ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................. 4
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ...................... 10
1.1 Анализ нормативно-технической документации .................................................................. 10
1.2 Анализ существующих конструкций теплоизоляции трубопроводов ................................ 12
1.3 Анализ отечественного опыта эксплуатации газопроводов, оборудованных сборной
теплоизоляцией, в многолетнемерзлых грунтах .......................................................................... 22
1.4 Анализ потенциально возможных дефектов сборной трубной теплоизоляции ................. 24
1.5 Выводы по главе 1. Постановка цели и задач диссертационного исследования ............... 29
2 РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
ЧЕРЕЗ ДЕФЕКТНЫЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ СЛОЙ ИЗ ЭКСТРУЗИОННОГО
ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ....................................................................................................................... 31
2.1 Экспериментальное моделирование ....................................................................................... 31
2.1.1 Анализ лабораторных методов определения теплофизических характеристик
теплоизоляционных покрытий ............................................................................................................ 31
2.1.2 Разработка конструкции экспериментального стенда .................................................. 35
2.1.3 Оборудование экспериментального стенда ................................................................... 37
2.1.4 Планирование эксперимента ........................................................................................... 39
2.1.5 Порядок проведения эксперимента................................................................................. 41
2.1.6 Результаты эксперимента ................................................................................................. 45
2.2 Расчетное воспроизведение эксперимента ............................................................................ 51
2.2.1 Методологическая основа расчетного моделирования ................................................. 51
2.2.2 Построение расчетной модели, определение граничных условий, алгоритм
расчетного моделирования ........................................................................................................ 52
2.2.3 Результаты расчетного моделирования .......................................................................... 56
2.3 Выводы по главе 2 .................................................................................................................... 59
3 РАСЧЕТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ГРУНТА
ОКОЛОТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ДЕФЕКТНОСТИ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ ........................................................................................ 61
3.1 Определение методологической основы и алгоритма расчетного моделирования ........... 61
3.2 Разработка расчетной модели ................................................................................................. 62
3.2.1 Выбор прототипа расчетной модели............................................................................... 62
3.2.2 Разработка общих принципов моделирования .............................................................. 65
3
3.2.3 Определение исходных данных моделирования ........................................................... 67
3.2.3.1 Физические и теплофизические характеристики грунта ...................................... 67
3.2.3.2 Условия и нагрузки ................................................................................................... 70
3.3 Моделирование теплового взаимодействия в системе «околотрубный грунт –
теплоизолированный газопровод» при равномерной дефектности теплоизоляции ................. 80
3.4 Моделирование теплового взаимодействия в системе «околотрубный грунт –
теплоизолированный газопровод» для случаев наличия сквозного локального дефекта
теплоизоляции при различном его ориентационном положении ............................................... 85
3.5 Обработка результатов расчетного моделирования ............................................................. 90
3.6 Выводы по главе 3 .................................................................................................................. 100
4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ МЕТОДА ВОССТАНОВЛЕНИЯ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ ...................................................................................... 103
4.1 Метод оценки фактической эффективности теплоизоляции подземного газопровода... 103
4.1.1 Разработка метода ........................................................................................................... 103
4.1.2 Интеграция разработанного метода в существующую систему организационно
технических мероприятий по диагностированию теплоизолированных участков
подземных газопроводов в мерзлых грунтах и принятию управленческих решений ....... 121
4.2 Выбор оптимального метода восстановления теплоизоляционного покрытия подземного
газопровода на основании оценки его фактической эффективности ....................................... 123
4.2.1 Включение мероприятий по восстановлению теплоизоляционного покрытия в
комплекс ремонтных работ на подземном газопроводе ....................................................... 123
4.2.2 Рекомендации по сохранению теплоизоляционного покрытия при выполнении
ремонтных работ на подземном газопроводе ........................................................................ 126
4.2.3 Разработка методов восстановления теплоизоляционного покрытия подземного
газопровода в зависимости от его фактической эффективности ......................................... 134
4.3 Выводы по главе 4 .................................................................................................................. 142
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................................. 143
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................................................... 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А .............................................................................................................................. 157
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ............................................................................................................................... 158
