На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 81196


Наименование:


Курсовик Строительство подводных переходов методом наклонно направленного бурения.прокладка перехода нефтепровода через р. Уфа.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 19.10.2014. Сдан: 2014. Страниц: 70. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Введение
Строительство подводных переходов методом наклонно направленного бурения (ННБ) представляет собой бестраншейную прокладку трубопровода на значи­тельной глубине, что гарантирует экологическую безопасность строительства и без­аварийную эксплуатацию выполненного перехода. Прокладка трубопроводов методом ННБ значительно сокращает срок строительства, повышает срок службы трубопровода.
Использование метода дает следующие преимущества:
· прокладка трубопроводов осуществляется значительно ниже линии прогнозируемого предельного размыва дна и береговых участков;
· не проводится разработка береговых и русловых траншей, исключая, таким образом, вредное влияние взвешенных в воде минеральных частиц грунта на ихтиофауну во­доема;
· не нарушается целостность грунтов береговых участков, отсутствует эрозия почвы;
· исключается загрязнение нижележащих участков реки грунтом, который сносится течением во время обратной засыпки траншеи при традиционном способе прокладки.
Данным проектом предусматривается прокладка перехода нефтепровода через р. Уфа.
Методы и технология производства работ разработаны с учетом строительства переходов в летний период.


1 Описание конструкции
К подводным переходам относятся участки трубопроводов, пересекающих естественные или искусственные водоемы (реки, озера, водохранилища),уложенные ниже поверхности воды при ширине по зеркалу воды в межень более 10 м и глубиной свыше 1,5 м.
Подводные переходы магистральных трубопроводов (ППМТ) являются наиболее ответственными элементами в составе линейной части, как правило, высоких категорий В и I (Приложение В) и к ним предъявляются повышенные требования в отношении прочности труб, контроля качества монтажных сварных соединений, предварительного испытания и назначения типа изоляционного покрытия.
Подводные переходы трубопроводов строятся и эксплуатируются на основании требований строительных норм и правил, а также ряда руководящих документов, утвержденных в соответствующем порядке.
В состав подводного перехода входят (рис.10.5):
- участок основной и резервных ниток;
- берегоукрепительные сооружения, служащие для предохранения трубопроводов от размывов, оползней и т.п.;
- сооружения для регулирования русловых деформаций в районе перехода;
- защитные сооружения от аварийного разлива перекачиваемого продукта;
- информационные знаки ограждения охранной зоны трубопроводов на сплавных и судоходных водных путях;
- вертолетные площадки;
- специальные защитные сооружения от повреждения тормозными устройствами плотов, якорями на судоходных и сплавных водных путях;
- плановые магистрали (базисные линии для наблюдения за размывом берегов, базисы, по концам которых устанавливаются угломерные инструменты, контрольные отводы и другие устройства, закрепленные на местности долговременными опорными знаками - реперами):
- совокупность подводных переходов трубопроводов разного назначения, пересекающих водную преграду в одном техническом коридоре с расстояниями между осями, определяемыми по СНиП 2.05.06-85* [87].
Створы переходов через реки выбираются на прямолинейных устойчивых плесовых участках с пологими не размываемыми берегами русла при минимальной ширине заливаемой поймы. Створ подводного перехода, как правило, предусматривают перпендикулярным динамической оси потока, избегая участков, сложенных скальными грунтами. Устройство переходов на перекатах, как правило, не допускается.
При выборе створа перехода трубопровода следует руководствоваться методом оптимального проектирования с учетом гидролого-морфологических характеристик каждого водоема и его изменений в течение срока эксплуатации подводного перехода.
При определении оптимального положения створа и профиля перехода расчет необходимо производить по критерию приведенных затрат с учетом требований, предъявляемых к прочности и устойчивости трубопровода и охране природы.
При прокладке подводных переходов предусматривается его заглубление в дно пересекаемых водных преград. Величину заглубления устанавливают с учетом возможных деформаций русла и перспективных дноуглубительных работ.
Проектную отметку верха забалластированного трубопровода при проектировании подводных переходов необходимо назначать на 0,5 м ниже прогнозируемого предельного профиля размыва русла рек, определяемого на основании инженерных изысканий с учетом возможных деформаций русла в течение 25-ти лет после окончания строительства перехода, но не менее 1-го м от естественных отметок дна водоема.
При пересечении водных преград, дно которых сложено скальными породами, заглубление трубопровода необходимо принимать не менее 0,5 м, считая от верха забалластированного трубопровода до дна водоема.
При бестраншейной прокладке (способами ННБ или МТ) заглубление трубопровода (или МТ) до верхней образующей принимается не менее 6 м от самой низкой отметки дна на участке перехода и не менее 3 м от линии возможного размыва или прогнозируемого дноуглубления русла.
Запорную арматуру, устанавливаемую на подводных переходах трубопроводов, размещают на обоих берегах на отметках не ниже отметок ГВВ 10 %-ой обеспеченности и выше отметок ледохода.

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные
Нефтепровод диаметром 1020 мм
р = 6,4 МПа - расчетное рабочее давление
= 550 МПа - нормативное сопротивление растяжению металла трубы
= 430 МПа - нормативное сопротивление сжатию металла трубы
Категория В - категория участка трубопровода
m=0,6-коэффициент условий работы трубопровода, СНиП 2.05.06 - 85*;
k1 = 1, 34 - коэффициент надежности по материалу принимаем по табл. 9 СНиП 2.05.06 - 85*;
k2 = 1, 15 - коэффициент надежности по материалу, принимаем по табл. 10 СНиП 2.05.06 - 85*;
kn = 1 - коэффициент надежности по материалу, принимаем по табл. 11 СНиП 2.05.06 - 85*;
? t = 45?C - расчетный температурный перепад;
Принятый минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода ? = 1000 м.

2.1 Определение толщины стенки трубопровода

Расчетное сопротивление сжатию металла определяются по следующей формуле:
R1 =
где:
m=0,6-коэффициент условий работы трубопровода, СНиП 2.05.06 - 85*;
k1 = 1, 34 - коэффициент надежности по материалу принимаем по табл. 9 СНиП 2.05.06 - 85*;
kn = 1 - коэффициент надежности по материалу, принимаем по табл. 11 СНиП 2.05.06 - 85*;
Расчетное сопротивление растяжению металла трубы определяется по формуле:

где:
k2 = 1, 15 - коэффициент надежности по материалу, принимаем по табл. 10 СНиП 2.05.06 - 85*;
Расчетная толщина стенки трубопровода определяется по формуле:


где:
р = 6,4 МПа - расчетное рабочее давление;
Dн = 102 см - наружный диаметр трубопровода.
Принимаем предварительное значение толщины стенки ? = 2 см.
Внутренний диаметр трубопровода равен:
Dвн = Dн - 2* ? = 102 - 2*2 = 98 см
Продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок и воздействий:


где:
? t = 45?C - расчетный температурный перепад, °C;
µпл = 0, 5 - коэффициент Пуассона пластической стадии работы металла;
Е = 206000 Па - модуль упругости материала;
? = 0, 000012 град? - коэффициент линейного расширения.
Коэффициент, учитывающий двуосное напряженное состояние металла определяется по формуле:

Расчетная толщина стенки с учетом влияния осевых сжимающих напряжений равна:


Принимаем значение толщины стенки ? = 2 см. (по сортаменту)

2.2 Проверка трубопровода на прочность
Проверка трубопровода на прочность производиться по условию:

где:
?2 - коэффициент, учитывающий двуосное напряженное состояние металла труб, определяется по формуле:

где:
?кц - кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления
МПа

Максимальное значение отрицательного температурного перепада:
?C
Максимальное значение положительного температурного перепада:
?C
Условие прочности выполняется

35,17 МПа < 0,5359*246,27 МПа
35,17 МПа < 131,98 МПа

2.3 Проверка трубопровода на недопустимые пластические деформации
Кольцевые напряжения от нормативного давления определяются по формуле:
МПа
Коэффициент, учитывающий двуосное напряженное состояние труб:


Минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода:

см
Принимаем при дальнейших расчетах минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода ? = 1000 м.
Положительное значение продольного напряжения от нормативных нагрузок и воздействий:

МПа
Отрицательное значение продольного напряжения от нормативных нагрузок и воздействий:

МПа
Принимаем в расчете большее по модулю значение из и , = -176,61 МПа.
Так как принятое значение ? меньше ноля, то уточненное значение коэффициента = 0,6859
Проводим проверку трубопровода на недопустимые пластические деформации по условиям:

176,61 МПа < 196,62 МПа и 132,3 МПа < 286,67 МПа
Условие проверки на недопустимые пластические деформации выполняется.
2.4 Проверка трубопровода на смятие
Исходные данные
Диаметр трубопровода Dm = 1,02 м, толщина стенки ?m = 0,02 м. Плотность бурового раствора ?бр = 1200 кг/м?. Разность высот, в результате наличия которой создается давление бурового раствора Н = 30 м.
Находим критическую разность высот:
м
Так как критическая разность высот превышает проектную, смятие трубопровода исключено.

2.5 Расстановка трубоукладчиков и опор
Исходные данные
Dн = 1,02 м - наружный диаметр трубопровода;
DВН = 0,98 м - внутренний диаметр трубопровода;
tтр = 0.02 м - толщина стенки трубопровода;
DИЗ = 1,027 м - наружный диаметр трубопровода с изоляцией;
МПа - нормативное сопротивление сжатию металла;
- вес трубопровода с изоляционным покрытием;
G = 100 кН - грузоподъемность роликовой опоры;
?вых = 0,105 рад - угол выхода скважины;
m=0,75-коэффициент условий работы трубопровода, СНиП 2.05.06 - 85*;
k = 0.105 - коэффициент многопролетной балки;
kкоп = 0.105 - коэффициент динамической перегрузки роликовой опоры;
µупр = 0.3 - коэффициент Пуассона;
Е = 206000 Па - модуль упругости материала трубы.
Определяем допустимую длину консоли:

где: Wz - осевой момент инерции сечения трубопровода, м?


Определяем максимально допустимое расстояние между опорами:


Допустимое расстояние между роликовыми опорами по грузоподъемности последних:

Высота оси трубопровода определяется по формуле:

h = 0,14 м - высота железобетонной плиты;
а = 0,364 м - высота оси ролика;
d = 0.229 м - диаметр средней части ролика;
b - биссектриса, м;
? = 20? - угол наклона поверхности ролика.


Определяем прогиб трубопровода на роликовых опорах:

I - момент инерции сечения трубопровода:


Определяем расстояние прямолинейного участка от точки выхода оси трубопровода до оси А-рамы:

Расстояние криволинейного участка от А-рамы до точки максимального подъема трубопровода на трубоукладчике определяется по формуле:

Высота подъема трубопровода на расстоянии определяется по формуле:


2.6 Рассчёт тягового усилия протаскивания рабочего трубопровода в грунтовую скважину
Выталкивающая сила, действующая на изолированный трубопровод в буровом растворе по формуле :

Вес воды (балласта) в единице длины трубопровода по формуле :

Вес единицы длины трубопровода, заполненного водой и находящегося в буровом растворе по формуле :
qo= =5028,4894 + 7369,476 - 8939,1 = 3612,9 Н/м.
Сила сопротивления перемещенного трубопровода в вязко-пластичном буровом растворе на единицу длины по формуле :
ро = = 3,14159 ?1027 ?100 = 322,6 Н/м.
Усилие на первом прямолинейном участке по формуле:
Т1 = =(0,5? 3612,9 ?0,994522 - 3612,9 ?0,104528 + 322,6)*110.56 = 79342,9 Н.
Параметр F по формуле:

Параметр А по формуле :
А = еF(aвых-aвх)=е0,5(-0,157-0,1047198=0,877305769.
Параметр G по формуле:

Усилие на криволинейном участке по формуле:
Т2 = = 79342,9?0,8773+{(1-0,52)?(0,8773?0,9945-0,9876)+2?0,5?(0,8773?0,1045+0,156434)}?3540634548+1225?322,6?
Усилие на втором прямолинейном участке по формуле:
Т3 = =739268,2 + (0,5 ?3612,9? 0,98768 - 3612,9? (-0,156434) + 322,6) ?110,88 =861859,2 Н.
Таким образом, максимальное тяговое усилие протаскивания рабочего трубопровода составляет 861,9 кН. Выбранная буровая установка EG 3204 (Германия), вполне обеспечивает необходимое усилие протаскивания и подходят для производства работ по наклонно-направленному бурению при строительстве перехода заданных параметров, т.к. она вполне обеспечивает максимальное 1,5-кратное тяговое усилие, равное
861,9 *1,5 = 1292,9 кН.
Площадь поперечного сечения трубопровода по формуле:

Проверка трубопровода на недопустимые пластические деформации по формуле:


100,51 МПа < 203,48 МПа.
Проверка трубопровода на недопустимые пластические деформации выполняется.
3 Технология производства основных работ
3.1 Земляные работы
Земляные работы выполнять механизированным способом.
Устройство площадок выполнять с помощью бульдозера с послойным уплотнением. Площадки выложить бетонными плитами в соответствии с чертежами с последующим демонтажем. Траншею под участки стыковки с существующим трубопроводом и для демонтажа береговых участков существующего трубопровода разработать с помощью экскаватора, засыпку выполнить бульдозером.
На участке с высоким уровнем грунтовых вод разработку траншеи выполнять с устройством открытого водоотлива.
Работы в зоне действующих подземных коммуникаций проводить под руководством прораба при наличии письменного разрешения и в присутствии представителя организации, эксплуатирующие данные коммуникации. Разработка грунта вблизи пересекаемых коммуникаций механизированным способом допускается на расстоянии не ближе 2 м по бокам коммуникаций и менее 1 м над верхом коммуникации, оставшийся грунт разработать вручную.

3.2 Сварочные работы
Сварочные работы выполнять согласно РД 153-006-02 «Инструкция по технологии сварки при строительстве и капитальном ремонте МН».
При проведении сварочных работ обязательно выполнение следующих мероприятий:
- назначение лиц, ответственных за подготовку нефтепровода к сварочным работам (от заказчика);
- назначение лиц, ответственных за подготовку нефтепровода к сварочным работам (от подрядчика);
- подготовка сварочных материалов, оборудования и инструментов;
- подготовка поверхностей свариваемых деталей;
- сварочные работы;
- контроль качества сварки.
Сварочные работы выполнять под руководством аттестованных специалистов по аттестованной технологии аттестованными сварщиками.
Сварка дюкера выполняется на монтажной площадке или на бровке траншеи трубоукладчиками на инвентарных лежках с центровкой на внутренних и наружных центраторах. Сварка стыков плетей выполняется ручной сваркой по разработанной технологической карте сварки. При выполнении сварки труб с заводской изоляцией необходимо применить защитные коврики, которые предназначены для предохранения заводской изоляции от попадания на них брызг раскаленного металла. Результаты контроля сварочных работ оформить документально.
3.3 Изоляционные работы
Изоляцию сварных стыков труб с заводской изоляцией выполнять термоусаживающимися манжетами по технологическим картам, разработанным подрядчиком согласно паспортам.
Манжета правильно установлена когда:
- она целиком соприкасается с поверхностью трубы и имеет гладкую поверхность;
- по обоим краям манжеты виден клей;
- обеспечен нахлест на заводское покрытие.
Места примыкания вновь укладываемого трубопровода к существующему изолируются вручную ленточным полимерно-битумным покрытием.
При выполнении изоляционных работ проводиться контроль качества применяемых материалов, операционный контроль качества изоляционных работ и контроль качества готового покрытия.

3.4 Прокладка дюкера методом ННБ
Буровые работы предусмотрено выполнять буровой установкой EG 3204 с тяговым усилием не менее 1500 кН.
Угол забуривания пилотной скважины относительно горизонта принят равным 8 градусов. Точка выхода расположена на правом берегу. Угол выхода бура равен 6 градусов.
Точка входа трубы в грунтовую скважину расположена на левом берегу, точка выхода - на правом. Угол входа трубы в грунтовую скважину составляет 6 градусов относительно горизонта, угол выхода 8 градусов.
Трубопровод проложен по упругому изгибу радиусом 1000 м. Минимальная величина заглубления от дна реки до верхней образующей трубы составляет 10 м. Монтаж дюкера ведется на левом берегу реки и протаскивать на всю длину одной плетью.

3.5 Технологическая последовательность выполняемых операций
Технологический комплекс выполняемых операций по укладке трубопровода методом наклонно-направленного бурения предусматривает выполнение следующих видов работ:
- устройство основания под буровую установку;
- монтаж буровой установки и укрытия для нее;
- монтаж вспомогательного технологического оборудования;
- сварка рабочего трубопровода;
- контроль качества сварных стыков;
- предварительное гидравлическое испытание на площадке;
- нанесение изоляции на сварные стыки и контроль сплошности изоляционного покрытия;
- бурение пилотной скважины;
- трехкратное расширение пилотной скважины до заданного диаметра;
- калибровка скважины;
- устройство оснований под направляющие опоры спусковой (стапельной) дорожки, установка направляющих опор и укладка на них дюкера;
- протаскивание в грунтовую скважину рабочего трубопровода, забалластированного водой;
- испытание уложенного в грунтовую скважину трубопровода;
- демонтаж и вывоз технологического оборудования;
- утилизация оставшегося бурового раствора установкой ФСУ.
Буровую установку установить на подготовленное основание. Для обеспечения устойчивости и избежание перекосов фундамент буровой установки заякорить инвентарными анкерными устройствами.
Подготовка и испытание дюкера на монтажной площадке должны быть завершены до окончания бурения пилотной скважины, и к окончанию расширения скважины дюкер должен быть уложен на роликовые опоры марки ОПР на спусковой дорожке.
3.6 Бурение пилотной скважины
Пилотная скважина прокладывается по упругому изгибу и состоит из двух прямолинейных участков и одного криволинейных.
Начальный участок скважины от точки забуривания первой штанги буриться прямолинейно 110,56 м, далее 219,4 м штанги забуривается с изгибом. Конечный участок 110,88 м пробуривается прямолинейно, обеспечивая, выход буровой колоны под углом 6 градусов.
Диаметр гидромониторного долота принят 241 мм. Тип и конструкция скважинного инструмента уточняется на стадии ППР с учетом физико-механических свойств пород.
Исходя, из опыта строительства ППМН рекомендуется использовать систему «Tru-Tracker Coil Layout» фирмы «Тензор».
3.7 Расширение скважины
Проектом принято трехкратное расширение скважины. Диаметры расширителей 711, 1118, 1372 мм.
Расширение скважины может быть выполнено в прямом и обратном направлении. При обратном расширении расширитель присоединяется к буровому ставу в месте выхода пилотной скважины и перемещается по направлению к буровой установке. При прямом расширении расширитель присоединяется к буровому ставу в месте входа в скважину и перемещается к выходу скважины. При обратном расширении буровая установка создает как вращательное, так и поступательное усилие, нео........




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.