Жер асты құбырлары
Жер асты құбырлары жер асты ғимараттарының кең тараған түрінің бірі болып табылады. Оларды әртүрлі мақсатта халық шаруашылығында кеңінен қолданылады. Құбырларды қалада коммуналды шаруашылықта кеңінен қолданады, энергетикада, мұнай-газ өндірісінде құбырлы транспортты қолдану аясы өсіп келе жатыр. Жер асты құбыр жүйесі гидротехника мен мелиорация саласында ерекше орын алады. Қазіргі таңда жер асты құбырларының саны сейсмобелсенді аймақтарда айтарлықтай жобаланған түрде жүргізіліп жатыр. Жер асты құбырларының динамикалық есебі актуалды проблемаға ( маңызды проблемаға) айналып отыр.
Осы уақытқа дейін жер асты құбырларының диаметрлі түрлері қолданылып келеді, оларға стерженді есептеу сызбасы қанағаттанарлық болады. Ал соңғы кездері, әсіресе, кернеусіз және төменгі кернеулі құбырлары гидротехника мен милорацияда диаметрлері үлкен, есептеу әдістерін әрі қарай дамытуды қажет ететін жер асты құбырларының рөлі артып, қолданылып келеді.
Бұл проблеманың екінші аспектісі ортаның және жер асты ғимараттарының әрекеттесуі мен топырақтың моделін (қалпын) есептеу болып табылады. Бізге белгілі болғандай топырақ динамикалық арнайы қасиетке жақын деформацияға ие болады: ол созылу және тарылу кезінде әртүрлі жұмыс жасайды, тәжирибе жүзінде созылуға ешқандай куш жұмсамайды. Жұқа қабырғалы құбыр және топырақтың біржақты байланысына әсері болуы мүмкін, алайда, жер асты құбырының грантта, құбыр қабырғасының аз бөлігінде белгілі бір мөлшерлі түрде болуы екі жақты байланыс моделіндеқолданылады. Бұл жағдайға майысқыш қасиеттің классикалық теориясының гипотезасына сәйкес сызықты-майысқақ орта қолданылады. Ортаның басқа да модельдері (күйлері) бар. Олар жайлы мәліметтерді /95/ алуға болады. Алайда, қазіргі таңда жүктеменің қандайда болмасын бір түріне және гранттардың барлық түріне арналған модель әлі табылған жоқ.
Инженериялық тәжірибелерде қазіргі таңда толқынды механика теориясының негізіне сәйкес динамикалық есептерді шешуге арналған әдістер кең таралмаған.
Толқынды механика математикалық тұрғыда айтарлықтай қиын, ал инженер бұл саламен толық таныс емес.
Бұл дипломдық жұмыста толқынды механикаға байланысты есептер шешуі инженерге түсінікті формада көрсетілген. Жер асты құбырының моделін (сызбасын) есептеуде сызықты майысқыш негізінде байланысқан құбырды толығымен қоршап тұратын цилиндірлік қабық алынады, ортаның инерционды, димфирленген және майысқыштық қасиеті көрсетілген шартты түрдегі демпфирлеу және майысқыштық масса көмегімен есептеледі, Аталған көрсеткіштер осы процестің (үдерістің) жиілігіне w тәуелді болады және тербеліс формасына (пішіндеріне) сәйкес келеді. Бұл тәуелділіктер екі жақты
Осы уақытқа дейін жер асты құбырларының диаметрлі түрлері қолданылып келеді, оларға стерженді есептеу сызбасы қанағаттанарлық болады. Ал соңғы кездері, әсіресе, кернеусіз және төменгі кернеулі құбырлары гидротехника мен милорацияда диаметрлері үлкен, есептеу әдістерін әрі қарай дамытуды қажет ететін жер асты құбырларының рөлі артып, қолданылып келеді.
Бұл проблеманың екінші аспектісі ортаның және жер асты ғимараттарының әрекеттесуі мен топырақтың моделін (қалпын) есептеу болып табылады. Бізге белгілі болғандай топырақ динамикалық арнайы қасиетке жақын деформацияға ие болады: ол созылу және тарылу кезінде әртүрлі жұмыс жасайды, тәжирибе жүзінде созылуға ешқандай куш жұмсамайды. Жұқа қабырғалы құбыр және топырақтың біржақты байланысына әсері болуы мүмкін, алайда, жер асты құбырының грантта, құбыр қабырғасының аз бөлігінде белгілі бір мөлшерлі түрде болуы екі жақты байланыс моделіндеқолданылады. Бұл жағдайға майысқыш қасиеттің классикалық теориясының гипотезасына сәйкес сызықты-майысқақ орта қолданылады. Ортаның басқа да модельдері (күйлері) бар. Олар жайлы мәліметтерді /95/ алуға болады. Алайда, қазіргі таңда жүктеменің қандайда болмасын бір түріне және гранттардың барлық түріне арналған модель әлі табылған жоқ.
Инженериялық тәжірибелерде қазіргі таңда толқынды механика теориясының негізіне сәйкес динамикалық есептерді шешуге арналған әдістер кең таралмаған.
Толқынды механика математикалық тұрғыда айтарлықтай қиын, ал инженер бұл саламен толық таныс емес.
Бұл дипломдық жұмыста толқынды механикаға байланысты есептер шешуі инженерге түсінікті формада көрсетілген. Жер асты құбырының моделін (сызбасын) есептеуде сызықты майысқыш негізінде байланысқан құбырды толығымен қоршап тұратын цилиндірлік қабық алынады, ортаның инерционды, димфирленген және майысқыштық қасиеті көрсетілген шартты түрдегі демпфирлеу және майысқыштық масса көмегімен есептеледі, Аталған көрсеткіштер осы процестің (үдерістің) жиілігіне w тәуелді болады және тербеліс формасына (пішіндеріне) сәйкес келеді. Бұл тәуелділіктер екі жақты
Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 58 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 58 бет
Таңдаулыға:
Кіріспе
Жер асты құбырлары жер асты ғимараттарының кең тараған түрінің бірі болып табылады. Оларды әртүрлі мақсатта халық шаруашылығында кеңінен қолданылады. Құбырларды қалада коммуналды шаруашылықта кеңінен қолданады, энергетикада, мұнай-газ өндірісінде құбырлы транспортты қолдану аясы өсіп келе жатыр. Жер асты құбыр жүйесі гидротехника мен мелиорация саласында ерекше орын алады. Қазіргі таңда жер асты құбырларының саны сейсмобелсенді аймақтарда айтарлықтай жобаланған түрде жүргізіліп жатыр. Жер асты құбырларының динамикалық есебі актуалды проблемаға ( маңызды проблемаға) айналып отыр.
Осы уақытқа дейін жер асты құбырларының диаметрлі түрлері қолданылып келеді, оларға стерженді есептеу сызбасы қанағаттанарлық болады. Ал соңғы кездері, әсіресе, кернеусіз және төменгі кернеулі құбырлары гидротехника мен милорацияда диаметрлері үлкен, есептеу әдістерін әрі қарай дамытуды қажет ететін жер асты құбырларының рөлі артып, қолданылып келеді.
Бұл проблеманың екінші аспектісі ортаның және жер асты ғимараттарының әрекеттесуі мен топырақтың моделін (қалпын) есептеу болып табылады. Бізге белгілі болғандай топырақ динамикалық арнайы қасиетке жақын деформацияға ие болады: ол созылу және тарылу кезінде әртүрлі жұмыс жасайды, тәжирибе жүзінде созылуға ешқандай куш жұмсамайды. Жұқа қабырғалы құбыр және топырақтың біржақты байланысына әсері болуы мүмкін, алайда, жер асты құбырының грантта, құбыр қабырғасының аз бөлігінде белгілі бір мөлшерлі түрде болуы екі жақты байланыс моделіндеқолданылады. Бұл жағдайға майысқыш қасиеттің классикалық теориясының гипотезасына сәйкес сызықты-майысқақ орта қолданылады. Ортаның басқа да модельдері (күйлері) бар. Олар жайлы мәліметтерді 95 алуға болады. Алайда, қазіргі таңда жүктеменің қандайда болмасын бір түріне және гранттардың барлық түріне арналған модель әлі табылған жоқ.
Инженериялық тәжірибелерде қазіргі таңда толқынды механика теориясының негізіне сәйкес динамикалық есептерді шешуге арналған әдістер кең таралмаған.
Толқынды механика математикалық тұрғыда айтарлықтай қиын, ал инженер бұл саламен толық таныс емес.
Бұл дипломдық жұмыста толқынды механикаға байланысты есептер шешуі инженерге түсінікті формада көрсетілген. Жер асты құбырының моделін (сызбасын) есептеуде сызықты майысқыш негізінде байланысқан құбырды толығымен қоршап тұратын цилиндірлік қабық алынады, ортаның инерционды, димфирленген және майысқыштық қасиеті көрсетілген шартты түрдегі демпфирлеу және майысқыштық масса көмегімен есептеледі, Аталған көрсеткіштер осы процестің (үдерістің) жиілігіне w тәуелді болады және тербеліс формасына (пішіндеріне) сәйкес келеді. Бұл тәуелділіктер екі жақты байланыс кезінде майысқыш-деформацияланған ортамен қарым- қатынаста болатын қабаттағы бос тербелістердің негізіндегі есептерді шығаруда алынуы мүмкін.
Келесі маңызды аспект ретінде жалпы толқынды процесті тудырушы сыртқы әсерлесудің сызбасы жатады. Бұл жағдайда күрделі дифракциялық құбылыстар жүреді.
Инженерлік есептеу әдісін құру үшін диффракциялық есептерді талқылаудан бас тартамыз, және қабатқа уақытқа интенсивті функциясы бар тек бүйірлік қысым бір бағытта әсер етеді деп есептейміз.
Бұл уақытта бойлық бағытта соққы жүктемесі стационарлы емес динамикалық әсер типі бойынша құбырларды есептеу теориясында жақсы зерттелген, бұл жерде көлденең стационарлы әсер қанағаттанарлық инженерлік әдісте көрсетілмеген. Бұл жағдайға байланысты инженериялық әдісті ойлап табу актуалды мәселеге айналып отыр.
Алынған жұмыста қоршалған майысқыш ортаны есептеу арқылы стационарлы және стационарлы емес сыртқы әсерлеу кезіндегі жер асты құбырларын есептеудің инженерлік әдісін жасауға әрекет жасалады.
1
1.1 Жер асты құбырларының класиффикациясы (топтастырылуы немесе түрлері) және олармен жұмыс істеу ерекшеліктері
Жер асты құбырлары жер асты ғимараттарының кең тараған түрінің бірі болып табылады және келесідей қасиеттері бойынша айырмашылықтары байқалады:
1. Қолданылуына байланысты: водоводтар (яғни сумен қамтамасыз ету үшін жасалған мелиоративті құбырлар), мұнай-газ құбырлары, азықтық құбырлар (көмір транспорты және т.б.), насосты станциялардың құбырлары және гидроэлектростанция құбырлары және т.б.
2. Материалы бойынша: болаттан, шойыннан, бетоннан, темір-бетонды асбоцементтен, пластмассадан, керамикадан және т.б. жасалған.
3. Қалану әдісі бойынша: жер үсті, жерде, жер асты.
4. Өнімнің ішкі қысымының үлкеюіне байланысты: кернеусіз, төменгі кернеулі (P=2+6 атм), орташа кернеулі (P=10+15 атм), және жоғарғы кернеулі (P=75+85 атм).
Жер асты құбыры жеке элементтердің күрделі түйіндерде түйісуі күрделі аумақтық жүйені құрайды 68, оларға мысалы бақылаушы құдық, түйісулердің, беріктіктің, орнықтылықтың, айналымдардың барлық варианттары және т.б.
Құбырлардың геометриялық параметрлері бойынша топтастыруға болады: диаметрлері кіші құбырлар (d=100-300 мм), диаметрлері орташа (d=300-1000 мм), және диаметрі үлкен (d=1000 мм).
Құбырлардың мұндай класиффикациясы (топтастырылуы), шартты түрде болады.
Диаметрлері кіші жер асты құбырлары ереже бойынша, есептеуі есеп бойынша стерженьді (өзекті) сызба түрінде болады, себебі олардағы қабықтағы эфектілер қабырға жуандығының үлкен болуына байланысты. Диаметрі орташа және үлкен құбырларды есептеуде, егер де қабырғаның жуандығы диаметрден кіші болса, нақты есептеулерге жүгінуге тура келеді. Бұл жағдайда шекаралық эффектілерін есептеу үшін және құбырдың көлденеңінен қиылысуының контурының деформациясы үшін цилиндрлік қабық есептеу теориясы қолданылады.
Қазіргі таңда құбырларды есептеудің нақты әдістеріне өту маңызды болды, себебі биіктігі h=D0,02 болатын жіңішке қабырғалы жер асты құбырларына деген тенденция басым, сол себепті қазірде құбыр өндірісінің технологияларының дамуына орай және матриалды сақтаушы технологиялардың көмегімен мүмкін бола бастады.
Жер асты құбырының кернеулі - деформацияланған күйіне оның геометриялық жағынан сипатына байланысты оған ең көп әсер ететін оны қоршап тұрған топырақты аумақ, оның ішінде, құбырдың үстіндегі топырақты қабат әсер етеді.
Көрсетілгендей 104 құбырдағы кернеулік топырақтың беріктігіне және құбырдың беріктігіне кері пропорционал. Құбырдағы жұмсақ топыраққа орнатылған кернеу және алмасу тығыз, қатты топырықта орналасқан құбырдан қарағанда айтарлықтай жоғары болады, 95.
Топырақтардың келесідей түрлерін ажыратамыз: соққы коэффицентіне байланысты әлсіз К=1 кмсм3, соққы коэффицентіне байланысты жұмсақ 30- 40 нсм3, орташа К=40-60 нсм3 және соққы коэффицентіне байланысты мықты К=75-100 нсм3.
Жұмсақ топырақты құрайтын тығыздық 1,3 - 1,4 кгсм3, топырақтың беріктігіне байланысты жартас топырақтарына сәйкес 1,8 - 1,9 кгсм 3 - ке жеткенше өсе береді 94.
Келесі маңызды мәселе, ол құбырдың бетіндегі топырақтың жуандау аймағына байланысты болады. Ұсақ түрдегі құбырлар үшін H = D, мұнда басты рөлді Релей толқындарының типінің жоғарғы эффектісі атқарады 101. Олар жерасты құбырларының қабырғаларында күштің аталған моменттерге (уақыт мағынасында) әсер етуі мүмкін, олар кернеулі жағдайдағы маңызды аумақтағы осьтерде топырақтың беткі бөлігін 45°С бұруға әкеп соғады, сонымен қатар, майысқыш ортадағы сфералық беттің аумағында, тұрақты толқындар пайда болады.
Биіктігі H = D терең орналасқан құбырларды зерттеу барысында, тәжірибелік тұрғыда топырақтың жуандығының өсуі статикалық қысымның топырақтың салмағынан үлкеюімен түсіндіріледі. Дұрыс эксперименттік (тәжірибелік) нақтылықтардың және есептеулердің тәуелділігінің жер асты құрылғыларының динамикалық жағдайы орналасу тереңдігіне әсерін суреттеудің нақты болмауына қарамастан, H = 10 - 30 d жағдайында құбырды орнықтырылған және мәңгілік топырақты әлем және ол топырақтың массасын анықтайтын қысымның әсері деп болжам жасауға болады.
1.2 Құбырлардағы жүктеме. есептеу сызбасы (схема)
Жер асты құбырларына статикалық, квазистатикалық және динамикалық жүктемелер әсер етуі мүмкін.
Статикалық түріне топырақтың өзіндік салмағының нәтижесінде пайда болған құбырдың өзінің салмағы, транспортты жүктеме, қоршаған ортаның температурасы жатады. Ал динамикалық түріне жарылыс кезіндегі және сейсмикалық түрде пайда болған жүктемені айта аламыз. Сейсмикалық жүктемелер негізінен сейсмикалық қауіпті аймақтарда құбырларды жобалауда маңызды. Жер асты құбырларына әсер ететін сейсмикалық жүктемені анықтауға уақытша суреттеме беретін топырақтың қозғалыс жазбалары қолданылады, Сонымен қатар майысқыш толқындардың өтуі кезіндегі реакциялары қолданады. Айта кету керек, сейсмикалық әсер ету өзімен стохистикалық күйді көрсетеді.
Кейбір зерттеушілер топырақтың қозғалысын аналогтық және сандық компьютерлер арқылы модельдеуге ұсыныс жасалды. Стохастикалық зерттеу тұрғысынан анологтық зерттеу өте күрделі. Сондықтан әдетте топырақтың қозғалысының детерминистикалық модельдері қарастырылады олар топырақтың максималды үдеуімен немесе максималды жылдамдық сынды параметрлері арқылы қарастырылады.
Жер сілкінісі кезінде пайда болған толқындар тығыз денедегі және тығыз денедегі толқындар береді, ал беттік толқындардың топырақтың қозғалысына әсер етуі жоғары емес, бірақ жер сілкіну механизмін түсіндіруге қызығушылық тудырады.
Жер сілкінуі шартты түрде төрт типке бөлінуі мүмкін:
Бірінші тип - ұзақтығы қысқа, аз магнитудалы терең емес жер сілкінуіне тән. Мұндай жер сілкінулерінің мысалы ретінде Хуанеме портындағы сілкіну (1957 ж), Агадирдегі сілкіну (1960 ж), Перкфильдтегі (Колифорния 1966 ж) жер сілкінісі болады.
Екінші тип - ұзақтығы орташа қозғалыстың реттілігі жоқ, мұнда жоғары жиілікті тудыратын (10 - 18 Гц), айтарлықтай фокусты қашықтықта орналасқан және тығыз топырақтарда жазылған Эль - Сантро (Колифорния 1940 ж) жатады. Жоғары фазасы бірінші типке қарағанда айтарлықтай ұзақ уақытқа созылады.
Үшінші тип - топырақтың ұзақ қозғалуы, тербелістің нақты периодтарын көрсетеді. Ол жер сілкінуінің екінші типінің фильтрациясы нәтижесінде болады, мұнда толқындар анық байқалады. Бұл типтің мысалы ретінде Мексико - Ситиде (1964 ж) болған жер сілкінудің жазбасы бола алады.
Және де, топырақтың қозғалысының жоғарғы көп уақытты деформациясын тудыратын типі. Үлкен сулы толқындар немесе топырақтың сұйылуы - бұл типтің нәтижесі қайғылы. Мысалы: Вадивни және Пуертот Монт (Чили 1960 ж), Ниигаете (Япония 1964 ж).
Нағыз жер сілкіну кезінде форшоктар мен афтершоктардан толқынның құрылымдылығында. Егер форшоктар мен афтершоктар аз болса, ал жер сілкінудің күрделі формасын көрсетеді.
Жер сілкінудің қалған типтерінің акселерограммасы да форшоктар мен афтершоктарға байланысты таңдалады.
Құбырдың есептеу сызбасын құбыр мен оны қоршаған топырақтың әрекеттесуі негізінде анықталады. Оның қарапайым моделі ретінде екіжақты контакт жатады, сондықтан да барлық алмасуда топырақ оның физикалық әрекетін анықтайтын модельді көрсетеді де соққы тудырады, жер асты құбырларының статикалық деформатциясына байланысты тәжірибелер көрсеткендей, топырақтан ішке қарай құбырдың жылжуында ешқандай реактивті бәсекелесусіз топырақ құбырмен бірдей қозғалады не жылжиды (жабысу принціпі). Мұның негізінде топырақтың қалыпты реакциясы кезінде, топырақтағы құбырлардың айналу бағытында жылжып кету мүмкіндігін де ұмытпаған жөн.
Табиғи тәжірибелік зерттеулер негізінде жер асты құбырының топырақпен әрекеттесуінен анықталады, егер жарылыс кезінде болатын жүктемелер бөліктік әсерлесу кезіндегі қисық өзгерістердің үш аймағы болады: а) Кулонның заңына сәйкес межелілік; б) майысқыштық, мұнда майысқыш жер болады және жабысқақ майысқыш әсер береді; в) межелі аусаққа дейінгі, мұнда сызықтық аймақтан бөліктік аймаққа ауысу процессі болады.
Есептеу сызбасында құбырлардың деформатциялануы мен бұзылуы жайлы ақпарат болуы керек. Сейсмикалық әсер беретін құбырлардың
тексеру нәтижесі көптеген соққының және жарылыстың жүктемесінің модельденген әсері табиғи және модельді тәжірибелер бойынша көрсетілгендей барынша кең тараған қысымның импульсының келесі формасы:
P ( t ) = P0 e - dt. (1.1)
Мұндағы P0 - максималды қысым, t - уақыт, d - толқынның уақыт бойынша өшуі. Уақыт бойынша толқынның айналуы уақыттың өзгерісіне де аз тәуелді болады. Төмендегі әдістерді негізге ала отырып, жер асты құбырындағы максималды кернеуді анықтауға болады.
а) Топырақтың алмасуы тәуелділікпен көрсетіледі:
U = KG2. (1.2)
Мұндағы G - заряд массасы, K - топырақ түріне тәуелді эмперикалық коэффицент,
б) құбырдың алмасуы градиенттің алмасуына тең болады.
Есептеулердің нәтижесі көрсеткендей диаметрі 0,7 м дейінгі құбырлар салыстырмалы түрде аз қашықтықта жарылыстарда шыдамды болады.
Жер сілкінуі кезінде 8 баллдық магнитудада құбырлардың мүмкіндігі анықталады. Жер асты құбырларының толықтай бұзылуы магнитудасы MSK - 64 шкаласы бойынша 11 - 12 баллдық катастрофиялық жер сілкіну кезінде пайда болады.
Есептеулердің көрсеткіштері бойынша құбыр қабырғаларындағы максималды кернеулік толқындардың таралу бағытымен анықталады. Диаметрі орташа және кіші құбырлар үшін барынша қауіпті - бөліктік сейсмикалық әсер болып табылады. Ал диаметрі үлкен құбырлар өздерінің барынша күрделі қасиетіне байланысты ерекше жоғары тербеліс формалары, деформация және тітіркену арқылы сейсмикалық жүктеме кезінде көлденең сейсмикалық әсердің рөлі айтарлықтай өседі.
Жер асты құбырының кенеулі деформациялық күйі оны қоршап тұрған топырақтың қасиетіне, топырақтың беріктігі мен құбыр беріктігінің бір - бірімен байланыстылығында, сонымен қатар құбырдың радиусы мен толқынның таралу жылдамдығына байланысты болады.
Құбырлардың сейсмикалық негізгі төрт түрлі бұзылу механизмдерін көрсетуге болады.
а) құбырдың құбыр бойында сейсмикалық толқындардың таралуы нәтижесінде пайда болған деформациялары. Ең соңында айтарлықтай созылу мен тығыздалу кернеулігі пайда болады. Бұл механизм эпицентр аймағына жақын жерде орналасқан және сейсмикалық толқындардың таралу бағытына бағытталған құбырларға тән.
б) құбырдың қабырғаларының бөліктік және көлденең сейсмикалық әсерлесуі кезінде гофротүзуі. Бұл механизм тек диаметрі үлкен құбырларға тән. Бөліктік сейсмикалық әсерлесу кезінде гофротүзу құбырын төзімділігін жоғалтуымен түсіндіріледі.
в) құбырлардың резервуарлармен, құдықтармен, басқа бағыттағы құбырлармен, қосылу түйіндеріндегі бұзылысы динамикалық шектік эффектімен түсіндіріледі.
г) трасса (жол) бойындағы құбырлардың бұзылуына қоршалған топырақтың айтарлықтай біртекті еместігінде. Бұл механизм п.в механизміне анологты болады, себебі топырақтардың түйіскен аумағында әртүрлі физика - механикалық қасиеттері құбырдың деформациялану шартына байланысты өзгереді, бұл жағдай өз кезегінде динамикалық шекаралық эффектілердің тууына себепші болады.
Сонымен, диаметрі үлкен жер асты құбырларының сесимодинамикалық эффектілері диаметрі кіші жер асты құбырларына қарағанда әртүрлі болады, демек қорытынды шығаруға болады. Диаметрлері кіші құбырларды бөліктік сейсмикалық жүктемеде ғана есептеуге болады, ал жұқа қабырғалы, диаметрлері үлкен құбырларды есептеу кезінде сейсмикалық толқындардың көлденең әсерін есептеу міндетті. Бұл мәліметтер әртүрлі нормативті құжаттарда сеймотұрақты жер асты ғимараттарын жобалауда көрсетілген. Ескерте кететін жағдай , тәжірбие жүзінде есептеуге қолданылатын әдістер және тәжірибедегі мәліметтер не бөліктік, не тек көлденеңінен әсер ететін сейсмикалық әсерге жатады.
Бұл мәселенін нақты анықтамасы күрделірек: жер сілкінісі кезінде геометриялық тұрғыдан қарастырғанда бөліктік және көлденең сейсмикалық толқындардың құрамы туындайды, және олардың қозғалысы зерттелетін жер
асты ғимараттарының бұрышы бойынша бағытталады. Бұл есептеудің айтарлықтай қиындық тудыруы тәжірибелік және табиғи ақпараттардың болмауымен түсіндіріледі. Ескетре кетсек, жер асты құбыры және оны қоршаған топырақтың сызықты деформациялануы кезінде, бұл мәселенің шешімі ретінде бөліктік немесе көлденең сейсмикалық әсер етудің нақты айқындамасы жасалуы мүмкін.
1.3 Құбырдың конструктивті сенімділігіне баға беру
Жұмыс істеуде әртүрлі канструкцияда бас тарту немесе оның элементтері келесідей шартардың жинақталуымен көрсетіледі:
U = Ri ˗ Si 0, (1.3)
Мұндағы , U- сенімділік функциясы; i - бас тартудың критериі ретінде белгіленген шектелген күйдің номері (реті) ;S - есептік көрсеткіш; R - көрсеткіштің шектелгенмағынасы;
Құбырдың конструктивті сенімділігіне инженерлік баға берудің міндеті ретінде теңсіздіктің орындалуының мүмкіндігін табумен түсіндіріледі мұнда R- фактор кездейсоқ болып есептеледі, яғни кездейсоқ ұзындық пен кездейсоқ функциялардың категориясына жатады, ал S-фактор детерминделген ұзындық ( ман не функционал).
Есептеуші модельдер ретінде шектік күйдің шарттары қарастырылады, ол құбырдың беріктік және деформациялық қасиетін анықтайды. Сол себепті де, құбырды эксплуатациялау сатысында құбырдың конструктивті параметрлерін және эксплуатация кезіндегі өзгерісінің деңгейінің базасында құбырдың төзімділігіне баға берілуі мүмкін.
Құбыр конструкциясының сенімділігінің ағымдағы бағасы U=Ri˗Si 0 (1.3) білдіреді. А.Р. Ржаницин сенімділіктің функциясы ретінде жалпылама беріктік пен жүктемеге тең беріктіктің резервтілігін жатқызды.
Магистралды құбырлардың конструктивті сенімділігіне баға беру методикасы ( әдісі) белгілі бір түрі бар, құбырдың деформациясына байланысты ағымдағы есептеу шартының талдауына негізделген.
σnpн = ψ3m0,9·kн R2н , (1.4)
Мұндағы,σnpн=μ·p·(Dн˗2·δ)2·δ ˗ ɑ·E·∆t +-E·Dн2ρ - нормативті жүктеме мен әсер етулерден құбырдың максималды сандық бөлінген кернеуі;ψ3-құбыр металының жағдайы (күйі); - ағымдағы МПа мағынасының минимум шегіне тең нормативті созылу (қысылу)қарсыласуы m-құбырдың жұмыс істеу шартының коэффиценті;сенімділік коэффиценті; р - қалыпты қысым (нормативті);
Құбырдың ішкі диаметрі; Dн - қабыраның жуандығы, см; δ - металл құбырының сызықты кеңеюінің коэффициенті -1 ; Е - металдың иілгіш модулі, МПа; ∆t - жылыту кезінде оң болатын температураның түсуінің есебі , °С; ρ - СНиП III-42-80 бойынша анықталатын немесе белгілі есеппен анықталған иілудің, см; μ - болатқа арналған Пуассон коэффициенті.
Бөліктік кернеу кезінде :
Ψ3=1˗0,75(σкцн)2m(Kн·0,9)·R2н] 2 ˗ 0,5σкцнm(Kн·0,9)·R2н . (1.5)
ψ3=1 созылу кезінде, мұндағы, σкцн- қалыпты қысымнан сақиналы кернеулігі, МПа, ол мына формула арқылы өрнектеледі:
σкцн =p·(Dн˗2δ2δ
U = Ri ˗ Si 0 (1.3) есептеу шартына сәйкес, сенімділікті қамтамасыз етуші шарты мынадай түрге ие:
σnpнψ3 ·R2н , (1.6)
Мұнда қосымша дифиренциялданған коэффиуент болмайды.(1.6) шартының физикалық мағынасы барлық жағынан келесідей түрлендіруге ие. (1.6) шартын (1.5) формуласын қосымша дифференциялданған коэффицентсіз мынадай теңдеу аламыз:
(R2н)2˗ 0,75·σкц2 ˗ 0,5·σкц σnpн , (1.7)
Одан мына теңдік алынады:
(R2н)2 (σnpн)2 + σкц2 + σnpн · σкц . (1.8)
(1.8) теңсіздігінің оң жағы үшін
(σnpн)2+σкц2+σnpн· σкц (σnpн)2+σкц2 ˗ σnpн· σкц . (1.9)
(1.9) теңсіздігінің бірінші бөлігінде эквивалентті кернеудің квадратын σэкв ,энергетикалық теория бойынша (1.6) формуланы келесідей түрде жазуға болады:
R2н σэкв . (1.10)
(1.10) формула бойынша U = Ri ˗ Si 0 формасы бойыншы құрылыс конструкцияларына келесідей өрнекті аламыз:
S=R2н ˗ σэкв 0 . (1.11)
(1.11) формулада толық беріктілік рөлін - R2н - құбыр металының және дәнекерленген байланыстардың қалыпты екінші қарсыласуы атқарадығ ол ағымдағы шекке тең болады , яғни R2н =ṍТ , ал жалпыланған жүктеменің рөлін- энергетикалық теория бойынша эквивалентті кернеу болады.
(1.6)(1.11) теңдігіне кіретін ұзындықтар, статистикалық өзгергіштік ретінде қарастырылады. Эквивалентті кернеудің өзгеруі келесі факторлардың тобымен байланысты.
а) сыртқы жүктеменің көбеюі( мысалы, шайқаудағы стационарлы емес режім үшін қысымның жоғарылауы)
б) шайқлған өнімнің температуралық өзгерістері арқылы болған бөліктік күштердің пайда болуы;
в) грунттың деформациясы нәтижесінде құбырдың жергілікті иілуінің пайда болуы;
Ағымдағы шектің ұзындығына R2н =ṍТ термофлуктуациялық, шаршау, механико-химиялық процестердің әсер етуі нәтижесінде құбыр металындағы қайтымсыз өзгерістер әсер етеді, ол өз кезегінде құбыр ресурсының төмендеуіне әкеледі.
Эксплуатация кезінде металдың бқылуына металлургиялық, құрылыс-монтажды, жөндеу жұмыстары секілді конструктивті элементтердің деффектісі локализацияланған аумақтарда күшейеді. Құбырларды өндіру және транспортировкалау процесінде, құрылыс-монтажды және жөндеу жұмыстары кезінде туындаған пластикалық деформация материалдың үлкеюі мен деформациялық қартаюын тездетеді.
Осы жағдайға байланысты техникалық жағдайды және уақытша факторларды есептеп , металды бқзылысын тудыру арқылы газ құбырының конструктивті элементтерінің ресурсына баға беру әдістерін ойлап табу мақсатында практикалық қажеттілік туындады.
1- суретте көрсетілген құрылымдық сызба Ресейдің Гостгортехнадзор ведомостына сәйкес потенцалды қауіпті объектілердің қалған ресурстарын анықтауда методикалық көрсеткіштерді айқындайды.
Сенімділік проблемасын шешу үшін ең алдымен есептеуде мықтылық, төзімділік, ұзақ мерзімділік қасиетін есептеу де міндеттер қойылды. Оларды шешу үшін ең алдымен: құбырға әсер етушілер мен жүктемелер жайында мәлімет, айтарлықтай деформацияланған жағдайының талдауын анықтау керек, ол өз кезегінде сенімділікті есептеуге мүмкіндік береді.
1.4 Магистральды газ құбырындағы жүктемелер мен әсерлері
Құбырдың ішкі күші сыртқы және ішкі жүктемелер арқылы пайда болады. Бұл жүктемелер сыртқы орта, өнімнің параметрлеріне және т.б.әсерінен өзгерісінен пайда болады. Құбырдың сызықты бөлігі үшін негізгі жүктеме болып мыналар жатады- ішкі қысым, грунттың қысымы, құбырдың өзінің салмағы, өнімнің салмағы, ал әсер етулер ретінде- температураның өзгеруі, грунттың шқгуі мен ісінуі, грунттың қысымы жатады.
Методикалық әдіске сәйкес беріктікті есептеуде 2 түрлі жүктемені: есептік және қалыпты (нормативті) деп бөліп қарастырады. Нормативті жүктеме N(н) деп нормативті құжаттармен және қалыпты эксплуатация кезінде анықталған статистикалық талдау негіщзінде анықталған жүктемелерді айтады. Ал есептеу жүктемесі дегеніміз- қалыпты жүктемеден мүмкін болар ауытқушылықтарды есептейтін жүктемені айтады:
Np = n·N(н) ,
Мұндағы, n- жүктеме бойынша сенімжілік коэффиценті. Сенімділік коэффиценті әртүрлі жүктеме түрлері және әсерлері үшін СНиП 2.05.06-85 бойынша регламенттеледі.
1-сурет. Құбырдың қалдық ресурстарының бағалануы
Магистральды газ құбырына әсерлер мен барлық жүктемелер уақытша және түпкілікті болып екіге бөлінеді, олар өз кезегінде ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді және ерекше деп бөлінеді.
Құбырдың эксплуатациясы және құрылысының барлық уақытында жұмыс жасайтын түрін түпкілікті жүктемелерге және әсерлерге жатқызады.
1. Құбырдың өзіне тән салмағы, бұл есептеу кезінде құбыр ұзындығының салмағының бірлігі ретінде есептеледі.
qиз = n·PIDср ·δ·γст , (1.12)
Мұндағы, n - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті (n = 1,1); Dср - құбырдығ орташа диаметрі , м; δ - құбыр қабырғасының қалыңдығы, м; γст - болаттың үлесті салмағы , Нм3.
2. Құбырдың ұзындық бірлігіне қарасты грунт қысымы. Практикалық есептеулерде формула бойынша анықтауға болады.
qиз =n·γиз·PI4(Dиз2 -Dн2) (1.13)
Мұндағы, n - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті (n = 1,2); ϒгр - грунттың үлесті салмағы, Нм3; hср - құбырдың осінің тереңдігі , м; Dиз - ажыратылған құбырдың диаметрі, м.
3. Құбырдың ұзындығының бірлігіне судың гидролитикалық қысымы., ол су асты құбырының сұйығының салмағы арқылы анықталады.
qгр = n ·γгр·hср·Dиз (1.14)
Мұндағы, n - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті (n = 1,0); ϒв - өлшенетін бөлшектер мен тұздылығын қоса есепке алғанда судың үлесті салмағы Нм3; h - анықталып отырған нүкте бойынша судың биіктігі м; Dф - футерленген және ажыратылған құбырдың диаметрі. м.
5. Судың итеруші күші. Суға толығымен енгізілген құбырдың ұзындығының бірлігіне те болады.
qгс=n·γв·h·DФ (1.15)
qв =PI4·DФ2·γв (1.16)
Мұндағы, Dф - футерленген және ажыратылған құбырдың ішкі диаметрі ; ϒв - өлшенетін бөлшектер мен тұздылығын қоса есепке алғанда судың үлесті салмағы Нм3;
6. Алғашқы кернеудің әсері. Құбырдың айналу бұрышындағы берік иілуді есептегенде
σприз - құбыр қабырғаларындағы муксималды бөліген кернеу, ол құбырдың иілуімен түсіндіріледі., МПа; Е - майысқақтық модулі (Е = 206000 МПа); Dн - құбырдың сыртқы диаетрі, м; ρ - құбыр оінің иілу радиусы, м.
Ұзақ мерзімді жүктемелерге келесілер жатады:
1. ішкі қысым, ол жобамен құрылады. Ішкі қысым құбыр қабырғаларында сақиналы және бөліңтік кернеуді тудырады. Сақиналы кернеу мына формула арқылы анықталады.
σприз=+-E·DH2ρ (1.17)
Мұндағы n - коэффициент перегрузки по внутреннему давлению (n = 1,1; 1,15); Р - нормативное значение внутреннего давления, МПа; Dвн - внут- ренний диаметр трубы, м; - толщина стенки трубы, м.
Ал құбыр қабырғасындағы ішкі қысымның бөліктік кернеуі мына формуламен анықталады
σкц=n·P·Dвн2δ (1.18)
2. Айдалған өнімнің салмағы құбыр ұзындығының бірлігіне шаққанда мына формуламен анықталады:
qпрод=n·100·PDвн2 (1.19)
Ал қысқа мерзімдіжүктемелер мен әсерлесулерге келесілер жатады:
1. қардан болатын жүктеме. Құбыр ұзындығының бірлігіне
qсн=n·μ·s0·Dиз (1.20)
2. Жердегі құбырдың солғындану жүкте месі, ол да құбырдың қзындығының бірлігіне шаққанда мынаған тең:
qлед = n·0,17·в·Dиз (1.21)
Жел арқылы пайда болатын жүкьемелерге , құбырдың ұзындығының бірлігіне шаққанда, оның вертикалды осіне перпендикуляр болады.
qвет=n·ω0·k·c·Dиз (1.22)
Ерекше жүктемелерге жатады:
Магистраьды құбырларға сел кезінде пайда болатын , сонымен қатар сол аумақтағы жер бетінің дформациясы кезіндде және және жер асты жолдарында ,грунттың деформациясы кезінде онық құрылымдық өзгерістеріне алып келеді. Бұл жүктемелер грунттық шарттар мен олардың құбыр эксплуатациясы мен мүмкін болатын өзгерісі негізіндегі талдауларда анықталады.
2
2.1 Құбырдың ерекшеліктерін есептеу
Құбырдың беріктігін есептеу бөліктік жағдайлар әдісімен жүзеге асады. Бұл әдістің мағынасы, мұнда құбырдың кернеулі жағдайы қарастырылады ол кезде оның эксплуатациясы болмайды. Бірінші бөліктік жағдай- ол құбырдың қасеттерін көрсетеді ( ішкі қысым арқылы бұзылуы), ал екіншісі - рұқсат етілген деформациялар.
Құбыр металының негізгі беріктік қасиеттерін құбыр есептеу кезінде созылу кезіндегі қалыпты қарсыласу қолданылады. Нормативті (қалыпты) қарсыасу мерзімдікқарсыласудың минималды мәнімен қолданылады. Қарсыласуды есептеге мына формула қолданылады.
R1=R1H·mk1·kH (2.1)
R2 =R2H ·mK2 ·KH (2.2)
Құбырдың номиналды қалыңдығы СНиП 2.05.06-85 бойынша келесідей анықталады:
δ=n·ρDH2(R1+np) (2.3)
Егер осы жағдайды осьтік кернеу қарсы мәнге ие болса
σnpN= σnpl+σnpp= -E·α·∆t+μn pDвн2·δ (2.4)
(2.5)
(2.5) формула арқылы өрнектеледі.
(2.6)
Құбыр қабырғасының қалыңдығы ( 2.3) және (2,5) формулалары арқылы анықталған, олар құбырға жақын номиналды жағына қарай дөңгелектенеді.
Құбыр қалыңдығы сыртқы диаметрінен 1140 кем болмауы керек, D= 200 диаметрінде 3 мм кем болмау керек, ал D 200 мм шартты диаметрде 4 мм кем болмау керек.
Келтірілген әдіс итерациялық процеспен түсіндіріледі. ( знактарды қойып жазыңыз) , яғни (2,4)формула бойынша прN табу үшін , мағынасын
табу керек, ары қарай (2,5) формула арқылы есептейміз. Соңында құбыр қабырғасының қалыңдығының сортаменті бойынша ол өзгеруі және есептеуден кейін басқа мәнге ие болуы мүмкін.
Бөліктік бағыттағы беріктік кезінде келесі шарт орындалады
σnpN=ψ2R1 (2.7)
ψ1=1-0.75σnpNR12 -0.5σкцR1 (2.8)
Рұқсат етілмейтін пластикалық деформацияар кезінде бөліктік бағытта тексеруді (2,1)шарт бойынша жасайды, ал сақиналы бағытта мына шарт бойынша жасайды:
σкцH=m0.9·kHR H (2.9)
Егер, алынған шарттардың бірі орындалмай қалса, күшті механикалық қасиет көрсететін болатты таңдау керек немесе сартаментке жақын құбыр қабырғасынығ қалыңдығын улкейту керек те, қайта есептеу қажет. Қалыпты жағдайда жер астық құбырларының жасалу технологиясы.
Магистралды мұнай және өнім құбырларын жасау жұмыстарын дайындық және негізгі деп бөліп қарастыруға болады.
Дайындық жұмыстарының мақсаты - құбырды ораластыру кезінде негізгі жұмыстарды қамтамасыз ету, сонымен қатар құрылысы бойынша табиғи және жасанды бөгеттерді мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Дайындық жұмыстары негізгі жұмыс түрлерінен ерте орындалады. Дайындық жұмыстары кезінде трассаны бқзу, трасса бойынша және құрылыс аумағына белгілерді орналастыру, , орманнан тазарту болады ,егер қажет болса, ағаш, бұталардан тазартады, көлденең және тік орналасқан баурайларды кесу, күнделікті жүруге және автомабильд трассалық жолдың уақытша және түпкілікті құрылысы, су тасу кезіндегі және т.б.
Негізгі жұмыстарға , газ құбырларына байланысты мыналар жатады: транспорттық, монтажды, жер үсті және оқшауланып қаланған жұмыстар.
Транспорттық жұмыстарға құбырдың теміржол жартылай вогондарының әкелінуі, автотранспортқа құбырларды тиеу, құбыр жасаушы базаларға, трассаларға оларды жеткізу.
Магистралды құбырлардың сызықтық бөлігін құрастыруда монтажды жұмыстарды екі топқа бөліп қарастыруға болады :
* Құбыр жасау базаларындағы орындалатын жұмыстар секциядағы жеке құбырларды жинақтау және қалпына келтіру, ереже бойынша ұзындықта, сонымен қатар қисық орналастыруларға құбырларды дайындау жатады.
* Құбыр трассасында орындалатын жұмыстар (15 км ұзындығында құбыр секцияларын қйта жөндеу, ол жалпы ұзындығы 45 км және одан да көп болады) , катушкаларды кесу, скребканың камераларының қосылуы мен қолданылуы жатады.
Құбыр жасау базаларында құбыр секцияларын жасауда орындалатын операциялар мына бағытта жүреді:
Дәнекерлеуге құбырларды дайынау, тігістің бірінші бетін дәнекерлеу, содан кейінгі беттерді дәнекерлеу. Құбыр буындарын ішкі центраторлардың көмегімен жинақтау стендтеріне жинақтайды.
Барлық дәнекерленген құбырларды бақылаудың физикалық әдісі арұылы тексереді. Олардың сапасн тексеру СЕиП ІІІ -42-80 регламенті бойынша жүреді.
Қисық орналасқан аумақтарда шұңқырдың 2 есе үкейтеді, ал темір тиелген құбырлардың балластировкасында және акерлі құрылғылармен мықтылайды до 2,2 Dн.
Жұмыстың негізгі көлемі қазушы эскаваторлар арқылы орындалады. Бір рет қазатын экскаваторлар суңа қаныққан грунтты аумақтарда қолданылады, сонымен қатар қалған құбырлардың қисық орналастырылуында, сызықты арматураларды орналастыруда, топырақтың ұзақ уақыт тұрып қалуы кезінде қолданылады.
Жер асты жұмыстарын жүргізу кезінде құрылыс аймағында топырақты орналастырумен байланысты рекультивациялық жұмыстар жүргізіледі.
Магистралды құбырларды жасау кезінде құбырларды шұңқырларға орналастыру және оқшауландыру бір үрдіске біріктіріледі, олар механикалық оқшауланып орналастыруға бағытталған. Ол келесі операцияларды орындайды:
* Құбырдың шетіне тазартылған оқшауланған машина орналастырылады (немесе тазартылып оқшауланған);
* Құбыр орналастырушы крандар тазартылған машинаның
қозғалысын биіктікте қамтамасыз ететін алғашқы аумағын көтереді (немесе тазартылып оқшауланған);
* Колона синхронды түрде қозғалады, - тазартылып оқшауланған машина үздіксіз, технологиялық аялдамаларсыз қозғалады, ал крандар үзіліспен жұмыс жасайды.
* Тазарту блогы (немесе тазарту машинасы) құбырды кірлеуден , тат басудан, металитикалық жылтырауға дейінгі шаңнан қорғайды және бір мезгілде битумды грунтка апарады. Оқшауланған блок- (немесе тазартылып оқшауланған) тиелгенде оқшауланған жабын алынады.
* Құбыр қоюшы крандар құбырды шұңқырларға тасып, оқшауланған құбырды шұңқырға орналастырады.
Бұл араласқан әдіс болы табылады, одн басқа бұл әдісі жекелей жағдайда да қолдануға болады.
Құбырларды шұңқырларға орналасыру кезінде құбыр қабырғаларында иілу пайда болуы мүмкін, ол құбырдың биіктігіне байланысты болады және құбыр орналастыру мен олардың арасындағы қашықтыққа да байланысты болады. ВНИИСТ құбырларды орналастыруда келесі шарттарды орындауға кеңес берді:
Құбырды кқтеру биіктігі 1 м аспауы керек;
oo Құбыр орналастырушылар арасындағы қашықтық 25 м-ден 45 м ге дейін , құбыр диаметріне байланысты болады;
oo Құбырдың шұңқырға орналастырылуы жекелей жағдайда кем дегенде 3 құбыр орналастырушылар қажет, олар олардың теңдей жүктелуін қадағалап отыруы қажет.
oo Құбырлардың иілуі, кқденеңінен де, тігігнен де мүмкін етілмейді;
oo Құбырды орналастыру кезінде бөліктік кернеудің пайда болуын тудырмау үшін иілу ретінде қосымша ұзындықтады қарастырып қою керек.
Трассалық жағдайда магистральды құбырлардың оқшаулану кезінде бірдей ленталарда дефектілер (бұзылыс) пайда болады, оларды қалпына келтірі міндетті болады. Дефектілердің пайда болуы әртүрлі:
oo Рулондардың орналасуында ленталардың дұрыс емес орналасуы;
oo Құрыстарың, гофрдың пайда болуы- машина дұрыс бағытталмаған, тартылу дұпыс емес;
oo Лентаның жабысуының нашар болуы- желімнің дүрыс жағылмауы немесе лентаны жағуда температураның режімі сақталмауы;
oo Оқшауланған беттің болуы- дәнекерленген құбыр бөлігі дұрыс тазартылмаған;
2.2 Батпақты жерде құбыр құрылысының ерекшеліктері. Газ құбырларның батпаққа орналасуы
Батпақты жерлерде құбыр құрылысы басқаларынан ерекшеленеді, яғни онда грунттар берік орналасады, тек қана батпақ тереңдемеген кезде , қалыпты механизацияны тудырады.
Батпақты аумақтарда құбырлардың жер астында орналасуы қарастырылуы қажет. Құбырың балотада дұрыс орналасуында маңызды нәрсе айнлудың минималды санымен анықталады. Айналу орнында құбырдың берік иілуін қамтамасыз етілуі керек.
Құбырларды батпақты жерлерде келесідей жіктеледі:
І тип- төзімді консистенциядағы торфпен толтырылған батпақ, ол 0,020,03 МПа қысымда құрылыс машиналарын өткізе алады;
ІІ тип - төзімділігі жоқ конистенциядағы торфпен толтырылған батпақ, 0,010,02 МПа қысымда құрылыс машиналарын өткізе алады;
ІІІ тип- ткқана жүзетін машиналар мен мееханизм жұмыстарына рұқсат етілген батпақ.
Батпақтың типне байланысты құбырды СНиП 2.05.06-85 бекіткен бойынша сәйкесінше категорияларға орналастырылады.
Негізгі жұмыстарды жүргізу алдында батпақты аумақтарда дайындық жұмыстары жүргізіледі, олар батпақ типі мен жағдайына байланысты болады (еріген, қатқан)
Еріген грунт жағдайында трассаны тазарту жұмыстары жүргізіледі,.
Ал қатайған грунт жағдайында трассаны дайындау келесідей жағдайлармен орындалады:
oo жертезектің ойығы бульдозермен немесе экскаватормен орындалады;
oo топырақты себу тере батпақты жағдайда орындалады;
oo алдыңғы сызбадан қарағанда шағылдарды құм санын азйтуда қолданылады.
Жер астындағы жұмыстар шұңқыр тереңдігіне және грунттың жағдайына байланысты әртүрлі орындалады. Қатайған грунтта жерасты жұмыстары келесі жағдайда орындалады:
oo қиын өтетін бапақта жарылыс жасау- батпақ тереңдігі - 23 м;
oo бульдозермен және экскаватормен- торфтың тереңдігі 0,51 м аспаса, бульдозер торфты минералды бөлікке дейін алады, ад экскаватор шұңқырды қажетті тереңдікте қазады;
oo экскаватормен жебелерден, шаналарда немесе қалқымада;
Құбырдың дәнекерленуі, оқшаулануы және орналастырылуы батпақтың қатқан және еріген түрінде әртүрлі технологиялық сызбалар арқылы орындалады.
Қатайған батпақ кезінде, құрылыс технологиясы дәл қарапайым жердегідей болады. Ал грунттың еріген жағдайында құбырдың дәнекерленуі мен оқшаулануы батпақтың бір бөлігінде орындалады;келесідей варианттар да да құбырдың орналасуы болуы мүмкін:
* Алдын ала дайындалған шұңқырға дайындалған құбырды жеткізу. Бұл жағдайдағы құбырдығ орналасуы егер баластировка батпақтың жағасында болса, ал құбыр орналастырушы крандар балпаққ бетінде жүруі мүмкін емес жағдада орындалады.
* Жүзу әдісі арқылы орналастыру: оны жағадан жүзу арқылы суасты шұңқырына апарады. Жұзіп бара жатқан құбырлардығ жалпы ұзындығы бірнеше шақырымға дейңн жетуі мүмкін. Бұл әдіс өте қолайлы, себебі шұңқыр ерте дайындалып қояды, мысалы, қыста.
Жер асты шұңқырларында, ағыстарда, сонымен қатар сулы аумақтарда орналасқан газ құбырлары үгілуге төзімді болуы керек.
Құбырдың батпақта төзімділігі мына шартпен орындалады:
Б=kM (kув ·qвс-Q) (2.10)
Б 0 болғанда, құбыр кері жүзуге икемделеді де, тиеу қажет юолмайды. Ал Б 0 болғанда, құбырды тиеу миндетті. Ауадағы тиеудің салмағы мына формуламен анықталады:
Бвозд=Б·γвγб-γв (2.11)
l=Бвозд-γв·VБ (2.12)
Құбырды анкермен байланыстыру үш негізгі әдіспен орындалады - анкерлерді бұрау,гарпунды оқпен атылуы мен қамсаулауы. Анкерлердің ұзындығы 37 м. Құбыр анкерге арнайы күш поясымен біріктіріледі, ол 20 дан 70 см ге дейінгі ұзындықтағы металды лентаны,айқындайды. Лентаның астына жұқа материалды қояды, ол оқшауланған жабында қысымның бірдей таралуын қамтамасыз етеді. Анкерлердің кемшілігі ретінде ол құбырға қосымша кернеу беріп, оқшауланған жабынды бұзуы мүмкін.
2-сурет. Анкерлер арасындағы қашықтық беріктік шарты арқылы орныдалады:
lанк=12R·WqПЛ (2.13)
2.3 Ішкі бөліктің тазартылуы және магистральды газ құбырларын беріктік пен герметикалық қасиетіне байланысты тексеру
Газ құбырлары эксплуатацияға дейін тазарту мен беріктік және герметикалық қасиетіне байланысты тексеріледі. Ішкі бөліктің тазартылуы гидравликалық қарсыласу коэффиценті мен жалпы өтуші айқасуы жобасында құбырдың бар ағдайында қамтамасыз етіледі. Магитральды құбырды беріктік пен герментикалық қасиетіне бйланысты тексеру- ол оның эксплуатациялық жұмысы кезінде сенімділігін қамтамасыз етеді.
Бөліктің тазарту және беріктік пен герментикалық қасиетіне бйланысты тексеру СНиП III-42-80 бойынша жүргізіледі, Жұмыс жасау және дұрыс өндіру ережесі. Магистральды құбырлар.
Топырақты тазарту кезінде грат, кір, су, мұз және тағы басқа қажетсіз заттар тазартылады. Газ құбырларын олрадың тазарту құрылғыларын қосу арқылы шаю жолы арқылы азартады.
Шаю кезінде тазарту поршенінің алдына (жалпы аумақтың көлемінің
1015% құрайтын) су құяды. Тазарту поршендерінің құбырды шаю кезіндегі жылдамдығы- 1кмсағ кем болмайды.
Газ құбырларының қысымға беріктігін тексеруде , төменгі нүктеде заводттық қысымды арттыру керек. 1 кмч
Құбырды сумен толтырылу кезінде құбырдан ауа толығымен шығарылуы тиіс. Газ құбырларының аумағының категорияларында, қолданылатын қысымның және құбырларды беріктікке тексеру СНиП III-42-80 бойынша жүргізіледі.
категория В - Рисп = 1,5Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүктесі
I - II категория - Рисп = 1,25Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - категория В - Рисп = 1,5Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүктесі
I - II категория - Рисп = 1,25Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүкесі
III - IV категории - Рисп = 1,1Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүкесі
III - IV категории - Рисп = 1,1Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүктесі
Рзав=2·δ·RDвн, R=0.95R2H (2.14)
2.4 Құбыр оны тексеру кезінде қысым арқагаш тұрақты болса, беріктікке тексеруден қтті деп есептеуге болады
Беріктікке тексерудің жүру уақыты 5 тен 24 сағатқа дейін өзгеруі мүмкін .
Герментикалық аумақтарға тексеру барлық газ құбырларының категорияларына оның беріктігіне тексеру өлкеннен кейін жүргізіледі. Қысымның жоғалуы мен оны бақылау 12 сағаттан кем уақытты алмайды.
Қысымның 43 бөлігі сақтау зонасынан аспау керек.
Герментикалық тексеруден кейін газ құбырынан суды толығымен алып тастау керек. Судың толық алынуы транспортталатын өнімнің қысымымен қосылған оршен-бөлуші арқылы орындалады.
Өнімнің болмауы кезінде судың болмауы алынған ауаның қысымымен байланыста болады.
Газ құбырының ішкі бөлігінің тазарту жұмыстарына және беріктік пен герментикалық қасиетіне тексеруде акт жасау қажет.
2.5 Газ құбырларының жер асты өтулері
Жер асты құбырларын өзен, көл, теңіз акваторияларының қосылуында жасайды. Су асты арқылы өту жолдарының шекарасы 10% су қоймасында бар судың деңгейімен анықталады.
Су асты құбырларын су арқылы өтетін құбыр арқылы анықталады. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Жер асты құбырлары жер асты ғимараттарының кең тараған түрінің бірі болып табылады. Оларды әртүрлі мақсатта халық шаруашылығында кеңінен қолданылады. Құбырларды қалада коммуналды шаруашылықта кеңінен қолданады, энергетикада, мұнай-газ өндірісінде құбырлы транспортты қолдану аясы өсіп келе жатыр. Жер асты құбыр жүйесі гидротехника мен мелиорация саласында ерекше орын алады. Қазіргі таңда жер асты құбырларының саны сейсмобелсенді аймақтарда айтарлықтай жобаланған түрде жүргізіліп жатыр. Жер асты құбырларының динамикалық есебі актуалды проблемаға ( маңызды проблемаға) айналып отыр.
Осы уақытқа дейін жер асты құбырларының диаметрлі түрлері қолданылып келеді, оларға стерженді есептеу сызбасы қанағаттанарлық болады. Ал соңғы кездері, әсіресе, кернеусіз және төменгі кернеулі құбырлары гидротехника мен милорацияда диаметрлері үлкен, есептеу әдістерін әрі қарай дамытуды қажет ететін жер асты құбырларының рөлі артып, қолданылып келеді.
Бұл проблеманың екінші аспектісі ортаның және жер асты ғимараттарының әрекеттесуі мен топырақтың моделін (қалпын) есептеу болып табылады. Бізге белгілі болғандай топырақ динамикалық арнайы қасиетке жақын деформацияға ие болады: ол созылу және тарылу кезінде әртүрлі жұмыс жасайды, тәжирибе жүзінде созылуға ешқандай куш жұмсамайды. Жұқа қабырғалы құбыр және топырақтың біржақты байланысына әсері болуы мүмкін, алайда, жер асты құбырының грантта, құбыр қабырғасының аз бөлігінде белгілі бір мөлшерлі түрде болуы екі жақты байланыс моделіндеқолданылады. Бұл жағдайға майысқыш қасиеттің классикалық теориясының гипотезасына сәйкес сызықты-майысқақ орта қолданылады. Ортаның басқа да модельдері (күйлері) бар. Олар жайлы мәліметтерді 95 алуға болады. Алайда, қазіргі таңда жүктеменің қандайда болмасын бір түріне және гранттардың барлық түріне арналған модель әлі табылған жоқ.
Инженериялық тәжірибелерде қазіргі таңда толқынды механика теориясының негізіне сәйкес динамикалық есептерді шешуге арналған әдістер кең таралмаған.
Толқынды механика математикалық тұрғыда айтарлықтай қиын, ал инженер бұл саламен толық таныс емес.
Бұл дипломдық жұмыста толқынды механикаға байланысты есептер шешуі инженерге түсінікті формада көрсетілген. Жер асты құбырының моделін (сызбасын) есептеуде сызықты майысқыш негізінде байланысқан құбырды толығымен қоршап тұратын цилиндірлік қабық алынады, ортаның инерционды, димфирленген және майысқыштық қасиеті көрсетілген шартты түрдегі демпфирлеу және майысқыштық масса көмегімен есептеледі, Аталған көрсеткіштер осы процестің (үдерістің) жиілігіне w тәуелді болады және тербеліс формасына (пішіндеріне) сәйкес келеді. Бұл тәуелділіктер екі жақты байланыс кезінде майысқыш-деформацияланған ортамен қарым- қатынаста болатын қабаттағы бос тербелістердің негізіндегі есептерді шығаруда алынуы мүмкін.
Келесі маңызды аспект ретінде жалпы толқынды процесті тудырушы сыртқы әсерлесудің сызбасы жатады. Бұл жағдайда күрделі дифракциялық құбылыстар жүреді.
Инженерлік есептеу әдісін құру үшін диффракциялық есептерді талқылаудан бас тартамыз, және қабатқа уақытқа интенсивті функциясы бар тек бүйірлік қысым бір бағытта әсер етеді деп есептейміз.
Бұл уақытта бойлық бағытта соққы жүктемесі стационарлы емес динамикалық әсер типі бойынша құбырларды есептеу теориясында жақсы зерттелген, бұл жерде көлденең стационарлы әсер қанағаттанарлық инженерлік әдісте көрсетілмеген. Бұл жағдайға байланысты инженериялық әдісті ойлап табу актуалды мәселеге айналып отыр.
Алынған жұмыста қоршалған майысқыш ортаны есептеу арқылы стационарлы және стационарлы емес сыртқы әсерлеу кезіндегі жер асты құбырларын есептеудің инженерлік әдісін жасауға әрекет жасалады.
1
1.1 Жер асты құбырларының класиффикациясы (топтастырылуы немесе түрлері) және олармен жұмыс істеу ерекшеліктері
Жер асты құбырлары жер асты ғимараттарының кең тараған түрінің бірі болып табылады және келесідей қасиеттері бойынша айырмашылықтары байқалады:
1. Қолданылуына байланысты: водоводтар (яғни сумен қамтамасыз ету үшін жасалған мелиоративті құбырлар), мұнай-газ құбырлары, азықтық құбырлар (көмір транспорты және т.б.), насосты станциялардың құбырлары және гидроэлектростанция құбырлары және т.б.
2. Материалы бойынша: болаттан, шойыннан, бетоннан, темір-бетонды асбоцементтен, пластмассадан, керамикадан және т.б. жасалған.
3. Қалану әдісі бойынша: жер үсті, жерде, жер асты.
4. Өнімнің ішкі қысымының үлкеюіне байланысты: кернеусіз, төменгі кернеулі (P=2+6 атм), орташа кернеулі (P=10+15 атм), және жоғарғы кернеулі (P=75+85 атм).
Жер асты құбыры жеке элементтердің күрделі түйіндерде түйісуі күрделі аумақтық жүйені құрайды 68, оларға мысалы бақылаушы құдық, түйісулердің, беріктіктің, орнықтылықтың, айналымдардың барлық варианттары және т.б.
Құбырлардың геометриялық параметрлері бойынша топтастыруға болады: диаметрлері кіші құбырлар (d=100-300 мм), диаметрлері орташа (d=300-1000 мм), және диаметрі үлкен (d=1000 мм).
Құбырлардың мұндай класиффикациясы (топтастырылуы), шартты түрде болады.
Диаметрлері кіші жер асты құбырлары ереже бойынша, есептеуі есеп бойынша стерженьді (өзекті) сызба түрінде болады, себебі олардағы қабықтағы эфектілер қабырға жуандығының үлкен болуына байланысты. Диаметрі орташа және үлкен құбырларды есептеуде, егер де қабырғаның жуандығы диаметрден кіші болса, нақты есептеулерге жүгінуге тура келеді. Бұл жағдайда шекаралық эффектілерін есептеу үшін және құбырдың көлденеңінен қиылысуының контурының деформациясы үшін цилиндрлік қабық есептеу теориясы қолданылады.
Қазіргі таңда құбырларды есептеудің нақты әдістеріне өту маңызды болды, себебі биіктігі h=D0,02 болатын жіңішке қабырғалы жер асты құбырларына деген тенденция басым, сол себепті қазірде құбыр өндірісінің технологияларының дамуына орай және матриалды сақтаушы технологиялардың көмегімен мүмкін бола бастады.
Жер асты құбырының кернеулі - деформацияланған күйіне оның геометриялық жағынан сипатына байланысты оған ең көп әсер ететін оны қоршап тұрған топырақты аумақ, оның ішінде, құбырдың үстіндегі топырақты қабат әсер етеді.
Көрсетілгендей 104 құбырдағы кернеулік топырақтың беріктігіне және құбырдың беріктігіне кері пропорционал. Құбырдағы жұмсақ топыраққа орнатылған кернеу және алмасу тығыз, қатты топырықта орналасқан құбырдан қарағанда айтарлықтай жоғары болады, 95.
Топырақтардың келесідей түрлерін ажыратамыз: соққы коэффицентіне байланысты әлсіз К=1 кмсм3, соққы коэффицентіне байланысты жұмсақ 30- 40 нсм3, орташа К=40-60 нсм3 және соққы коэффицентіне байланысты мықты К=75-100 нсм3.
Жұмсақ топырақты құрайтын тығыздық 1,3 - 1,4 кгсм3, топырақтың беріктігіне байланысты жартас топырақтарына сәйкес 1,8 - 1,9 кгсм 3 - ке жеткенше өсе береді 94.
Келесі маңызды мәселе, ол құбырдың бетіндегі топырақтың жуандау аймағына байланысты болады. Ұсақ түрдегі құбырлар үшін H = D, мұнда басты рөлді Релей толқындарының типінің жоғарғы эффектісі атқарады 101. Олар жерасты құбырларының қабырғаларында күштің аталған моменттерге (уақыт мағынасында) әсер етуі мүмкін, олар кернеулі жағдайдағы маңызды аумақтағы осьтерде топырақтың беткі бөлігін 45°С бұруға әкеп соғады, сонымен қатар, майысқыш ортадағы сфералық беттің аумағында, тұрақты толқындар пайда болады.
Биіктігі H = D терең орналасқан құбырларды зерттеу барысында, тәжірибелік тұрғыда топырақтың жуандығының өсуі статикалық қысымның топырақтың салмағынан үлкеюімен түсіндіріледі. Дұрыс эксперименттік (тәжірибелік) нақтылықтардың және есептеулердің тәуелділігінің жер асты құрылғыларының динамикалық жағдайы орналасу тереңдігіне әсерін суреттеудің нақты болмауына қарамастан, H = 10 - 30 d жағдайында құбырды орнықтырылған және мәңгілік топырақты әлем және ол топырақтың массасын анықтайтын қысымның әсері деп болжам жасауға болады.
1.2 Құбырлардағы жүктеме. есептеу сызбасы (схема)
Жер асты құбырларына статикалық, квазистатикалық және динамикалық жүктемелер әсер етуі мүмкін.
Статикалық түріне топырақтың өзіндік салмағының нәтижесінде пайда болған құбырдың өзінің салмағы, транспортты жүктеме, қоршаған ортаның температурасы жатады. Ал динамикалық түріне жарылыс кезіндегі және сейсмикалық түрде пайда болған жүктемені айта аламыз. Сейсмикалық жүктемелер негізінен сейсмикалық қауіпті аймақтарда құбырларды жобалауда маңызды. Жер асты құбырларына әсер ететін сейсмикалық жүктемені анықтауға уақытша суреттеме беретін топырақтың қозғалыс жазбалары қолданылады, Сонымен қатар майысқыш толқындардың өтуі кезіндегі реакциялары қолданады. Айта кету керек, сейсмикалық әсер ету өзімен стохистикалық күйді көрсетеді.
Кейбір зерттеушілер топырақтың қозғалысын аналогтық және сандық компьютерлер арқылы модельдеуге ұсыныс жасалды. Стохастикалық зерттеу тұрғысынан анологтық зерттеу өте күрделі. Сондықтан әдетте топырақтың қозғалысының детерминистикалық модельдері қарастырылады олар топырақтың максималды үдеуімен немесе максималды жылдамдық сынды параметрлері арқылы қарастырылады.
Жер сілкінісі кезінде пайда болған толқындар тығыз денедегі және тығыз денедегі толқындар береді, ал беттік толқындардың топырақтың қозғалысына әсер етуі жоғары емес, бірақ жер сілкіну механизмін түсіндіруге қызығушылық тудырады.
Жер сілкінуі шартты түрде төрт типке бөлінуі мүмкін:
Бірінші тип - ұзақтығы қысқа, аз магнитудалы терең емес жер сілкінуіне тән. Мұндай жер сілкінулерінің мысалы ретінде Хуанеме портындағы сілкіну (1957 ж), Агадирдегі сілкіну (1960 ж), Перкфильдтегі (Колифорния 1966 ж) жер сілкінісі болады.
Екінші тип - ұзақтығы орташа қозғалыстың реттілігі жоқ, мұнда жоғары жиілікті тудыратын (10 - 18 Гц), айтарлықтай фокусты қашықтықта орналасқан және тығыз топырақтарда жазылған Эль - Сантро (Колифорния 1940 ж) жатады. Жоғары фазасы бірінші типке қарағанда айтарлықтай ұзақ уақытқа созылады.
Үшінші тип - топырақтың ұзақ қозғалуы, тербелістің нақты периодтарын көрсетеді. Ол жер сілкінуінің екінші типінің фильтрациясы нәтижесінде болады, мұнда толқындар анық байқалады. Бұл типтің мысалы ретінде Мексико - Ситиде (1964 ж) болған жер сілкінудің жазбасы бола алады.
Және де, топырақтың қозғалысының жоғарғы көп уақытты деформациясын тудыратын типі. Үлкен сулы толқындар немесе топырақтың сұйылуы - бұл типтің нәтижесі қайғылы. Мысалы: Вадивни және Пуертот Монт (Чили 1960 ж), Ниигаете (Япония 1964 ж).
Нағыз жер сілкіну кезінде форшоктар мен афтершоктардан толқынның құрылымдылығында. Егер форшоктар мен афтершоктар аз болса, ал жер сілкінудің күрделі формасын көрсетеді.
Жер сілкінудің қалған типтерінің акселерограммасы да форшоктар мен афтершоктарға байланысты таңдалады.
Құбырдың есептеу сызбасын құбыр мен оны қоршаған топырақтың әрекеттесуі негізінде анықталады. Оның қарапайым моделі ретінде екіжақты контакт жатады, сондықтан да барлық алмасуда топырақ оның физикалық әрекетін анықтайтын модельді көрсетеді де соққы тудырады, жер асты құбырларының статикалық деформатциясына байланысты тәжірибелер көрсеткендей, топырақтан ішке қарай құбырдың жылжуында ешқандай реактивті бәсекелесусіз топырақ құбырмен бірдей қозғалады не жылжиды (жабысу принціпі). Мұның негізінде топырақтың қалыпты реакциясы кезінде, топырақтағы құбырлардың айналу бағытында жылжып кету мүмкіндігін де ұмытпаған жөн.
Табиғи тәжірибелік зерттеулер негізінде жер асты құбырының топырақпен әрекеттесуінен анықталады, егер жарылыс кезінде болатын жүктемелер бөліктік әсерлесу кезіндегі қисық өзгерістердің үш аймағы болады: а) Кулонның заңына сәйкес межелілік; б) майысқыштық, мұнда майысқыш жер болады және жабысқақ майысқыш әсер береді; в) межелі аусаққа дейінгі, мұнда сызықтық аймақтан бөліктік аймаққа ауысу процессі болады.
Есептеу сызбасында құбырлардың деформатциялануы мен бұзылуы жайлы ақпарат болуы керек. Сейсмикалық әсер беретін құбырлардың
тексеру нәтижесі көптеген соққының және жарылыстың жүктемесінің модельденген әсері табиғи және модельді тәжірибелер бойынша көрсетілгендей барынша кең тараған қысымның импульсының келесі формасы:
P ( t ) = P0 e - dt. (1.1)
Мұндағы P0 - максималды қысым, t - уақыт, d - толқынның уақыт бойынша өшуі. Уақыт бойынша толқынның айналуы уақыттың өзгерісіне де аз тәуелді болады. Төмендегі әдістерді негізге ала отырып, жер асты құбырындағы максималды кернеуді анықтауға болады.
а) Топырақтың алмасуы тәуелділікпен көрсетіледі:
U = KG2. (1.2)
Мұндағы G - заряд массасы, K - топырақ түріне тәуелді эмперикалық коэффицент,
б) құбырдың алмасуы градиенттің алмасуына тең болады.
Есептеулердің нәтижесі көрсеткендей диаметрі 0,7 м дейінгі құбырлар салыстырмалы түрде аз қашықтықта жарылыстарда шыдамды болады.
Жер сілкінуі кезінде 8 баллдық магнитудада құбырлардың мүмкіндігі анықталады. Жер асты құбырларының толықтай бұзылуы магнитудасы MSK - 64 шкаласы бойынша 11 - 12 баллдық катастрофиялық жер сілкіну кезінде пайда болады.
Есептеулердің көрсеткіштері бойынша құбыр қабырғаларындағы максималды кернеулік толқындардың таралу бағытымен анықталады. Диаметрі орташа және кіші құбырлар үшін барынша қауіпті - бөліктік сейсмикалық әсер болып табылады. Ал диаметрі үлкен құбырлар өздерінің барынша күрделі қасиетіне байланысты ерекше жоғары тербеліс формалары, деформация және тітіркену арқылы сейсмикалық жүктеме кезінде көлденең сейсмикалық әсердің рөлі айтарлықтай өседі.
Жер асты құбырының кенеулі деформациялық күйі оны қоршап тұрған топырақтың қасиетіне, топырақтың беріктігі мен құбыр беріктігінің бір - бірімен байланыстылығында, сонымен қатар құбырдың радиусы мен толқынның таралу жылдамдығына байланысты болады.
Құбырлардың сейсмикалық негізгі төрт түрлі бұзылу механизмдерін көрсетуге болады.
а) құбырдың құбыр бойында сейсмикалық толқындардың таралуы нәтижесінде пайда болған деформациялары. Ең соңында айтарлықтай созылу мен тығыздалу кернеулігі пайда болады. Бұл механизм эпицентр аймағына жақын жерде орналасқан және сейсмикалық толқындардың таралу бағытына бағытталған құбырларға тән.
б) құбырдың қабырғаларының бөліктік және көлденең сейсмикалық әсерлесуі кезінде гофротүзуі. Бұл механизм тек диаметрі үлкен құбырларға тән. Бөліктік сейсмикалық әсерлесу кезінде гофротүзу құбырын төзімділігін жоғалтуымен түсіндіріледі.
в) құбырлардың резервуарлармен, құдықтармен, басқа бағыттағы құбырлармен, қосылу түйіндеріндегі бұзылысы динамикалық шектік эффектімен түсіндіріледі.
г) трасса (жол) бойындағы құбырлардың бұзылуына қоршалған топырақтың айтарлықтай біртекті еместігінде. Бұл механизм п.в механизміне анологты болады, себебі топырақтардың түйіскен аумағында әртүрлі физика - механикалық қасиеттері құбырдың деформациялану шартына байланысты өзгереді, бұл жағдай өз кезегінде динамикалық шекаралық эффектілердің тууына себепші болады.
Сонымен, диаметрі үлкен жер асты құбырларының сесимодинамикалық эффектілері диаметрі кіші жер асты құбырларына қарағанда әртүрлі болады, демек қорытынды шығаруға болады. Диаметрлері кіші құбырларды бөліктік сейсмикалық жүктемеде ғана есептеуге болады, ал жұқа қабырғалы, диаметрлері үлкен құбырларды есептеу кезінде сейсмикалық толқындардың көлденең әсерін есептеу міндетті. Бұл мәліметтер әртүрлі нормативті құжаттарда сеймотұрақты жер асты ғимараттарын жобалауда көрсетілген. Ескерте кететін жағдай , тәжірбие жүзінде есептеуге қолданылатын әдістер және тәжірибедегі мәліметтер не бөліктік, не тек көлденеңінен әсер ететін сейсмикалық әсерге жатады.
Бұл мәселенін нақты анықтамасы күрделірек: жер сілкінісі кезінде геометриялық тұрғыдан қарастырғанда бөліктік және көлденең сейсмикалық толқындардың құрамы туындайды, және олардың қозғалысы зерттелетін жер
асты ғимараттарының бұрышы бойынша бағытталады. Бұл есептеудің айтарлықтай қиындық тудыруы тәжірибелік және табиғи ақпараттардың болмауымен түсіндіріледі. Ескетре кетсек, жер асты құбыры және оны қоршаған топырақтың сызықты деформациялануы кезінде, бұл мәселенің шешімі ретінде бөліктік немесе көлденең сейсмикалық әсер етудің нақты айқындамасы жасалуы мүмкін.
1.3 Құбырдың конструктивті сенімділігіне баға беру
Жұмыс істеуде әртүрлі канструкцияда бас тарту немесе оның элементтері келесідей шартардың жинақталуымен көрсетіледі:
U = Ri ˗ Si 0, (1.3)
Мұндағы , U- сенімділік функциясы; i - бас тартудың критериі ретінде белгіленген шектелген күйдің номері (реті) ;S - есептік көрсеткіш; R - көрсеткіштің шектелгенмағынасы;
Құбырдың конструктивті сенімділігіне инженерлік баға берудің міндеті ретінде теңсіздіктің орындалуының мүмкіндігін табумен түсіндіріледі мұнда R- фактор кездейсоқ болып есептеледі, яғни кездейсоқ ұзындық пен кездейсоқ функциялардың категориясына жатады, ал S-фактор детерминделген ұзындық ( ман не функционал).
Есептеуші модельдер ретінде шектік күйдің шарттары қарастырылады, ол құбырдың беріктік және деформациялық қасиетін анықтайды. Сол себепті де, құбырды эксплуатациялау сатысында құбырдың конструктивті параметрлерін және эксплуатация кезіндегі өзгерісінің деңгейінің базасында құбырдың төзімділігіне баға берілуі мүмкін.
Құбыр конструкциясының сенімділігінің ағымдағы бағасы U=Ri˗Si 0 (1.3) білдіреді. А.Р. Ржаницин сенімділіктің функциясы ретінде жалпылама беріктік пен жүктемеге тең беріктіктің резервтілігін жатқызды.
Магистралды құбырлардың конструктивті сенімділігіне баға беру методикасы ( әдісі) белгілі бір түрі бар, құбырдың деформациясына байланысты ағымдағы есептеу шартының талдауына негізделген.
σnpн = ψ3m0,9·kн R2н , (1.4)
Мұндағы,σnpн=μ·p·(Dн˗2·δ)2·δ ˗ ɑ·E·∆t +-E·Dн2ρ - нормативті жүктеме мен әсер етулерден құбырдың максималды сандық бөлінген кернеуі;ψ3-құбыр металының жағдайы (күйі); - ағымдағы МПа мағынасының минимум шегіне тең нормативті созылу (қысылу)қарсыласуы m-құбырдың жұмыс істеу шартының коэффиценті;сенімділік коэффиценті; р - қалыпты қысым (нормативті);
Құбырдың ішкі диаметрі; Dн - қабыраның жуандығы, см; δ - металл құбырының сызықты кеңеюінің коэффициенті -1 ; Е - металдың иілгіш модулі, МПа; ∆t - жылыту кезінде оң болатын температураның түсуінің есебі , °С; ρ - СНиП III-42-80 бойынша анықталатын немесе белгілі есеппен анықталған иілудің, см; μ - болатқа арналған Пуассон коэффициенті.
Бөліктік кернеу кезінде :
Ψ3=1˗0,75(σкцн)2m(Kн·0,9)·R2н] 2 ˗ 0,5σкцнm(Kн·0,9)·R2н . (1.5)
ψ3=1 созылу кезінде, мұндағы, σкцн- қалыпты қысымнан сақиналы кернеулігі, МПа, ол мына формула арқылы өрнектеледі:
σкцн =p·(Dн˗2δ2δ
U = Ri ˗ Si 0 (1.3) есептеу шартына сәйкес, сенімділікті қамтамасыз етуші шарты мынадай түрге ие:
σnpнψ3 ·R2н , (1.6)
Мұнда қосымша дифиренциялданған коэффиуент болмайды.(1.6) шартының физикалық мағынасы барлық жағынан келесідей түрлендіруге ие. (1.6) шартын (1.5) формуласын қосымша дифференциялданған коэффицентсіз мынадай теңдеу аламыз:
(R2н)2˗ 0,75·σкц2 ˗ 0,5·σкц σnpн , (1.7)
Одан мына теңдік алынады:
(R2н)2 (σnpн)2 + σкц2 + σnpн · σкц . (1.8)
(1.8) теңсіздігінің оң жағы үшін
(σnpн)2+σкц2+σnpн· σкц (σnpн)2+σкц2 ˗ σnpн· σкц . (1.9)
(1.9) теңсіздігінің бірінші бөлігінде эквивалентті кернеудің квадратын σэкв ,энергетикалық теория бойынша (1.6) формуланы келесідей түрде жазуға болады:
R2н σэкв . (1.10)
(1.10) формула бойынша U = Ri ˗ Si 0 формасы бойыншы құрылыс конструкцияларына келесідей өрнекті аламыз:
S=R2н ˗ σэкв 0 . (1.11)
(1.11) формулада толық беріктілік рөлін - R2н - құбыр металының және дәнекерленген байланыстардың қалыпты екінші қарсыласуы атқарадығ ол ағымдағы шекке тең болады , яғни R2н =ṍТ , ал жалпыланған жүктеменің рөлін- энергетикалық теория бойынша эквивалентті кернеу болады.
(1.6)(1.11) теңдігіне кіретін ұзындықтар, статистикалық өзгергіштік ретінде қарастырылады. Эквивалентті кернеудің өзгеруі келесі факторлардың тобымен байланысты.
а) сыртқы жүктеменің көбеюі( мысалы, шайқаудағы стационарлы емес режім үшін қысымның жоғарылауы)
б) шайқлған өнімнің температуралық өзгерістері арқылы болған бөліктік күштердің пайда болуы;
в) грунттың деформациясы нәтижесінде құбырдың жергілікті иілуінің пайда болуы;
Ағымдағы шектің ұзындығына R2н =ṍТ термофлуктуациялық, шаршау, механико-химиялық процестердің әсер етуі нәтижесінде құбыр металындағы қайтымсыз өзгерістер әсер етеді, ол өз кезегінде құбыр ресурсының төмендеуіне әкеледі.
Эксплуатация кезінде металдың бқылуына металлургиялық, құрылыс-монтажды, жөндеу жұмыстары секілді конструктивті элементтердің деффектісі локализацияланған аумақтарда күшейеді. Құбырларды өндіру және транспортировкалау процесінде, құрылыс-монтажды және жөндеу жұмыстары кезінде туындаған пластикалық деформация материалдың үлкеюі мен деформациялық қартаюын тездетеді.
Осы жағдайға байланысты техникалық жағдайды және уақытша факторларды есептеп , металды бқзылысын тудыру арқылы газ құбырының конструктивті элементтерінің ресурсына баға беру әдістерін ойлап табу мақсатында практикалық қажеттілік туындады.
1- суретте көрсетілген құрылымдық сызба Ресейдің Гостгортехнадзор ведомостына сәйкес потенцалды қауіпті объектілердің қалған ресурстарын анықтауда методикалық көрсеткіштерді айқындайды.
Сенімділік проблемасын шешу үшін ең алдымен есептеуде мықтылық, төзімділік, ұзақ мерзімділік қасиетін есептеу де міндеттер қойылды. Оларды шешу үшін ең алдымен: құбырға әсер етушілер мен жүктемелер жайында мәлімет, айтарлықтай деформацияланған жағдайының талдауын анықтау керек, ол өз кезегінде сенімділікті есептеуге мүмкіндік береді.
1.4 Магистральды газ құбырындағы жүктемелер мен әсерлері
Құбырдың ішкі күші сыртқы және ішкі жүктемелер арқылы пайда болады. Бұл жүктемелер сыртқы орта, өнімнің параметрлеріне және т.б.әсерінен өзгерісінен пайда болады. Құбырдың сызықты бөлігі үшін негізгі жүктеме болып мыналар жатады- ішкі қысым, грунттың қысымы, құбырдың өзінің салмағы, өнімнің салмағы, ал әсер етулер ретінде- температураның өзгеруі, грунттың шқгуі мен ісінуі, грунттың қысымы жатады.
Методикалық әдіске сәйкес беріктікті есептеуде 2 түрлі жүктемені: есептік және қалыпты (нормативті) деп бөліп қарастырады. Нормативті жүктеме N(н) деп нормативті құжаттармен және қалыпты эксплуатация кезінде анықталған статистикалық талдау негіщзінде анықталған жүктемелерді айтады. Ал есептеу жүктемесі дегеніміз- қалыпты жүктемеден мүмкін болар ауытқушылықтарды есептейтін жүктемені айтады:
Np = n·N(н) ,
Мұндағы, n- жүктеме бойынша сенімжілік коэффиценті. Сенімділік коэффиценті әртүрлі жүктеме түрлері және әсерлері үшін СНиП 2.05.06-85 бойынша регламенттеледі.
1-сурет. Құбырдың қалдық ресурстарының бағалануы
Магистральды газ құбырына әсерлер мен барлық жүктемелер уақытша және түпкілікті болып екіге бөлінеді, олар өз кезегінде ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді және ерекше деп бөлінеді.
Құбырдың эксплуатациясы және құрылысының барлық уақытында жұмыс жасайтын түрін түпкілікті жүктемелерге және әсерлерге жатқызады.
1. Құбырдың өзіне тән салмағы, бұл есептеу кезінде құбыр ұзындығының салмағының бірлігі ретінде есептеледі.
qиз = n·PIDср ·δ·γст , (1.12)
Мұндағы, n - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті (n = 1,1); Dср - құбырдығ орташа диаметрі , м; δ - құбыр қабырғасының қалыңдығы, м; γст - болаттың үлесті салмағы , Нм3.
2. Құбырдың ұзындық бірлігіне қарасты грунт қысымы. Практикалық есептеулерде формула бойынша анықтауға болады.
qиз =n·γиз·PI4(Dиз2 -Dн2) (1.13)
Мұндағы, n - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті (n = 1,2); ϒгр - грунттың үлесті салмағы, Нм3; hср - құбырдың осінің тереңдігі , м; Dиз - ажыратылған құбырдың диаметрі, м.
3. Құбырдың ұзындығының бірлігіне судың гидролитикалық қысымы., ол су асты құбырының сұйығының салмағы арқылы анықталады.
qгр = n ·γгр·hср·Dиз (1.14)
Мұндағы, n - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті (n = 1,0); ϒв - өлшенетін бөлшектер мен тұздылығын қоса есепке алғанда судың үлесті салмағы Нм3; h - анықталып отырған нүкте бойынша судың биіктігі м; Dф - футерленген және ажыратылған құбырдың диаметрі. м.
5. Судың итеруші күші. Суға толығымен енгізілген құбырдың ұзындығының бірлігіне те болады.
qгс=n·γв·h·DФ (1.15)
qв =PI4·DФ2·γв (1.16)
Мұндағы, Dф - футерленген және ажыратылған құбырдың ішкі диаметрі ; ϒв - өлшенетін бөлшектер мен тұздылығын қоса есепке алғанда судың үлесті салмағы Нм3;
6. Алғашқы кернеудің әсері. Құбырдың айналу бұрышындағы берік иілуді есептегенде
σприз - құбыр қабырғаларындағы муксималды бөліген кернеу, ол құбырдың иілуімен түсіндіріледі., МПа; Е - майысқақтық модулі (Е = 206000 МПа); Dн - құбырдың сыртқы диаетрі, м; ρ - құбыр оінің иілу радиусы, м.
Ұзақ мерзімді жүктемелерге келесілер жатады:
1. ішкі қысым, ол жобамен құрылады. Ішкі қысым құбыр қабырғаларында сақиналы және бөліңтік кернеуді тудырады. Сақиналы кернеу мына формула арқылы анықталады.
σприз=+-E·DH2ρ (1.17)
Мұндағы n - коэффициент перегрузки по внутреннему давлению (n = 1,1; 1,15); Р - нормативное значение внутреннего давления, МПа; Dвн - внут- ренний диаметр трубы, м; - толщина стенки трубы, м.
Ал құбыр қабырғасындағы ішкі қысымның бөліктік кернеуі мына формуламен анықталады
σкц=n·P·Dвн2δ (1.18)
2. Айдалған өнімнің салмағы құбыр ұзындығының бірлігіне шаққанда мына формуламен анықталады:
qпрод=n·100·PDвн2 (1.19)
Ал қысқа мерзімдіжүктемелер мен әсерлесулерге келесілер жатады:
1. қардан болатын жүктеме. Құбыр ұзындығының бірлігіне
qсн=n·μ·s0·Dиз (1.20)
2. Жердегі құбырдың солғындану жүкте месі, ол да құбырдың қзындығының бірлігіне шаққанда мынаған тең:
qлед = n·0,17·в·Dиз (1.21)
Жел арқылы пайда болатын жүкьемелерге , құбырдың ұзындығының бірлігіне шаққанда, оның вертикалды осіне перпендикуляр болады.
qвет=n·ω0·k·c·Dиз (1.22)
Ерекше жүктемелерге жатады:
Магистраьды құбырларға сел кезінде пайда болатын , сонымен қатар сол аумақтағы жер бетінің дформациясы кезіндде және және жер асты жолдарында ,грунттың деформациясы кезінде онық құрылымдық өзгерістеріне алып келеді. Бұл жүктемелер грунттық шарттар мен олардың құбыр эксплуатациясы мен мүмкін болатын өзгерісі негізіндегі талдауларда анықталады.
2
2.1 Құбырдың ерекшеліктерін есептеу
Құбырдың беріктігін есептеу бөліктік жағдайлар әдісімен жүзеге асады. Бұл әдістің мағынасы, мұнда құбырдың кернеулі жағдайы қарастырылады ол кезде оның эксплуатациясы болмайды. Бірінші бөліктік жағдай- ол құбырдың қасеттерін көрсетеді ( ішкі қысым арқылы бұзылуы), ал екіншісі - рұқсат етілген деформациялар.
Құбыр металының негізгі беріктік қасиеттерін құбыр есептеу кезінде созылу кезіндегі қалыпты қарсыласу қолданылады. Нормативті (қалыпты) қарсыасу мерзімдікқарсыласудың минималды мәнімен қолданылады. Қарсыласуды есептеге мына формула қолданылады.
R1=R1H·mk1·kH (2.1)
R2 =R2H ·mK2 ·KH (2.2)
Құбырдың номиналды қалыңдығы СНиП 2.05.06-85 бойынша келесідей анықталады:
δ=n·ρDH2(R1+np) (2.3)
Егер осы жағдайды осьтік кернеу қарсы мәнге ие болса
σnpN= σnpl+σnpp= -E·α·∆t+μn pDвн2·δ (2.4)
(2.5)
(2.5) формула арқылы өрнектеледі.
(2.6)
Құбыр қабырғасының қалыңдығы ( 2.3) және (2,5) формулалары арқылы анықталған, олар құбырға жақын номиналды жағына қарай дөңгелектенеді.
Құбыр қалыңдығы сыртқы диаметрінен 1140 кем болмауы керек, D= 200 диаметрінде 3 мм кем болмау керек, ал D 200 мм шартты диаметрде 4 мм кем болмау керек.
Келтірілген әдіс итерациялық процеспен түсіндіріледі. ( знактарды қойып жазыңыз) , яғни (2,4)формула бойынша прN табу үшін , мағынасын
табу керек, ары қарай (2,5) формула арқылы есептейміз. Соңында құбыр қабырғасының қалыңдығының сортаменті бойынша ол өзгеруі және есептеуден кейін басқа мәнге ие болуы мүмкін.
Бөліктік бағыттағы беріктік кезінде келесі шарт орындалады
σnpN=ψ2R1 (2.7)
ψ1=1-0.75σnpNR12 -0.5σкцR1 (2.8)
Рұқсат етілмейтін пластикалық деформацияар кезінде бөліктік бағытта тексеруді (2,1)шарт бойынша жасайды, ал сақиналы бағытта мына шарт бойынша жасайды:
σкцH=m0.9·kHR H (2.9)
Егер, алынған шарттардың бірі орындалмай қалса, күшті механикалық қасиет көрсететін болатты таңдау керек немесе сартаментке жақын құбыр қабырғасынығ қалыңдығын улкейту керек те, қайта есептеу қажет. Қалыпты жағдайда жер астық құбырларының жасалу технологиясы.
Магистралды мұнай және өнім құбырларын жасау жұмыстарын дайындық және негізгі деп бөліп қарастыруға болады.
Дайындық жұмыстарының мақсаты - құбырды ораластыру кезінде негізгі жұмыстарды қамтамасыз ету, сонымен қатар құрылысы бойынша табиғи және жасанды бөгеттерді мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Дайындық жұмыстары негізгі жұмыс түрлерінен ерте орындалады. Дайындық жұмыстары кезінде трассаны бқзу, трасса бойынша және құрылыс аумағына белгілерді орналастыру, , орманнан тазарту болады ,егер қажет болса, ағаш, бұталардан тазартады, көлденең және тік орналасқан баурайларды кесу, күнделікті жүруге және автомабильд трассалық жолдың уақытша және түпкілікті құрылысы, су тасу кезіндегі және т.б.
Негізгі жұмыстарға , газ құбырларына байланысты мыналар жатады: транспорттық, монтажды, жер үсті және оқшауланып қаланған жұмыстар.
Транспорттық жұмыстарға құбырдың теміржол жартылай вогондарының әкелінуі, автотранспортқа құбырларды тиеу, құбыр жасаушы базаларға, трассаларға оларды жеткізу.
Магистралды құбырлардың сызықтық бөлігін құрастыруда монтажды жұмыстарды екі топқа бөліп қарастыруға болады :
* Құбыр жасау базаларындағы орындалатын жұмыстар секциядағы жеке құбырларды жинақтау және қалпына келтіру, ереже бойынша ұзындықта, сонымен қатар қисық орналастыруларға құбырларды дайындау жатады.
* Құбыр трассасында орындалатын жұмыстар (15 км ұзындығында құбыр секцияларын қйта жөндеу, ол жалпы ұзындығы 45 км және одан да көп болады) , катушкаларды кесу, скребканың камераларының қосылуы мен қолданылуы жатады.
Құбыр жасау базаларында құбыр секцияларын жасауда орындалатын операциялар мына бағытта жүреді:
Дәнекерлеуге құбырларды дайынау, тігістің бірінші бетін дәнекерлеу, содан кейінгі беттерді дәнекерлеу. Құбыр буындарын ішкі центраторлардың көмегімен жинақтау стендтеріне жинақтайды.
Барлық дәнекерленген құбырларды бақылаудың физикалық әдісі арұылы тексереді. Олардың сапасн тексеру СЕиП ІІІ -42-80 регламенті бойынша жүреді.
Қисық орналасқан аумақтарда шұңқырдың 2 есе үкейтеді, ал темір тиелген құбырлардың балластировкасында және акерлі құрылғылармен мықтылайды до 2,2 Dн.
Жұмыстың негізгі көлемі қазушы эскаваторлар арқылы орындалады. Бір рет қазатын экскаваторлар суңа қаныққан грунтты аумақтарда қолданылады, сонымен қатар қалған құбырлардың қисық орналастырылуында, сызықты арматураларды орналастыруда, топырақтың ұзақ уақыт тұрып қалуы кезінде қолданылады.
Жер асты жұмыстарын жүргізу кезінде құрылыс аймағында топырақты орналастырумен байланысты рекультивациялық жұмыстар жүргізіледі.
Магистралды құбырларды жасау кезінде құбырларды шұңқырларға орналастыру және оқшауландыру бір үрдіске біріктіріледі, олар механикалық оқшауланып орналастыруға бағытталған. Ол келесі операцияларды орындайды:
* Құбырдың шетіне тазартылған оқшауланған машина орналастырылады (немесе тазартылып оқшауланған);
* Құбыр орналастырушы крандар тазартылған машинаның
қозғалысын биіктікте қамтамасыз ететін алғашқы аумағын көтереді (немесе тазартылып оқшауланған);
* Колона синхронды түрде қозғалады, - тазартылып оқшауланған машина үздіксіз, технологиялық аялдамаларсыз қозғалады, ал крандар үзіліспен жұмыс жасайды.
* Тазарту блогы (немесе тазарту машинасы) құбырды кірлеуден , тат басудан, металитикалық жылтырауға дейінгі шаңнан қорғайды және бір мезгілде битумды грунтка апарады. Оқшауланған блок- (немесе тазартылып оқшауланған) тиелгенде оқшауланған жабын алынады.
* Құбыр қоюшы крандар құбырды шұңқырларға тасып, оқшауланған құбырды шұңқырға орналастырады.
Бұл араласқан әдіс болы табылады, одн басқа бұл әдісі жекелей жағдайда да қолдануға болады.
Құбырларды шұңқырларға орналасыру кезінде құбыр қабырғаларында иілу пайда болуы мүмкін, ол құбырдың биіктігіне байланысты болады және құбыр орналастыру мен олардың арасындағы қашықтыққа да байланысты болады. ВНИИСТ құбырларды орналастыруда келесі шарттарды орындауға кеңес берді:
Құбырды кқтеру биіктігі 1 м аспауы керек;
oo Құбыр орналастырушылар арасындағы қашықтық 25 м-ден 45 м ге дейін , құбыр диаметріне байланысты болады;
oo Құбырдың шұңқырға орналастырылуы жекелей жағдайда кем дегенде 3 құбыр орналастырушылар қажет, олар олардың теңдей жүктелуін қадағалап отыруы қажет.
oo Құбырлардың иілуі, кқденеңінен де, тігігнен де мүмкін етілмейді;
oo Құбырды орналастыру кезінде бөліктік кернеудің пайда болуын тудырмау үшін иілу ретінде қосымша ұзындықтады қарастырып қою керек.
Трассалық жағдайда магистральды құбырлардың оқшаулану кезінде бірдей ленталарда дефектілер (бұзылыс) пайда болады, оларды қалпына келтірі міндетті болады. Дефектілердің пайда болуы әртүрлі:
oo Рулондардың орналасуында ленталардың дұрыс емес орналасуы;
oo Құрыстарың, гофрдың пайда болуы- машина дұрыс бағытталмаған, тартылу дұпыс емес;
oo Лентаның жабысуының нашар болуы- желімнің дүрыс жағылмауы немесе лентаны жағуда температураның режімі сақталмауы;
oo Оқшауланған беттің болуы- дәнекерленген құбыр бөлігі дұрыс тазартылмаған;
2.2 Батпақты жерде құбыр құрылысының ерекшеліктері. Газ құбырларның батпаққа орналасуы
Батпақты жерлерде құбыр құрылысы басқаларынан ерекшеленеді, яғни онда грунттар берік орналасады, тек қана батпақ тереңдемеген кезде , қалыпты механизацияны тудырады.
Батпақты аумақтарда құбырлардың жер астында орналасуы қарастырылуы қажет. Құбырың балотада дұрыс орналасуында маңызды нәрсе айнлудың минималды санымен анықталады. Айналу орнында құбырдың берік иілуін қамтамасыз етілуі керек.
Құбырларды батпақты жерлерде келесідей жіктеледі:
І тип- төзімді консистенциядағы торфпен толтырылған батпақ, ол 0,020,03 МПа қысымда құрылыс машиналарын өткізе алады;
ІІ тип - төзімділігі жоқ конистенциядағы торфпен толтырылған батпақ, 0,010,02 МПа қысымда құрылыс машиналарын өткізе алады;
ІІІ тип- ткқана жүзетін машиналар мен мееханизм жұмыстарына рұқсат етілген батпақ.
Батпақтың типне байланысты құбырды СНиП 2.05.06-85 бекіткен бойынша сәйкесінше категорияларға орналастырылады.
Негізгі жұмыстарды жүргізу алдында батпақты аумақтарда дайындық жұмыстары жүргізіледі, олар батпақ типі мен жағдайына байланысты болады (еріген, қатқан)
Еріген грунт жағдайында трассаны тазарту жұмыстары жүргізіледі,.
Ал қатайған грунт жағдайында трассаны дайындау келесідей жағдайлармен орындалады:
oo жертезектің ойығы бульдозермен немесе экскаватормен орындалады;
oo топырақты себу тере батпақты жағдайда орындалады;
oo алдыңғы сызбадан қарағанда шағылдарды құм санын азйтуда қолданылады.
Жер астындағы жұмыстар шұңқыр тереңдігіне және грунттың жағдайына байланысты әртүрлі орындалады. Қатайған грунтта жерасты жұмыстары келесі жағдайда орындалады:
oo қиын өтетін бапақта жарылыс жасау- батпақ тереңдігі - 23 м;
oo бульдозермен және экскаватормен- торфтың тереңдігі 0,51 м аспаса, бульдозер торфты минералды бөлікке дейін алады, ад экскаватор шұңқырды қажетті тереңдікте қазады;
oo экскаватормен жебелерден, шаналарда немесе қалқымада;
Құбырдың дәнекерленуі, оқшаулануы және орналастырылуы батпақтың қатқан және еріген түрінде әртүрлі технологиялық сызбалар арқылы орындалады.
Қатайған батпақ кезінде, құрылыс технологиясы дәл қарапайым жердегідей болады. Ал грунттың еріген жағдайында құбырдың дәнекерленуі мен оқшаулануы батпақтың бір бөлігінде орындалады;келесідей варианттар да да құбырдың орналасуы болуы мүмкін:
* Алдын ала дайындалған шұңқырға дайындалған құбырды жеткізу. Бұл жағдайдағы құбырдығ орналасуы егер баластировка батпақтың жағасында болса, ал құбыр орналастырушы крандар балпаққ бетінде жүруі мүмкін емес жағдада орындалады.
* Жүзу әдісі арқылы орналастыру: оны жағадан жүзу арқылы суасты шұңқырына апарады. Жұзіп бара жатқан құбырлардығ жалпы ұзындығы бірнеше шақырымға дейңн жетуі мүмкін. Бұл әдіс өте қолайлы, себебі шұңқыр ерте дайындалып қояды, мысалы, қыста.
Жер асты шұңқырларында, ағыстарда, сонымен қатар сулы аумақтарда орналасқан газ құбырлары үгілуге төзімді болуы керек.
Құбырдың батпақта төзімділігі мына шартпен орындалады:
Б=kM (kув ·qвс-Q) (2.10)
Б 0 болғанда, құбыр кері жүзуге икемделеді де, тиеу қажет юолмайды. Ал Б 0 болғанда, құбырды тиеу миндетті. Ауадағы тиеудің салмағы мына формуламен анықталады:
Бвозд=Б·γвγб-γв (2.11)
l=Бвозд-γв·VБ (2.12)
Құбырды анкермен байланыстыру үш негізгі әдіспен орындалады - анкерлерді бұрау,гарпунды оқпен атылуы мен қамсаулауы. Анкерлердің ұзындығы 37 м. Құбыр анкерге арнайы күш поясымен біріктіріледі, ол 20 дан 70 см ге дейінгі ұзындықтағы металды лентаны,айқындайды. Лентаның астына жұқа материалды қояды, ол оқшауланған жабында қысымның бірдей таралуын қамтамасыз етеді. Анкерлердің кемшілігі ретінде ол құбырға қосымша кернеу беріп, оқшауланған жабынды бұзуы мүмкін.
2-сурет. Анкерлер арасындағы қашықтық беріктік шарты арқылы орныдалады:
lанк=12R·WqПЛ (2.13)
2.3 Ішкі бөліктің тазартылуы және магистральды газ құбырларын беріктік пен герметикалық қасиетіне байланысты тексеру
Газ құбырлары эксплуатацияға дейін тазарту мен беріктік және герметикалық қасиетіне байланысты тексеріледі. Ішкі бөліктің тазартылуы гидравликалық қарсыласу коэффиценті мен жалпы өтуші айқасуы жобасында құбырдың бар ағдайында қамтамасыз етіледі. Магитральды құбырды беріктік пен герментикалық қасиетіне бйланысты тексеру- ол оның эксплуатациялық жұмысы кезінде сенімділігін қамтамасыз етеді.
Бөліктің тазарту және беріктік пен герментикалық қасиетіне бйланысты тексеру СНиП III-42-80 бойынша жүргізіледі, Жұмыс жасау және дұрыс өндіру ережесі. Магистральды құбырлар.
Топырақты тазарту кезінде грат, кір, су, мұз және тағы басқа қажетсіз заттар тазартылады. Газ құбырларын олрадың тазарту құрылғыларын қосу арқылы шаю жолы арқылы азартады.
Шаю кезінде тазарту поршенінің алдына (жалпы аумақтың көлемінің
1015% құрайтын) су құяды. Тазарту поршендерінің құбырды шаю кезіндегі жылдамдығы- 1кмсағ кем болмайды.
Газ құбырларының қысымға беріктігін тексеруде , төменгі нүктеде заводттық қысымды арттыру керек. 1 кмч
Құбырды сумен толтырылу кезінде құбырдан ауа толығымен шығарылуы тиіс. Газ құбырларының аумағының категорияларында, қолданылатын қысымның және құбырларды беріктікке тексеру СНиП III-42-80 бойынша жүргізіледі.
категория В - Рисп = 1,5Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүктесі
I - II категория - Рисп = 1,25Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - категория В - Рисп = 1,5Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүктесі
I - II категория - Рисп = 1,25Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүкесі
III - IV категории - Рисп = 1,1Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүкесі
III - IV категории - Рисп = 1,1Рраб - аумақтың жоғарғы нүктесі
Рисп = Рзав - аумақтың төменгі нүктесі
Рзав=2·δ·RDвн, R=0.95R2H (2.14)
2.4 Құбыр оны тексеру кезінде қысым арқагаш тұрақты болса, беріктікке тексеруден қтті деп есептеуге болады
Беріктікке тексерудің жүру уақыты 5 тен 24 сағатқа дейін өзгеруі мүмкін .
Герментикалық аумақтарға тексеру барлық газ құбырларының категорияларына оның беріктігіне тексеру өлкеннен кейін жүргізіледі. Қысымның жоғалуы мен оны бақылау 12 сағаттан кем уақытты алмайды.
Қысымның 43 бөлігі сақтау зонасынан аспау керек.
Герментикалық тексеруден кейін газ құбырынан суды толығымен алып тастау керек. Судың толық алынуы транспортталатын өнімнің қысымымен қосылған оршен-бөлуші арқылы орындалады.
Өнімнің болмауы кезінде судың болмауы алынған ауаның қысымымен байланыста болады.
Газ құбырының ішкі бөлігінің тазарту жұмыстарына және беріктік пен герментикалық қасиетіне тексеруде акт жасау қажет.
2.5 Газ құбырларының жер асты өтулері
Жер асты құбырларын өзен, көл, теңіз акваторияларының қосылуында жасайды. Су асты арқылы өту жолдарының шекарасы 10% су қоймасында бар судың деңгейімен анықталады.
Су асты құбырларын су арқылы өтетін құбыр арқылы анықталады. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz