Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2018, №02



2018 №02 (05)

DOI of Article 10.15407/tdnk2018.02.06

2018 №02 (07)

---

Техническая диагностика и неразрушающий контроль №2, 2018, стр. 45-52
 

Мониторинг и расчет напряженного состояния подземных магистральных газопроводов в зонах шахтных выработок

З. С. Ясковец, И. В. Орыняк

 
Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины. 01014, г. Киев, ул. Тимирязевская, 2. E-mail: info@ipp.kiev.ua
 
Реферат:
 
В работе описана система и результаты мониторинга напряжений в трубопроводах, находящихся в зоне влияния шахтных выработок. Измерение деформаций реализовано с помощью тензометрических резисторов, собранных в модифицированную термокомпенсированную полумостовую схему Уитстона. С целью непрерывного мониторинга полумостовая схема дополнена системой автоматизированного считывания и записи. Места установки систем мониторинга определялись на основе прогнозных расчетов напряженного состояния газопроводов от влияния шахтных выработок. Результаты мониторинга подтвердили корректность использованных расчетных методов. Кроме того, зафиксировано процессы нагрузки и релаксации напряжений во времени. Обнаружено, что нагрузка подземного газопровода в процессе отработки шахтной выработки происходит равномерно как на участках сжатия, так и на участках растяжения. После прохождения шахтной выработки зафиксировано, что процессы релаксации напряжений в газопроводе протекают на разных участках неравномерно. В растянутых (отдаленных от центра шахтной выработки) зонах газопровода релаксация протекает значительно быстрее, чем в сжатых (в центре шахтной выработки).
 
Ключевые слова: магистральный трубопровод, шахтная выработка, напряженное состояние, мониторинг, мостовая схема Уитстона
 

1. Посыльный Ю. В. (2001) Геометрия мульды сдвижения земной поверхности над горными выработками угольных шахт. Автореф. дис. на соискание ученой степени д.-ра техн. наук. Новочеркасск.
2. (1988) Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений. Москва, Недра.
3. Ориняк І. В., Ясковець З. С. Метод функції внутрішнього відклику для оцінки напруженого стану підземних магістральних газопроводів в зонах шахтних виробок. Проблеми міцності (Подана до друку 12.02.2018).
4. Гусейнов К. Б. (2015) Мониторинг напряженно-деформированного состояния оползневых участков линейной части магистральных газопроводов. Нефть, газ и бизнес, 41–43.
5. ГСТУ 101.00159226.001-2003. (2004) Правила підробки будівель, споруд і природних об’єктів при видобуванні вугілля підземним способом. Київ.
6. Martin P. Derby, Marc D. Saunders, Benjamin Zand. (2016) Geotechnical instrumentation: monitoring longitudinal stress of a high pressure pipeline during longwall mining operations – a case study in west Virginia. International Pipeline Conference IPC2016, September 26–30, 2016, Calgary, Alberta, Canada.
7. (2005) American Lifelines Alliance, «Guidelines for the Design of Buried Steel Pipe», American Lifelines Alliance, American Society of Civil Engineers, July 2001 (with addenda through February 2005).
8. (2012) ASME B31.8. Gas Transmision and Distribution Piping System, ASME Code of Pressure Piping B3, American Society of Mechanical Engineers.
9. (2013) API 1104. Welding of Pipelines and Related Facilities, American Petroleum Institute, Twenty first edition. September 2013.
10. Серьезнов А. Н., Шашурин А. К. (1990) Методы и средства измерений в прочностном эксперименте. Москва, Изд-во МАИ.
11. Precise and flexible strain gauges. Tokyo Sokki Kenkyuio Co., Ltd. www.tml.jp/e

 
Поступила в редакцию 13.03.2018
Подписано к печати 24.05.2018