В статье приведена краткая информация об особенностях конструкции обетонированных труб, применяемых в последние годы при сооружении морских трубопроводов, а также при капитальном ремонте магистральных трубопроводов, эксплуатируемых в сложных инженерно-геологических условиях. Дана постановка задачи о напряженно-деформированном состоянии подводного участка морского нефтепровода, состоящего из размытой оголенной части и совместно деформирующихся с ней прилегающих подземных частей, в которых грунт не подвергался обводнению. Рассмотрены следующие постановки задачи о напряженно-деформированном состоянии рассчитываемого участка нефтепровода: с учетом воздействия внутреннего давления и температурных напряжений на изгиб трубопровода, вызывающего дополнительный изгиб газопровода; с пренебрежением воздействием внутреннего давления и температурных напряжений на изгиб обетонированной трубы. Разработана методика совместного численного интегрирования дифференциальных уравнений, описывающих напряженно-деформированное состояние размытой оголенной части и примыкающих к ней подземных частей. Составлены программы компьютерного расчета, в которых найдены постоянные интегрирования, построены эпюры основных характеристик напряженно-деформированного состояния по всей длине рассматриваемого участка нефтепровода. Выполнены расчеты основных характеристик напряженно-деформированного состояния, построены эпюры прогиба трубопровода и изгибных напряжений. Приведены экстремальные величины прогиба и изгибных напряжений от пролетных и опорных изгибающих моментов для различных значений параметров эксплуатации и состояний грунтов на прилегающих подземных частях. Выявлено влияние на всплытие обетонированной трубы длины размытой оголенной части, параметров эксплуатации, ослабления жесткости грунтов за счет их разжижения в подземной части. Даны рекомендации по выявлению возможных причин всплытия обетонированной трубы, а также описание способа возвращения нефтепровода в проектное положение
Список литературы
1. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. - М.: Недра, 1982. - 340 с.
2. Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов / Л.И. Быков, Ф.М. Мустафин, С.К. Рафиков [и др.]. – СПб: Недра, 2011. – 748 с.
3. Васильев Г.Г., Горяинов Ю.А., Саксаганский А.И. Достоинства и недостатки современных подходов к балластировке подводных переходов // НГС. – 2012. – № 1. – С. 30–37.
4. Димов Л.А., Богушевская Е.М. Магистральные трубопроводы в условиях болот и обводненной местности. – М.: Изд-во Московского горного государственного университета, 2010. – 392 с.
5. Коробков Г.Е., Зарипов Р.М., Шаммазов И.А. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов и резервуаров в осложненных условиях эксплуатации. – СПб.: Недра, 2009. – 409 с.
6. Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости трубопроводов / А.М. Шаммазов, Р.М. Зарипов, В.А. Чичелов, Г.Е. Коробков. – М.: Интер, 2005. – Т. 1. – 706 с.
7. Ильгамов М.А. Модель всплытия подводного трубопровода. Физика. Технические науки // ДАН. – 2022. – Т. 504. – С. 12–16. – DOI:10.31857/S2686740021010053.
8. Ильгамов М.А. Колебания упругих оболочек, содержащих жидкость и газ. – М.: Наука, 1969. – 181 с.
9. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. – М., Машиностроение. 1980. – 376 с.
10. Лаптева Т.И. Прочность и устойчивость морских трубопроводов при наличии многолетнемерзлых пород на участках берегового примыкания // Экспозиция. Нефть. Газ. – 2016. – № 7(53). – С. 76–79.
11. Влияние слабых грунтов на устойчивость морских трубопроводов / М.Н. Мансуров, Т.И. Лаптева, С.Д. Ким [и др.] // Oil&Gaz Россия – 2011. – № 8. – С. 60–63.
12. Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Оценка и обеспечение прочности трубопроводов / А.М. Шаммазов, Р.М. Зарипов, В.А. Чичелов, Г.Е. Коробков. – М.: Интер, 2006. – Т. 2. – 564 с.
