ИСТИНА

Цели и задачи работы Цель диссертационной работы - разработка методики выбора оптимальных решений по обеспечению устойчивости нефтепроводов на многолетнемерзлых грунтах. Основные задачи исследований: 1. анализ современных подходов к выбору трассы трубопровода, способов прокладки и конструктивных параметров; 2. разработка вероятностно-статистического подхода к расчетам теплового и механического взаимодействия нефтепроводов с многолетнемерзлыми грунтами; 3. разработка метода стоимостной оценки территории для трубопроводного строительства и построение карты геолого-экономического районирования территории для целей нефтепроводного строительства (стоимостной карты); 4. разработка метода выбора оптимальной трассы, способа прокладки и конструктивных параметров трубопровода на основе стоимостной карты осваиваемой территории. Научная новизна 1. Разработана методика вероятностно-статистического расчета устойчивости нефтепровода на многолетнемерзлых грунтах. 2. Предложена методика оценки надежности основания нефтепровода в криолитозоне и ее оптимизации по стоимости. 3. Дана оценка территории по стоимости ее освоения и разработана методика составления стоимостной карты применительно к трубопроводному строительству. 4. На основе стоимостной карты разработана методика выбора оптимальных проектных решений при строительстве нефтепроводов в криолитозоне, которая позволяет проводить проектирование трубопроводных систем на качественно новом уровне с позиций теории вероятностей, математической статистики и теории надежности. Практическая значимость результатов работы Разработанная методика позволяет вести проектирование нефтепроводов в криолитозоне с большой экономией материальных средств и трудовых ресурсов за счет выбора оптимальных по стоимости строительства и эксплуатации проектных решений. 5 Основные положения, выносимые на защиту 1. Предложенная методика численного вероятностно-статистического расчета устойчивости нефтепровода на многолетнемерзлых грунтах с оценкой его оптимальной надежности и стоимости позволяет вычислять необходимые для обеспечения оптимальной надежности параметры трубопровода, с учетом изменчивости инженерно-геологических и геокриологических условий осваиваемой территории. 2. Предложена методика стоимостной оценки осваиваемой территории для целей трубопроводного строительства, основанная на построении карт ландшафтного районирования с использованием дистанционных методов и результатов инженерных изысканий в проектируемой полосе отвода трассы трубопровода. 3. Предложена методика выбора оптимальной трассы нефтепровода, позволяющая осуществить выбор оптимального способа прокладки нефтепровода и конструктивных параметров на основе стоимостной карты осваиваемой территории. Методология и методы исследования Для оценки надежности какого-либо проектного решения в строительстве необходимо иметь большую выборку построенных сооружений и результатов многолетних наблюдений за ними. Учитывая, что каждый магистральный нефтепровод прокладывается в различных природно-климатических условиях, а технологические условия индивидуальны на каждом участке трубопровода, сделать такую статистически значимую выборку по трубопроводам практически невозможно. Поэтому в рамках настоящей работы оценка надежности нефтепроводов выполнялась на основе математического моделирования. Расчеты надежности нефтепроводов выполнялись по методу Монте-Карло, то есть путем многократного моделирования теплового и механического взаимодействия нефтепровода с вмещающими грунтами основания, при это на каждом новом математическом эксперименте в расчете используются случайные значения природных параметров, например, температура воздуха или глубины залегания многолетнемерзлых пород, которые изменяются в некотором диапазоне. Достоверность результатов Достоверность результатов исследований предопределяется методикой их выполнения – сравнение различных геотехнических решений выполняется в рамках единой математической модели, поэтому допущения, принятые в «оптимальном проекте», аналогичны допущениям, принятым в «неоптимальном». Личный вклад автора Автор принимал активное участие при разработке алгоритма расчета надежности и стоимости нефтепровода, лично тестировал алгоритм и реализовал программу этих расчетов для подземного и надземного способа прокладки нефтепровода. Автор предложил способ учета цены риска, стоимости дополнительных затрат при переходе водных преград и при смене способа прокладки трубопровода. Автор руководил работой по созданию и тестированию алгоритма поиска оптимального маршрута нефтепровода.