Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

гидравлические характерстики потока (глубина, продольный уклон, скорость течения), что приводит к с о ответствую идей перестройке форм рельефа дна. Интенсивность деформации русла зависит также от действия льда, ветра, береговой растительности и антропогенной деятельности.

Устойчивость грунтов против эрозии зависит от размера, удельного веса и связности составляюпдих грунт частиц. При одинаковых скоростях течения наиболее интенсивные деформации будут происходить в речном русле, сложенном из мелких и песчаных фракций, легко поддаюпдихся размыву, чем из гравелистых фракций. На реках с гравелистыми грунтами паводок может проходить несколько недель, не успевая оказать значительного воздействия на рельеф дна. В то же время на реках с высокой подвижностью переформирование русла происходит интенсивно, часто в течение нескольких дней и даже часов.

При устройстве подводных транп1ей, разрабатываемых на переходах до паводка и оставляемых открытыми до меженных уровней, происходит их замыв, поскольку с сезонными изменениями глубин, скоростей течения и уклонов меняются места аккумуляции и размыва наносов.

Дноуглубительные работы изменяют форму перекатов, П1ирину русла и высоту меженных уровней.

В годы с высоким уровнем воды скорость перемепдения перекатов и излучин вниз по течению увеличивается от 100 м в год до нескольких метров в сутки. При таких условиях возникают аварийные ситуации на подводных переходах.

Ледовый режим существенно влияет на русловые процессы, особенно в областях с мощными наледями (таранами). Даже каменное покрытие, примерзаемое к толстому льду при подъеме воды, уносится течением, обнажая трубопровод на берегу, постепенно уничтожая террасы, и усиленно подмывая коренные берега (переход через Татарский пролив).

На больп1их реках разрушению берегов способствует действие ветра вследствие образования волн и навала льда, плывущего к берегу. Поскольку высота ветровых волн прямо пропорциональна ширине водной преграды, то разрушение берегов происходит как во время разливов, так и в меженный период.

Существенное влияние на процесс руслообразования оказывает молевой сплав. Затонувшие топляки, скапливаясь на дне, затрудняют глубинную эрозию, зато удары пльшущих бревен разрушают береговые откосы.

На всех водотоках страны более столетия ведутся наблю-

дения и составляются лоцманские карты. Это позволяет использовать плановые материалы при анализе перемепдений лопдин и побочней за определенные промежутки времени и формировать представление о развитии процесса русловых переформирований на отдельных участках рек, сделать вывод о правильности выбранного створа или методов управления русловыми процессами на конкретном переходе.

Воздействие на русловой режим рек углубительных работ может быть значительным и трудно поддаюпдимся прогнозированию, потому что изменяются форма перекатов, П1ирина русла и высота меженных уровней. Поэтому заглубление трубопроводов на подводных переходах должно проектироваться с учетом возможных землечерпательных работ в перспективе.

Неблагоприятны для сохранности подводных переходов выпрямительные работы, изменяюпдие режим реки. Устройство бун, изменяюпдих направление динамической оси потока для улучп1ения судоходных условий, может привести к боковой эрозии и размыву грунта в основании уложенных трубопроводов.

Созданные водохранилипда существенно изменяют русловые процессы и ледовый режим. В одних случаях они, уменьп1ая расход воды, в половодье, способствуют сохранению подводных переходов, в других - неизбежная переработка коренных берегов может привести к аварии трубопроводов.

Построенный подводный переход влияет на естественный русловой процесс. Деформация русла в месте выбранного створа перехода будет зависеть от характера и интенсивности русловых переформирований участка реки Bbinie створа сооружения. Поэтому при инженерных изысканиях в процессе эксплуатации следует выполнять детальное исследование деформации русла реки на протяжении до 10-15 км Bbinie створа перехода. Только на основании использования этих исследований может быть обеспечена безаварийная эксплуатация переходов в течение 30 - 50 лет после окончания строительства.

Длина, заглубление, конструкция берегоукрепления будут зависеть от глубинной и боковой эрозии русла. В некоторых случаях эрозия русла определяет выбор диаметра и числа ниток трубопроводов на переходах.

Подводный трубопровод, уложенный без учета возможной деформации русла, в результате эрозионных явлений будет провисать в створе перехода. С момента провисания трубо-

провода размываюпдее действие потока воды, обтекаюпдего трубопровод снизу, будет увеличиваться с одновременным удлинением безопорного участка и стрелки прогиба. Максимальные напряжения от веса провисаюпдего трубопровода возникают в местах заделки в грунт. В результате воздействия потока, вызываюпдего колебания трубопровода, могут возникнуть знакопеременные нагрузки, которые приводят к нарушению поверхности изоляции и к изменению структуры металла на границах провисаюпдих участков и повышению хрупкости стали.

Трубопроводы могут прокладываться на узком или широком участке реки. На узком участке возникают большие скорости при одинаковых расходах воды в реке и средних глубинах и, следовательно, при равных геологических условиях возможны более частые и значительные деформации русла. В случае размыва дна на узком участке реки провисаю-пдий трубопровод будет испытывать большее гидродинамическое давление. Поэтому для сооружения перехода иногда целесообразнее выбирать более широкий участок реки, несмотря на связанное с этим увеличение длины трубопроводов. Затраты на сооружение перехода, как правило, не увеличиваются, так как на более узком участке потребуется большее заглубление трубопровода с соответствуюпдим повышением стоимости подводных земляных работ, техническими трудностями по прокладке и во время эксплуатации.

Подводные трубопроводы на обнаженных и провисаюпдих участках, кроме динамического воздействия потока, подвержены истираюпдему действию влекомых наносов. Имеется ложное мнение, что на обнаженных участках для запдиты от коррозии достаточно увеличить запдитный потенциал тока, поскольку обследование трубопровода под водой показывает, что его поверхность на опдупь не имеет коррозионного износа. Однако из-за истираюпдего воздействия наносов коррозионный слой постоянно смывается потоком.

Кроме того, обнаженный трубопровод приводит к повышению возможностей повреждения от судовых якорей, волокуш, а также обрастанию различными водными организмами.

Обрастатели создают неблагоприятные условия для эксплуатации трубопроводов за счет повреждения изоляционных покрытий, развития коррозии, в особенности местных коррозионных повреждений. Так, на подводном переходе через Волгу обнаружено повреждение битумной изоляции личинками ручейника (Trichoptera). На кусках изоляции, находившейся под водой немногим более одного года, было найдено