Прокладка трубопроводов в сейсмических районах
Инженер, создавая проект трубопровода, закладывает в него различные величины: тепловое удлинение, внутреннее давление и внешние нагрузки, подвижки грунта. Строительство сетей в сейсмически опасных районах предполагает больше переменных величин и возможных деформаций.
Для возведения конструкций в сейсмически активных зонах применяются нормы СНиП РК 2.03–3—2006. Современные технологии учитывают свободное перемещение труб в пространстве.
В местах со средним уровнем подвижности земной коры используют подземный способ прокладки. Трубы помещают в траншею, заполненную упругими материалами, и фиксируют на песчаной подушке. В местах активных геологических разломов устанавливают опоры, обеспечивающие смещения, но не допускающие падения труб с ригеля.
Сейсмические воздействия на трубопровод распределяются вдоль его продольной оси. При монтаже проверяют прочность стыковых соединений, устанавливают автоматическую систему контроля положения, срабатывающую при предельных смещениях.
Подбор опор в сейсмических условиях
Каждый инженерный проект в опасной зоне рассчитывается индивидуально. Несущие элементы способны усиливать энергию колебаний и передавать ее на трубопровод. Чтобы решить эту задачу применяются различные типы сейсмических креплений трубопровода, которые используют в горной промышленности и мостостроении. Например, шок-трансмиттеры, сбрасывающие динамические нагрузки на дополнительные контуры.
- Антисейсмическая опора для трубопровода называется подвижной. Она обеспечивает перемещение без деформаций в заданном диапазоне. Различают хомутовые, шариковые и на кронштейнах.
- Хомутовые и однокатковые опоры относятся к скользящим. В них труба свободно движется внутри цилиндра, а смещения ограничиваются металлической дугой.
Типы антисейсмических опор трубопроводов выбирают для каждого отдельного участка с точки зрения распространения сейсмической волны. Опорные элементы содержат амортизирующие пружины и демпферные плиты, которые ограничивают движение трубы.
Антисейсмические мероприятия для трубопроводов
При планировании проводят исследовательские работы на местности, изучают наблюдения сейсмологов за всю историю. По результатам сбора информации создается карта сейсмического микрорайонирования. Сейсмостойкость обеспечивается следующими способами:
- прочность и устойчивость конструкций;
- рациональные конструктивные решения;
- высокая точность монтажных работ.
При расчете сейсмической нагрузки учитывают: собственный вес труб, гидростатику передаваемого вещества, напряжение на изгиб, массу снега, движение ветра. Как правило, все эти данные рассматриваются для системы, состоящей из магистрального трубопровода и ответвлений. Дополнительно учитывают взаимное смещение опор, для чего закладываются компенсационные участки и криволинейные вставки.
Например, Транссахалинская магистраль проходит через 19 тектонических разломов. На сложном участке в Охотском море трубопровод, благодаря засыпке, способен поглощать ударную волну без деформации. А в Новой Зеландии применяют мачты, которые искривляются под внешним воздействием, но сохраняют устойчивость и целостность конструкции.
