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

В районах распространения многолетнемерзли грунтов применяются надземный, наземный и подземный способы укладки трубопроводов. Характерной особенностью много-летнемерзлых грунтов является высокая чувствительность их физико-механических свойств к тепловым воздействиям. Грунты при температуре ниже 0 °С обладают весьма высокой прочностью и соответственно несущей способностью. Однако даже повышение температуры многолетнемерзлого грунта до 0 °С приводит к таянию льда, содержащегося в грунте, нарушению цементационных связей между отдельными частицами грунта. Прочность грунта резко снижается, грунт разжижается и под воздействием собственного веса и внешних нагрузок дает большие просадки. Трубопровод, уложенный в такой грунт, и нефть, вышедшая из нефтепровода при авариях, оказывают на грунт механическое и тепловое воздействие, что приводит к снижению несущей способности грунта и высокому его водонасыщению. В связи с этим в многолет-немерзлых грунтах сложности ремонта в основном такие же, как и на болотах. При надземной же прокладке трубопроводов исключаются работы по созданию ремонтного котлована.

Особенностью песчаных грунтов являются их низкая несущая способность и высокие инфильтрационные свойства для жидкостей, в том числе для нефтей. Выполнение аварийного ремонта проводится с использованием транспортной техники высокой проходимости. Большая часть вытекшей нефти уходит в песчаный грунт, и, как следствие, теряется много нефти. Требуется очистка значительного объема грунта, загрязненного нефтью.

В зимнее время под слоем глубокого снега часто трудно обнаружить и найти точное место выхода нефти из трубопровода. Перед тем как начать вскрытие трубопровода и другие работы, место проведения ремонта и размещения техники очищают от снега. Разработку мерзлого грунта проводят отбойными молотками, пилами и другими приспособлениями. Принимают срочные меры по созданию нормальных условий работы и отдыха для персонала с учетом зимних холодов.

6.2. e ё Q6 о Of a O f Oёi6Oa ё e ё ё ё Af ё ё1а e ё QOei fёё la Аё а ё 1

Эксплуатация магистральных нефтепроводов на заболоченных участках - сложная инженерная задача, поскольку она осуществляется в условиях избыточного увлажнения грунтов

при их очень низкой несущей способности. Эта задача еще больше усложняется ввиду того, что болото по своей структуре является сложной системой, которая может изменять свои физико-механические характеристики по глубине, протяженности и в зависимости от погодных условий. Поэтому основной проблемой ремонта нефтепроводов на заболоченных участках является обеспечение проходимости используемой техники.

Решение этих проблем возможно только при наличии подробной информации, полученной при инженерно-геологических и гидрологических обследованиях заболоченных участков, разработанной классификации болот и болотных грунтов.

Существующие нормативные документы по ведению АВР на магистральных нефтепроводах в условиях болот не предусматривают предварительного определения несущей способности болот. Поэтому возникают дополнительные трудности при принятии решения о возможности использования боло-тоходной техники или выборе способа повышения несущей способности поверхности болота для доставки техники и ремонтной бригады к месту аварии.

В целях эффективного и безопасного проведения АВР на нефтепроводах необходимо разработать метод ускоренного определения несущей способности болотных грунтов с учетом их неоднородности и наличия участков с нарушенной структурой торфа, имеющих низкую несущую способность.

Анализ литературы по исследованию грунтов в полевых условиях показал, что в настоящее время наиболее оперативными способами определения прочности характеристик слабых грунтов являются методы статического зондирования и вращательного среза. Для этих целей используются портативные приборы.

Для статического зондирования, которое позволяет выделить границу распределения слабых грунтов, определить глубину залегания более прочных подстилающих грунтов, приближенно оценить плотность, несущую способность слабых грунтов и другие параметры, широко используется в практике ручной зондовый пенетрометр П-4 (рис. 6.2). Зонд вручную с помощью рукоятки 2 задавливается в торфяную толщу с лобовым сопротивлением до 20 • 105 Па. Скорость зондирования должна по возможности сохраняться постоянно в пределах 0,5... 1,5 м/мин. В журнале зондирования по показаниям индикатора часового типа 1 регистрируются значения сопро-

Рис. 6.2. Зондовый пенетрометр П-4:

1 - индикатор часового типа; 2 - рукоятка; 3

4 - штанга; 5 - конусный наконечник

упор с упругой пружиной;

тивления грунта через каждые 20 см, а при резком изменении свойств грунтов - с периодом 10 см.

При зондировании очень слабых грунтов до глубины 4... 5 м трение по боковой поверхности зонда можно не учитывать. Размеры конусных наконечников существенного влияния на результаты зондирования не оказывают. Основной характеристикой конусного наконечника 5 является площадь наибольшего поперечного сечения, которая составляет 10; 40; 70; 100 см2.

Неплохие результаты при испытании слабых грунтов дает метод вращательного среза. Сущность метода заключается в измерении крутящих моментов, затрачиваемых на преодоление сопротивления грунтов срезу, с помощью рабочего наконечника в виде крестообразной крыльчатки.

Методом вращательного среза определяют сопротивление грунтов сдвигу в нарушенном и ненарушенном состоянии, показатель структурной прочности, однородность грунтов по площади и глубине. Размеры крыльчатки подбирают в зависимости от прочности грунтов, но при больших размерах