оптимальности можно получить следую­щим образом. Пусть То — срок, за который нужно завершить строительство, а Т — действительное время строительства. Должно выполняться условие

Обозначим Т — случайное время проведения работ на i-м участке (дуге), образующем трассу. Тогда полное время стро­ительства будет

где М(Тi) и D(Ti) — математическое ожидание и дисперсия случайной величины Тi ψ{Т) — функция Лапласа,

Требуется найти такой путь на сетке между началом и концом трассы, для которого вероятность (5.3) достигает мак­симума. Поскольку ψ — монотонно возрастающая функция, задача сводится к отысканию такой трассы, для которой мак­симально значение выражения

Для поиска оптимальной трассы можно использовать мо­дифицированный алгоритм Ли. Согласно этому алгоритму на каждом шаге анализируют все варианты путей, построенных от начала трассы, и устанавливают путь, для которого показа­тель критерия оптимальности (в дальнейшем будем называть его стоимостью достижения концевого пункта трассы, или стоимостью) имеет наименьшее значение. Надстраиваем этот путь на одну новую дугу во всех допускаемых сеткой направ­лениях. Среди всех построенных к этому моменту путей ищем новый путь с наименьшей стоимостью и надстраиваем его на одну новую дугу во всех допускаемых сеткой направ­лениях. Этот процесс продолжается до тех пор, пока среди сформировавшихся последовательной надстройкой путей не окажется путь, оканчивающийся конечным пунктом трассы и имеющий минимальную стоимость по сравнению со стоимо­стью всех сформировавшихся к этому моменту путей. Этот путь и будет оптимальным вариантом трассы.

Как правило, стоимость трубопровода включает стоимость линейной части и перекачивающих станций. В общем случае число, а следовательно, и стоимость перекачивающих стан­ций как для нефтепроводов, так и для газопроводов зависят от длины и профиля трассы, которые могут быть известны только при доведении расчетов по выбору трассы до конеч­ного пункта. Тогда рекомендуется поступать следующим об­разом. Найдя оптимальную по стоимости линейной части трассу описанным образом, рассчитываем для нее число перекачива­ющих станций, а затем стоимость трубопровода с перекачи­вающими станциями. Потом находим, применяя тот же алго­ритм, вторую по оптимальности трассу, т. е. уступающую ранее выбранной, но лучшую, чем все остальные, и для нее рассчитываем число перекачивающих станций и полную сто­имость строительства. Затем находим следующую трассу, ус­тупающую по стоимости только двум найденным ранее, и проводим такие же расчеты. Обычно достаточно небольшого числа вариантов, чтобы выбрать оптимальный.

После предварительных изысканий и выбора трассы про­водят окончательные изыскания и закрепление трассы на местности. Для этого трассу при большой протяженности разбивают на участки. На каждый из участков направляется изыскательская партия, состоящая из 10— 12 чел., в которую входят топографы, геологи, геофизик, гидролог и другие спе­циалисты в зависимости от конкретных условий.

Для получения подробного плана трассы изыскательская партия ведет трассирование линии с помощью теодолита с закреплением этой линии на местности или на плане на отрезки длиной 100 м. Измерение линии при разбивке пикетажа трассы осуществляется разбивкой кривых в на­туре. Радиусы кривых естественного изгиба в зависимости от диаметра трубопровода задаются еще до начала изысканий. На местности фиксируют начало и конец кривой и биссектрису. Разница между их длинами (так называемый домер) учитывается при пикетаже. Детальную разбивку кривой следует проводить при рытье траншеи. Кроме того, для составления продольного профиля трассы выполняется нивелирование.

Местоположение перекачивающих станций определяется в соответствии и гидравлическим расчетом. При выборе пло­щадок для размещения перекачивающих станций необходимо стремиться к снижению стоимости строительства, располагая площадки ближе к путям сообщения, источникам водо - и энергоснабжения и культурно-бытовым объектам. Террито­рия площадки станции должна по возможности удовлетво­рять следующим условиям: иметь спокойный рельеф, благо­приятные грунтовые условия (несущая способность грунта не менее 0,15 МПа, уровень грунтовых вод ниже глубины зало­жения фундаментов), площадка не должна затапливаться па­водковыми водами. На площадках перекачивающих станций производятся крупномасштабные съемки с закреплением гра­ниц площадки долговременными знаками.

В результате топографических изысканий должны быть получены следующие материалы:

1) план трассы масштаба 1:25 000 с шириной снятой поло­сы съемки 2 — 2,5 км (на план должны быть нанесены основ­ные элементы ситуации, железные, шоссейные и автогуже­вые дороги, границы населенных пунктов, площадки для стро­ительства перекачивающих станций, а также границы адми­нистративных районов и землепользователей);

2) продольный профиль трассы, причем горизонтальный и вертикальный масштабы для профиля принимаются разными, так как в противном случае из-за небольшой по сравнению с длиной трассы разности отметок пунктов вдоль нее профиль изобразится почти горизонтальной линией. Обычно горизон­тальный масштаб составляет 1:, а вертикальный — от 1:200 до 1: 1000; для изображения инженерно-геологического строения трассы принимается вертикальный масштаб 1:100. Поскольку при нивелировании определяются отметки (высо­ты) всех пунктов трассы, ее геологический профиль имеет вид ломаной линии; длину измеренной на местности линии откладывают в горизонтальном масштабе на графическом про­филе по горизонтали, а превышения — в вертикальном мас­штабе по вертикали. Поэтому для определения по профилю расстояния между двумя пунктами трассы на местности надо измерить это расстояние на профиле по горизонтали и, пользуясь коэффициентами горизонтального масштаба, вычислить истинное расстояние между пунктами;

3) ведомость землепользователей;

4) каталоги реперов, закрепительных знаков, углов пово­рота и разведочных выработок;

5) документы согласований и сноса строений;

6) планы площадок перекачивающих станций с планами и профилями внешних коммуникаций;

7) пояснительная записка к материалам изысканий.

На пересечениях трассы водотоков, оврагов, железных и шоссейных дорог проводятся более тщательные изыскания по переходам этих препятствий. По переходам составляют отдельную отчетную изыскательскую документацию, причем масштабы планов и профилей переходов принимаются круп­нее, чем у обычных планов и профилей трассы [3, 6].

Вследствие того, что разность отметок (в пределах 300 м) в отличие от нефтепровода не влияет на гидравлические параметры потока в газопроводе, для магистральных газопро­водов составляют спрямленные профили (в виде горизонталь­ной линии), характеризующие трассу преимущественно по инженерно-геологическим условиям.

Для выявления грунтовых условий, в которых будет нахо­диться во время эксплуатации трубопровод, а также для орга­низации земляных работ надо знать, какие грунты находятся на трассе, границы их залегания, характеристики и класс по трудности разработки. Для получения таких данных проходят разведочные выработки (скважины или шурфы) на глубину 2,5 — 6 м. Число выработок на 1 км трассы принимается от одной до четырех в зависимости от характера местности и грунтов. Для проходки скважин применяют специальные бу­ровые станки, смонтированные на автомобиле или прицепе. Отобранные из выработок грунты подвергаются в лаборато­рии анализам и испытаниям для определения объемной мас­сы, влажности, гранулометрического состава и т. п.

В ходе гидрологических изысканий определяется уровень грунтовых вод по трассе и его изменение в течение года (по данным метеостанций), а также уровень паводковых вод.

Основная задача геофизических работ на трассе — опре­деление удельного сопротивления, а следовательно, и корро­зионной активности грунтов для проектирования мероприятий по защите трубопровода от коррозии. Данные, получен­ные при электроразведке, могут быть использованы в каче­стве дополнения к характеристикам грунтов, установленным при анализе проб. Полученные при геологических изыскани­ях данные наносят на продольный профиль трассы [23].

Климатологические данные необходимы как для проек­тирования сооружений трубопровода, так и для составле­ния проекта организации работ. Для гидравлического рас­чета трубопровода надо знать значения температуры грун­тов на глубине укладки трубопровода в различные времена года. Толщина снежного покрова влияет на тепловой ре­жим, а следовательно, на гидравлический режим в трубо­проводе. От глубины промерзания грунтов зависит глубина заложения фундаментов зданий. Сроки проведения различ­ных работ, подбор строительных машин и материалов во многих случаях зависит от климатических условий. Много­летние климатологические данные можно получить у ме­теорологических станций, находящихся в районах прохож­дения трассы.

По всем водным преградам, пересекаемым трассой трубо­провода, должны быть собраны гидрологические и гидромет­рические данные, а на переходах через крупные и иногда через средние реки выполняются специальные гидрогеологи­ческие работы во время изысканий на трассе. В результате должны быть получены следующие материалы: данные о го­ризонте воды на день съемки, а также данные о меженном горизонте и горизонте паводковых вод; графики колебаний горизонтов воды за многолетний период; характеристика ле­дового режима, а также сроки ледохода и ледостава; данные о скоростях течения по периодам года; качественная характе­ристика воды.

Обязательно должен быть указан определенный по дан­ным многолетних измерений горизонт верхних вод 10%-ной обеспеченности (ГВВ 10%-ной обеспеченности — уровень, выше которого вода поднимается один раз за 10 лет), а для горных рек — ГВВ 2%-ной обеспеченности, так как по этим горизонтам устанавливаются границы подводного перехода и определяются места установки отключающей запорной арма­туры. При ширине заливаемой поймы более 500 м по уровню воды при 10%-ной обеспеченности и при ширине реки в межень менее 75 м надо определять горизонт верхних вод 10%-ной обеспеченности 20-суточного стояния (уровень, выше которого вода стоит в течение 20 сут в году 1 раз за 10 лет). Определяют также ГВВ 1%-ной обеспеченности. Два после­дних горизонта также нужны при проектировании подводно­го речного перехода.

Перекачивающие станции магистральных газопроводов яв­ляются крупными потребителями энергии [2]. Установлен­ная мощность станции может достигать десятков и сотен тысяч киловатт. Поэтому вопросы энергоснабжения трубо­проводов являются одними из важнейших и наиболее слож­ных. В ходе изысканий должны быть изучены все возмож­ности удешевления энергоснабжения, так как расход элект­роэнергии является самой большой статьей эксплуатацион­ных расходов. Вопрос энергоснабжения компрессорных стан­ций, расположенных вдали от промышленно развитых райо­нов, решается установкой двигателей внутреннего сгорания (поршневых и турбинных), работающих на перекачиваемом газе, хотя при этом недостаточно эффективно используется энергия газа. Привод насосов на станциях нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в большинстве случаев осуществля­ется от электродвигателей. В процессе изысканий следует выявить возможность получения электроэнергии от электро­станций или трансформаторных подстанций, определить длину линий электропередачи, параметры тока (напряжения, час­тоту), стоимость электроэнергии близлежащей энергосисте­мы и т. д.

Для водоснабжения могут быть использованы коммуналь­ные и промышленные водопроводы, естественные и искусст­венные водоемы, грунтовые и подземные воды. В зависимос­ти от качества воды одни источники могут быть пригодны только для обеспечения водой технических нужд станций, а другие — для технических и питьевых нужд. В районе распо­ложения перекачивающих станций должны быть разведаны все возможные источники водоснабжения, а также определе­но качество воды, дебит имеющихся каптажных сооружений и условия строительства новых водозаборов. Иногда прово­дят электроразведочные работы, с помощью которых выявля­ют участки с грунтовыми и подземными водами. Изыскатели должны получить возможные пути сброса промышленных и бытовых стоков с учетом недопустимости загрязнения окру­жающей среды.

На период строительства одного магистрального трубопро­вода во временное пользование отводится полоса земли опре­деленной ширины (табл. 5.1). Ширину полосы земель, отводи­мых во временное пользование на период строительства двух параллельных трубопроводов и более, следует принимать рав­ной ширине полосы отвода земель для одного трубопровода, приведенной в табл. 5.1, плюс расстояние между осями край­них трубопроводов.

Расстояние между осями смежных трубопроводов следует принимать по нормам, приведенным в табл. 5.2.

Размеры площадок, отводимых под перекачивающие стан­ции, определяются проектом.

Отвод полосы земли установленной ширины вызван необ­ходимостью устройства грунтовой дороги, ведением работ по укладке трубопровода, строительством в ряде случаев столбо­вой линии связи (рис. 5.3).

Для прокладки трубопровода следует по возможности отводить малоценные, не используемые в сельском хозяй­стве земли.

Таблица 5.1

Таблица 5.2

Глава 6

Глава 6

ХРАНЕНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Нефть и нефтепродукты хранятся на нефтебазах и скла­дах, которые по их назначению подразделяются на две груп­пы: к первой группе относятся нефтебазы, представляющие собой самостоятельные предприятия; ко второй группе — склады, входящие в состав промышленных, транспортных и других предприятий. Нефтебазы первой группы предназнача­ются для хранения, перевалки и снабжения нефтепродуктами потребителей промышленности, транспорта и сельского хо­зяйства. Нефтебазы второй группы представляют обычно небольшие складские хозяйства и предназначаются для хра­нения и снабжения нефтепродуктами цехов и других произ­водственных участков данного предприятия или организации (например, хранилища заводов, фабрик, аэропортов, желез­нодорожных станций и т. п.).

Нефтебазы первой группы обычно находятся в ведении АК «Транснефть»; в ряде случаев такими нефтебазами располага­ют министерства путей сообщения, морского и речного флота. Нефтебазы второй группы подчиняются непосредственно пред­приятиям, которые их обслуживают, и нефтепродукты, как правило, получают через распределительные или перевалоч­ные нефтебазы первой группы. В зависимости от общего объема нефтебазы первой группы делятся на три категории независи­мо от характеристики нефтепродуктов и типа резервуаров.

При совместном и смешанном хранении в наземных и подземных резервуарах и на площадках хранения нефти в таре общий приведенный объем склада не должен превышать указанное количество, при этом приведенный объем определя­ется из расчета, что 1 м3 легковоспламеняющихся нефтепро­дуктов приравнивается к 5 м3 горючих и 1 м3 объема наземно­го хранения приравнивается к 2 м3 объема подземного хране­ния. К легковоспламеняющимся относятся нефтепродукты с температурой вспышки паров ниже 61 °С, а к горючим — нефтепродукты с температурой вспышки паров выше 61 °С.

По принципу оперативной деятельности нефтебазы под­разделяются на перевалочные и распределительные. К пере­валочным относятся нефтебазы, предназначенные для пере­грузки (перевалки) нефти и нефтепродуктов с одного вида транспорта на другой, являясь, таким образом, основными промежуточными звеньями между районами потребления нефти и нефтепродуктов. К этим нефтебазам относятся также неф­тебазы экспортные, перевалочные и др. Перевалочные неф­тебазы — это преимущественно крупные нефтебазы I катего­рии; они могут осуществлять перевалку нефтепродуктов как для обеспечения примыкающих к ним районов, так и для поставки в другие районы страны.

Распределительные нефте­базы предназначаются для отпуска нефтепродуктов потреби­телям непосредственно с нефтебазы или путем централизо­ванной поставки. Эти нефтебазы в основном снабжают неф­тепродуктами сравнительно небольшие районы, однако они наиболее многочисленны и через них осуществляется непос­редственное снабжение нефтепродуктами всего народного хо­зяйства [20, 21, 40, 43].

Нефтебазы располагаются в морских и речных портах, на железнодорожных магистралях и трассах магистральных нефтепродуктов и в зависимости от этого называются, например, водными и железнодорожными или водно-железнодорожны­ми. Морские или речные перевалочные водные нефтебазы осуществляют прием нефти и нефтепродуктов, поступающих по воде крупными партиями, для последующего распределе­ния и отправки железнодорожным или трубопроводным транс­портом потребителям и распределительным нефтебазам и, на­оборот, для получения нефтепродуктов с железной дороги или с магистральных трубопроводов для налива судов. Железно­дорожные перевалочные нефтебазы и наливные станции, раз­мещаемые на магистральных нефтепродуктопроводах, осуще­ствляют соответственно прием нефтепродуктов с железной дороги или от трубопровода с последующей отгрузкой их распределительным нефтебазам или непосредственно потреби­телям железнодорожным или водным транспортом.

Кроме указанных имеются глубинные нефтебазы, которые сооружаются для снабжения отдаленных районов при отсут­ствии железнодорожных, водных и трубопроводных коммуни­каций. Доставка на них нефтепродуктов от питающих нефте­баз в этом случае производится автомобильным транспортом.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19