Давыдова И.В., IV курс, кафедра
геокриологии
Научный руководитель: к.г.-м. С.Ю.
Пармузин
Газопроводы диаметром 1220-1420мм имеют
положительную плавучесть, поэтому для
предотвращения всплытия подземных газопроводов,
уложенных в слабых грунтах, в настоящее время
используются бетонные утяжелители. Проведенные
расчеты показали, что веса и количества
утяжелителей, используемых на трассах,
достаточно для предотвращения всплытия
трубопроводов. Однако наземное обследование
действующих трубопроводов, дешифрирование
аэрофотографических материалов разных лет,
геодезические измерения показывают, что на ряде
участков за короткий срок эксплуатации (5-7 лет)
вертикальные перемещения трубопроводов
достигают 1м и более.
Для выяснения причин этого явления на
примере конкретного участка межпромыслового
коллектора Ямбургского газоконденсатного
месторождения была проведена серия расчетов
теплового взаимодействия подземного
газопровода с
многолетнемерзлыми грунтами. Грунты выбранного
участка характеризуются высоким содержанием
пылеватых частиц и относятся к категории сильно
и чрезмерно пучинистых. Тепловой режим
транспортируемого газа сложный. В отдельные годы
среднегодовая температура газа положительная, а
минимальная в зимний период отрицательная. При
этом под трубопроводом формируются многолетние
ореолы оттаивания, а в зимний
период происходит промерзание грунта под
трубопроводом и сезонное промерзание под его
нижней образующей. В последние годы
среднегодовая температура транспортируемого
газа становится отрицательной, а в теплый период
газ имеет положительную температуру.
Сформировавшиеся ореолы оттаивания полностью
промерзают, а летний период грунты под нижней
образующей трубы испытывают сезонное
оттаивание. При таком режиме промерзания и
оттаивания грунтов на пригрузы и
газопровод действуют касательные и нормальные
силы пучения, величина
которых согласно расчетам по
нормативным документам, превышает вес
утяжелителя. Вертикальные перемещения в зимний
период могут быть больше величины осадки в
летний сезон, т.е. пригрузы и трубопровод
постепенно выталкиваются из грунта.
Для борьбы с пучением можно предложить
снизить до отрицательных значений температуру газа в летний период.
Эффективной может быть и установка
термостабилизаторов (СОУ) в основании
трубопровода.
|
