1. введение самым экологически чистым и экономичным видом транспорта углеводородов является трубопроводный транспорт, первые элементы которого были введены в эксплуатацию в России немногим более чем 100 лет
Скачать 1.04 Mb.
|
Часть этих факторов (диаметр и рабочее давление трубопровода) учитывают на стадии технологического проектирования. С увеличением диаметра резко возрастает отношение стоимости труб к стоимости строительно-монтажных работ. Стоимость единицы длины трубопровода в этом случае растет за счет роста стоимости труб. Поэтому при выборе трасс магистральных трубопроводов большого диаметра (1220—1420 мм) необходимо минимизировать протяженность трубопровода. Выбор оптимальной трассы между ее начальной и конечной точками проводят в пределах площади эллипса, в фокусах которого находятся эти точки. Малая ось эллипса , где l - расстояние между начальной и конечной точками по геодезической прямой; kр— коэффициент развития линии трубопровода, кр =Wо /Wн(здесь Woи Wн - соответственно приведенные затраты на 1 км трубопровода, прокладываемого по геодезической прямой между его начальной и конечной точками, и те же затраты без затрат на сооружение переходов через естественные и искусственные преграды). Коэффициент развития линии трубопровода в основном зависит от природно-климатических и региональных условий. Для трубопроводов диаметром 1020—1420 мм крнаходится в пределах 1,02—1,03 (для равнинных участков местности) и 1,15—1,17 (для горных районов). Большая ось эллипса В=l·кр. Этими формулами пользуются при отсутствии необходимых картографических данных или при их недостаточности. При выборе оптимальной трассы трубопровода прежде всего необходимо учитывать природные и региональные условия. В основе этого учета лежит классификация участков местности и классификация категорий местности, которые отражают не только природно-климатические условия, но и число крупных, средних и малых рек и ручьев, оврагов, автомобильных и железных дорог, густоту населенных пунктов, наличие транспортной сети вблизи полосы строительства трубопровода и инженерных сооружений (линий кабельной связи, действующих магистральных трубопроводов и т. п.), расположение и характеристики сельскохозяйственных угодий, залесенность территории и др. Участки местности классифицируют следующим образом. Равнины — участки суши с малыми колебаниями высот и высоким (или низким) стоянием грунтовых вод, сложенные песчаными, глинистыми, гравийно-галечниковыми грунтами, супесями и в незначительной степени скальными грунтами, занятые (или не занятые) сельскохозяйственными угодьями или лесом. Выделяют 12 категорий равнин. Пустыни — песчаные, глинистые, каменистые малонаселенные районы с жарким климатом, лишенные растительности. Выделяют три категории - с закрепленными и незакрепленными песками, орошаемые земли. Болота — переувлажненные участки суши, покрытые слоем торфа толщиной не менее 0,5 м, залесенные (или незалесенные), верховые (или низинные), переходные (или непереходные). Применительно к строительству магистральных трубопроводов выделяют три типа болот (по данным Гипроспецгаз): I — целиком заполненные торфом, допускающие проведение работ и многократный проход строительной техники с давлением на поверхность залежи 0,025 МПа или работ с помощью щитов, cланей или дорог, обеспечивающих снижение давления на поверхность залежи до 0,62 МПа; II — целиком заполненные торфом, допускающие проведение рабе проход строительной техники только по щитам, сланям или дорогам, обесчивающим снижение давления на поверхность залежи до 0,01 МПа; III — допускающие проведение работ только при использования специальной техники и плавучих средств. Многолетиемерзлые участки — пучинистые с изменяющимися влажностью и наледеобразованием участки, сложенные мерзлыми грунтами с включением ледяных линз. На соответствующую топографическую карту местности с учетом ко: коэффициента развития линии трубопровода наносят сетку (рис. 7): квадратная (а), квадратную с диагоналями (б), прямоугольную (в), прямоугольную с диагоналями (г), треугольную из равносторонних треугольников (д), производной формы (е). Прямоугольная сетка с диагоналями считается наиболее рациональной при направлении диагоналей от А к В и параллельно этой линии. Дуги сетки нумеруют в определенном порядке (1-7), создавая цифровую модель местности (рис. 8). В этом же порядке для каждой дуги определяют значение критерия оптимальности (1-4)и наносят его на сетку на тoпографической карте. При необходимости допускается некоторое искривлене первоначальных дуг (обход болота, озера, населенного пункта) и разделен дуг на отдельные участки, соответствующие различным категориям местности. Рис. 7. Формы сеток Рис. 8. Цифровая модель местности. Сетка квадратная Присущее приведенным затратам свойство аддитивности позволяет использовать при выборе оптимальной трассы трубопровода известный алгоритм Ли. На каждом шаге алгоритма прежде всего рассматривают пробные пути и определяют тот из них, которому соответствует минимальное значение критерия оптимальности (дуги, выходящие из точки А). Этот путь считают перспективным на первом шаге. В нашем случае таких путей два: А— 3,3—5,6 и А—3,3—6.5 (см. рис. 8). Далее подстраивают этот путь на новый шаг (новые дуги). Из образовавшихся нескольких дополнительных путей, каждый из которых представляет собой увеличенный на одну дугу пробный «минимальный» путь, также выбирают наиболее перспективный на данном шаге. По этой схеме процесс поиска продолжают до тех пор, пока среди возможных путей не будет найден тот, который оканчивается в точке В и имеет минимальное суммарное (по вошедшим в него дугам) значение критерия оптимальности среди всех прочих. Полученная таким образом трасса трубопровода будет оптимальной. Реализацию алгоритма поиска оптимальной трассы трубопровода проводят (после занесения информации о каждой дуге сетки на специальные бланки) на ЭВМ в соответствии с Инструкцией по проведению расчетов оптимальных трасс трубопроводов на ЭВМ. Рассмотренная задача выбора оптимальной трассы магистрального трубопровода может быть осложнена учетом отводов (от трубопровода), расположения КС или НС, конструктивных решений трубопровода на отдельных участках (подземный, надземный, наземный) и др. |