SU1665152A1 - Method for construction of buried pipeline in unstable soil thawing areas - Google Patents
Method for construction of buried pipeline in unstable soil thawing areas Download PDFInfo
- Publication number
- SU1665152A1 SU1665152A1 SU894665369A SU4665369A SU1665152A1 SU 1665152 A1 SU1665152 A1 SU 1665152A1 SU 894665369 A SU894665369 A SU 894665369A SU 4665369 A SU4665369 A SU 4665369A SU 1665152 A1 SU1665152 A1 SU 1665152A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pipeline
- thawing
- soils
- halo
- construction
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к строительству и может быть использовано при сооружении трубопроводов в вечномерзлых грунтах. Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности трубопровода за счет ограничени величины ореола оттаивани . На участке 1 неустойчивых грунтов трубопровод 2 разветвл ют и прокладывают в несколько ниток 3 - 5 в разных транше х. На границах участка 1 устанавливают запорную и переключающую арматуру 7. Регулирование теплового взаимодействи трубопровода с вечномерзлым грунтом в пределах участка 1 осуществл ют путем попеременного переключени перекачки продукта по каждой нитке 3 - 5 при достижении вокруг нее предельно допустимого ореола оттаивани 8. Рассто ние между нитками 3 - 5 устанавливают из услови исключени их взаимного теплового вли ни . 3 ил.The invention relates to construction and can be used in the construction of pipelines in permafrost soils. The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the pipeline by limiting the size of the thawing halo. In section 1 of unstable soils, pipeline 2 is branched and laid in several strings 3 - 5 in different trenches. At the boundaries of section 1, shut-off and switching valves 7 are installed. Regulation of the thermal interaction of the pipeline with permafrost soil within section 1 is carried out by alternately switching the pumping of the product along each string 3 - 5 when the maximum permissible thawing halo is reached around it 8. The distance between the threads 3 - 5 is established from the condition of excluding their mutual thermal influence. 3 il.
Description
4 /four /
L J./-L LL J./-L L
L JL L J L JL JL L J L J
,/, /
/ /
L J./-L LL J./-L L
JJ
L -L JLL -L JL
т т тt t
т т т т тt t t t
33
/,1/,one
о о елoh oh ate
ел юate yu
АBUT
гg
фие.1FI.1
Изобретение относитс к строительству и может быть использовано при сооружении трубопроводов в вечномерзлых грунтах .The invention relates to construction and can be used in the construction of pipelines in permafrost soils.
Цель изобретени - повышение эксплу- атационной надежности трубопровода за счет ограничени величины ореола оттаивани .The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the pipeline by limiting the thawing halo.
На фиг. 1 изображен трубопровод, проложенный на участке неустойчивых грунтов, вид сверхугна фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график прироста ореолов оттаивани и осадок в зависимости от числа переключений ниток трубопровода.FIG. 1 shows a pipeline laid on a section of unstable soils, the super-angle view of FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a graph of the growth of thawing halos and sediment depending on the number of switchings of the pipeline threads.
На участке 1 неустойчивых грунтов тру- бопровод 2 разветвл ют и прокладывают в несколько ниток 3-5 в разных транше х 6.In section 1 of unstable soils, pipeline 2 is branched and laid in several lines 3-5 in different x 6 trenches.
При этом на границах участка 1 с длиной , равной рассто нию I, устанавливают запорную и переключающую арматуру 7. Регулирование теплового взаимодействи трубопровода 2 с вечномерзлым грунтом в пределах участка 1 осуществл ют путем попеременного переключени перекачки продукта по каждой из ниток 3-5 по достижении величиной ореола оттаивани 8 заранее заданного значени Н. Допустимый ореол оттаивани 8 назначают из услови прочности трубопровода 2 при его осадках на неравномерно оседающем основании. Рассто ние L между нитками 3-5 устанавливают исход из услови исключени теплового вли ни их друг на друга. Потребное количество ниток 3-5 определ етс технологическими параметрами эксплуатации и технико-эко- номическим обоснованием эффективности использовани способа. Например, при достижении ореолом оттаивани 8 значени Н вокруг нитки 3 производ т переключение перекачиваемого продукта в резервную ни- тку 4. При этом на нитке 3 величина ореола оттаивани 8 уменьшаетс до положени 9. По достижении на нитке 4 ореолом оттаивани 8 значени наперед заданной величи- ны Н производ т переключение перекачиваемого продукта на нитку 5. При этом на нитке 3 ореол оттаивани 8 может полностью восстановитьс . По достижении на нитке 5 ореолом оттаивани 8 величины, равной Н, производ т переключение пере- качки на нитку 3, где восстановление ореола оттаивани 8 уже произошло. Таким образом , благодар поочередной перекачки продукта по каждой из ниток трубопровода 2 поддерживаетс допустимый ореол оттай- вани 8, равный Н, что обеспечивает исключение применени специальных конструктивных и технологических элементов на участке 1 (теплоизол ции, установок охлаждени ) и сохран ет необходимую эксплуатационную надежность трубопровода 2.At the same time, on the borders of section 1 with a length equal to the distance I, shut-off and switching valves 7 are installed. Regulation of the thermal interaction of the pipeline 2 with permafrost soil within section 1 is carried out by alternately switching the product over each of the threads 3-5 after reaching the value thawing halo 8 of a predetermined value of N. The acceptable thawing halo 8 is prescribed from the condition of the strength of the pipeline 2 during its precipitation on an unevenly subsiding base. The distance L between threads 3-5 is established on the basis of excluding their thermal influence on each other. The required number of threads 3-5 is determined by the technological parameters of operation and the technical and economic substantiation of the efficiency of using the method. For example, when the defrosting halo reaches 8 H values around line 3, the pumped product is switched to backup thread 4. On line 3, the defrosting halo 8 decreases to position 9. When the thawing halo reaches 8, the value of the predetermined value - N does the switching of the pumped product onto the string 5. In this case, on the string 3, the defrosting halo 8 can be fully restored. Upon reaching the 5 thaw of 8 with a value of H equal to thawing, the transfer is switched to string 3, where thawing of the thawing halo 8 has already occurred. Thus, by alternately pumping the product along each of the threads of pipeline 2, the allowable defrosting halo 8 equal to H is maintained, which eliminates the use of special structural and technological elements at site 1 (heat insulation, cooling installations) and preserves the necessary operational reliability of the pipeline 2
Обратное промерзание ореолов оттаивани 8 происходит интенсивнее их оттаивани в св зи с тем, что оттаивание осуществл етс от точечного источника тепла , в то врем как промерзанию способствует весь массив вечномерзлого грунта и атмосферный холод, действующий с поверхности . При повторном оттаивании грунтов (второе и последующее переключение) прирост осадок будет происходить только за счет оттаивани новой зоны мерзлых грунтов , не оттаивавших ранее. Однако эта зона будет незначительной.The defrosting of defrosting halos 8 is more intense than defrosting, due to the fact that defrosting is carried out from a point source of heat, while the entire array of permafrost and atmospheric cold from the surface contribute to freezing. When the soils are thawed again (second and subsequent switching), the sediment will increase only due to the thawing of a new zone of frozen soils that had not been thawed before. However, this zone will be insignificant.
На фиг. 3 представлены результаты расчета прироста ореолов оттаивани и осадок. На графике видно, что наибольший прирост наблюдаетс в первые годы эксплуатации (1-е и 2-е переключение), при последующих переключени х этот прирост минимален, а к концу срока эксплуатации трубопровода 2 (через 20 лет) величины ореолов оттаивани вокруг ниток 3-5 равны допустимым (3,07 м).FIG. Figure 3 shows the results of calculating the growth of thawing halos and sediment. The graph shows that the largest increase is observed in the first years of operation (1st and 2nd switching), with subsequent switchings this increase is minimal, and by the end of the service life of pipeline 2 (after 20 years), the values of halo thawing around the threads 3- 5 equal valid (3.07 m).
При непрерывном перекачивании продукта по одной нитке ореол оттаивани за такой же срок эксплуатации составил бы 10 м.With continuous pumping of the product in a single line, the thawing halo for the same service life would be 10 m.
При циклических обратных промерзани х и оттаивани х ореолов 8 осадки грунта в ореолах оттаивани частично компенсируютс за счет пучени грунта при промерзании .During cyclical reverse freezing and thawing of halos 8, the sediments of the soil in the thawing halos are partially compensated by heaving the soil during freezing.
Пример. Необходимо проложить через участок 1 высокопросадочных при оттаивании грунтов трубопровод диаметром 530x7 мм. Прот женность участка 1 км. Вы- сокопросадочные вечномерзлые грунты сложены торфом (коэффициент оттаивани 0,12, коэффициент сжимаемости 0,021, льдистость за счет лед ных включений 0,31). Допустима осадка трубопровода определ етс прочностным расчетом и принимаетс равной 1,08 м. Действительна осадка непрерывно работающего одиночного трубопровода составила бы 3,38 при ореоле оттаивани 10 м, что намного больше допустимой .Example. It is necessary to lay a pipeline with a diameter of 530x7 mm through the section 1 of high interlayer with thawing of soils. The length of the plot is 1 km. High-permafrost permafrost soils are composed of peat (thawing coefficient 0.12, compressibility factor 0.021, ice content due to ice inclusions 0.31). The permissible draft of the pipeline is determined by the strength analysis and is assumed to be 1.08 m. The actual draft of a continuously operating single pipeline would be 3.38 with a thawing halo of 10 m, which is much more than permissible.
Допустимый ореол оттаивани Н, который необходимо поддерживать при эксплуатации (из услови обеспечени прочности), составл ет 2,01 м. Врем наработки допустимого ореола оттаивани за одно переключение 24,02 мес ца.The permissible thawing halo, which must be maintained during operation (from the condition of ensuring strength), is 2.01 m. The operating time of the permissible thawing halo per switch is 24.02 months.
Нитки 3, 4 прокладывают на расчетном рассто нии L 5 м, исключающем их взаимное тепловое воздействие.Threads 3, 4 are laid at the calculated distance L 5 m, excluding their mutual thermal effect.
В течение двух лет перекачивают продукт по нитке 3, при этом ореол оттаивани For two years, the product is pumped on line 3, while the halo is thawing
вокруг нее 2 м, а просадка 0,68 м, после чего осуществл ют переключение перекачиваемого продукта в нитку 4. За два года эксплуатации нитки 4 на нитке 3 происходит полное восстановление мерзлоты в ореоле оттаивани 8.around it is 2 m, and a drawdown of 0.68 m, after which the pumped product is switched to string 4. During the two years of operation of string 4 on string 3, the permafrost in the thawing halo is fully restored 8.
Таким образом, за период эксплуатации число переключений будет равно п ти, при этом конечный ореол оттаивани не превышает допустимых величин. Контроль за формированием ореолов оттаивани может осуществл тьс по оборудованной вблизи трубопровода термоскважине или путем нивелировани оси трубопровода дл оценки действительных осадок,Thus, during the period of operation, the number of switchings will be equal to five, while the final aura of thawing does not exceed the permissible values. Control over the formation of thawing halos can be carried out through a thermal well installed near the pipeline or by leveling the axis of the pipeline to assess the actual sludge,
Изобретение позвол ет исключить применение специальных конструктивных и технологических элементов по регулированию теплового взаимодействи трубопровода с вечномерзлыми грунтами, упрощает это регулирование и сам процесс строительства .The invention makes it possible to eliminate the use of special structural and technological elements for regulating the thermal interaction of the pipeline with permafrost soils, simplifies this regulation and the construction process itself.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894665369A SU1665152A1 (en) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | Method for construction of buried pipeline in unstable soil thawing areas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894665369A SU1665152A1 (en) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | Method for construction of buried pipeline in unstable soil thawing areas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1665152A1 true SU1665152A1 (en) | 1991-07-23 |
Family
ID=21435536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894665369A SU1665152A1 (en) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | Method for construction of buried pipeline in unstable soil thawing areas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1665152A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112901909A (en) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Buried pipeline fixing device and fixing method thereof |
CN112901908A (en) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Pipeline fixed mounting system based on energy recovery |
-
1989
- 1989-02-07 SU SU894665369A patent/SU1665152A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Камышев М.А. и др. Охрана окружающей среды при сооружении магистральных трубопроводов на Ал ске. М.: Информ- нефтегазстрой, сер. Проектирование и строительство трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений, 1979, с. 44-45. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112901909A (en) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Buried pipeline fixing device and fixing method thereof |
CN112901908A (en) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Pipeline fixed mounting system based on energy recovery |
CN112901909B (en) * | 2021-01-21 | 2021-09-10 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Buried pipeline fixing device and fixing method thereof |
CN112901908B (en) * | 2021-01-21 | 2021-10-08 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Pipeline fixed mounting system based on energy recovery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3650119A (en) | Method and system for transporting oil by pipe line | |
SU1665152A1 (en) | Method for construction of buried pipeline in unstable soil thawing areas | |
US4629364A (en) | Method and system for relieving pipeline stress due to frost action | |
RU2157872C2 (en) | Mechanical design of cooled fill footing of structures and method for temperature control of permafrost soils | |
US3747355A (en) | Pipeline supported by beams and cables in permafrost areas | |
RU2010919C1 (en) | Embankment on severe icy permafrost grounds | |
RU2552253C1 (en) | Method of arrangement of foundation slab on piles for low-temperature product tank | |
JP2023004509A (en) | Ground freezing method and ground freezing system | |
Mohring | Berlin- capital city of microtunnelling | |
RU2814145C1 (en) | Method for cooling natural gas | |
SU1557407A1 (en) | Method of laying pipeline | |
RU2117846C1 (en) | Method of pipeline laying in swampy locality | |
CN218441293U (en) | Be applicable to cold district mine and fill pipeline | |
RU2789556C1 (en) | Method for preventing coalescence of thaw halos around wells in permafrost formations | |
US1186137A (en) | Refrigerating apparatus. | |
SU1613782A1 (en) | Method of joining branch to annular pipeline | |
Gallavresi | Ground freezing—The application of the mixed method (brine—Liquid nitrogen) | |
MacDonald | Winter Season Control of a Water Works System | |
SU932087A1 (en) | Underground pipeline laying method | |
SU916644A1 (en) | Method of erecting an ice river crossing | |
JPS55135300A (en) | Control of freezing round underground tank | |
SU832243A1 (en) | System of oil and casing-head gas oil-field | |
Smith | Water Supply and Distribution in Alaska | |
Mott | CONSTRUCTION OF TWO SHORT TUNNELS USING ARTIFICIAL GROUND FREEZING | |
Chukhareva et al. | IMROVING EFFICIENCY OF OIL MAIN PIPELINE CONSTRUCTION AND OPERATION IN PERMAFROST TERRAIN |