Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

подхода к охране сооружений является правильным, то в отношении трубопроводов его нельзя признать достаточно обоснованным. Следует иметь в виду, что подземные трубопроводы в отличие от зданий и соорул{ений пеиосредствепно соприкасаются с окружающим грунтом па большой длине и поэтому весьма чувствительны даже к небольшим деформациям земной .поверхности. Опыт показал, что даже при большой кратности подработки (350-500) продольные деформапии грунта достигают 1,5-2,0 мм/м. При этих деформациях в определенных условиях в дтеталле труб могут возникнуть значителынн; напряжения, достигающие предела текучести, что может привести к разрушению дефектных сварных стыков.

Таким образом, работоспособность трубопроводов в районах горных разработок зависит не столько от величин деформаций грунта, сколько от их несущей способности и главным образом от прочности сварных стыков. Многолетний опыт эксплуатации показывает, что трубонроводьс разрушаются только по сварным соединениям, имеющим те или иные дефекты. Случаи же поперечного разрыва трубопроводов непосредственно по целому месту труб никогда не имели места.

§ 18. Определение деформации земной поверхности применительно к расчету трубопроводов

Расчет трубопроводов, укладываемых в районах ropin.fx разработок, неразрывно связан с определением деформаций земной поверхности, возникающих в процессе ведения горных работ, (фактические величины сдвижения зе.мной поверхности могут 6i.iTb установлсгы при помощи инструментальных наблюдений в районе трассы трубопровода. Однако расчеты трубопроводов и просктирова1?ио конструктивных мероприятий но их защите должны быть вынолпены до начала горных работ, когда фактические данные по деформациям земной поверхности еще отсутствуют.

Методы расчета сдвижений земной новерхности весьма сложны и представляют собой специальную отрасль науки. Здесь приводятся лишь основные сведения по этому вопросу и рассматриваются необходимые для расчета трубопроводов эмпирические формулы, полученные на основе многолетних наблюдений. Эти формулы, однако, не учитывают весь сложный комплекс вопросов, связанных с деформацией земной поверхности, отражают главным образом влияние только горно-механических факторов, и поэтому расчет но ним является достаточно приб.лиженпым. Так, например, максимальные оседания могут быть определены с точностью до 20%, максимальные наклоны - до 30%, а максимальные горизонтальные деформации - до 50%.

Рассматриваемые методы расчета дают возможность вести расчеты сдвижений и деформаций для двух характерных вертикальных

сечений - вкрест простирания и по простиранию пластов, называе-

иь1Х главными сечениями мульды сдвижения.

Указанные сечепия обладают следующими важными свойствами: вертикальные и горизонтальные сдвижения точек по линиям

этих сечений происходят только в вертикальной плоскости сечений; сдвижения и деформации поверхности вдоль линий сечений

имеют максимально возможную величину для данной мульды.

Рис. 15. Образование грагшчных углов и углов сдвижения:

1 - вкрест простирания для неполной подработки; б - вкрест простирания для полной подработки; Ь - но простиранию для обоих случаев, га - угол падения пласта; Р - угол сдвинения в сечении 1и<рест [гростирания, П()стр()ени[.1й от нижней границы выработки; Эо - граничный уг)Л в сечении вкрест простирании, построенный от нижней границы выработки; Y - граничный угол сдвижегшн » сечении вкрест нрпстирашш, построснньгй (it верхней границы выработки; уо - граничный yro.i в сечсЕпги вкрест простирании, построенный от верхней границы выработки; б - угол сдвижения н сечении, расгюложенпом по простиранию; бо-граничный угол в сечении, расположенном по простиранию.

Для расчета трубопроводов большое значение имеет форма мульды сдвижения. Будем различать две формы: чашеобразную (рис. 15, а) и с плоским дном (рис. 15, б). Мульды сдвижения с плоским дном образуются при разработке больших лав и при лшлых глубинах ведения горных работ. Их особенностью является то, что в пределах плоского дна оседание поверхности остается постоянным и имеет максимальную величину. Размеры плоского дпа мульды определяются углами полных сдвижений: - у нижней границы лавы, т2 - у верхней и 11)3 - у границы по простиранию (см. рис. 15). оначения полных углов сдвилшпия для различных бассейнов Советского Союза приведены в табл. 12.

Ири расчете трубопроводов необходимо определить размеры Ульды сдвижения, т. е. установить протяженность участка трубо-ровода, подверженного влиянию деформаций земной поверхности.

Таблица 12

Значения полных углов сдвижения для различных бассейнов СССР

Границы мульды сдвижения онределяются нри помощи граничных углов и углов сдвплсения.

Граничным углом но главным сечениям мульды называется угол, образованный с горизонтом линией, соединяюп\ей границу подземной выработки и точку па поверхности, принятую за границу мульды.

Углом сдвижения называется угол, образованный с горизонтом линией, соединяющей границу выработки и точку на новерхности, принятую за границу опасных деформаций. Значения углов сдвин»е-ния для основных каменноугольных бассейнов СССР приведены в табл. 13.

Так как трубопроводы имеют 31гачительную протяженность, то в определенное время на их работу должны оказать влияние деформации земной новерхности в условиях полной подработки. Поэтому расчет трубопроводов производят исходя из этих, наиболее опасных