Введение
1 Анализ условий эксплуатации и методов обеспечения безопасности линейной части магистральных нефтепроводов 15
1.1 Анализ условий эксплуатации магистральных нефтепроводов 15
1.2 Анализ надежности и безопасности линейной части магистральных нефтепроводов 23
1.3 Анализ методов обеспечения безопасности линейной части магистральных нефтепроводов 27
1.4 Проблемы обеспечения надежности и безопасности линейной части магистральных нефтепроводов 39
Выводы по главе 1 41
2 Исследование влияния эксплуатационных нагрузок и пересеченности продольного профиля траншеи на параметры пригрузки подводного перехода трубопровода магистральных нефтепроводов 43
2.1 Влияние продольных сжимающих усилий в трубопроводе на параметры пригрузки подводного трубопровода 44
2.2 Влияние продольных растягивающих усилий на параметры пригрузки подводного трубопровода 61
2.3 Изгиб подводного трубопровода по пересеченному рельефу дна траншеи при равенстве нулю продольного усилия в трубопроводе 75
2.4 Анализ продольных усилий, действующих в подводном трубопроводе при эксплуатации 85
2.5 Методика выбора балластировки и расчета на прочность подводного перехода трубопровода 90
Выводы по главе 2 92
Исследование напряженно-деформированного состояния и обеспечение безопасности подводного трубопровода при его заглублении 94
1 Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода в процессе его заглубления 94
3.1.1 Исследование напряженно-деформированного состояния подводного трубопровода в процессе заглубления при действии продольных сжимающих усилий 95
3.1.2 Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода на начальной стадии заглубления при действии продольных растягивающих усилий 108
3.1.3 Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода в процессе заглубления при равенстве нулю продольного усилия на изогнутом участке 120
2 Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода, заглубленного на заданную величину 133
3.2.1 Исследование напряженно-деформированного состояния заглубленного трубопровода при действии продольных сжимающих усилий 133
3.2.2 Заглубление трубопровода при действии на изогнутом участке продольных растягивающих усилий 13 7
3.2.3 Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода при равенстве нулю продольного усилия
в трубопроводе 140
3 Анализ влияния изменения глубины подкопа на расчетном участке на напряженно-деформированное состояние трубопровода 145
3.3.1 Исследование напряженно-деформированного состояния трубопровода на начальной стадии заглубления 145
3.3.1.1 Действие продольного сжимающего усилия на изогнутом участке 145
3.3.1.2 Действие продольного растягивающего усилия 151
3.3.1.3 Анализ напряжений и перемещений трубопровода при равенстве нулю продольного усилия на изогнутом участке 155
3.3.2 Исследование напряженно-деформированного состояния
трубопровода, заглубленного на заданную величину 157
3.4 Исследование влияния начальных искривлений продольной оси трубопровода на прочность и безопасность трубопровода при заглублении 160
3.4.1 Исследование заглубления участка подводного трубопровода под действием продольных сжимающих усилий 160
3.4.2 Заглубление участка подводного трубопровода в условиях действия продольных растягивающих усилий 167
3.5 Исследование и разработка основных требований к заглублению подводных переходов трубопроводов 175
Выводы по главе 3 182
4 Исследование напряженно-деформированного состояния углов поворота подземных трубопроводов и разработка мер по обеспечению их безопасной эксплуатации 184
4.1 Напряжения и перемещения трубопровода на углах поворота в горизонтальной плоскости 184
4.1.1 Исследование углов поворота трубопроводов, конструктивно выполненных крутоизогнутыми отводами 185
4.1.2 Анализ напряжений и перемещений угла поворота трубопровода, конструктивно выполненного холодногнутым отводом 194
4.1.3 Напряжения и перемещения углов поворота, конструктивно выполненных упругим изгибом трубопровода 199
4.2 Исследование и разработка мер по обеспечению надежной и безопасной эксплуатации углов поворота подземных трубопроводов 203
4.2.1 Анализ условий работы трубопроводов при его закреплении от прогиба на углах поворота в горизонтальной плоскости 203
4.2.1.1 Угол поворота, конструктивно выполненный крутоизогнутыми отводами 203
4.2.1.2 Угол поворота, конструктивно выполненный отводом холодного грунта 212
4.2.1.3 Угол поворота трубопровода, конструктивно выполненный упругим изгибом трубопровода 214
4.3 Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния подземных трубопроводов на углах поворота 215
Выводы по главе 4 221
5 Исследование напряженно-деформированного состояния и безопасности переходов подземных трубопроводов через автомобильные дороги 222
5.1 Анализ действия наземных нагрузок на подземный трубопровод 222
5.2 Напряжения и перемещения подземного трубопровода под действием наземной нагрузки 237
5.3 Исследование влияния начальных искривлений трубопровода на прогиб и напряжения 245
5.4 Напряжения и перемещения подземного трубопровода, засыпанного слабонесущим грунтом 250
5.4.1 Расчет напряжений и перемещений подземного трубопровода, находящегося под действием наземной сосредоточенной нагрузки 250
5.4.2 Расчет трубопровода с учетом начального искривления
при действии наземной сосредоточенной нагрузки 253
5.4.3 Напряжения и перемещения трубопровода при действии наземной распределенной нагрузки 256
5.4.4 Расчет перемещений подземного трубопровода при действии наземной распределенной нагрузки и наличии начальной кривизны оси трубопровода 266
5.5 Напряженно-деформированное состояние трубопроводов больших диаметров под действием наземной нагрузки 270
5.6 Исследование влияния продольных усилий на перемещения подземного трубопровода на участках действия наземных нагрузок 275
5.6.1 Изменения продольных усилий в трубопроводе при его перемещениях 275
5.6.2 Зависимости между продольными усилиями и прогибом трубопровода 277
5.7 Совершенствование методов проектирования и обеспечения безопасности подземных трубопроводов, находящихся под действием наземной нагрузки 286
5.7.1 Расчет на прочность подземного трубопровода под действием наземной нагрузки 286
5.7.2 Проектирование и обеспечение безопасности подземных переходов трубопроводов через автомобильные дороги на основе полученных аналитических зависимостей 292
Выводы по главе 5 296
6 Исследование и разработка методов эффективного использования запорной арматуры для обеспечения безопасности линейной части магистрального нефтепровода 297
6.1 Исследование и выбор оптимального количества и координат расстановки запорной арматуры на линейной части магистральных нефтепроводов 297
6.2 Анализ оптимальных решений по установке запорной арматуры
на линейной части магистрального нефтепровода 305
6.3 Обоснование определения утечек нефти через неплотности затвора запорной арматуры в положении «закрыто», установленной на линейной части магистральных нефтепроводов 312
6.4 Разработка способа определения герметичности запорной арматуры нефтепровода 318 Выводы по главе 6 326
Основные выводы и рекомендации 328
Библиографический список использованной литературы
