480 τρίψτε. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Διατριβή - 480 RUR, παράδοση 10 λεπτά, όλο το εικοσιτετράωρο, επτά ημέρες την εβδομάδα και αργίες
240 τρίψτε. | 75 UAH | $3,75 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Περίληψη - 240 ρούβλια, παράδοση 1-3 ώρες, από 10-19 (ώρα Μόσχας), εκτός Κυριακής
Μπόρτσοφ Αλεξάντερ Κωνσταντίνοβιτς. Τεχνολογία κατασκευής και μέθοδοι για τον υπολογισμό της κατάστασης καταπόνησης υποβρύχιων αγωγών "pipe in pipe": IL RSL OD 61:85-5/1785
Εισαγωγή
1. Σχεδιασμός υποθαλάσσιου αγωγού «pipe in pipe» με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο 7
1.1. Σχέδια σωλήνων διπλού σωλήνα 7
1.2. Τεχνική και οικονομική αξιολόγηση της υποβρύχιας μετάβασης του αγωγού από σωλήνα σε σωλήνα 17
1.3. Ανάλυση ολοκληρωμένης εργασίας και καθορισμός ερευνητικών στόχων 22
2. Τεχνολογία για την τσιμεντοποίηση του διασωληνικού χώρου αγωγών σωλήνα σε σωλήνα 25
2.1. Υλικά για την τσιμεντοποίηση του δακτυλίου 25
2.2. Επιλογή σύνθεσης τσιμεντοκονίας 26
2.3. Εξοπλισμός τσιμέντου 29
2.4. Γέμισμα του δακτυλίου 30
2.5. Υπολογισμός τσιμεντοποίησης 32
2.6. Πειραματική δοκιμή τεχνολογίας τσιμεντοποίησης 36
2.6.1. εγκατάσταση και δοκιμή ενός αλόγου τριβής δύο σωλήνων 36
2.6.2. Τσιμέντωση του δακτυλίου 40
2.6.3. Δοκιμή αντοχής αγωγού 45
3. Κατάσταση καταπόνησης σωλήνων τριών στρωμάτων υπό εσωτερική πίεση 50
3.1. Ιδιότητες αντοχής και παραμόρφωσης τσιμεντόπετρα 50
3.2. Καταπονήσεις σε σωλήνες τριών στρωμάτων όταν η τσιμεντόπετρα αντιλαμβάνεται εφαπτομενικές δυνάμεις εφελκυσμού 51
4. Πειραματικές μελέτες της κατάστασης τάσης-παραμόρφωσης σωλήνων τριών στρώσεων 66
4.1. Μεθοδολογία διεξαγωγής πειραματικών μελετών 66
4.2. Τεχνολογία κατασκευής μοντέλων 68
4.3. Πάγκος δοκιμών 71
4.4. Μεθοδολογία μέτρησης παραμορφώσεων και δοκιμών 75
4.5. Η επίδραση της υπερβολικής πίεσης τσιμέντου του χώρου του σωλήνα mek στην ανακατανομή των τάσεων 79
4.6. Έλεγχος της επάρκειας των θεωρητικών εξαρτήσεων 85
4.6.1. Μεθοδολογία σχεδιασμού πειράματος 85
4.6.2. Στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων των εξετάσεων! . 87
4.7. Δοκιμή σωλήνων τριών στρωμάτων πλήρους κλίμακας 93
5. Θεωρητικά και πειραματικές μελέτεςακαμψία κάμψης αγωγών σωλήνα σε σωλήνα 100
5.1. Υπολογισμός ακαμψίας κάμψης αγωγών 100
5.2. Πειραματικές μελέτες ακαμψίας κάμψης 108
Συμπεράσματα 113
Γενικά συμπεράσματα 114
Λογοτεχνία 116
Εφαρμογές 126
Εισαγωγή στην εργασία
Σύμφωνα με τις αποφάσεις του 21ου Συνεδρίου του ΚΚΣΕ, οι βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου αναπτύσσονται με επιταχυνόμενους ρυθμούς την τρέχουσα πενταετία, ιδίως στις περιοχές της Δυτικής Σιβηρίας, στην Καζακστάν ΣΣΔ και στα βόρεια της ευρωπαϊκό τμήμα της χώρας.
Μέχρι το τέλος της πενταετίας, η παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου θα είναι 620-645 εκατομμύρια τόνοι και 600-640 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα, αντίστοιχα. μέτρα.
Για τη μεταφορά τους, είναι απαραίτητο να κατασκευαστούν ισχυροί κύριοι αγωγοί με υψηλό βαθμό αυτοματισμού και λειτουργικής αξιοπιστίας.
Ένα από τα κύρια καθήκοντα του πενταετούς σχεδίου θα είναι η περαιτέρω επιταχυνόμενη ανάπτυξη κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου, η κατασκευή νέων και η αύξηση της χωρητικότητας των υφιστάμενων συστημάτων μεταφοράς φυσικού αερίου και πετρελαίου που εκτείνονται από τις περιοχές της Δυτικής Σιβηρίας στα κύρια μέρη. κατανάλωσης πετρελαίου και φυσικού αερίου - στις Κεντρικές και Δυτικές περιοχές της χώρας. Οι αγωγοί μεγάλου μήκους θα διασχίζουν μεγάλο αριθμό διαφορετικών υδάτινων φραγμών κατά μήκος της διαδρομής τους. Οι διαβάσεις πάνω από υδάτινα φράγματα είναι τα πιο σύνθετα και κρίσιμα τμήματα του γραμμικού τμήματος των κύριων αγωγών, από τα οποία εξαρτάται η αξιοπιστία της λειτουργίας τους. Όταν οι υποθαλάσσιες διαβάσεις αστοχούν, προκαλείται τεράστιες υλικές ζημιές, οι οποίες ορίζονται ως το άθροισμα των ζημιών στον καταναλωτή, στη μεταφορική επιχείρηση και από τη ρύπανση του περιβάλλοντος.
Επισκευή και αποκατάσταση υποθαλάσσιων διασταυρώσεων είναι δύσκολη εργασία, που απαιτεί σημαντική προσπάθεια και πόρους. Μερικές φορές το κόστος επισκευής μιας διάβασης υπερβαίνει το κόστος της κατασκευής της.
Ως εκ τούτου, δίνεται μεγάλη προσοχή στη διασφάλιση υψηλής αξιοπιστίας των μεταβάσεων. Πρέπει να λειτουργούν χωρίς αστοχίες ή επισκευές καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του σχεδιασμού των αγωγών.
Επί του παρόντος, για να αυξηθεί η αξιοπιστία, οι διασταυρώσεις των κύριων αγωγών μέσω υδατοφράξεων κατασκευάζονται σε σχέδιο δύο γραμμών, δηλ. παράλληλα με το κύριο νήμα, σε απόσταση έως και 50 m από αυτό, τοποθετείται ένα επιπλέον - ένα αποθεματικό. Αυτή η απόλυση απαιτεί διπλάσια επένδυση κεφαλαίου, αλλά όπως δείχνει η εμπειρία λειτουργίας, δεν παρέχει πάντα την απαραίτητη λειτουργική αξιοπιστία.
ΣΕ ΠρόσφαταΈχουν αναπτυχθεί νέα σχέδια σχεδίασης που παρέχουν αυξημένη αξιοπιστία και αντοχή στις μεταβάσεις ενός νήματος.
Μια τέτοια λύση είναι ο σχεδιασμός μιας υποβρύχιας μετάβασης αγωγού «σωλήνας σε σωλήνα» με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο. Ένας αριθμός διασταυρώσεων έχουν ήδη κατασκευαστεί στην ΕΣΣΔ χρησιμοποιώντας το σχέδιο σχεδίασης "pipe-in-pipe". Η επιτυχής εμπειρία στο σχεδιασμό και την κατασκευή τέτοιων διασταυρώσεων δείχνει ότι η σιγοκαίει θεωρητική και Εποικοδομητικές αποφάσειςΗ τεχνολογία εγκατάστασης και τοποθέτησης, ο ποιοτικός έλεγχος των συγκολλημένων αρμών και η δοκιμή αγωγών δύο σωλήνων είναι επαρκώς ανεπτυγμένες. Όμως, δεδομένου ότι ο χώρος μεταξύ των σωλήνων των κατασκευασμένων μεταβάσεων ήταν γεμάτος με υγρό ή αέριο, τα ζητήματα σχετίζονταν με τις ιδιαιτερότητες της κατασκευής υποβρύχιων μεταβάσεων αγωγών «pipe-in-pipe» με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο. είναι ουσιαστικά νέα και ελάχιστα κατανοητά.
Ως εκ τούτου, σκοπός αυτής της εργασίας είναι η επιστημονική τεκμηρίωση και ανάπτυξη τεχνολογίας για την κατασκευή υποθαλάσσιων αγωγών «pipe in pipe» με ενδιάμεσο χώρο γεμάτο με τσιμεντόλιθο.
Για την επίτευξη αυτού του στόχου πραγματοποιήθηκε ένα μεγάλο πρόγραμμα
θεωρητική και πειραματική έρευνα. Η δυνατότητα χρήσης υπο-
αγωγοί νερού "pipe in pipe" υλικά, εξοπλισμός και τεχνολογικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στην τσιμεντοποίηση φρεατίων. Κατασκευάστηκε πειραματικό τμήμα αγωγού αυτού του τύπου. Προκύπτουν τύποι για τον υπολογισμό των τάσεων σε σωλήνες τριών στρωμάτων υπό τη δράση της εσωτερικής πίεσης. Πραγματοποιήθηκαν πειραματικές μελέτες της κατάστασης τάσης-παραμόρφωσης σωλήνων τριών στρωμάτων για κύριους αγωγούς. Έχει προκύψει ένας τύπος για τον υπολογισμό της ακαμψίας κάμψης σωλήνων τριών στρωμάτων. Η ακαμψία κάμψης ενός αγωγού σωλήνα σε σωλήνα προσδιορίστηκε πειραματικά.
Με βάση την έρευνα που διεξήχθη, «Προσωρινές οδηγίες για την τεχνολογία σχεδιασμού και κατασκευής πιλοτικών-βιομηχανικών υποθαλάσσιων διασταυρώσεων αγωγών αερίου για πίεση 10 MPa και άνω του τύπου «pipe-in-pipe» με τσιμεντοποίηση του χώρου μεταξύ των σωληνώσεων» και Αναπτύχθηκαν «Οδηγίες για το σχεδιασμό και την κατασκευή υπεράκτιων υποθαλάσσιων αγωγών σύμφωνα με το σχέδιο σχεδιασμού» με τσιμεντοποίηση του διασωληνικού χώρου», που εγκρίθηκε από την Mingazprom το 1982 και το 1984.
Τα αποτελέσματα της διατριβής χρησιμοποιήθηκαν πρακτικά στο σχεδιασμό της υποβρύχιας διόδου του αγωγού φυσικού αερίου Urengoy - Uzhgorod μέσω του ποταμού Pravaya Khetta, στο σχεδιασμό και την κατασκευή τμημάτων των αγωγών πετρελαίου και προϊόντων Dragobych - Stryi και Kremenchug - Lubny - Kyiv. τμήματα των υπεράκτιων αγωγών Strelka 5 - Bereg και Golitsyno - Bereg.
Ο συγγραφέας ευχαριστεί τον επικεφαλής του υπόγειου σταθμού αποθήκευσης αερίου της Μόσχας της ένωσης παραγωγής Mostransgaz O.M Korabelnikov, επικεφαλής του εργαστηρίου αντοχής αγωγών αερίου στο VNIIGAZ, Ph.D. τεχν. Επιστημών Ν.Ι. Anenkov, επικεφαλής του αποσπάσματος στερέωσης φρεατίων της αποστολής βαθιάς γεώτρησης της Μόσχας O.G. Drogalin για βοήθεια στην οργάνωση και διεξαγωγή πειραματικών μελετών.
Διασταυρώσεις αγωγών Pipe-in-pipe Οι μεταβάσεις των κύριων αγωγών μέσω υδατοφράξεων είναι από τα πιο κρίσιμα και πολύπλοκα τμήματα της διαδρομής. Οι αποτυχίες τέτοιων μεταβάσεων μπορεί να προκαλέσουν απότομη μείωση της παραγωγικότητας ή πλήρη διακοπή της άντλησης του μεταφερόμενου προϊόντος. Η επισκευή και η αποκατάσταση υποθαλάσσιων αγωγών είναι περίπλοκες και δαπανηρές. Συχνά το κόστος επισκευής μιας διάβασης είναι συγκρίσιμο με το κόστος κατασκευής μιας νέας διάβασης.
Οι υποβρύχιες διαβάσεις των κύριων αγωγών σύμφωνα με τις απαιτήσεις του SNiP 11-45-75 [70] τοποθετούνται σε δύο νήματα σε απόσταση τουλάχιστον 50 m το ένα από το άλλο. Με έναν τέτοιο πλεονασμό, αυξάνεται η πιθανότητα λειτουργίας της διέλευσης ως συστήματος μεταφοράς στο σύνολό της χωρίς αστοχίες. Το κόστος κατασκευής μιας εφεδρικής γραμμής, κατά κανόνα, αντιστοιχεί στο κόστος κατασκευής της κύριας γραμμής ή ακόμη και το υπερβαίνει. Επομένως, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η αύξηση της αξιοπιστίας μέσω πλεονασμού απαιτεί διπλασιασμό της επένδυσης κεφαλαίου. Εν τω μεταξύ, η εμπειρία λειτουργίας δείχνει ότι αυτή η μέθοδος αύξησης της λειτουργικής αξιοπιστίας δεν δίνει πάντα θετικά αποτελέσματα.
Τα αποτελέσματα της μελέτης των παραμορφώσεων των διεργασιών καναλιών έδειξαν ότι οι ζώνες παραμορφώσεων καναλιών υπερβαίνουν σημαντικά τις αποστάσεις μεταξύ των διαστρωμένων διόδων. Επομένως, η διάβρωση του κύριου και του εφεδρικού νήματος συμβαίνει σχεδόν ταυτόχρονα. Συνεπώς, η αύξηση της αξιοπιστίας των υποβρύχιων διασταυρώσεων θα πρέπει να πραγματοποιηθεί προς την κατεύθυνση της προσεκτικής συνεκτίμησης της υδρολογίας της δεξαμενής και της ανάπτυξης σχεδίων διέλευσης με αυξημένη αξιοπιστία, στα οποία η αστοχία της υποβρύχιας διάβασης θεωρήθηκε γεγονός που οδηγεί σε παραβίαση της στεγανότητας του αγωγού. Κατά την ανάλυση, εξετάστηκαν οι ακόλουθες σχεδιαστικές λύσεις: Σχεδιασμός μονής σωλήνας διπλού κλώνου - οι χορδές αγωγών τοποθετούνται παράλληλα σε απόσταση 20-50 m η μία από την άλλη. υποθαλάσσιος αγωγός με συνεχή επικάλυψη από σκυρόδεμα; Σχεδιασμός αγωγού "σωλήνας σε σωλήνα" χωρίς πλήρωση του χώρου μεταξύ σωλήνων και γεμάτος με τσιμεντόλιθο. ένα πέρασμα κατασκευασμένο με τη μέθοδο της κεκλιμένης γεώτρησης.
Από τα γραφήματα που φαίνονται στο Σχ. 1.10, προκύπτει ότι η υψηλότερη αναμενόμενη πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία είναι η υποβρύχια μετάβαση ενός αγωγού "pipe-in-pipe" με δακτυλιοειδές χώρο γεμάτο με τσιμεντόλιθο, με εξαίρεση μια μετάβαση που κατασκευάζεται με τη μέθοδο της κεκλιμένης γεώτρησης .
Επί του παρόντος πραγματοποιούνται πειραματικές μελέτες αυτής της μεθόδου και η ανάπτυξη των βασικών τεχνολογικών λύσεών της. Λόγω της πολυπλοκότητας της δημιουργίας γεωτρήσεων για κατευθυντική γεώτρηση, είναι δύσκολο να αναμένεται ευρεία εισαγωγή αυτής της μεθόδου στην πρακτική κατασκευής αγωγών στο εγγύς μέλλον. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή διασταυρώσεων μικρού μόνο μήκους.
Για την κατασκευή μεταβάσεων σύμφωνα με το δομικό σχήμα "pipe-in-pipe" με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο, δεν απαιτείται η ανάπτυξη νέων μηχανών και μηχανισμών. Κατά την εγκατάσταση και την τοποθέτηση αγωγών δύο σωλήνων, χρησιμοποιούνται τα ίδια μηχανήματα και μηχανισμοί όπως κατά την κατασκευή μονοσωλήνων αγωγών και για την παρασκευή τσιμεντοκονίας και την πλήρωση του χώρου μεταξύ των σωλήνων, χρησιμοποιείται εξοπλισμός τσιμέντου, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη τσιμεντοποίηση λαδιού και αερίου πηγάδια Επί του παρόντος στο σύστημα της Shngazprom και του Υπουργείου Πετρελαίου και Βιομηχανίας Φυσικού Αερίου βρίσκονται σε λειτουργία αρκετές χιλιάδες μονάδες τσιμέντου και μηχανές ανάμειξης τσιμέντου.
Κύριοι τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες των υποθαλάσσιων διασταυρώσεων αγωγών διάφορα σχέδιαδίνονται στον Πίνακα 1.1 Οι υπολογισμοί έγιναν για την υποβρύχια μετάβαση του πιλοτικού τμήματος του αγωγού αερίου σε πίεση 10 MPa χωρίς να ληφθεί υπόψη το κόστος των βαλβίδων διακοπής. Το μήκος της μετάβασης είναι 370 m, η απόσταση μεταξύ των παράλληλων σπειρωμάτων είναι 50 m. Οι σωλήνες είναι κατασκευασμένοι από χάλυβα X70 με αντοχή διαρροής (et - 470 MPa και αντοχή σε εφελκυσμό Є6р = 600 MPa. Το πάχος των τοιχωμάτων του σωλήνα και του. Το απαραίτητο πρόσθετο έρμα για τις επιλογές I, P και Sh υπολογίζονται σύμφωνα με το SNiP 11-45-75 [70].
Σε σχέδιο αγωγού "pipe-in-pipe" με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο, το πάχος του τοιχώματος εσωτερικός σωλήναςπου προσδιορίζεται σύμφωνα με τη μέθοδο που δίνεται στο [e], το πάχος του εξωτερικού τοιχώματος θεωρείται ότι είναι 0,75 του πάχους του εσωτερικού. Οι τάσεις στεφάνης στους σωλήνες υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τους τύπους 3.21 αυτής της εργασίας, φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικάΟι τσιμεντόλιθοι και οι μεταλλικοί σωλήνες θεωρούνται οι ίδιοι όπως στον υπολογισμό του πίνακα. 3.1. Ως πρότυπο σύγκρισης λήφθηκε ο πιο συνηθισμένος σχεδιασμός μετάβασης δύο κλώνων, μονού σωλήνα με έρμα με βάρη από χυτοσίδηρο (100 $). Όπως φαίνεται από τον πίνακα. І.І, η κατανάλωση μετάλλου του σχεδίου αγωγού "pipe-in-pipe" με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο για χάλυβα και χυτοσίδηρο είναι πάνω από 4 φορές
Τα ειδικά χαρακτηριστικά των εργασιών για την τσιμεντοποίηση του δακτυλίου των αγωγών σωλήνα σε σωλήνα καθορίζουν τις απαιτήσεις για τον εξοπλισμό τσιμέντου. Σε διάφορες περιοχές της χώρας, συμπεριλαμβανομένων των απομακρυσμένων και δυσπρόσιτων, πραγματοποιείται η κατασκευή διασταυρώσεων κεντρικών αγωγών μέσω υδροφράξεων. Οι αποστάσεις μεταξύ των εργοταξίων φτάνουν τις εκατοντάδες χιλιόμετρα, συχνά ελλείψει αξιόπιστων συγκοινωνιακών επικοινωνιών. Επομένως, ο εξοπλισμός τσιμέντου πρέπει να έχει μεγάλη κινητικότητα και να είναι βολικός για μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις σε συνθήκες εκτός δρόμου.
Η ποσότητα του πολτού τσιμέντου που απαιτείται για την πλήρωση του χώρου μεταξύ των σωλήνων μπορεί να φτάσει τις εκατοντάδες κυβικά μέτρα και η πίεση κατά την άντληση του πολτού μπορεί να φτάσει αρκετά megapascal. Κατά συνέπεια, ο εξοπλισμός τσιμέντου πρέπει να έχει υψηλή παραγωγικότητα και ισχύ για να εξασφαλίζεται η προετοιμασία και η έγχυση της απαιτούμενης ποσότητας διαλύματος στον δακτύλιο εντός χρονικού διαστήματος που δεν υπερβαίνει το χρόνο πήξης του. Ταυτόχρονα, ο εξοπλισμός πρέπει να είναι αξιόπιστος στη λειτουργία και να έχει αρκετά υψηλή απόδοση.
Το σύνολο εξοπλισμού που προορίζεται για τσιμεντοποίηση φρεατίων ικανοποιεί πλήρως τις καθορισμένες προϋποθέσεις [72]. Το συγκρότημα περιλαμβάνει: μονάδες τσιμέντου, μηχανές ανάμιξης τσιμέντου, τσιμεντοφόρα και βυτιοφόρα, σταθμό παρακολούθησης και ελέγχου της διαδικασίας τσιμεντοποίησης, καθώς και βοηθητικό εξοπλισμό και αποθήκες.
Για την παρασκευή του διαλύματος χρησιμοποιούνται μηχανές ανάμιξης. Τα κύρια εξαρτήματα μιας τέτοιας μηχανής είναι μια αποθήκη, δύο οριζόντιοι κοχλίες εκφόρτωσης και ένας κεκλιμένος κοχλίας φόρτωσης και μια συσκευή ανάμειξης κενού-υδραυλικού. Η αποθήκη εγκαθίσταται συνήθως στο σασί ενός οχήματος εκτός δρόμου. Οι κοχλίες κινούνται από τον κινητήρα έλξης του οχήματος.
Το διάλυμα αντλείται στον δακτύλιο με μια μονάδα τσιμεντοποίησης που είναι τοποθετημένη. ισχυρό πλαίσιο φορτηγό. Η μονάδα αποτελείται από μια αντλία τσιμέντου υψηλή πίεσηγια την άντληση του διαλύματος, μια αντλία για την παροχή νερού και έναν κινητήρα σε αυτό, δεξαμενές μέτρησης, μια πολλαπλή αντλίας και έναν πτυσσόμενο μεταλλικό αγωγό.
Η διαδικασία τσιμεντοποίησης ελέγχεται χρησιμοποιώντας τον σταθμό SKTs-2m, ο οποίος σας επιτρέπει να ελέγχετε την πίεση, τον ρυθμό ροής, τον όγκο και την πυκνότητα του εγχυόμενου διαλύματος.
Με μικρούς όγκους χώρου μεταξύ των σωλήνων (έως αρκετές δεκάδες κυβικά μέτρα), αντλίες κονιάματος και αναμικτήρες κονιάματος που χρησιμοποιούνται για την προετοιμασία και την άντληση κονιαμάτων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τσιμεντοποίηση.
Η τσιμεντοποίηση του δακτυλιοειδούς χώρου των υποβρύχιων αγωγών σωλήνα σε σωλήνα μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο μετά την τοποθέτησή τους σε υποβρύχια τάφρο όσο και πριν από την τοποθέτησή τους στην ακτή. Η επιλογή της θέσης για τσιμεντοποίηση εξαρτάται από τις συγκεκριμένες τοπογραφικές συνθήκες κατασκευής, το μήκος και τη διάμετρο της μετάβασης, καθώς και τη διαθεσιμότητα ειδικού εξοπλισμού για την τσιμεντοποίηση και την τοποθέτηση του αγωγού. Αλλά είναι προτιμότερο από τους αγωγούς τσιμέντου που τοποθετούνται σε μια υποβρύχια τάφρο.
Η τσιμεντοποίηση του δακτυλιοειδούς χώρου των αγωγών που τρέχουν στην πλημμυρική πεδιάδα (στην ακτή) πραγματοποιείται μετά την τοποθέτησή τους σε τάφρο, αλλά πριν από την επίχωση με χώμα, εάν είναι απαραίτητη η πρόσθετη έρμα, ο χώρος του δακτυλίου μπορεί να γεμίσει με νερό πριν από την τσιμεντοποίηση. Η παροχή διαλύματος στον χώρο μεταξύ των σωλήνων ξεκινά από το χαμηλότερο σημείο του τμήματος του αγωγού. Η έξοδος αέρα ή νερού πραγματοποιείται μέσω ειδικών σωλήνων με βαλβίδες εγκατεστημένες στον εξωτερικό αγωγό στα υψηλότερα σημεία του.
Αφού γεμίσει πλήρως ο χώρος μεταξύ των σωλήνων και το διάλυμα αρχίσει να εξέρχεται, ο ρυθμός παροχής του μειώνεται και η έγχυση συνεχίζεται μέχρις ότου ένα διάλυμα με πυκνότητα ίση με την πυκνότητα του εγχυόμενου αρχίζει να αναδύεται από τους σωλήνες εξόδου στους σωλήνες εξόδου κλείνουν και δημιουργείται υπερβολική πίεση στον δακτυλιοειδή χώρο. Προηγουμένως, δημιουργείται αντίθλιψη στον εσωτερικό αγωγό, αποτρέποντας την απώλεια σταθερότητας των τοιχωμάτων του. Όταν επιτευχθεί η απαιτούμενη υπερβολική πίεση στο χώρο μεταξύ των σωλήνων, η βαλβίδα στον σωλήνα εισαγωγής κλείνει. Η στεγανότητα του χώρου μεταξύ των σωλήνων και η πίεση στον εσωτερικό αγωγό διατηρούνται για το χρόνο που απαιτείται για τη σκλήρυνση της τσιμεντοκονίας.
Κατά την πλήρωση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ακόλουθες μέθοδοι τσιμέντου του δακτυλιοειδούς χώρου των σωληνώσεων: απευθείας με χρήση ειδικών σωλήνων τσιμέντου ή νερό που υπάρχει σε αυτό. Το διάλυμα παρέχεται και ο αέρας ή το νερό εκκενώνεται μέσω σωλήνων με βαλβίδες τοποθετημένες στον εξωτερικό αγωγό. Ολόκληρο το τμήμα του αγωγού γεμίζεται σε ένα βήμα.
Τσιμέντωση με χρήση ειδικών σωληνώσεων τσιμέντου Με αυτή τη μέθοδο, τοποθετούνται αγωγοί μικρής διαμέτρου στον δακτύλιο, μέσω των οποίων τροφοδοτείται τσιμεντοκονία σε αυτόν. Η τσιμεντοποίηση πραγματοποιείται μετά την τοποθέτηση του αγωγού δύο σωλήνων σε μια υποβρύχια τάφρο. Το διάλυμα τσιμέντου τροφοδοτείται μέσω σωλήνων τσιμέντου στο χαμηλότερο σημείο του τοποθετημένου αγωγού. Αυτή η μέθοδος τσιμέντου επιτρέπει την υψηλότερη ποιότητα πλήρωσης του χώρου μεταξύ των σωλήνων ενός αγωγού που έχει τοποθετηθεί σε μια υποβρύχια τάφρο.
Η τσιμεντοποίηση τομής μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν υπάρχει έλλειψη εξοπλισμού τσιμέντου ή υψηλή υδραυλική αντίσταση κατά την άντληση διαλύματος, η οποία δεν επιτρέπει την τσιμεντοποίηση ολόκληρου του τμήματος του αγωγού με μία κίνηση. Σε αυτή την περίπτωση, η τσιμεντοποίηση του δακτυλίου πραγματοποιείται σε ξεχωριστά τμήματα. Το μήκος των τμημάτων τσιμέντου εξαρτάται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού τσιμέντου. Για κάθε τμήμα του αγωγού, εγκαθίστανται ξεχωριστές ομάδες σωλήνων για άντληση τσιμεντοκονίας και εξαερισμό αέρα ή νερού.
Για την πλήρωση του χώρου των σωληνώσεων σωλήνων με τσιμεντοκονία, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την ποσότητα των υλικών και του εξοπλισμού που απαιτείται για την τσιμεντοποίηση, καθώς και τον χρόνο που απαιτείται για την ολοκλήρωσή του μεταξύ
Η καταπονημένη κατάσταση ενός σωλήνα τριών στρωμάτων με χώρο μεταξύ σωλήνων γεμάτο με τσιμεντόλιθο (σκυρόδεμα) υπό τη δράση της εσωτερικής πίεσης εξετάστηκε στα έργα τους από τους P.P. οι συγγραφείς αποδέχθηκαν την υπόθεση ότι ένας δακτύλιος από τσιμεντόλιθο αντιλαμβάνεται εφαπτομενικές δυνάμεις εφελκυσμού και η ρωγμή του δεν συμβαίνει υπό φόρτιση. Η τσιμεντόπετρα θεωρήθηκε ως ισότροπο υλικό με τον ίδιο συντελεστή ελαστικότητας σε τάση και συμπίεση και, κατά συνέπεια, οι τάσεις σε έναν δακτύλιο τσιμεντόλιθου προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας τους τύπους του Lame.
Μια ανάλυση της αντοχής και των ιδιοτήτων παραμόρφωσης της τσιμεντόπετρας έδειξε ότι οι συντελεστές εφελκυσμού και θλίψης της δεν είναι ίσοι και η αντοχή εφελκυσμού είναι σημαντικά μικρότερη από τη θλιπτική αντοχή.
Ως εκ τούτου, η εργασία της διατριβής δίνει μια μαθηματική διατύπωση του προβλήματος για έναν σωλήνα τριών στρώσεων με χώρο μεταξύ των σωλήνων γεμάτο με διαφορετικό υλικό συντελεστή, και μια ανάλυση της κατάστασης τάσης σε σωλήνες τριών στρωμάτων των κύριων αγωγών υπό τη δράση της εσωτερικής πίεσης. διεξήχθη.
Κατά τον προσδιορισμό των τάσεων σε έναν σωλήνα τριών στρώσεων λόγω της δράσης της εσωτερικής πίεσης, θεωρούμε έναν δακτύλιο μοναδιαίου μήκους που κόβεται από έναν σωλήνα τριών στρώσεων. Η καταπονημένη κατάσταση σε αυτό αντιστοιχεί στην κατάσταση τάσης στον σωλήνα όταν (En = 0. Οι εφαπτομενικές τάσεις μεταξύ των επιφανειών της τσιμεντόλιθου και των σωλήνων λαμβάνονται ίσες με μηδέν, αφού οι δυνάμεις πρόσφυσης μεταξύ τους είναι ασήμαντες. Θεωρούμε την εσωτερικοί και εξωτερικοί σωλήνες ως λεπτά τοιχώματα Δακτύλιος από τσιμεντόλιθο στον ενδιάμεσο σωλήνα θεωρούμε ότι είναι χοντρότοιχος, κατασκευασμένος από πολυμορφικό υλικό.
Αφήστε τον σωλήνα τριών στρωμάτων να βρίσκεται υπό την επίδραση της εσωτερικής πίεσης PQ (Εικ. 3.1), τότε ο εσωτερικός σωλήνας υπόκειται σε εσωτερική πίεση P και εξωτερικό R-g, που προκαλείται από την αντίδραση του εξωτερικού σωλήνα και της τσιμεντόπετρας στην κίνηση του εσωτερικού.
Επί εξωτερικός σωλήναςΥπάρχει μια εσωτερική πίεση Pg που προκαλείται από την παραμόρφωση του τσιμεντόλιθου. Ο δακτύλιος από τσιμεντόλιθο είναι υπό την επίδραση του εσωτερικό R-gκαι εξωτερική 2 Πίεση.
Οι εφαπτομενικές τάσεις στους εσωτερικούς και εξωτερικούς σωλήνες υπό την επίδραση των πιέσεων PQ, Pj και Pg προσδιορίζονται από: όπου Ri, &i, l 2, 6Z είναι οι ακτίνες και τα πάχη των τοιχωμάτων των εσωτερικών και εξωτερικών σωλήνων. Οι εφαπτομενικές και οι ακτινικές τάσεις σε έναν δακτύλιο από τσιμεντόλιθο καθορίζονται από τους τύπους που λαμβάνονται για την επίλυση του αξονικού προβλήματος ενός κοίλου κυλίνδρου κατασκευασμένου από υλικό διαφορετικών μονάδων υπό την επίδραση εσωτερικής και εξωτερικής πίεσης ["6]: τσιμεντόλιθος υπό τάση και συμπίεση Στους συγκεκριμένους τύπους (3.1) και (3.2) οι τιμές πίεσης Pj και P2 τις βρίσκουμε από τις συνθήκες ισότητας των ακτινικών μετατοπίσεων των επιφανειών του τσιμεντόλιθου με τις επιφάνειες της εσωτερικής. και εξωτερικοί σωλήνες Η εξάρτηση των σχετικών εφαπτομενικών παραμορφώσεων από τις ακτινικές μετατοπίσεις (i) έχει τη μορφή [53] Η εξάρτηση των σχετικών παραμορφώσεων από τάσεις για σωλήνες Г 53 ] προσδιορίζεται από τον τύπο.
Η ευθυγράμμιση των σωλήνων (Εικ. 4.2) του εσωτερικού I και του εξωτερικού 2 και η στεγανοποίηση του χώρου μεταξύ των σωλήνων πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας δύο δακτυλίους κεντραρίσματος 3 συγκολλημένους μεταξύ των σωλήνων. Στον εξωτερικό σωλήνα vva-. Εγκαταστάθηκαν δύο εξαρτήματα 9 - το ένα για την άντληση τσιμεντοκονίας στον δακτύλιο και το άλλο για την έξοδο αέρα.
Ο χώρος μεταξύ σωλήνων των μοντέλων με όγκο 2G = 18,7 λίτρα. γεμάτο με διάλυμα παρασκευασμένο από τσιμέντο τσιμέντο Portland για «κρύα» φρεάτια του εργοστασίου Zdolbunovsky, με αναλογία νερού-τσιμέντου W/C = 0,40, πυκνότητα p = 1,93 t/m3, δυνατότητα επάλειψης κατά μήκος του κώνου AzNII στα = 16,5 cm, αρχή πήξης t = 6 ώρες 10 άργιλοι, τέλος πήξης t „_ = 8 ώρες 50 min”, η αντοχή σε εφελκυσμό δειγμάτων τσιμεντόλιθων δύο ημερών για κάμψη & τμχ = 3,1 Sha. Αυτά τα χαρακτηριστικά προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας την τυπική μέθοδο δοκιμής για το τσιμέντο Portland για «ψυχρά» φρεάτια (_31j.
Τα όρια αντοχής σε θλίψη και εφελκυσμό των δειγμάτων τσιμεντόλιθου στην αρχή της δοκιμής (30 ημέρες μετά την πλήρωση του χώρου μεταξύ των σωλήνων με τσιμεντοκονία) b = 38,5 MPa, b c = 2,85 Sha, μέτρο ελαστικότητας σε συμπίεση EH = 0,137 TO5 Sha, αναλογία Poisson ft = 0,28. Πραγματοποιήθηκε δοκιμή συμπίεσης τσιμεντόλιθου σε κυβικά δείγματα με νευρώσεις 2 cm. για τάνυση - σε δείγματα με τη μορφή σχήματος οκτώ, με επιφάνεια διατομής στο στένεμα 5 cm [31]. Για κάθε δοκιμή παρασκευάστηκαν 5 δείγματα. Τα δείγματα σκληρύνθηκαν σε θάλαμο με 100% σχετική υγρασία αέρα. Για τον προσδιορισμό του συντελεστή ελαστικότητας της τσιμεντόπετρας και του λόγου Poisson, χρησιμοποιήσαμε τη μέθοδο που προτείνει το κεχρί. K.V Ruppeneit [_ 59 J. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε κυλινδρικά δείγματα με διάμετρο 90 mm και μήκος 135 mm.
Το διάλυμα τροφοδοτήθηκε στον δακτύλιο των μοντέλων χρησιμοποιώντας μια ειδικά σχεδιασμένη και κατασκευασμένη εγκατάσταση, το διάγραμμα της οποίας φαίνεται στο Σχ. 4.3.
Η τσιμεντοκονία χύθηκε στο δοχείο 8 με αφαιρούμενο το καπάκι 7, στη συνέχεια το καπάκι τοποθετήθηκε στη θέση της και το κονίαμα συμπιεσμένος αέραςαναγκάστηκαν να μπουν στον δακτύλιο του μοντέλου II.
Μετά την πλήρη πλήρωση του διασωληνιακού χώρου, η βαλβίδα 13 στον σωλήνα εξόδου του δείγματος έκλεισε και δημιουργήθηκε υπερβολική πίεση τσιμέντου στον δακτυλιοειδές χώρο, ο οποίος παρακολουθούνταν από το μανόμετρο 12. Μόλις φτάσει στην πίεση σχεδιασμού, η βαλβίδα 10 στον σωλήνα εισόδου έκλεισε, στη συνέχεια απελευθερώθηκε η υπερβολική πίεση και το μοντέλο αποσυνδέθηκε από την εγκατάσταση. Κατά τη σκλήρυνση του διαλύματος, το μοντέλο βρισκόταν σε κάθετη θέση.
Οι υδραυλικές δοκιμές μοντέλων σωλήνων τριών στρώσεων πραγματοποιήθηκαν σε βάση που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στο Τμήμα Τεχνολογίας Μετάλλων του Ινστιτούτου Οικονομίας και Κρατικής Επιχείρησης της Μόσχας. I.M.iubkina. Το διάγραμμα βάσης φαίνεται στο Σχ. 4.4, γενική άποψη - στο Σχ. 4.5.
Το μοντέλο σωλήνων II τοποθετήθηκε στον δοκιμαστικό θάλαμο 7 μέσω του πλευρικού καλύμματος 10. Το μοντέλο, τοποθετημένο σε μια μικρή κλίση, γέμισε με λάδι από το δοχείο 13 φυγοκεντρική αντλία 12, ενώ οι βαλβίδες 5 και 6 ήταν ανοιχτές. Μόλις το μοντέλο γεμίστηκε με λάδι, αυτές οι βαλβίδες έκλεισαν, η βαλβίδα 4 άνοιξε και η αντλία υψηλής πίεσης I τέθηκε σε λειτουργία Η υπερβολική πίεση απελευθερώθηκε με το άνοιγμα της βαλβίδας 6. Ο έλεγχος πίεσης πραγματοποιήθηκε με δύο τυπικούς μετρητές πίεσης 2, σχεδιασμένοι για. 39,24 Mia (400 kgf/slg). Για την έξοδο πληροφοριών από αισθητήρες που είναι εγκατεστημένοι στο μοντέλο, χρησιμοποιήθηκαν καλώδια πολλαπλών πυρήνων 9.
Η βάση επέτρεψε τη διεξαγωγή πειραμάτων σε πιέσεις έως 38 MPa. Η αντλία υψηλής πίεσης VD-400/0,5 E είχε μικρό ρυθμό ροής 0,5 l/h, που επέτρεπε την ομαλή φόρτωση των δειγμάτων.
Η κοιλότητα του εσωτερικού σωλήνα του μοντέλου σφραγίστηκε με ειδική συσκευή στεγανοποίησης, εξαλείφοντας την επίδραση των αξονικών δυνάμεων εφελκυσμού στο μοντέλο (Εικ. 4.2).
Οι αξονικές δυνάμεις εφελκυσμού που προκύπτουν από τη δράση της πίεσης στα έμβολα 6 απορροφώνται σχεδόν πλήρως από τη ράβδο 10. Όπως φαίνεται από τους μετρητές τάσης, μια μικρή μεταφορά δυνάμεων εφελκυσμού (περίπου 10%) συμβαίνει λόγω τριβής μεταξύ των ελαστικών δακτυλίων στεγανοποίησης 4 και ο εσωτερικός σωλήνας 2.
Κατά τη δοκιμή μοντέλων με διαφορετικές εσωτερικές διαμέτρους του εσωτερικού σωλήνα, χρησιμοποιήθηκαν επίσης έμβολα διαφορετικών διαμέτρων για τη μέτρηση της παραμορφωμένης κατάστασης των σωμάτων διάφορες μεθόδουςκαι μέσα)
