Строительные конструкции

Строительные конструкцииСтроительные конструкции.

Программа, методические указания и задания на контрольную работу для студентов-заочников.

«Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ.

цикловой комиссией в соответствии с Государственными требованиями.

нефтепромысловых дисциплин требованиями к минимуму содержания.

_____ ____________2008г образования и уровню подготовки выпускников.

Председатель ЦК Зам. директора по УВР.

_____________Журавлева Л.Х _______________А.Н. Гарифуллина.

Автор. Миссингер Александр Александрович, преподаватель ЛНТ.

Билалова Галия Манафовна, преподаватель ЛНТ.

Идеменев Владимир Геннадьевич, заместитель начальника.

Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по учебной дисциплине « Строительные к онструкции» для специальности 130502 Со­оружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ составлены в соот­ветствии с примерной программой дисциплины Строительные конструкции, соответствующей требованиям Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования (ГОС СПО) к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников для специальности 130502 « Сооружение и эксплуатация газонеф­тепроводов и газонефтехранилищ» и утвержденной Учебно-методическим кабинетом по горному, нефтяному и энергетическому образованию. Уровень подготовки специалистов — базовый.

Учебная дисциплина ^ Строительные конструкции является спе­циальной, устанавливающей базовые знания для освоения других специальных дисциплин и производственной (профессиональной) практики.

Дисциплина ^ Строительные конструкции предусматривает изу­чение строительных конструкций для транспорта и хранения нефти и газа, строительных ма­териалов для сооружения газонефтепроводов и хранилищ, методов расчета и проектирова­ния строительных конструкций, инженерно-технического обеспечения объектов транспорта и хранения нефти и газа.

Изучение дисциплины ^ Строительные конструкции строится на базе знания студентами математики, физики, технической механики, материаловедения, ос­нов стандартизации, инженерной графики, основ нефтегазового производства, гидравлики, термодинамики.

Учебный материал излагается на основе современных требований к топливно-энергетическому комплексу, последних достижений отечественной и зарубежной науки и техники.

В процессе преподавания дисциплины необходимо формировать у студентов интерес к профессии, навыки самостоятельного изучения учебного материала и работы с нормативно-справочной литературой, применять эффективные формы и методы обучения, позволяющие развить творческие способности студентов.

Необходимо соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с дейст­вующими международными, государственными и отраслевыми стандартами.

При проведении занятий целесообразно применять наглядные пособия и технические средства обучения, широко использовать устные упражнения, упражнения с обучающими машинами, с номограммами и справочниками, внедрять элементы программированного обучения, достижения современной науки и техники.

Рекомендуется создание программированных учебных пособий, позволяющих с мини­мальной помощью преподавателя усваивать изучаемый материал при самостоятельной ра­боте студентов.

Результативность изучения курса повышает применение нетрадиционных методов и форм обучения, технических средств обучения, а также систематический (в том числе и про­граммированный), контроль за степенью усвоения материала. Занятия на уроках должны со­провождаться демонстрацией кинофильмов, диафильмов, моделей, макетов, плакатов, схем, образцов техники. Необходимы, где это возможно, экскурсии на промышленные предпри­ятия отрасли, а также вынесенные на них уроки по темам, близким к практике.

Для привития студентам навыков самостоятельной работы с использованием справоч­ной литературы необходимо уделить особое внимание аудиторному и домашнему решению задач, выполнению расчетно-графических работ, содержание которых должно соответство­вать специализации студентов, а также практическим занятиям с максимально возможной степенью их индивидуализации. Рекомендуется создание учебных пособий, позволяющих с минимальной помощью преподавателя усваивать методику выполнения расчетно-графических работ при самостоя­тельной работе студентов.

Изучение теоретического материала необходимо проводить в последовательности, ука­занной программой. При этом студент должен учитывать, что последовательность изложе­ния разделов и тем дисциплины тесно связана между собой и что. не усвоив материал оче­редного раздела и темы, нельзя переходить к изучению последующих разделов и тем. Для лучшего усвоения изучаемого материала рекомендуется выполнять следующие указания.

ознакомиться по программе с основными вопросами темы, внимательно прочитать методические указания к данной теме, по учебникам проработать материал темы. Сначала надо внимательно прочитать и понять содержание текста. Затем, вторично читая, необходимо составить конспект, записы­вая в него основные понятия и определения, назначение и особенности конструкции обору­дования, назначение и сущность процессов. При составлении конспекта предлагается при­водить эскизы оборудования, чертить и описывать технологические схемы.

записывать ответы на отдельные вопросы для самопроверки, рекомендуется оставлять поля для записи дополнительных сведений по данному вопросу, полученных при чтении дополнительной и периодической литературы.

Если в процессе изучения дисциплины возникнут неясности, разобраться в которых своими силами трудно, следует обратиться в техникум за письменной или устной консуль­тацией.

После того как материал программы усвоен, можно приступать к выполнению контрольной работы. Контрольную работу можно выполнять и постепенно, отвечая на вопросы после изучения соответствующего материала. Предусматривается выполнение одной контрольной работы по дисциплине.

В итоге освоения учебной дисциплины студенты приобретают знание строительных конструкций для транспорта и хранения нефти, нефтепродуктов и газа, принципов действия изучаемого оборудования, умение чертить и читать технологические схемы процессов, могут самостоятельно производить расчеты строительных конструкций для транспорта и хранения нефти, нефтепродуктов и газа.

В результате изучения дисциплины ^ Строительные конструкции студент должен.

строительные конструкции для ТХНГ.

строительные материалы для сооружения газонефтепроводов и газонефтехранилищ.

методы проектирования строительных конструкций.

инженерно-техническое обеспечение объектов ТХНГ.

составлять простейшие технологические схемы.

разбирать и читать сложные схемы.

производить расчеты: ЛЧ МНТП, резервуарных парков и резервуаров, приемных и раздаточных устройств, технологических трубопроводов, БСГ, ПХГ, оборудования ГРС; очистных сооружений.

Программа дисциплины ^ Строительные конструкции рассчитана на 138 часов, в том числе 20 часов — практические занятия и 30 часов — курсовое проектирование.

Курсовой проект разрабатывается по темам, утвержденным цикловой комиссией. Он является самостоятельной, творческой работой студентов и выполняется на основе знаний и умений, полученных при освоении данной дисциплины.

После изучения дисциплины Строительные конструкции предусматривается промежуточная аттестация в виде экзамена и защиты курсового проекта.

^ 2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ.

Наименование разделов и тем.

Максимальная учебная нагрузка студентов.

Содержание учебной дисциплины и методические указания.

Студент должен: знать, историю, современное состояние и перспективы развития транспорта и хранения нефти, нефтепродуктов и газа; магистральные нефте- и газопроводы; систему нефте- и газоснабжения.

Роль и значение ТХНГ. Краткая история, современное состояние и перспективы разви­тия ТХНГ. Магистральные нефте- и газопроводы. Система нефте- и газоснабжения.

Задачи и краткое содержание учебной дисциплины Строительные к онструкции. Значение учебной дисциплины Строительные к онструкции в подготовке тех­ников по специальности Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефте­хранилищ и ее связь с другими учебными дисциплинами.

Литература. [5], стр. 3-9, 26-27, 237-238; [58], стр.3-12, [59], стр. 5-10; [9], стр.3-4,14-17; [35], стр.3-5.

Промышленность, транспорт и сельское хозяйство потребляют свыше 200 сортов неф­тепродуктов в виде горючего и смазочных материалов. Газ используется на электростанци­ях, в металлургии и в других областях — как наиболее совершенный и дешевый вид топлива, природный газ, кроме того, является наилучшим сырьем для химической промышленности.

Повышается роль нефти и газа в топливном балансе.

Бесперебойная работа всех отраслей хозяйства зависит от своевременной и качествен­ной поставки нефти, нефтепродуктов и газа. Процесс доставки и распределения осуществля­ется системой транспорта и хранения, включающей трубопроводный, водный, железнодо­рожный и автомобильный транспорт, а также широкой сетью нефтебаз, газохранилищ, авто­заправочных станций (АЗС) и газораздаточных станций, размещенных по территории всей России.

В результате изучения учебной дисциплины ^ Строительные конструкции студенты приобретают знания о строительных конструкциях для ТХНГ, о строительных материалах для сооружения этих конструкций, о методах их проектирования и расчета, об инженерно- техническом обеспе­чении объектов ТХНГ.

^ Вопросы для самоконтроля.

Значение ТХНГ в развитии хозяйства России.

Краткая история развития транспорта нефти и нефтепродуктов.

3 Краткая история развития хранения нефти и нефтепродуктов.

4. Краткая история развития транспорта газа.

Краткая история развития хранения газа.

Магистральные нефтепроводы и нефтепродуктопроводы.

Магистральные газопроводы.

Система обеспечения нефтепродуктами.

Система газоснабжения.

РАЗДЕЛ 1 ^. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ.

ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА.

Тема 1.1 Линейная часть магистральных нефтегазопроводов (ЛЧ МНГП.

уметь: показывать сооружения магистраль­ных НГП; вычерчивать и читать схе­мы магистральных НГП, план и про­филь трассы, показывать и описы­вать основные узлы линейной арма­туры, давать характеристику перехо­дам через препятствия и трубопрово­дам в особых природных условиях.

знать: состав сооружений магистральных нефте- и газопроводов; виды труб, применяемых для сооружения магист­ральных нефте- и газопроводов, типы, назначение и конструкцию линейной арматуры, переходы через препятст­вия, трубопроводы в особых природ­ных условиях.

Состав сооружений линейной части магистральных нефтепроводов и газопроводов. Схема магистрального нефтепровода и газопровода.

План и сжатый профиль трассы магистральных нефте- и газопроводов.

Трубы для магистральных нефте- и газопроводов.

Линейная арматура нефте- и газопроводов.

Переходы магистральных нефте- и газопроводов через препятствия.

Трубопроводы в особых природных условиях.

Литература. [33], стр. 35-50, [65], стр. 7-17 [24], стр. 8-13, 38, 42-46, [25], стр.11-15, [6]. стр.36-37, 43-62, [15], стр. 17-23, 57-69; [14], стр. 19-22, 56-57, [5], стр. 40-4!; [59], стр.40, [21], стр.113-239; [7], стр. 13-16, 96-149, [22], стр. 208-245, [4], стр.151-320, 331-336, [57]. стр.286-464, [52], стр. 93-102, [23], стр.255-261, [9], стр.37-88, [35], стр.35-69, СНиП 2.05.06.-85*. Магистральные трубопроводы, стр.6-27, 51-55, СНиП Ш-42-80*. Магистраль­ные трубопроводы, стр.38-52.

По характеру линейной части (ЛЧ) различают трубопроводы.

магистральные, которые могут быть однониточные простые (с одинаковым диаметром от головных сооружений до конечного пункта) и телескопические (с различными диа­метрами труб по трассе), а также многониточные, когда параллельно основной нитке проложена вторая, третья и последующие нитки.

кольцевые, сооружаемые вокруг крупных городов для увеличения надежности снабже­ния газом и нефтепродуктами и равномерной подачи газа или нефтепродуктов, а также для объединения магистральных газопроводов в Единую транспортную систему страны.

Нефтепроводом называется трубопровод, предназначенный для перекачки нефти и нефтепродуктов (в последнем случае его часто называют нефтепродуктопроводом) По на­значению нефтепроводы делятся на три группы: внутренние, местные, магистральные. По СНиП 2 05.06.-85* магистральные нефтепроводы в зависимости от диаметра подразделя­ются на четыре класса.

^ Магистральным газопроводом называется трубопровод, предназначенный для транс­порта газа из района добычи или.

производства в район его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные газовые месторождения. Ответвлением от магистрального газопровода называется трубопровод, присоединенный непосредственно к магистральному га­зопроводу и предназначенный для отвода части транспортируемого газа к отдельным насе­ленным пунктам и промышленным предприятиям. По СНиП 2.05.06.-85* установлено два класса магистральных газопроводов в зависимости от рабочего давления.

Магистральные трубопроводы и их участки подразделяются на категории, требования к которым в зависимости от условия работы, объема неразрушающего контроля сварных соединений и величины испытательного давления приведены в СНиП 2.05.06.-85* (табл. 1, стр.3.

В состав магистрального трубопровода входят следующие объекты.

линейная часть (см. ниже.

головная перекачивающая станция (ПС) или компрессорная станция (КС), на которой собирают нефть или газ с промыслов, разделяют их по сортам и готовят к дальнему транспорту.

промежуточных ПС или КС и тепловых станций, осуществляющих перекачку нефти, нефтепродуктов и газа, а также подогрев нефти.

♦ конечных пунктов нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) или газораспределительных станций (ГРС), на которых принимают поступающий по трубопроводам продукт и рас­пределяют его между потребителями, подают на завод для переработки или отправляют другими видами транспорта.

♦ в некоторых случаях в состав магистрального трубопровода входят и подводящие трубопроводы, по которым нефть или газ от промыслов подаются к головным сооружениям трубопровода.

Состав сооружений линейной части (ЛЧ) магистрального трубопровода.

♦ узлы приема и пуска очистных устройств.

узлы замера расхода нефти, нефтепродуктов и газа.

трубопровод с ответвлениями, лупингами, колодцами подключения.

узлы подключения ПС и КС.

узлы редуцирования.

земляные амбары.

аварийный запас труб и арматуры.

вертолетные площадки.

установки электрохимической защиты от коррозии.

линии и сооружения технологической связи и средства телемеханики.

линия электропередачи.

противопожарные устройства и противопожарные средства.

охранная зона.

Трассой трубопровода называют линию, разбитую на местности и определяющую по­ложение оси трубопровода. Трасса, нанесенная на план местности, то есть проекция трассы на горизонтальную плоскость, называется планом трассы. Вертикальный разрез земной по­верхности вдоль трассы, то есть проекция трассы на вертикальную плоскость, называется профилем трассы. Чертеж профиля трассы для гидравлического расчета вычерчивают таким образом, чтобы масштаб геодезических отметок по высоте (вертикальный масштаб) был крупнее масштаба по длине (горизонтального масштаба), в результате чего нагляднее проявляются изменения профиля — возвышенности и впадины. Такой профиль называется сжатым.

На период строительства и эксплуатации трубопровода отводится полоса земли опреде­ленной ширины, установленной «Нормами отвода земель для магистральных трубопрово­дов.

К трубам, применяемым для сооружения магистральных трубопроводов, предъявляют­ся жесткие требования (к качеству материала, поверхности, точности размеров труб, качест­ву сварных швов) Трубы для магистральных трубопроводов изготовляют из стали, которая должна удовлетворять требованиям СН и П. По способу изготовления трубы для магист­ральных трубопроводов подразделяются на бесшовные, сварные с продольным швом и сварные со спиральным швом. Бесшовные трубы применяют для трубопроводов диаметром до 426 мм, а сварные — для трубопроводов диаметром 530 мм и выше. Трубы диаметром до 530 мм изготовляют из спокойных и полуспокойньгх углеродистых сталей. Для изготовле­ния труб диаметром до 1020 мм применяют спокойные и полуспокойные низколегирован­ные стали Трубы больших диаметров изготовляют из низколегированных сталей в термиче­ски или термомеханически упрочненном состоянии.

К арматуре, устанавливаемой на газо- и нефтепроводах, предъявляется ряд требований, основными из которых являются.

готовность к выполнению цикла срабатывания (открытие, закрытие) после длительного периода нахождения в открытом или закрытом положении.

В отечественной практике на магистральных газопроводах используются шаровые кра­ны, реже конусные (пробковые) краны, в основном с пневмогидроприводами, источником энергии для которых служит газ, транспортируемый по газопроводу. На нефтепроводах ис­пользуются задвижки с электроприводом. На линейной части трубопровода устанавливается только запорная арматура. Ее основное назначение — отключение участка трассы для его опорожнения перед ремонтом или при аварии — разрыве трубопровода.

Обратные клапаны используются для предотвращения обратного потока среды в трубо­проводе. Обратные поворотные клапаны с D у = 700 — 1000 мм во избежание больших удар­ных нагрузок при быстром закрытии клапана снабжаются гидротормозами (демпфера­ми). Наиболее часто используются масляные поршневые (гидравлические) демпферы с ка­чающимся цилиндром, реже применяются пневматические.

^ Способы укладки магистральных трубопроводов: подземная, наземная, надземная.

При подземной прокладке укладку магистральных трубопроводов в грунт проектируют параллельно рельефу местности с учетом продольной жесткости трубопровода. Минималь­ная высота засыпки зависит от участка трубопровода и составляет над верхом трубы 0,8-1,0 м. По условиям обеспечения сохранности трубопровода от механических повреждений при эксплуатации минимальная глубина заложения трубопровода установлена 0.8 м для труб диаметром до 1020 мм и 1,0 м для труб диаметром 1020 мм и более (от верха трубы до дневной поверхности.

При наземной укладке верхняя образующая трубопровода располагается выше отметок дневной поверхности, а нижняя образующая — ниже, на уровне или выше дневной поверх­ности. Для уменьшения объема насыпи и увеличения устойчивости трубопровода в горизон­тальной плоскости рекомендуется проектировать укладку трубопровода в неглубокую тран­шею глубиной 0,4 — 0,8 м с последующим сооружением насыпи необходимых размеров.

Надземная прокладка в некоторых случаях является единственной и целесообразна при пересечении ущелий, оврагов, небольших рек с крутыми берегами, горных рек с блуждаю­щими руслами, при плотных скальных грунтах, в районах горных выработок и оползней и др. По конструкции и расчетной схеме надземные переходы можно разделить на балочные, арочные, подвесные и висячие самонесущие.

Подводные переходы прокладываются через реки, каналы, озера, водохранилища, мор­ские заливы и проливы. Конструкция подводного перехода и способы его сооружения во многом определяются характером пересекаемой водной преграды.

При сооружении переходов через автомобильные и железные дороги укладывают па­трон, в котором прокладывают трубопровод на специальных опорах. По концам патрона ус­танавливают сальники, а при прокладке газопровода — свечи, предназначенные для выхода газа. При сооружении перехода нефтепровода и нефтепродуктопровода на концах патрона с сальниками строят смотровые колодцы для контроля и отвода из него продукта в случае аварии.

Патрон предназначен для предохранения укладываемого через него трубопровода от воздействия нагрузок, агрессивных грунтовых вод и блуждающих токов, а при аварии тру­бопровода для предохранения дороги от разрушения.

Патроны изготавливаются из стальных, бетонных или железобетонных труб.

Трубопроводы в сложных природных условиях: на болотах и обводненных участках, в горных условиях, в барханных песках, в вечномерзлых грунтах, в просадочных грунтах, в тоннелях, на поливных землях, в районах шахтных разработок, в сейсмических районах имеют особенности в конструкции и в способах прокладки.

Вопросы для самоконтроля.

Классификация трубопроводов.

Состав сооружений ЛЧ магистральных трубопроводов.

Принципы построения сжатого профиля и плана трассы.

Отвод земли при строительстве и эксплуатации трубопроводов.

Основные требования к трассе трубопроводов.

Трубы для магистральных нефтегазопроводов.

Общие сведения об арматуре магистральных трубопроводов.

Запорные шаровые краны ЛЧ магистральных газопроводов.

Задвижки ЛЧ магистральных нефтеопроводов.

10 Обратные клапаны магистральных трубопроводов.

Способы укладки магистральных трубопроводов.

Балочные переходы.

Арочные переходы.

Висячие переходы.

Конструкции подводных переходов.

Укладка подводных трубопроводов.

Сооружение подводных трубопроводов направленным бурением.

Способы прокладки переходов под железными и автомобильными дорогами.

Способы проходки переходов под железными и автомобильными дорогами.

Детали переходов под железными и автомобильными дорогами.

Прокладка трубопроводов на болотах и обводненных участках.

Прокладка трубопроводов в горных условиях.

Прокладка трубопроводов в просадочньгх грунтах.

Прокладка трубопроводов в тоннелях.

Прокладка трубопроводов в барханных песках.

Прокладка трубопроводов на поливных землях.

Прокладка трубопроводов в вечномерзлых грунтах.

Прокладка трубопроводов в районах шахтных разработок.

Прокладка трубопроводов в сейсмических районах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: