Материал: Сооружение подводного перехода нефтепровода диаметром 530 мм через реку Обь методом наклонно-направленного бурения

 - нормативное сопротивление материала, зависящее от марки стали и в расчетах принимается  =  = 360 МПа;

Продольные напряжения в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий:

 (5)

где - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода равен 1000Ду [2];

m - коэффициент Пуассона, m=0,3 [2];

- коэффициент линейного расширения металла,   [2];

 - модуль Юнга,  [1];

Расчетный температурный перепад при минимальной температуре зимой - для данного участка равен:

 (6)

Расчетный температурный перепад при среднемесячной температуре в июле - для данного участка равен:

 (7)

Для проверки по деформациям находим кольцевые напряжения от действия нормативной нагрузки внутреннего давления:

 (8)

, .

Условие (4) выполняется.

Коэффициент учитывающий двухосное напряженное состояние металла трубы определяется по формуле:

y₁ , (9)

;

Продольные напряжения  при:

< 0, y₁ = 0,551; (10)

> 0, y₁ ; (11)

Продольные напряжения для положительного температурного перепада по формуле (5):

Продольные напряжения для отрицательного температурного перепада по формуле (5):

, ;

, ;

Условие выполняется. Трубопровод устойчив к деформациям.

2.3 Расчет параметров продольного профиля скважины

Исходные данные:

Продольный профиль скважины задается для оценки границ и минимальной протяженности участка ННБ, возможных запасов на плановые деформации русла, а также для оценки глубины разведочного бурения.

Профиль скважины строится на основании материалов предварительных изысканий, а также материалов рекогносцировочного обследования участка перехода. Для определения параметров профиля скважины необходимо иметь такие предварительные данные о водной преграде, как:

- ширина в границах береговых бровок

ширина реки в межень

максимальная глубина реки в межень

высота берега над меженным уровнем:

высокого

низкого

крутизна (уклон) береговых откосов в урезах воды (при меженном уровне)

высокого берега

низкого берега ;

Расчет:

Параметры схематизированного русла:

ширина по дну

 (12)

ширина на уровне береговых бровок

 (13)

б) превышение берегов над глубоководным участком дна

 (14)

Продольный профиль имеет два прямолинейных наклонных отрезка (на входе и выходе из скважины), два сопряженных с ними криволинейных отрезка и горизонтальную вставку между ними. Высота (от поверхности земли) в точках сопряжения прямо- и криволинейных отрезков принимается не менее 4 м и учитывает возможность стыковки участка ННБ со смежными линейными участками перехода. Радиус криволинейных отрезков принимается равным  Длина горизонтального отрезка принимается равной , но не менее ;

Высота от самой низкой точки дна до горизонтального отрезка профиля скважины (минимальная толща грунта над сводом скважины) принимается 6 м. Параметры продольного профиля (высоты кривых ; длины кривых  максимальные углы кривых  определяют в зависимости от диаметра нефтепровода , и высот и  (таблица 1).

Таблица 1. Параметры продольного профиля скважины

Исходя из полученных превышений берегов над глубоководным участком дна, с методом линейной интерполяции получили значения параметров продольного профиля скважины: Для высокого берега:

Для низкого берега:

Длину участков  и от точек входа и выхода на берегах до горизонтальной вставки определяют с учетом минимальных значений наклонных прямолинейных отрезков  и.

Общая длина участка ННБ равна:

 (15)

Для рассмотренной схемы трассировки запасы на плановые деформации русла (отступление береговых склонов)  составляют не менее значений, приведенных ниже:

на уровне схематизированного дна (таблица 2):

Таблица 2 Плановые деформации русла на уровне схематизированного дна

на уровне береговых бровок

  (16)

2.4 Расчет границ разведочного бурения

Границы разведочного бурения назначают не менее чем на 7 ниже предварительного продольного профиля скважины и привязывают к условному горизонту (к уровню воды).

Нижнюю границу разведочного бурения принимают на глубине не менее 13 м от поверхности дна в самом глубоком месте русла, она распространяется на горизонтальный участок скважины. На криволинейных участках продольного профиля условная граница разведочного бурения повышается относительно своего самого низкого положения на величину  по мере удаления  от крайних точек горизонтального участка в сторону берегов. Величину  приближенно определяют по формуле

 . (18)

В таблице 3 приведены значения  при

Таблица 3. Значения  для трубопроводов различных диаметров

На границах наклонных прямолинейных и криволинейных участков (участки входа и выхода).

. (19)

Разведочные скважины должны быть пробурены на позициях и глубинах ниже уровня воды соответственно:

, ;

, ;

, ;