автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.07, диссертация на тему:Разработка методов сооружения трубопроводов в условиях Западной Сибири, обеспечивающих рациональную загрузку линейного потока по сезонам производства работ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. АНАЛИЗ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ОБВОДНЕННОЙ И ЗАБОЛОЧЕННОЙ МЕСТНОСТИ

2.1. Анализ строительства трубопроводов на болотах в зимний период

2.2. Строительство трубопроводов на болотах в летний период

2.3. Зарубежный опыт сооружения трубопроводов в обводненной и заболоченной местности

Выво.д.ы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ' УСЛОВИЙ И МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЙБНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ В ЗАБОЛОЧЕННЫХ

РАЙОНАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

3.1. Статистическое обследование трасс трубопроводов в заболоченных районах

3.2. Технология и технико-экономические показатели производства строительно-монтажных работ в заболоченных районах в зимний и летний периоды

3.2.1. Земляные работы

3.2.2. Сварочно-монтажные работы

3.2.3. Изоляционно-укладочные работы

3.2.4. Балластировка и закрепление трубопроводов

3.3. Анализ темпов строительства трубопроводов в обводненной и заболоченной местности

3.4. Выбор технологических схем производства строительно-монтажных работ в зимний и летний периоды

Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНЫХ ПЕРИОДОВ

СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБОПРОВОДОВ В ЗАБОЛОЧЕННЫХ РАЙОНАХ

4.1. Постановка задачи выбора оптимальных периодов строительства трубопроводов в заболоченной местности

4.2. Выбор метода решения задачи

4.3. Алгоритм решения задачи

4.4. Информационное обеспечение задачи 95 Выводы

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПРАКТИЧЕСКАЯ

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основными направлениями экономического и социального развития СССР да I98I-I985 годы и на период до 1990 года" [33], принятых ХХУТ съездом КПСС, предусмотрено обеспечить в 1985 году добычу нефти {с газовш конденсатом) в объеме 620-645 млн. тонн, природного газа - до 600-640 млрд.м3. При этом, одной из главных задач ускоренного развития трубопроводного транспорта является разработка и внедрение технологии и организации круглогодичного строительства трубопроводов в труднодоступных районах со сложными цриродно-климатическими условиями ввиду того, что основной прирост добычи нефти и газа в XI пятилетке будет получен за счет дальнейшего интенсивного освоения месторовдений Западной Сибири. Кроме того, "учитывая возрастающие объемы капитального строительства необходимо обратить особое внимание на улучшение организации строительных работ .°[29].

В настоящее время на территории Западно-Сибирского региона ежегодно сооружается до 1,5 тыс.км магистральных трубопроводов, в том числе около г70% - из труб большого диаметра.

Основными природно-климатическими факторами, оказывающими влияние на строительный процесс в условиях Западной Сибири, являются следующие [58]. Первый фактор связан со значительной обводненностью и заболоченностью территории, из-за чего в летний период затрудняется возможность вдольтрассовых перебазировок. Второй фактор связан с неполным использованием зимнего строительного сезона, наиболее благоприятного для производства линейных строительно-монтажных работ из-за суровой сибирской зимы: морозов, метелей, туманов, снегозаносов. Третий фактор состоит в значительной удаленности осваемых месторождений от промышленных центров и транспортных коммуникаций.

Таким образом, наиболее благоприятным периодом для производства строительно-монтажных работ в обводненной и заболоченной местности является зимний сезон, когда природно-климатичео-кие и гидрогеологические условия Западной Сибири дают возможность осуществлять проход строительной техникой по промерзшему грунту. Продолжительность строительного сезона - 4-5 месяцев (рис. I.I.). Если раньше за этот период можно было выполнить основной объем строительно-монтажных работ, то теперь в условиях неуклонно растущих отраслевых плановых заданий использовать только благоприятный период не представляется возможным. Вместе с тем, плановые сроки строительства трубопроводов, отражающие народнохозяйственные потребности, зачастую в 2-3 раза короче, чем предусмотрено нормами продолжительности строительства, и составляют, как правило, только один зимний строительный сезон, поэтому для своевременного ввода трубопроводов в эксплуатацию требуется значительная концентрация материальных и трудовых ресурсов на короткий промежуток времени. В связи с этим основным путем решения проблемы круглогодичного производства работ по сооружению трубопроводов в условиях обводненной и заболоченной местности Западной Сибири является разработка комплекса организационных, технологических и технических мероприятий, обеспечивающих полное использование цроизводственяых ресурсов в течение всего календарного года.

JOO 200 ЮО

П * В\

I I

20л Юр-О- II— IIг-ч! — II — it —: j Л — ■— И— ■ —и—и —

Гаъолробод Ьтзапур - челввшск IL - 1431км месяцы ш

Л Ш Ш о

500\ 200 ЮО п a rt—

20 Ю

10 I ptt-l-Ml-ll-ll

-» —н—»

Газопровод Уренгой- Челябинск £ = f?4S*M t месяцы Ш

0 ЗОО

200

WO ■

П * В I

S Ш

I—rt— и—M—ъ

20 T M Г

1Q\ $нефтепровод Са*Ю7*о/>~ Альметьевск

L= 1844 км

1117 км О

XX) -200 100 месяцы Ш П\Ь\ Ш Ж

20 Ю и I

1— И-1(

И— И— »— нефтепровод fyptyr- flQJOUt

L = 4256*м месяцы Ш

Рис. I.I. Показатели работы технологических потоков в Западной Сибири

В - средняя выработка потока в месяц, км/поток месяц; П - число одновременно работающих потоков; О - объем строительства, км

Методологические воцросы, связанные с проблемами технологии и организации трубопроводного строительства в условиях обводненной и заболоченной местности, нашли свое отражение в работах В.Л.Березина, П.П.Бородавкина, Л.Г.Телегина, М.П.Карпенко, В.Г.Чирскова, В.В.Постникова, Н.П.Васильева и ряда других авторов [2, 8, 9, 10, 13, 14, 25, 49, 50, 56, 57, 58] . Труды этих ученых явились основополагающими в разработке как теоретических вопросов, так и практических рекомендаций по сооружению трубопроводов в заболоченных районах. Однако, анализ современных тенденций развития трубопроводного транспорта в условиях обводненной и заболоченной местности Западной Сибири показывает, что ряд вопросов, связанных со строительством трубопроводов в этих районах в настоящее время еще полностью не изучен.

Кроме того, существующие в настоящее время методы построения директивных графиков работы линейных объектных строительных потоков в условиях обводненной и заболоченной местности недостаточно точно отражают такие факторы цроцесса строительства трубопроводов, как наличие и концентрация на трассе болот с различным допускаемым удельным давлением на торфяную залежь, их протяженность и глубина, возможность вдольтрассовых перебазировок строительных организаций, а также методы, темпы и календарные периоды цроизводства линейных работ. Разработку директивных графиков строительства магистральных трубопроводов необходимо осуществлять с учетом особенностей района прокладки, строительного сезона, оптимального использования и маневрирования технологическими ресурсами. Особенно актуальными являются исследования и разработка методик, алгоритмов и программ решения организационных задач выбора оптимальных периодов строительства трубопроводов в заболоченных районах Западной Сибири.

В связи с вышеизложенным целью настоящей работы является разработка путей повышения производительности строительно-мон-тахных организаций, осуществляющих сооружение трубопроводов в условиях Западно-Сибирского региона за счет увеличения продолжительности строительного сезона на основе дифференцированного метода производства линейных работ в летний и зимний периоды.

Основными задачами, поставленными и решенными в диссертационной работе, являются:

- установление соответствия между условиями строительства трубопроводов в заболоченных районах Западной Сибири и возможностью производства линейных работ в летний период на основе статистического анализа трасс с учетом распределения болот по количеству, протяженности и мощности торфяной залежи;

- исследование и выбор технологических схем сооружения трубопроводов в условиях обводненной и заболоченной местности на основе технико-экономических показателей и темпов производства строительно-монтажных работ в летний и зимний периоды;

- создание методики и разработка практических рекомендаций по выбору оптимальных периодов строительства трубопроводов в условиях обводненной и заболоченной местности.

5. Основные результаты исследований внедрены на строительстве газопроводов Уренгой-Новопсков и Уренгой-Помары-Ужгород. Годовой экономический эффект составляет около 0,5 млн «руб.

1. Бабйд Л.А., Бородавкдн ПЛ., Рудерман С.Ю., Таран В.Д. Выбор трасс магистральных трубопроводов. -Л.: Наука, 1970.-230с.

2. Баталия Ю.П., Березин В.Л., Телегин Л.Г., Курепин Б.Н. Организация строительства магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1980. 344с.

3. Баталии Ю.П. и др. Опыт соорухения газопровода Вынгапур-Челябинск. Научно-технический обзор. Проектирование и строительство трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений. - М.: Информнефтегазстрой, 1979. - 92с.

4. Баталин Ю.П. и др. Организация и управление строительством газопровода Вынгапур-Челябинск I. Научно-технический обзор. Проектирование и строительство трубопроводов и газонеф-T9промысловых сооружений. - М.: Информнефтегазстрой, 1980. - II&

5. Баталин Ю.П. и др. Обобщение опыта строительства нефтепровода Самотлор Альметьевск. - Научно-технический обзор. Проектирование и строительство трубоцроводов в газонефтепромысловых сооружений. - М.: ЦЦТИ ВНИИСТа, 1975. - 160с.

6. Бородавкин П.П., Евразия В.Л., Рудерман С.Ю. Выбор оптимальных трасс магистральных трубопроводов. -М.: Недра,1974. 239с.

7. Васильев Н.П., Постников В.В., Решетников А.Д. Опыт ускоренного строительства промысловых и магистральных трубопроводов. Научно-технический обзор. Нефтепромысловое строительство. - М.: ВНИШЭНГ, 1976. - 54с.

8. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. - 984с.

9. Воропаев В.Н. Модели и методы календарного планирования в автоматизированных системах управления строительством. М.: Стройиздат, 1975. - 180с.

10. Гмурман B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1972. - 368с.VI9. Дерцакян А.К., Васильев Н.П. Строительство трубопроводов на болотах и многолетне мер злых грунтах. М.: Недра,1978. 165с.

11. Дерцакян А .К., Макуров Б. Д. Переходы магистральных трубопроводов через болота. -Д.: Недра, 1965. 213с.

12. Инструкция по применению винтовых анкерных устройств дш закрепления трубопроводов. BCH 2-103-78. М.: ВНИИСТ, 1978.- 20<

13. Инструкция по строительству временных дорог для трубопроводного строительства в сложных условиях (на обводненной и заболоченной местности). ВСН 2-105-78. М.: ВНИИСТ, 1978. - 116с.

14. Карпенко М.П. Статистическое моделирование трубопроводного строительства. Научно-технический обзор. Линейное трубопроводное строительство. -М.: Ияформяефтегазстрой, 1983. - 52с.

15. Карпов В.Г., Райзер 0.3., Шор Л.Д. Определение затрат на передислокацию технологических комплексов при строительстве линейной части магистральных трубопроводов. В реф.сб.: Нефтепромысловое строительство. - М.: ВНИЮЭНГ, 1976. Л 10. - 12-16с.

16. Косаргина В.Г. Ускоренный метод прокладки трубопроводов по болотам. В экспресс-информации: Зарубежная техника. - М.: ВДТИ ВНИИСТа, 1975. - Выпуск 6. с.12-15.

17. Мак-Крапен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на "Фортране". Пер.с англ. М.: Мир, 1977. - 360с.

18. Материалы Пленума Центрального Комитета КПСС 26-27 декабря 1983 года. -М.: Политиздат, 1983. с.

19. Ментюков В.П., Васильев Н.П. Организация строительства нефтепроводов в различных цриродно-климатических условиях. -Научно-технический обзор. Нефтепромысловое строительство. -М«: ВНИЮЭНГ, 1973. 76с.

20. Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990. М.: Политиздат, 1981. - 94с.

21. Предложения по строительству водовода диаметром 1020 мм системы ПЦД Самотлорского месторождения. М.: Орггазстрой, 1977. - 60с.

22. Пунгин С.П., Тульчинский А.С. Сургутский эксперимент. -В экспресс-информации: Проектирование и строительство трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений. М.: ЦНТИ ВНИИСТа, 1975. - Выпуск 9, - с.12-16.

23. Решетников А.Д. и др. Анкер трубопровода. Авторское свидетельство № 769175. Бюллетень изобретений J& 37, 1980.

24. Решетников А.Д. Групповой метод установки утяжеляющих железобетонных грузов на трубопроводы. В журнале: Строительство трубопроводов. - М.: Недра, 1978, № 4, - с.32.

25. Решетников А.Д. Статистическое обследование трасс трубопроводов, прокладываемых в условиях болот. В экспресс-информации Проектирование и строительство трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений. - М.: Информнефтегазстрой, 1981,7, с.3-7.

26. Руководство по технологии и организации строительства участка газопровода Ивацевичи-Долина в условиях обводненной и заболоченной местности. Р 243-76. -М.: ВНИИСТ, 1976. 38с.

27. Руководство по технологии и организации строительства магистральных трубопроводов колоннами высокого темпа в условиях Западной Сибири и Среднего Приобья. Р 245-76. М.: ВНШСТ,1976. 26с.

28. Руководство по строительству временных транспортных дорог с различными типами деревянных сборно-разборных покрытий в обводненной и заболоченной местности. Р 26S-77. -М.: ВНИИСТ,1977. 38с.

29. Рушимский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. - 192с.

30. СНиП П-45-75. Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1975. - 62с.

31. СНиП Ш-42-80 Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ. М.: Стройиздат, 1981. - 80с.

32. Танаев B.C., Шкурба В.В. Введение в теорию расписаний.- M.s Наука, 1975. 256с.

33. Телегин Л. Г. и др. Многовариантная организация строи теш ства магистральных трубопроводов. -Научно-технический обзор. Линейное трубопроводное строительство. М.: Информнефтегазстрой, 1983. - 56с.

34. Ушацкий С.А. Выбор оптимальных решений в управлении строительным производством. Киев.: Будивельник, 1974. 243с.

35. Фомин А.Е., Габелая Р.Д., Кондрахин А.И. Прокладка трубопроводов на заболоченных участках без устройства лежневых дорог. В реф.сб.: Проектирование и строительство трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений. - М.: ЦНТИ ВНИИСТа, 1975, # 5. - с.3-8.

36. Чирсков В.Г. Проблемы круглогодичного строительства трубопроводов в болотистой местности. В журнале: Строительство трубопроводов. - М.: Недра, 1976, * I, - с.3-6.

37. Чирсков В.Г. Пути уменьшения влияния сезонности на работу в Западной Сибири. В журнале: Строительство трубопроводов,- М.: Недра, 1977, Л 9. с.14-17.

38. Чирсков В.Г. и др. Обобщение опыта и анализ строительства газопровода Уренгой-Челябинск. Научно-технический обзор. Проектирование и строительство трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений. - М.: Информнефгегазстрой, 1980. - 78с.

39. Чирсков В.Г., Постников В.В. Организация строительства магистральных трубопроводов Западной Сибири. М.: Недра, 1983.- 212 с.

40. Шкурба В.В. Задача трех станков. М.: Наука, 1976.- 94 с.60. Od and Gas Iournae 1976.

41. Pipe Pine Construction methods voC36,

42. Pipe Line Industry voB 1978.