кромки при наиболее вероятном случае резания вспученной глины от воздействий сил морозного пучения грунта. The relevance of the study is caused by the need to improve the operational reliability of trunk pipelines laid on permafrost soils. This direction ...