Determination of parameters of pipeline repair with initial curvature

Abstract

Ремонт трубопровода часто предусматривает его подъем трубоукладчиками, что предполагает перемещение заполненной трубы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для обеспечения безопасности проведения ремонтных работ необходима оценка напряженно-деформированного состояния ремонтируемого участка. Известна методика определения технологических параметров ремонта при перемещении прямолинейного трубопровода. Однако почти всегда трубопровод имеет начальную кривизну оси. В этой связи разработана методика определения технологических параметров ремонта участков подземного трубопровода с начальной кривизной оси. Проведен сравнительный анализ параметров ремонта методом изменения положения трубопровода с начальной кривизной и прямолинейного трубопровода. Приведены основные положения методики расчета. Рассмотрены случаи изгиба трубопровода в вертикальной плоскости выпуклостью вниз (вогнутая кривая) и выпуклостью вверх (выпуклая кривая), а также деформирование при разрезке. Исследована зависимость параметров ремонта от знака начальной кривизны участка трубопровода. Методика может быть использована при планировании ремонтных работ для определения нагрузок на крюки трубоукладчиков, расстояния между трубоукладчиками, высоты подъема (дозаглубления) трубопровода, протяженности ремонтируемого участка (участка вскрытия траншеи), а также для расчета вертикального перемещения и угла поворота торца реза при установлении геометрических параметров кривой вставки. Pipeline repairs often involve lifting by pipe-layers, which involves moving the filled pipe in both vertical and horizontal planes. To ensure the safety of repair work, it is necessary to assess the stress-strain state of the repaired area. There is a technique for determining the technological parameters of repair when moving a straight pipeline. However, the pipeline almost always has an initial axis curvature. Accordingly, an urgent scientific and practical task is to assess the influence of pipeline initial curvature on technological parameters of repair. For this purpose, a method has been developed for determining the technological parameters of repairing sections of an underground pipeline with initial axis curvature. A comparative analysis of the repair parameters by changing the position of pipeline with initial curvature and straight pipeline is carried out. Then the main provisions of the calculation method are given. Cases of pipeline bending in the vertical plane with a downward convexity (concave curve) and upward convexity (convex curve), as well as deformation during cutting, are considered. The dependence of repair parameters on initial curvature sign of the pipeline section is investigated. The technique can be used when planning repair work to determine pipe-layer hook loads, the distance between pipe-layers, the height of the pipeline rise (additional deepening), length of the section to be repaired (trench opening section), as well as for calculating the vertical displacement and angle of rotation of the cut end when establishing geometric parameters insertion curve.