ням робочих тисків. Розміри товщини стінки вибираються з умови забезпечення здатності труби протистояти внутрішнім тискам з достатнім ступенем безпеки, і цей вибір товщини грунтується на величинах окружних або кільцевих напружень. Перед розрахунком товщини стінок визначаються сорт сталі, з якої виготовляються труби, а також коефіцієнт безпеки. Необхідно мати на увазі, що при розрахунку глибоководних трубопроводів зовнішні тиски іноді перевищують внутрішні. Тому при розрахунках товщини стінок труб цей момент також повинен бути врахований [4, 7].
Сорти сталі, застосовувані на морських нафтогазових промислах, знаходяться в межах від сорту У американської трубопровідної промисловості (API) до сорту Х70 і вище. Загальна тенденція полягає у виборі більш високих сортів сталей. Вибір сорту стали здійснюється з урахуванням:
· вагових вимог:
· вартості;
· зварюваності:
· опірності корозії.
Застосування підвищених сортів сталі дозволяє зменшити товщину стінки і масу трубопроводу і забезпечити можливі покращення щодо вимог при укладанні трубопроводів.
Однак ці стали більш схильні до корозії в середовищі H2S, вони гірше зварюються, і внаслідок через меншої товщини стінки такі труби можуть піддаватися тривалому вигину.
На основі вибраного сорту сталі, розрахункового коефіцієнта і умов проведення робіт розмір трубопроводу можна встановити за відповідними формулами, наведеними в численних підручниках і монографіях. На цій стадії часто розглядається подальше погіршення умов проведення робіт, яке пов'язане з корозійно транспортується продукції. Світова практика показує, що для цього потрібне збільшення товщини стінки труби, зазвичай на 3-4 мм, в якості запасу на корозію. У конкретних проектах ці запаси визначаються розрахунковим шляхом і не повинні враховуватися при розрахунку напруженого стану перетинів трубопроводів [4, 6].
Вплив факторів навколишнього середовища.
Навколишнє середовище, в якій повинні прокладатися морські трубопроводи, описується наступними умовами:
· батиметрія траси;
· характером місцевості на дні і властивостями грунту;
· хвилями і течіями, що викликаються хвилями;
· стійкими течіями;
· характеристикою морської води;
· льодовими умовами (товщиною льоду, торосами і т.д.);
· тривалістю межледового періоду.
У приватних умовах повинні також враховуватися сейсмічна активність дна, морське обростання та ін.
Кінцева мета збору даних про навколишнє середовище і їх обробки полягає в отриманні основи для проектування, яка зазвичай представляється в наступному вигляді:
· повне статистичний опис хвильового режиму; висота, періоди і тривалість існування вітрового хвилювання;
· повне статистичний опис течій у морського дна, включаючи всі супутні фактори;
· повне статистичний опис льодових умов уздовж трacc, включаючи тривалість льодового періоду;
· повне статистичний опис профілю дна і грунтів на поверхні і поблизу поверхні дна вздовж траси трубопроводу і в межах коридору, віссю якого є траса трубопроводу;
· зведення даних про властивості морської води сейсмічних умовах і потенційної можливості морського обростання.
На підставі вихідних даних про навколишнє середовище визначаються три основні моменти для розрахунку:
· міцність і стійкість трубопроводу з урахуванням зовнішнього тиску води;
· стійкість трубопроводу при впливі хвиль, течій і льоду;
· міцність і стійкість трубопроводу при обліку нерівномірності поверхні морського дна.
Якщо в результаті розрахунків вийдуть якісь відхилення від допустимих нормативних величин (напруги, прогину та ін.) приймаються конкретні конструкційні рішення, що дозволяють забезпечити нормативні параметри проекту. Слід зазначити, що методи розрахунку трубопроводів, апробовані в численних проектах, реалізованих на суші, застосовні і в проектах з будівництва морських трубопроводів. Питання технології прокладки (будівництва) морських трубопроводів не мають аналогів на суші [4, 6, 7].
3.9.3 Проектування трубопроводів для арктичних умов
Існуючі методи проектування розрізняють мілководні ділянки і глибоководні ділянки, де дно поза досяжністю плаваючого льоду і вільно від вічної мерзлоти. В Арктиці глибокими вважаються води від 50 м.
У...
