автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Исследование закономерностей намыва грунта в геотекстильные оболочки в задачах трубопроводноготранспорта нефти

л

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ и ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тюменский индустриальный институт

Больлгакола Тамара Васнльевла

Исследованиз закономерностей намыва грунта в геотекстильные оболочки в задачах трубопроводного

транспорта нефти

Специальность 05. 15. 13—Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. Тюмень 1994 г.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕЧНИЧЕСКОЙ ПОЛ .ТИКИ , РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тюменский индустриальный институт

На правах рукописи

УДК 622.692.4 »

БОЛЬШАКОВА ТАМАРА ВАСИЛЬЕВНА

. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ НАМЫВА ГРУНТА В ГЕОТЕКеГИЛЬНЫК ОБОЛОЧКИ В ЗАДАЧАХ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ

Специальность 05.15.13- Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов,баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание Ученой степени кандидата технических наук

Тюмень 1994

Ропота выполнена в Тюменском индустриальном институте.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Миронов В.В.

Официальные оппоненты: доктс,' технических наук, профессор Смирнов О.В. кандидат технических наук, доцент Эененков Ю.Д. Ведущее предприятие - АО "Тоболетроймеханиэация"

(г. Тобольск)

Защита диссертации состоится 10 марта - 1994г. к*

■4 час. на заседании спец Фниэированного Совета К 064.07.03 щите диссертаций на соискание ученой.степени кандидата ческих наук при Тюменском индустриальном институте по адресу: О , Тюмень, ул. Володарского 38.

с

0 диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского гриального института.

Автореферат* раз

о ела н •■ 31 ■•

января

1994г.

'ченый секретарь (лизированного Совета 1ат геолого-минералогических наук, :сор

И).П. Сорокин

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Вопросы Охраны окружающей ере рационального использования природных ресурсов эа последние 1 лет выдвинулись во всем мире на передний план . Наиб заметны изменения и ухудшения экологического состояния почвен! похрова и водоемов. В отрасли строительства и эксплуатации об тов нефтяной и газовой промышленности, которое ведется преиму! венно в таких природно-климатических зонах , которые отлича* побышенной экологической уязвимостью к техногенным B03fleflCTBi

(г

проблемы охрани и защиты природы приобретают особое знaчe^

Все технологические процессы в нефтяной и газовой промыии

ности при соответствующих условиях могут нарушить естествен

экологическую обстановку На нефте- и продуктопроводах доминир

щим фактором экологического ущерба является долговременное sat

нение почв и водоемов, которое может происходить как из-за ма

утечек,так и в результате аварий на нефтепроводах,что ведет к

стабилизации гидрологической обстановки,уничтожению растительн

ти,гибели ихтиофауны. Для снижения ущерба на практике применяю

дамбы обвалования вдоль урезов врды вблизи водоемов Но эти об О

ловаиия под действием ветровой эрозии, атмосферные осадков и ьодковых вод .уже через год разрушаются и треОуют восстановлсни С другой стороны в практике строительства трубопроводов в сл^днее время нашли применение конструкции, поэгсмякшие совмест. применение Геотекстильных материален с местным грунтом.Таки^ к струкции применяются для Балластировки трубопроводов, при eepei укреплении створов подводных переходов трубопроводов. Примене! их обосновано и экономическими,и техническими преимуществами.

Учитывая, что в последние годы приоритет отдается максима: нгиу использованию местных природных материалов ь соч«тант

с;нльными, нами предлагается для снижения ущерба от аварии

•тепроводах устраивать вдоль трассы и вдоль урезов воды во-

1 дамбы обвалования,выполненные из геотекстильных материалов

оболочек, заполненных местным грунтом с помощью средств

[еханизаций. Однако, в настоящее время в зарубежной и отече-

юй научно-технической литературе не описаны методы расчета

:тров оболочек при заполнении их грунтом методом гидронамыва. О

[ель работн. Получить научно обоснованные данные для опре-!Я Параметров намыва грунта в геоТёкстильные оболочки, преданных для локализации нефтяных загрязнений при аварии на

I»

[роводах . О

1сн0пнцс задачи исследования. В соответствии с целью работы :ертационной работе необходимо :

экспериментально -'исследовать закономерности фильтрации [ через различные геотекстильные материалы;

с

разработать методику оценки формы оболочки при различных :трах заполнения пульпой;

разразотать методику гидравлического расчета оболочек, |енных намывным грунтом ;

разработать технические решения и методы защити округающей при эксплуатации объектов трубопроводного транспорта нефти •епродуктав.

Ьчучиая новизна. Научная новизна работы заключается в том, ней впервые :

1сследована. Фильтрация через систему грунт-материал примени-| к условиям гидронамыва;

юлучены зависимости для определения коэффициента фильтрации :мени фильтрации, толщины слоя грунта в оболочке и напора; юлучеиы зависимости удлинения геотекстильного материала от

давления при заполнении оболочки грунтом методом гидронамьи

- разработана методика расчета заполнения намывным п: оболочек из геотекстильного материала .

Практическая ценность и реализация результатов работ результате проведенных исследований получены аналитические симости , позволяющие определять :

- параметры оболочек некруглого поперечного сечения-в за мости от. напора,наполнения, высоты оболочки,удельного веса г и пульпы;

- коэффициент фильтрации системы грунт-материал.

Получены номограммы для экспрее©-метода по расчету м применяемых для укрепления откосов створов подводных пере трубопроводов. Гаэработаны и внедрены в производство " Реком ции по выбору конструкции и расчету грунтовых дамб обвале для предотвращения аварийно- разлившейся чефти в водоемы нефтепровода Усть- Балык- Курган- - Альметьевск ( Перегс Демьянское- НПС Уват). Получено авторское свидетельство N17 А1 "Устройство дл?Г защиты водоема от нефтяных загрязнени утечке нефти из нефтепровода ".

Апробация работа. Основные положения диссертационной р докладывались и обсуждались на:

Всесоюзной '"научно-практической конференции "Проблемы труб водного транспорта нефти и газа"(Ивано-Франковск,1985);Всесо научно-технической конференции по комплексной программе Ми РСФСР'НеФть и газ Западной Сибири"(Тюмень,1985)¡Всесоюзной н -технической конФеренции'Проблемы научно-технического мрогре трубопроводном транспорте газа Западной Сибири" (Тюмень,198 научно-технической конференции по проблемам развития и обует ва нефтяных и газовых месторождений Тимпно-Печорского топл

Iического комплекса(Ухта,1987);Областной научно-технической

,-шдии "Пути совершенствования технического уровня строитель- •

Тюменской области"(Тюмень,1987); 4 Всесоюзной конференции

?мы трубопроводного транспорта нефти й газа",(Москва,1989) ;

эюзной научно-технической конференции "Нефть и газ Западной

' (Тюмень ,1989); Научно-техническом семинаре " Обработка,

кивание и транспортировка сточных вод"( Челябинск, 1989);Па„-о

тактической конференции " Проблемы и практика строительства 1ской области" (Тюмень,1990).

I разработку методов применения геотекстильных материалов в и

>оводном строительстве,экспонирующихся в павильоне "Газовая ¡енность" на ВДНХ СССР в 1987г.,авторский коллектив Тюменс-1женерно-строительного института удостоен Диплома П степени 1лей Выставки (автор награжден бронзовой недалью ВДНХ СССР, ¡ерение М 64977). „

гбликации. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, 5 депонированных статьи, Л авторских свидетельства, 2 ста-(ентральной печати и 9 тезисов докладов.

>ъеи работы. Диссертационная работа состоит из введения, выводов, списка литературы, приложений. Общий объем рабо-

> страниц, в" той числе 36 рисунков, 28 таблиц , 30 страниц 1НИ11 , список литературн включает 93 наименования".

'оснсыюг: СОДЕР.'ШШЕ РАБОТЫ

> вдазении приводится краткая характеристика актуальности риваемой работы , сформулированы цель и основные задачи »вания , показаны научная новизна и практическая ценность атов проведенных исследований.

1) первой главе приводятся результаты литературного <и

Вопросы, связанные с исследованием и разработкой консп с геотекстильными материалами решались многими научно-нссл тельскими организациями, среди которых.ВНИИСТ. СоюздорННИ, ] тюменьнефтегаз, Плавсибгрубопроводстрой, У НИ ЗиСЗС , Тюм' инженерно-строительный институт. В СССР первые исследои,-> внедрен ,е метода балластировки трубопровод? с использг.г.а иир: текстильного материала Сыли проведены в начале 80-х годов тюменьнефтегазом и Главсибтрубопровс"строем, которые по простоту и эффективность - способа.

Начало внедрения новых конструкций с использованием

грунтонаполняемых оболочек следует отнести к 1985 году,

Тюменским филиалом института Гипротрубопровод били разе:»

проектные решения по устройству вдольтриссовых проездов.В п

ремонта нефтепроводов УМН 3*и СЗС первой•очереди бил испол

о ■

метод защиты и стабилизации трубопроводов мягкими оболочкам полняемыми грунтом"методом гидронамыва.

Применять геотекстильный материал можно так ■*<? и при б укреплении при переходе трубрпроиидо.п через ро.г'ше прз Использовать мгОериал можно как полотно, гак и в г.иче '"боч матов.

К достоинствам конструкции аз гь-отекстильного м^тер заполняемых* средствами гидромеханизм ци;; можно отнести след снижение стоимости строительства :-а счет отказа от пр ния дорогостоящих железобетонных изделие,в предлагаемых кон циях используется местный грунт;

сокращение продолжительности строительства,повышение триалъногти изготовления эа счет применения средств гидроме эации ;. " '

инструкции достаточно долговечны и надежны при защите их от афиолетового облучения;

редлагаемые конструкции не загрязняют окружающую среду. Анализ литературных источников, опыт строительства позволяют

л

ть. вывод о перспективности применения . оболочек из геотек-ных материалов для защиты окружающей среды при строительстве

сплуатации трубопроводов. Для заполнения оболочек наиболее

• О

тивно использовать средства гидромеханизации.

Во второй главе приводятся разработанные автором конструкции

о

обвалования,граничные услСаия их применимости,пример расчета ограммы для экспресс-метода по расчету матов,применяемых для ления откосов створов подв'одных переходов трубопроводов. 1ри трубопроводнои транспорте уефти и нефтепродуктов мы агаем использовать конструкции с применением геотекстиль^ого 1ала в следующих случаях:

1ля устройства ограждающих конструкций в качестве дамб Обвалования с целью локализации нефтяного загрязнения при 1варии на нефтепроводах;

1ля берегоукрепления створов подводных переходов трубопрово-юв;

;ля .борьбы с эрозией почв, нарушенных в процессе строительна или эксплуатации трубопроводов.

;амбы обвалования рекомендуется устраивать при пересечении

• и продуктспроводами водных преград (рек,озер) и понижений >сти. Основное их наэначение-задегчивать вытекшую при аварии в течение времени, достаточного для устранения аварии и этой нефти. За счет создания аккумулирующего обгема между 1и обвалования (амбара) вытекшая при аварии нефть локалиэу-

ется на ограниченной площадке и не загрязняет водоемов, того, облегчается сбор вытекшей нефти и восстановление грунт

г

Приводится Фильтрационный расчет и расчет устойчивости

Заполнение оболочек грунтом производится с помощью моби гидромониторно-землесосной установки (мотопомпы МП-1600, уст ки ГМ - 100 или ГМ - 4), оборудованной рабочим органом в эжектора ( гидроэлеватора).

При сооружении подводных переходов трубопроводов значи ной и очень важной. частью работ является укрепление бере! створов перехода трубопровода от воздействия .водного потока 1 Применяемые в настоящее время проектные решения берёгоукреш в виде отсыпки гравия или щебня и укладки железобетонных крайне дороги и трудоемки. Предлагаемые нами конструкции в матов,заполненных местным грунтом, значительно дешевле традии ных, особенно в условиях Западной (Лбири, где собственные рес гравия и щебня'ограничены. Применение геотекстильных матов п шает экологическую надежность берегоукрепления,т.к. эта конст цкя является гибкой. Гибкий мат облегает поверхность откоса разрушаясь даже^ случае частичн.ой деформации последнего При грунтовая поверхность защищается от водной и ветровой эрозии.

Приводятся номограмма , по которым в зависимости от ; откоса можно определить количество . оболочек , требуемый расХ' напор на входе в коллектор мата .

Разработана технологическая схема заполнения матов и 061 чек с применением средств гидромеханизации.

При зааите почв от эрозии предпочтение следует отда! матам из биодегрддируемих геотекстильных -материалов. Заполне их возможно на месте укладки с помощью мобильной устаноЕки из доемов либо гидроэлеватором из, песколовок станции очистки быте

пых вод. В последнем случае с экологической точки зрения ются две одновременно важные задачи:

есок в оболочке из геотекстильного материала не подвержен

ни и поэтому не может служить источником загрязнения окру.таю-

среды.В случае применения семян тряв для стабилизации откосов

к, загрязненный органикой , является прекрасной питательной

эй для семян и добавка удобрений не требуется.

гходц станции очистки используются для защиты и стабилизации о

:ов без дополнительной разработки грунта.

В случае аварии на нефтепроводе вне пределов,дамб обвалования

1адания загрязнений в водоемы разработана оригинальная конст-о

1Я бонового ограждения с применением геотекстильного материала.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных ;дований по фильтрации пульпы через различные геотекстильные >иалы . При заполнении оболочек из геотекстильного материала •ом гидромеханизированным способом вода будет фильтроваться. | стенки оболочки. В нижней ч~сти оболочки фильтрация воды ствляется через слой осевшего грунта и материал оболочки. В ¡ей части фильтрация происходит через материал, закольма-анный мелкодисперсными частицами грунта (ил, глина, мелко-стий песок), Установлено.что гидравлические свойства системы -материал, в том числе и-коэффициент фильтрации, существенно аются для чистых материалов и повторно используемых.Значений ины коэффициента фильтрации воды через систему грунт-материи значительных напорах в литературе » не найдено. Процесс Фильтрации является одним из вахнейвих в ряду зави-тей, описываюдих процесс намыва оболочек. Коэффициент фильт-системы из двух или нескольких слоев несиеоивакдихся

&

материалов будет зависеть от коэффициентов Фильтрации исхо материалов. За счет внедрения частиц грунта в поры материала меняется структура самог/р геотекстильного материала , уменьша пористость и , соответственно, коэффициент фильтрации.

Для описания коэффициента! Фильтрации системы грунт-мате проведено планирование эксперимента по некомпозиционному п типа Бокса-Бенкина с использованием матрицы эксперимента с о, центральной точкой при общем числе опытов п = 13. В каче изменяемых факторов модели были приняты:

- время фильтрации t, толщина слоя системы грунт-материал ! напор воды Н. При проведении опытов rice Факторы варьировалиа трех уровнях (верхнем, нижнем и основном) .

После обработки экспериментальных данных получены зависи» для определения коэффициента Фильтрации системы грунт-материа.1 перечисленных выше Факторов.'На рис. 1 и 2 приводятся грач

U '

изменения коэффициента Фильтрации от времени t и напора I! ответственно.

материал.формирующий оболочку выше слоя грунта, находите! других условиях и характер процесса фильтрации воды через i будет совер!ленн<Оиным. При движении пульпы по оболочке даже скоростях V меньше или равных критической скорости 7кр. а ¡с соприкасающейся с верхней частью оболочки .(выше грунта ) сол хится большое количество глинистых и илистых частиц и мел фракций песка. Эти частицы будут внедряться в слой материала, меняя его коэффициент фильтрации, и в связи с тем,что давле жидкости под материалом достаточно велико,эти частицы будут вн ряться в материал на большую глубину.Поэтому следует ожид большего изменения коэффициента фильтрации по сравнению с ма риалом, лежащем под слоем грунта: слой грунта снижает давле

Изменение коэффициента фильтрации системы грунт-материал от времени

Кф*1 0~Б ,М/С 5.0

0

33

63 г,мин

Рис. 1.

Толщина слоя П(£ска Ь - 0.25м . 1 - дорнит 4-1а; 2 - дорнит

Изменение коэффициента Фильтрации системы } грунт - материал от напора

К4- *10~°, м/с 5.0

0 0.5

4.5

8.5 II, и

Рис. 2.

Время 33 мин; Материал - дорнит Ф - 1а.Толшинл системы грунт-материал,м : 1 - 0.05 ; 2 - 0.25 : 3 - 0.45

над материалом и выполняет функцию прёфильтра,задерживая мелкие частицы . В работе по-учены экспериментальные данные по коэффициентам фильтрации различных геотекстильцых материалов в верхней части оболочки.

Анализируя всю совокупность данных, полученных ? экспериментах по фильтрации .можно сделать следующие выводы:

1. Коэффициент фильтрации системы грунт-материал -Кф уменьшается от времени процесса. Наряду с процессом фильтрации воды через материал будет происходить вынос частиц грунта (суффозия).. В начальный момент времени поры материала свободны - коэффициент

у

фильтрации максимальный. В процессе Фильтрования частицы грунта внедряются в поры материала, уменьшая коэффициент фильтрации системы . Через некоторое бремя при всех неизменных параметрах наступает равновесие и коэффициент фильтрации стабилизируется .

2. С увеличением напора материал несколько уплотняется,большие давления приводят к суффозии более крупных частиц - все это уменьшает коэффициент фильтрации системы -грунт-материал.

• 3. Увеличение толщины слоя грунта увеличивает значение коэффициента фильтрации системы трунт-материал . Это связано тем, что слой грунта служит фильтром для проникающих в поры материала частиц, Кроме того,большая толщина грунта вызывает большие потери

напора и на' материал будет действовать меньшее давление. Коэффи- ■

о

циент Фильтрации системы грунт-материал от факторов описывается уравнением,например, для дорнита 1-1а

Кф = 1.366 + О.'ОООи* - 6.25Ь2 + 0.0075Н2 - 0.028г +

+ 11.988Ь ' 0.143Н - 0.017Ы> + О.ООПН -0.72бЬН (1) 4. При фильтрации воды через верх оболочки из геотекстильного материала коэффициент . Фильтрации значительно колеблется для

разных образцов, давление и консистенция пульпы изменяют коэффициент фильтрации незначительно. Снияение коэффициента Фильтрации более выражено по сравнению с фильтрацией через систему грунт-материал. В связи со значительными изменениями коэффициента Фильтрации через верх оболочки от образца к образцу и потому, что ш удалось выявить значимое влияние на коэффициент Фильтрации материала консистенции пульпы, было проведено большое количество экспериментов . Из всего массива экспериментальных данных выделен ^диапазон изменения коэффициента Фильтрации:

для дорннта Ф-1а ( от 1.1 до 2.2 ) х 10-7м/с

для терфила-2 ( от 1.3 до 2.1 ) х 10-тм/с

Расчет оболочки следует выполнять при средних величинах коэффициентов Фильтрации. Для определения предельных размеров оболочки будут использоваться коэффициенты фильтрации минимальный и максимальный. —

Четвертая глава посвящена теоретическим и экспериментальным

—^_____— ч

исследованиям по .заполнению геотекстильных оболочек грунтом методом гидронамыва. За основу расчета формы мягкой оболочки взята методика , изложенная в *.■ Графоаналитический способ расчета, используемый азторами, переработан применительно к у ловиям гидронамыва и реализован на ЭВМ. В связи с тем, что этот метод расчета трудоемок и занимает большую часть машинного времени при гидравлическом расчете, на основании методов множественной корреляции и Брандона получены упредающие формулы , которые хорошо описывают основные характеристики сечения . Время расчета при

Шумакор Б.Б. Мягкие конструкции я - М. : Колос, 1У 8 4. - !С0с.

** Сергеев г>.и. .Степанов n.M., гидротехническом строительстве.

- 16 -

использовании уравнений сокращается на порядок и более. Вид зависимостей, лолученных по методу Брандона , :

- для определения гАошади живого сечения и

, и = 0. 13Ноб2 ( 0.927 - Ир) (6.85 + Уп) (1 - О 011^1 + + 0.73е-1-27» + 1.65.е-8") (2)

- для периметра оболочки Ьр

Ьр = 1.904Ноб(12.88 + Уп)/(9.168-Ыр)(1 - 0.003Н + + 0.26е-1•Т27в + 0.337е-т.бн) (з)

- для гидравлического радиуса й

И = О.ЗПЗНоб(1 - 0.002Н + 0. 104е-= • + 0.123е-™)

( 1 - 1.01Нр) ( 1 + 0.04УП) (4)

Максимальное расхождение экспериментальных и расчетных значений для всех параметров в пределах плана составляет 2-3% , а за пределами точек плана до 8% .

Выполнен анализ литературных данны/ по формулам для определения критически* скоростей и потерь напора. На основании этого

анализа выбраны зависимости , ограничивающие области для крити-

0

ческих скоростей и потерь напора.

При заполнении мягкой оболочки грунтом гидромеханизированным способом будет происходить удлинение материала. Для оценки этого удлинения проведено испытанием образцов под действием статической нагрузки применительно к условиям гидронамыва. Обработка результатов позволяет 'сделать вывод,что наибольшее удлинение происходит

. ч' •

в первые пять минут, и при времени Ь > 20мин увеличение длины составляет .менее 3%. Статистическая обработка результатов позволила получить следующие зависимости, описывающие изменение удлинения от статической нагрузки (для терфила) поперек волокон

А1 = 75.52 е-1-г*/о, (5)

' вдоль волокон

л. 1 = 93.47 й-1.17/а; % (6)

Исходными данными лля гидравлического расчета оболочек являются: расчетный расход пульпы йо,мв/с;периметр оболочки Ьр,м; консистенция пульпы С,%; напор в начале оболочки Но,м.

В начальный момент происходит кольнатацпя пор материала оболочки частицами грунта и наполнение сечения пульпой. Действительные скорости движения пульпы ' значител!но меньше критических, поэтому происходит интенсивное осаждэнме грунта.

Процесс заполнения оболочки грунтом описать во времени очень сложно и не предстаьляется возможным. Для практических целей предстагляют интерес параметры оболочки в условиях равновесия, которое списывается системой уравнений

Оо - <3ф - Укр и = о] • (7)

Е;р- - Ьро =0 Это состоят;? расчсвесия устанавливается через некоторое время t >0. Допустив, что все частицы грунта оседают при V < 7кр, можно оп>>н"тт. " : ре-мл установления равновесия для любого сечения оь'блочки. Г'т ■■•>?.ч показывают , что это время оказывается, как правило, выше, чем время, в течение которого происходит значимое растяжение нн'гичм оболочки , то есть к моменту установления равноресил ингрилл оболочки будет ухе растянут, в дальнейшем его можно считать нерастяжимым.

Расчет производится методом смены стационарных состояний. этого оболочка разбивается по длине на участки с ыагом (рис.3) Лля каждого участка при известных напоре и периметре определяется ьмсота ооелочки Ноб и высота слоя грунта Ь. Зная эти величины, по зависимостям (2) и (4) находит площадь живого сечения и и гидравлический радиус Я, а также фильтрационный расход на каждом

Расчетная схема к определению параметр^« оболочк.! при заполнении ее грунтом гидромеханизироЕашшм спогп.->ом

ОФ»

1 - напор;

, Рис. 3.

2 - высота оболочки; 3 - наполнение грунтом.

шаге.

Через верх лболочки фильтрационный расход определяется при постоянном коэффициенте фильтрации. Через слой грунта посчитать фильтрационный расход аналитически не представляется возможным, поэтому 'сечение делится на концентрические сечения и расход для каждого определяется по предложенной методике. Профильтрочавиийся -расход Йф раЬен сумме расходов через верх и через грунт. После ?того уточняется расход пульпы в начале.следующего участка

4

в, = «О - <5ф (8)

По формуле Иези оцениваются единичные потери напора 1,затем определяйся потери напора на участке Ь и напор в начале следующего сечения .

Н1 = Но - 1 ЛЬ (9)

Таким обра'зом расчет выполняется для всех сечений и заканчивается при наполнении более 0.95 или ког^а израсходован весь

напор или расход. В результате расчета получаем : наполнение Нр, }

высоту оболочки на каждом иаге Ноб, напор Н и максимальную длину заполнения оболочки грунтом Ь.

'■ На основании данного алгоритма разработана программа , которая позволяет оценивать параметры оболочек при заполнении их методами гидронамыва. Программа реализована на языке'.Турбо Бейсик. Параметры оболочки, полученные на основании гидравлического расчета по программе, обобщены на рис.4. Диализ результатов позволил определить границы варьирования влияющих факторов на размеры.оболочек.

Экспериментально доказана правомерность разработанной методика расчета. Расхождения расчетных значений от экспериментальных составили 15-25%. В' производственном эксперименте была показанч возможность постепенного намыва грунта в оболочку при снижении

Зависимость высоты дамбы обвалования в виде геотекстильной оболочки от напора Н и периметра 1,р Ь,м '

. Рис. 4.

Периметр оболочки 1.р,м : 1.(3(1,2); 2(3,4); 2.4(5,6); 3.2(7,8).

Расход пульпы <3,мз/с; 0.1(1) ;0. 12(2) ;0. 15(3) ;0.2(4);0.25(5);

0.3(6); 0.3(7); 0.35(8);

расхода пульпы в том случае, когда происходит вынос частиц грунта на выходе из оболочки.При этом отмечалась высокая технологичность метода.

В приложениях приведено определение погрешностей измерений, математическая обработка и анализ результатов экспериментов, программа по определению параметров оболочки для численного эксперимента, программа по гидравлическому расчету оболочек из геотекс-тилышх материалов, акт передачи Рекомендаций по защите открытых

водоемов от попадания в них аварийно разлившейся нефти" лля последующего внесения их нэ объектах ПО МНЭ и СЗС, акт приемочных испытаний несгораемых боковых ограждений .

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Исследована фильтрат11 пул: пы через различные геотекстиль-нне материалы.

9

1 2. Впервые установлены закономерности изменения коэффициента фильтрации системы грунт-материал от времени, напора,толщины слоя и свойств песка в обслочке в условиях гидронамыва.

3. Установлены закономерности удлинения геотекстильного материала от статической нагрузки в условиях заполнения оболочки пульпой.

4. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана методика определения геометрических параметров некруглой мягкой оболочки, заполненной пульпой,

>; 5. 4На основании обработки рез/льтатов эксперимента получены уравнения, описывающие измеггния размеров оболочек от влияющих Факторов.

6. Разработана методика расчета процесса заполнения мягкой оболочки с помощью средств гидромеханизации,

7. Разработана программа для расчета о&олочек на ЭВМ.

8. На основании гидравлического расчета получены размеры оболочек при различии* соотношениях параметров и гмдрлрн?» применимости оболочек для изготовления «гр<г*лаеяии конструкций Рекомендуемый периметр оболочек ог 1.6 до .'5.2м. Заполнение »«"дочек грунтом рекомендуется производить мелкоэеркистии пескои хн'Зо песком средней крупности с наличием илистых и гдиимстмх чдст'.ц

при напорах до 5м вод.ст.

9. На основании п введенных исследований разработаны новые

конструкции для защиты окружающей среды при ааарии на нефтепровод «'

дах с использованием Мягких оболочек.

о о

Расчет экономической эффективности новой технологии конструкций показал, что предложенный метод позволяет уменьшить экологический ущерб за счет предотвращения попадания нефти в водоем и г

локализации на местности нефтяного Пятна. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов исследования на перегоне^ НПС Уват- НПС Демьянское нефтепровода Усть-Балык-Курган-Уфа-Альметь-евск составил 2004 т.р.( в ценах 91 г.).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Миронов В.В. , Стрижков В.В , Большакова Т.Ь. Гидронамыь технологических и вдольтрассовых проездов с применением геотекстиля.- Э-И* Строительство предприятий нефтяной и газовой промыыленности. Сер. Линейное трубопроводное строительство,Вып:3. - Ы., 1987,- с.1-6

2. Миронов В.В., Стрижков С.Н., Чудинов М.С..Большакова Т.В. . Расчет процесса намыва грунта в гибкие водопроницаемые оболочки из геотекстила //Газовая промышленность.-1987.-, N1 - с.47 (Депо-

ь

нироь'ана во ВНИИЭгазпроме, И438Д )

. -Ч ' '

3. Миронов В.В., Большакова Т.В. Расчет параметров намыва грунта в водонепроницаемую мягкую оболочку некруглого поперечного сечения// Б.У. ВИНИТИ " Депонированные научные работы" . -1988- N 9 . с.115

4. Миронов В.В., Большакова Т.В. К расчету основных параметров поперечного сечения мягкой оболочки при заполнении ее намыв-

ним грунтом // Г. У. ВИНИТИ " Депонированные Научные работы" .1989,- N 3 , с Р.6

5. Миронов В. В . , Отрижков П. II. .Постников В.В, Большакова Т.В. Л.г.N1457474,- Способ намыва узкопрофильных сооружений.-1988,ДСП

6. Миронов В.В., Стрижков С.Н., Неволин А.П.,Большакова ТВ. А. с. N1462936,.- Способ сооружения трубопровода на грунтах со слабой несущей способностью,- 1938,ДСП

7. Миронов В.В..Большакова Т.В., Германова Г.Г. Гидравли-'ческий расчет намнва грунта в наклонные геотекстильные оболочки

при берегоукрепительных работах // Б.У. ВИНИТИ "Депонированные научные работы" '990 ,- N 5,- С.91

8. Миронов В.В.,Большакова Т.В. Исследование фильтрации ролы через геотекстцльные оболочки при заполнении намывным грунтом// Б.У.ВИНИТИ "Депонированные научные работы" .- 1990 .- N е,, с.я»

9. Большакова 'Г.В. , Чупракова К.с. Утилизация осадка из песколовок // Тез. докл. НПК " Проблемы и практика строительства в Тюменской области" .- Тюмень, 1990,- с. 81

10. Миронов В. В., Большакова Т. В. Автоматизация расчетов ог раждающих конструкций для нефтепроводов // Науч.-техн. ннф. сб Сер"Аятоматирания, телемеханизация и связь в нефтяной мроммш ленности" .- 1992.' вып. 6.- с.11-12

11. Пиропов В.В., Неволин А.П. , ЧепурскийВ „II. , Рольгаакока Т В. А.С. N 1724806 Устройство для зашиты воцоема от нс!'тяных

нений при утечке нефти из нефтепровода. М.. 1991

СпИСГТГСЛЬ

Т , И . Г "Л 1,ч<я ь мм-1