ИЗУЧЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ В ЗАЩИТНЫХ ФУТЛЯРАХ ПОД АВТОМОБИЛЬНЫМИ И ЖЕЛЕЗНЫМИ ДОРОГАМИ В РЕЗУЛЬТАТЕ УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЪЕМА ЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ВОДЫ В МЕЖТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Abstract

Ссылка для цитирования: Тарасов В.А., Султанмагомедов Т.С., Султанмагомедов  С.М. Изучение проблемы потери устойчивости поперечного сечения магистральных газопроводов в защитных футлярах под автомобильными и железными дорогами в результате увеличения объема замерзающей воды в межтрубном пространстве // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 4. – С. 93-104. Актуальность исследования обусловлена необходимостью снижения риска аварий на переходах магистральных газопроводов, проложенных в защитных футлярах под автомобильными и железными дорогами – одних из наиболее опасных и ответственных участков. Лед, образовавшийся в межтрубном пространстве при наличии сезонно промерзающих и оттаивающих грунтов или при перекачке газа при отрицательной температуре совместно с некачественной установкой торцевых уплотнений, может привести к смятию поперечного сечения газопровода, тем самым повышая риск аварии на данном участке. Проводимые исследования позволят заранее изучить потенциально уязвимые участки переходов с помощью компьютерного моделирования и предусматривать для них комплекс защитных мер. Цель: оценка возможности повреждения магистральных газопроводов, проложенных в защитных футлярах, льдом, который образовался в межтрубном пространстве; обоснование дополнительных мер и рекомендаций, направленных на обеспечение безопасной эксплуатации подземных переходов магистральных газопроводов под автомобильными и железными дорогами. Объекты: участки магистральных газопроводов, проложенные в защитных футлярах под автомобильными и железными дорогами в условиях сезонно оттаивающего и промерзающего грунта вблизи защитного футляра или транспортирующие газ при отрицательной температуре. Методы: математическое моделирование, моделирование методом конечных элементов, методы строительной механики и сопротивления материалов, планирование эксперимента. Результаты. Определена возможность повреждения магистральных газопроводов, проложенных в защитных футлярах, льдом, который образовался в межтрубном пространстве; предложена математическая модель определения давления, возникающего в межтрубном пространстве вследствие увеличения объема замерзающей воды, и проверена ее адекватность с использованием программного комплекса ANSYS на примере газопровода 219×6 мм и защитного футляра 325×12 мм; обозначены рекомендации для вновь проектируемых газопроводов и их переходов, а также для уже существующих.