RU2630624C2 - Method for stabilizing pipeline design position - Google Patents

Method for stabilizing pipeline design position Download PDF

Info

Publication number
RU2630624C2
RU2630624C2 RU2015151559A RU2015151559A RU2630624C2 RU 2630624 C2 RU2630624 C2 RU 2630624C2 RU 2015151559 A RU2015151559 A RU 2015151559A RU 2015151559 A RU2015151559 A RU 2015151559A RU 2630624 C2 RU2630624 C2 RU 2630624C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
hydrodynamic
design position
effects
flow
Prior art date
Application number
RU2015151559A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015151559A (en
Inventor
Фаниль Мухаметович Мустафин
Рамиль Назифович Бахтизин
Саяфетдин Минигулович Файзуллин
Юрий Иосифович Спектор
Анатолий Михайлович Короленок
Александр Юрьевич Машин
Марсель Радикович Галлямов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2015151559A priority Critical patent/RU2630624C2/en
Publication of RU2015151559A publication Critical patent/RU2015151559A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2630624C2 publication Critical patent/RU2630624C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/06—Accessories therefor, e.g. anchors

Landscapes

  • Pipeline Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: method for stabilizing the design position of the pipeline comprises determination of loads and impacts striving to destabilize the pipeline along the longitudinal profile and balancing them with ballast weights, the hydrodynamic or gas dynamic effect of the flow of the pumped product is determined on the convex profile section, and the pipeline is additionally ballasted taking into account the intensity of hydrodynamic or gas dynamic effects.
EFFECT: provide stability of pipeline design position from hydrodynamic or gas dynamic flow effects of the pumped product.
1 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для обеспечения стабильности проектного положения от гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта на трубопровод.The invention relates to pipeline transport and can be used to ensure stability of the design position from the hydrodynamic or gasdynamic effects of the flow of the pumped product on the pipeline.

Известен способ обеспечения стабильности проектного положения трубопровода, заключающийся в закреплении анкерами /СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы, стр. 54/.A known method of ensuring the stability of the design position of the pipeline, which consists in fixing with anchors / SP 36.13330.2012. Main pipelines, p. 54 /.

Недостатком известного способа является сложность анкеровки подводных трубопроводов.The disadvantage of this method is the difficulty of anchoring underwater pipelines.

Прототипом является способ обеспечения стабильности проектного положения трубопровода, заключающийся в определении по продольному профилю стремящихся вывести из стабильного положения трубопровод нагрузок и воздействий и их уравновешивании балластными грузами /СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы, стр. 52-53/.The prototype is a way to ensure the stability of the design position of the pipeline, which consists in determining along the longitudinal profile those who are trying to remove loads and effects from the stable position of the pipeline and balance them with ballast weights / SP 36.13330.2012. Main pipelines, pp. 52-53 /.

Недостатком прототипа является возможность нарушения стабильности проектного положения трубопровода от гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта.The disadvantage of the prototype is the possibility of violating the stability of the design position of the pipeline from the hydrodynamic or gasdynamic effects of the flow of the pumped product.

Задачей изобретения является обеспечение стабильности проектного положения трубопровода от гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта.The objective of the invention is to ensure the stability of the design position of the pipeline from the hydrodynamic or gasdynamic effects of the flow of the pumped product.

Поставленная задача достигается тем, что в способе стабилизации проектного положения трубопровода, заключающемся в определении по продольному профилю стремящихся вывести из стабильного положения трубопровод нагрузок и воздействий и их уравновешивании балластными грузами, согласно изобретению на выпуклом участке профиля определяют гидродинамическое или газодинамическое воздействие потока перекачиваемого продукта и осуществляют добалластировку трубопровода с учетом интенсивности гидродинамического или газодинамического воздействия.The problem is achieved in that in the method of stabilizing the design position of the pipeline, which consists in determining the longitudinal profile of the tending to remove loads and effects from the stable position of the pipeline and balancing them with ballast weights, according to the invention, the hydrodynamic or gasdynamic effect of the pumped product flow is determined on the convex section of the profile and carried out additional ballasting of the pipeline taking into account the intensity of hydrodynamic or gasdynamic impact action.

Предлагаемый способ реализуется в следующей последовательности. По трассе трубопровода выявляют участки с изгибами в вертикальной плоскости. Определяют геометрические параметры изгибов; массовые и скоростные характеристики потоков транспортируемых продуктов внутри трубопровода, по которым определяют гидродинамическое или газодинамическое воздействие потока перекачиваемого продукта на трубопровод и осуществляют добалластировку трубопровода с учетом интенсивности гидродинамического или газодинамического воздействия.The proposed method is implemented in the following sequence. On the route of the pipeline identify areas with bends in the vertical plane. Determine the geometric parameters of the bends; mass and speed characteristics of the flows of transported products inside the pipeline, which determine the hydrodynamic or gasdynamic effect of the pumped product flow on the pipeline and perform the ballasting of the pipeline taking into account the intensity of the hydrodynamic or gasdynamic effect.

На фигуре представлена схема участка трубопровода с поворотами оси в вертикальной плоскости.The figure shows a diagram of a section of the pipeline with axis rotations in a vertical plane.

Пример. На участке поворота величина силы гидродинамического или газодинамического воздействия определяется с учетом следующих факторов:Example. At the turning section, the magnitude of the hydrodynamic or gas-dynamic force is determined taking into account the following factors:

Figure 00000001
Figure 00000001

где m - масса продукта, находящегося на участке поворота оси трубопровода;where m is the mass of the product located on the plot of rotation of the axis of the pipeline;

а ц - центробежное ускорение продукта, находящегося на участке поворота оси трубопровода. and c - centrifugal acceleration of the product located in the area of rotation of the axis of the pipeline.

В случае если вертикальная проекция силы гидродинамического или газодинамического воздействия

Figure 00000002
направлена вниз (имеет место быть на вогнутых участках трубопровода ниже переломных точек В и С), то сама сила
Figure 00000003
работает на удержание трубопровода в проектном положении и потому не учитывается (участок
Figure 00000004
ВС).If the vertical projection of the force of hydrodynamic or gasdynamic effects
Figure 00000002
directed downward (it takes place to be in concave sections of the pipeline below the critical points B and C), then the force itself
Figure 00000003
works to keep the pipeline in the design position and therefore not taken into account (section
Figure 00000004
Sun).

В случае если вертикальная проекция силы гидродинамического или газодинамического воздействия

Figure 00000002
направлена вверх (имеет место быть на участках трубопровода выше переломных точек В иС), то сама сила
Figure 00000003
стремится вывести трубопровод из проектного положения, потому необходимо учесть данное воздействие (участки
Figure 00000004
АВ и
Figure 00000004
CD).If the vertical projection of the force of hydrodynamic or gasdynamic effects
Figure 00000002
directed upwards (it takes place to be in sections of the pipeline above the critical points B and C), then the force itself
Figure 00000003
seeks to remove the pipeline from the design position, therefore it is necessary to take into account this impact (sections
Figure 00000004
AB and
Figure 00000004
CD).

Величина m определяется по формуле:The value of m is determined by the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

где α - угол поворота оси трубопровода;where α is the angle of rotation of the axis of the pipeline;

R - радиус поворота оси трубопровода;R is the radius of rotation of the axis of the pipeline;

S - площадь проходного сечения трубопровода;S is the flow area of the pipeline;

Dвн - внутренний диаметр трубопровода;D VN - the inner diameter of the pipeline;

ρпр - плотность перекачиваемого продукта.ρ CR - the density of the pumped product.

Величина а ц определяется по формуле:The value of a C is determined by the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- средняя скорость потока продукта в трубопроводе.Where
Figure 00000007
- the average flow rate of the product in the pipeline.

Следовательно, силы гидродинамического или газодинамического воздействия:Therefore, the forces of hydrodynamic or gas-dynamic effects:

Figure 00000008
Figure 00000008

Нормативное значение интенсивности гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта на трубопровод определяется как:The standard value of the intensity of the hydrodynamic or gasdynamic effects of the flow of the pumped product on the pipeline is defined as:

Figure 00000009
Figure 00000009

где L - длина трубопровода на участке поворота.where L is the length of the pipeline in the rotation section.

Интенсивность гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта на трубопровод определяется как:The intensity of the hydrodynamic or gasdynamic effects of the flow of the pumped product on the pipeline is defined as:

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- коэффициент надежности по нагрузке от веса продукта,
Figure 00000012
.Where
Figure 00000011
- reliability coefficient for the load from the weight of the product,
Figure 00000012
.

Для определения величины нормативной интенсивности балластировки необходима лишь вертикальная составляющая величины расчетной интенсивности гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта на трубопровод

Figure 00000013
:To determine the magnitude of the normative intensity of ballasting, only the vertical component of the magnitude of the calculated intensity of the hydrodynamic or gasdynamic effect of the flow of the pumped product on the pipeline is needed
Figure 00000013
:

Figure 00000014
Figure 00000014

где γ - угол отклонения силы

Figure 00000015
от вертикали.where γ is the angle of deviation of the force
Figure 00000015
from the vertical.

Для конкретного участка газопровода с наружным диаметром DH=1020 мм, толщиной стенки δ=14 мм, внутренним диаметром Dвн=992 мм, углом изгиба круговой кривой α=15°, средней скоростью течения продукта в процессе эксплуатации

Figure 00000016
, плотностью продукта ρпр=70,1 кг/м3,одиночные чугунные кольцевые грузы массой Qг=1100 кг:For a particular section of a gas pipeline with an outer diameter of D H = 1020 mm, a wall thickness of δ = 14 mm, an inner diameter of D ext = 992 mm, a bend angle of a circular curve α = 15 °, and an average flow rate of the product during operation
Figure 00000016
, the density of the product ρ CR = 70.1 kg / m 3 single iron cast-iron ring loads weighing Q g = 1100 kg:

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Количество одиночных кольцевых чугунных пригрузов с учетом газодинамического воздействия потока продукта на трубопровод N=884 шт., без учета газодинамического воздействия потока продукта на трубопровод N=882 шт.The number of single ring cast iron weights, taking into account the gas-dynamic effect of the product flow on the pipeline N = 884 pcs., Excluding the gas-dynamic effect of the product flow on the pipeline N = 884 pcs.

Большинство подводных участков трубопроводов на переходах через водные преграды теряют устойчивость и выходят из проектного положения или в период испытаний, или в первый год эксплуатации, или после длительной эксплуатации и частых остановок перекачки. Это подтверждает то, что при проектировании таких участков недоучтены, например, гидродинамические или газодинамические воздействия, вызывающие потерю устойчивости,Most of the underwater sections of pipelines at the crossings of water barriers lose their stability and leave the design position either during the test period, or in the first year of operation, or after prolonged operation and frequent pumping stops. This confirms that when designing such sections, for example, hydrodynamic or gasdynamic effects that cause loss of stability,

Изобретение позволяет обеспечить стабильность проектного положения трубопровода на подводных переходах от гидродинамического или газодинамического воздействия потока перекачиваемого продукта.The invention allows to ensure the stability of the design position of the pipeline at underwater crossings from the hydrodynamic or gasdynamic effects of the flow of the pumped product.

Claims (1)

Способ стабилизации проектного положения трубопровода, заключающийся в определении по продольному профилю стремящихся вывести из стабильного положения трубопровод нагрузок и воздействий и их уравновешивании балластными грузами, отличающийся тем, что на выпуклом участке профиля определяют гидродинамическое или газодинамическое воздействие потока перекачиваемого продукта и осуществляют добалластировку трубопровода с учетом интенсивности гидродинамического или газодинамического воздействия.A method of stabilizing the design position of the pipeline, which consists in determining, by the longitudinal profile, the loads and effects striving to bring the pipeline out of the stable position and balancing them with ballast weights, characterized in that the hydrodynamic or gas-dynamic effect of the pumped product flow is determined on the convex section of the profile and the pipeline is adjusted according to the intensity hydrodynamic or gasdynamic effects.
RU2015151559A 2015-12-01 2015-12-01 Method for stabilizing pipeline design position RU2630624C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151559A RU2630624C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for stabilizing pipeline design position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151559A RU2630624C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for stabilizing pipeline design position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015151559A RU2015151559A (en) 2017-06-06
RU2630624C2 true RU2630624C2 (en) 2017-09-11

Family

ID=59031577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151559A RU2630624C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for stabilizing pipeline design position

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2630624C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1373957A1 (en) * 1986-02-19 1988-02-15 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Method of fixing bulged section of gas main
SU1712729A1 (en) * 1989-03-09 1992-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов Method for repair of sagging and exposed sections of underwater pipeline
RU2554172C2 (en) * 2013-10-23 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" Repair of potentially dangerous pipeline section

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1373957A1 (en) * 1986-02-19 1988-02-15 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Method of fixing bulged section of gas main
SU1712729A1 (en) * 1989-03-09 1992-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов Method for repair of sagging and exposed sections of underwater pipeline
RU2554172C2 (en) * 2013-10-23 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" Repair of potentially dangerous pipeline section

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
П.Н. Григоренко, Ф.Ш. Ахметов; под. ред. Н.И. Морозова. Устойчивость трубопроводов против всплытия на периодически обводняемых участках: учебное пособие. Уфа: изд. Уфим. нефт. ин-та, 1989, 87 с., с.53-72. *
П.Н. Григоренко, Ф.Ш. Ахметов; под. ред. Н.И. Морозова. Устойчивость трубопроводов против всплытия на периодически обводняемых участках: учебное пособие. Уфа: изд. Уфим. нефт. ин-та, 1989, 87 с., с.53-72. С.И. Иванов "Нагрузки от центробежных сил в трубопроводах с поворотами", Журнал "Экспозиция Нефть Газ", выпуск N6/Н(12) декабрь 2010, с.30, 31. *
С.И. Иванов "Нагрузки от центробежных сил в трубопроводах с поворотами", Журнал "Экспозиция Нефть Газ", выпуск N6/Н(12) декабрь 2010, с.30, 31. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015151559A (en) 2017-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3052142B1 (en) FLOAT WITH REDUCED BALLOON, IN PARTICULAR FOR A FLOATING WIND TURBINE.
CN106284357B (en) The vertically delivery pipe buffer structure of the downward delivering concrete of structure ultra-deep
RU2630624C2 (en) Method for stabilizing pipeline design position
BRPI0408884A (en) method for determining properties of a sedimentary body from the thickness and grain size distribution at a point within the body
Valizadeh et al. The effect of the pipe angle and protective inclined apron on the scouring and sedimentation pattern around a semi-buried pipe in a 90° mild bend
Savic et al. Shaft spillway with deflector downstream of vertical bend
Lucie et al. Ice jams in straight and sinuous channels: Insights from small flumes
JP2015180806A (en) Floating body type flap gate
RU2664323C1 (en) Device for underwater pipeline ballasting
RU2680772C1 (en) Pipeline ballasting device
RU2667603C1 (en) Pipeline support protective device
RU2630367C2 (en) Method of delivery pipe position stabilization against uplift
CN105891875B (en) A kind of air gun active focus floating platform drift rope suspension control structure
Toropov et al. Finding the Displacement of Elastically Bent Pipeline Disposed on Roller Supports Under the Action of the Axial Shear Force
KR20200086778A (en) Cylindrical structure with string to reduce lift
Hvidsten Pipelaying on uneven seabed
CN107339586A (en) The automatic monitoring equipment such as a kind of high ferro, subway tunnel, reservoir dam is adjustable forced centering support
Temporelli et al. Hydraulic engineering of inverted siphons in Roman age: a review
Termini Influence of vegetated bed material on erosional patterns of meandering rivers: Preliminary experimental results
Cornett et al. Optimization of Rock Berms for Pipeline Stabilization Subject to Intense Hydrodynamic Forcing
FR3034409B1 (en) PRODUCT ROTATION DEVICE AND METHOD
Besio et al. Sand bank formation: comparison between 2D and 3D models
BE1019908A4 (en) AVAILABLE OFFSHORE PLATFORM AND METHOD FOR SUPPRESSING LATERAL OSCILLATING MOVEMENTS.
JP6474997B2 (en) Fall prevention method
Ettema Flume Findings on the Transverse Variation of Wide-Jam Thickness in a Bend

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171202