Позаштатні напруження у підземному трубопроводі від статичного та динамічного розвороту декількох блоків основи

Автор(и)

  • М. І. Васьковський 1АТ “НАК “Нафтогаз України”; 01601, м. Київ, вул. Б. Хмельницького, 6,
  • А. Б. Струк НВЦ технічної діагностики “Техдіагаз”; вул. Б. Хмельницького, 6, м. Київ, 01601, Україна
  • М. В. Маковійчук технічної діагностики “Техдіагаз”; 76011, м. Івано-Франківськ, вул. Січинського, 3В
  • І. П. Шацький Івано-Франківський відділ Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України вул. Микитинецька, 3, м. Івано-Франківськ, 76002, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9973-2020-3(76)-53-60

Анотація

Розглядаються питання прогнозування міцності підземних трубопроводів, які прокладені на сейсмоактивних територіях, через ділянки, складені з відносно жорстких рухливих блоків. У таких небезпечних зонах, окрім штатного навантаження тиском транспортованого продукту, труба зазнає додаткових впливів від рухів фрагментів блочної основи. Як показують літературні дані, задачі про вплив взаємодії розломів на напружений стан трубопроводу на сьогодні не досліджені. Метою роботи є розвиток моделі для аналізу позаштатних напружень у підземному трубопроводі на пошкодженій основі, спричинених статичними або гармонічними за часом взаємними розворотами блоків довкола осі труби обабіч декількох розломів. Статичну рівновагу та гармонічні коливання трубопроводу досліджували у лінійній постановці, моделюючи його стержнем з кільцевим поперечним перерізом. Інерцію транспортованого продукту не брали до уваги. Для розгляду питань граничної рівноваги труби використали безмоментну теорію оболонок та енергетичну теорію міцності. ґрунтову засипку, що працює на зсув, розглядали як тонкий пружний прошарок Вінклера. Множинне пошкодження суцільної основи подається у вигляді кількох розломів, на яких має місце розрив кута повороту довкола осі труби. Сформулювали крайові задачі для диференціальних рівнянь статичного скруту та крутних гармонічних коливань з розривними правими частинами. На підставі аналітичних розв’язків цих задач для випадків антисиметричного та симетричного розвороту блоків основи досліджено розподіли кута закручування та еквівалентного напруження в трубі, залежні від віддалі між розломами та від частоти вимушених коливань системи.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Aynbinder A. B. Raschet magistralnyh i promyslovyh truboprovodov na prochnost i ustoychivost. Spravochnoe posobie. M.: Nedra, 1992. 287 p. [in Russian]

Borodavkin P. P. Podzemnyie magistralnyie truboprovody. Proektirovanie i stroitelstvo. M.: Nedra, 1982. 384 p. [in Russian]

Mazur I. I., Ivantsov O. M. Bezopasnost truboprovodnyh sistem. M.: ELIMA, 2004. 1104 p. [in Russian]

Kharionovskii V. V. Nadezhnost i resurs konstruktsiy gazoprovodov. M.: Nedra, 2000. 467 p. [in Russian]

Trifonov O. V. Cherniy V. P. Elastoplastic stress-strain analysis of buried steel pipelines subjected to fault displacements with account for service loads. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2012. Vol. 33, Issue 1. P. 54–62.

Velychkovych A. S., Andrusyak A.V., Pryhorovska T. O., Ropyak L. Y. Analytical model of oil pipeline overground transitions, laid in mountain areas. Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles. 2019. Vol. 74, Article Number 65.

Kryzhanivs’kyi E. I., Rudko V. P., Shats’kyi I. P. Estimation of admissible loads upon a pipeline in the zone of sliding ground. Materials Science. 2004. Vol. 40, Issue 4. P. 547–551. [in Ukrainian]

Vazouras P., Karamanos S.A., Dakoulas P. Mechanical behavior of buried pipes crossing active strike-slip faults. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2012. Vol. 61. P. 164–180.

Zhang J., Liang Z., Han C. J. Finite element analysis of wrinkling of buried pressure pipeline under strike-slip fault. Mechanika. 2015. Vol. 21, Issue 3. P. 31–36.

Orynyak I. V., Bogdan A. V. Problem of large displacements of buried pipelines. Part 1. Working out a numerical procedure. Strength of Materials. 2007. Vol. 39, Issue 3. P. 257–274. [in Russian]

Shats’kyi I. P., Struk A. B. Stressed state of pipeline in zones of soil local fracture. Strength of Materials. 2009. Vol. 41, Issue 5. P. 548–553. [in Ukrainian]

Shatskyi I. P., Struk A. B. Deformuvannia pidzemnoho truboprovodu v mistsiakh lokalnoho ruinuvannia osnovy. Dop. NAN Ukrainy. 2009. Nr 12. P. 69–74. [in Ukrainian]

Struk A. B. Underground pipeline stresses caused by damage near anchor mounting. Oil and Gas Power Eng. 2019. No 2(32). P. 53–60. [in Ukrainian]

Shatskyi I., Struk A., Vaskovskyi M. Static and dynamic stresses in pipeline built on damaged foundation. Trans. VŠB – TU Ostrava, Civ. Eng. Ser. 2017. Vol. 17, Issue 2. P. 119–124.

Shatskyi I., Vaskovskyi M., Aksionov V., Venhrynyuk T. Cyclic straining of pressurized buried pipeline crossing the fault. Proc. 22nd Int. Sci. Conf. “MECHANIKA 2017” (19 May 2017, Kaunas, Lithuania). Kaunas, 2017. P. 351–354.

Vaskovskyi M. I. Dynamic torsion of underground pipeline due to sudden rotation of foundation fragment. Oil and Gas Power Engineering. 2020. No 1 (33). P. 66–72. [in Ukrainian]

Rabotnov Y. N. Mechanics of deformable solids. M.: Nauka, 1988. 712 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-09-27

Як цитувати

Васьковський , М. І., Струк , А. Б., Маковійчук, М. В. ., & Шацький, І. П. (2020). Позаштатні напруження у підземному трубопроводі від статичного та динамічного розвороту декількох блоків основи. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, (3(76), 53–60. https://doi.org/10.31471/1993-9973-2020-3(76)-53-60

Номер

Розділ

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА МЕТОДИ АНАЛІЗУ