Подытоживая приведенные выше примеры проявления техногенных аварий и катастроф, можно синтезировать следующую схематическую взаимосвязь между современной геодинамикой и техногенными катастрофами

Вид материала

Подобный материал:

1 2

Глава I I I

Математические расчеты разрывов трубопроводов на сдвигах.

Для случая сдвига по разлому (5,6км западнее ЛПДС «Ленинск» Челябинской области) и определения влияния движения блоков на трубопроводы профессор Якупов Р.Г. (УГАТУ) предложил следующую формулу: условия задачи - прибор «Диаскан» определил зону трубы на замену прямо на контакте гранитов и порфиритов. Контакт в виде прослоя песка мощностью 0,5м. Приложение сдвиговых сил 2х блоков следующие:

Рис.1 Схема сдвиговых усилий.

Из схемы определяем максимальное напряжение на трубопровод при сдвиге :

;

Где

- максимальное напряжение,

-изгибающий момент; Е- модуль упругости cтали;

-момент инерции поперечного сечения трубы;

- момент сопротивления.

Е=

; Е=2·10

;

; где

=0,3

R, h -радиус срединной поверхности трубы и толщина стенки (R=49,5 cм; h=1cм).

Подставляя значения в формулу, получим выражение:

= 48,15см

Рис.2 Определение предельных смещений трубопровода до разрыва по пределу текучести стали.

-предел текучести материала трубы = 3500 кг/см²

ВЫВОДЫ ПО ФОРМУЛЕ:

1.Для разрыва трубопровода диаметром 1000мм, толщиной 10мм на геологическом сдвиге (на границе гранитов и порфиритов) достаточно смещения

= 48,15см. (см. Рис.1)

2. В зимний период происходит промерзание грунтов до 2,0м, а трубопроводы закладываются на глубину 0,8м, при карстовом обрушении происходит резкий удар массива промерзших пород и разрыв металла стенок труб.

Рис. Эти расчеты пригодны для экспресс-анализа оползней.

ГЛАВА IV

Рекомендациии

3.Необходимо ввести расчетные формулы определения разрывов труб на надвигах и сдвигах в СНиПы РФ.

4.Трубопроводы являются индикатором геологических процессов протекающих в данный момент на территории Республики Башкортостан. Все аварии и разрушения оборудования линейной части трубопроводов происходит на разломах.

5.Нельзя строить сооружения на узлах пересечений надвигов и сдвигов.

6. Основные факторы разрушения линейной части трубопроводов по территории РБ - неотектонические движения со скоростями движения до -0,79 м/год.

7. На всех рабочих чертежах трубопроводов по территории РБ необходимо нанести зоны разломов (достигающих ширины 1,5км), - основных источников экологической и взрывоопасности.

8. Все переходы через водотоки в РБ необходимо привязывать по 6 тригонометрическим пунктам по системе GPS высокоточным геодезическим нивелированием (по 3 с каждой стороны разлома – на двух геологических плоскостях). С занесением координат, через 1 год, в паспорт перехода, с целью установления скорости подъема земной поверхности на переходе и установления проектных глубин укладки трубопровода.

9. Существующие СНиПы по проектированию трубопроводов РФ устарели, т.к. они не регламентируют эксплуатацию сооружений при неотектонических движениях блоков с энергией 10 ²³ эрг.

Литература:

1.Р.С. Зайнуллин « Механика катастроф. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости». Международный институт безопасности сложных технических систем (МИБ СТС) ,Уфа-1997.

2. И.Г.Киссин «Землетрясения и подземные воды», изд. Наука, Москва, 1982г., 176с.

3.А.А.Никонов «Современные движения земной коры», изд.Наука, Москва, 1979г, 184с.

2. Ю.В.Казанцев «Отчет по теме «Изучение характера микросейсмичности в районе ЛПДС Черкассы ОАО «Уралтранснефтепродукт» , институт геологии УНЦ РАН, Уфа-2002г.

3.Е.А.Лебедев и др. Смятие обсадных колонн в интервалах залегания пластических глин/ РНТС Бурение, 1983. № 4

4.Т.В.Соловьева, И.С.Катеев. Анализ причин смятия эксплуатационных колонн в нагнетательных скважинах на месторождениях Татарии / Тр.ТатНИПИ. 1986. № 59

5. Ю.В.Казанцев, М,А, Камалетдинов, Т.Т.Казанцева, С.А.Ковачев, Я.Н.Хамидуллин, Р.К.Шакуров, А.С.Гиниятуллин, Ш.А.Мустафин, И.М.Каримов, Р.М.Сатаев, С.Х. Долотказина, И.Б. Атнагулова, Л.В.Судурова / Отчет по теме «Составление карты сейсмотектонической активности Башкирии на основе разломной тектоники с целью экологической защиты при проектировании народнохозяйственных объектов» за 1993г / Российская Академия Наук./ Академия Наук Республики Башкортостан / Отделение наук о земле и экологии / Институт геологии / УДК 551.242.3 / г.Уфа 1994г.

6. Ю.В.Казанцев, М,А, Камалетдинов, Т.Т.Казанцева, Р.А.Минибаев, Л.С.Кондручина, Р.М.Сулутдинов, Р.К.Шакуров, А.П.Черников, А.С.Гиниятуллин, Ш.А.Мустафин, К.Н.Данукалов, Е.П.Шеина, С.А.Газизова, Л.Г. Высотина и др. / Отчет по теме «Составление карты сейсмотектонической активности Башкортостана на основе разломной тектоники при проектировании народнохозяйственных объектов» за 1995г / Российская Академия Наук./ Академия Наук Республики Башкортостан / Отделение наук о земле и экологии / Институт геологии / УДК 551.242.3 / г.Уфа 1996г.

7.М.К.Пономарев «Составление и решение дифференциальных уравнений инженерно-технических задач». Пособие, «Учпедгиз», 1962, Москва, с.183.

8.А.М.Шаммазов, Р.М.Зарипов, В.А.Чичелов, Г.Е.Коробков «Расчет и обеспечение прочности трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях», Москва, «Интер», 2005

9.Гликман А.Г. «Геоэкологические факторы аварийности нефтегазопроводов и насосных станций» /www.newgeophys.spb.ru

10.Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, М.А. Камалетдинов, Н.Ф.Данукалов, Я.Н.Хамидуллин, Ю.Л.Кисарев, Р.К. Шакуров «Составление тектонической карты для сейсмического районирования территории БАЭС (предварительный отчет по теме «Составление карты сейсмической активности и создание системы наблюдений за сейсмической обстановкой на территории БССР»),Институт геологии Башкирского научного центра Уральского отделения АН СССР, Уфа 1990г, 76 стр.

11. Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, М.А. Камалетдинов, Р.К. Шакуров, Р.А. Минибаев, Р.М. Сулутдинов, Ш.А. Мустафин, А.С. Гиниатуллин и др. «Сейсмическое районирование Южного Урала и Приуралья на основе разломной тектоники с целью экологической защиты при проектировании народно-хозяйственных объектов» Отчет по результатам проведения микросейсмических наблюдений в северной части Башкортостана за 1999-2001 гг., Институт геологии (ИГ УНЦ РАН), Уфа 2003г., 32стр.

12. Сашурин А.Д., Ручкин В.И., Панжин А.А., Дубовик В.В. Мониторинг напряженно-деформированного состояния верхней части земной коры на шахте Сарановская-Рудная //Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельниковские чтения): Доклады Международной конференции 6-10 июля 1998 г. -Екатеринбург, УрО РАН, 1998. -C.192-198.

13. О. Стеклов Аварийное предупреждение //Металлы Евразии. -2000. -N5.

14. В. Канайкин Диагноз изнутри //Металлы Евразии. -2000. -N5.

15. Кузьмин Ю.О. Современные суперинтенсивные деформации земной поверхности в зонах платформенных разломов. //Геологическое изучение и использование недр: Информационный сборник. ¦4. М., 1996. -С.43-53

16. Кострюкова Н.К., Кострюков О.М. Динамика приливных деформационных процессов в локальных разломах земной коры - в связи с безаварийной эксплуатацией продуктопроводов //Геомеханика в горном деле - 2000: Доклады международной конференции. -Екатеринбург, ИГД УрО РАН, 2000. -С.295-305.

17. Яковлев Д.В. и др. Система обеспечения геодинамической и экологической безопасности при проектировании и эксплуатации объектов ТЭК //Геодинамическая и экологическая безопасность при освоении месторождений газа, его транспортировке и хранении: Материалы III Международного рабочего совещания. -С.-Петербург, ВНИМИ, 2001. -С.139-147.

18. Якимов А.А. и др. Экологические аспекты выявления геодинамических зон риска на территории республики Коми. //Геодинамическая и экологическая безопасность при освоении месторождений газа, его транспортировке и хранении: Материалы III Международного рабочего совещания. -С.-Петербург, ВНИМИ, 2001. -С.66-70.

19. Панжин А.А. GPS-технологии в геодезическом мониторинге НДС техногенного участка. //Геомеханика в горном деле /ИГД УрО РАН. Сборник научных трудов. -Екатеринбург, 1999. -С.68-85.

20. Панжин А.А. Наблюдение за сдвижением земной поверхности на горных предприятиях с использованием GPS. //Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып.11. Серия: Горное Дело. -Екатеринбург. 2000 -С.196-203.

21. Fengxiang Jin, Mayoud Michel. Situation Analysis and Stability Evaluation of Large Electron Positron Collider in CERN. Proceedings of the 10th FIG Symposium on Deformation Measurement and Analysis, 19-22. March 2001, Orange, California, USA. -P.346-353.

22. Robert S. Radovanovic, William F. Teskey. Dynamic Monitoring of Deforming Structures: GPS Versus Robotic Tacheometry Systems. Proceedings of the 10th FIG Symposium on Deformation Measurement and Analysis, 19-22. March 2001, Orange, California, USA. -P.61-70.

23. Kalber S., Jager R. Realization of a GPS-based Online Control and Alarm System (GOCA) and Preview on Appropriate System Analysis Models for an Online Monitoring. Proceedings of the 9th FIG Symposium on Deformation Measurement and Analysis, 20. Sept. 1999, Olsztyn, Poland. -P.98-117.

24. Brown C.J., Karuna R., Ashkenazi V., Roberts G.W. Monitoring of Structures Using the Global Position System. Proc. Instn. Civ. Engrs. Struct. & Bldgs, 1999. -P.97-105.

25. Matteo Luccio. Monitoring Large-Structure Deformation. GPS World. August, 1, 2002.

26. Панжин А.А., Голубко Б.П. Применение спутниковых систем в горном деле. //Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып.11. Серия: Горное Дело. -Екатеринбург. 2000 -С.183-195.

27. Werner Gurtner RINEX: The Receiver Independent Exchange Format Version 2.10: Astronomical Institute of Berne. February 7, 2000.

28. Панжин А.А. Непрерывный мониторинг смещений и деформаций земной поверхности с применением комплексов спутниковой геодезии GPS //Геомеханика в горном деле - 2000: Материалы Международной конференции. - Екатеринбург: ИГД УрО РАН. -2000. -С.320-324.

29. A.D.Sashourin, A.A.Panzhin, N.K.Kostrukova, O.M.Kostrukov ссылка скрыта //Rock Mechanics - a challenenge for society: Proceedings of the ISRM regional Symposium EUROCK 2001, Espoo, Finland, 3-7 June 2001. Balkema. Rotterdam. Brookfield. 2001. -P.157-162.

30. Сашурин А.Д., Панжин А.А. ссылка скрыта //Материалы X Межотраслевого координационного совещания по проблемам геодинамической безопасности. -Екатеринбург, 1997. -С.155-158.

31. Панжин А.А. ссылка скрыта //Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып.11. Серия: Горное Дело. -Екатеринбург, 2000. -С.196-203.

32. Панжин А.А. ссылка скрыта //Сборник трудов международной конференции "Геодинамика и напряженное состояние недр Земли". -Новосибирск: ИГД СО РАН, 2001.

33. Панжин А.А. ссылка скрыта Геология и геоэкология: исследования молодых, 2002 г. Том 2. Минералогия, кристаллография, полезные ископаемые и геофизика, петрофизика. //Материалы XIII молодежной конференции, посвященной памяти К.О. Кратца. Апатиты, 2002. -С.159-167.

34. Голубко Б.П., Панжин А.А. Маркшейдерские опорные и съемочные сети на карьерах: Учебное пособие //УГГГА. -Екатеринбург: УГГГА, 1999. -55с.

35. Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, М.А. Камалетдинов, С.А. Ковачев, Р.К. Шакуров «Сейсмогенез и структура Центрального Башкортостана» // Академия Наук Республики Башкортостан, отделение наук о Земле и экологии, институт геологии, издательство «Fилим», Уфа-1996. 71 с.

36. Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева « Структурная геология юго-востока Восточно-Европейской платформы» // Академия Наук Республики Башкортостан, отделение наук о Земле и экологии, институт геологии, издательство «Fилим», Уфа-2001. 236 с.

37. Фирма ОАО «Башкиризыскания», отчеты по работам : «Инструментальные измерения осадок фундаментов зданий и сооружений ТЭЦ и ГРЭС ОАО «Башкирэнерго» 2002-2004 г., г.Уфа

38. М.З. Асадуллин, Н.А. Касьянова, Е.И. Селюков, О.А. Черепанов, С.К. Рафиков, Е.Н. Домрачев / « Оценка распределения дефектов магистральных газопроводов на основе структурного геодинамического картирования и морфометрического анализа » / УДК 622692/ ООО «Баштрансгаз», МГУ им. М.В.Ломоносова, ГПИИ «Фундаментпроект», Уфимский государственный нефтяной технический университет / Материалы Международной научно-технической конференции «Трубопроводный транспорт сегодня и завтра» / Министерство образования Российской Федерации, УГНТУ , ОАО «АК « Транснефть», ОАО «АК «Транснефтепродукт», ОАО « Газпром» / Научные труды / Уфа, 27-29 ноября 2002 г ./ стр.128-130

39. Ю.В.Казанцев, А.И.Загребина «О методах выделения разрывных нарушений на временных сейсмических разрезах МОГТ» / Доклады Академии Наук, 2002, том 387, №3 с.379-373/ УДК 551-243

40. Р.И. Нигматуллин, Т.Т. Казанцева, М.А. Камалетдинов, Ю.В. Казанцев, А.С.Бобохов,

«Геология и генезис тепловых аномалий горы Янгантау»/ Академия Наук Республики Башкортостан / Доклад отделению наук о Земле и экологии, Уфа-1998г. 71с./

УДК 552.31+552.161

41. А.Б.Скрепнюк, З.З.Шарафутдинов, М.А.Ильгамов, Р.Г.Якупов, С.Ф.Урманчеев, Р.М.Богданов, Р.Л.Лукманов, Д.М.Зарипов, В.Н.Киреев, Д.Н.Жигулин, С.В.Лукин, С.Р.Кенина : Информационный отчет «Разработка методики и программного обеспечения для расчета напряженно-деформированного состояния бурильной колонны в строительстве подводных переходов методом направленного бурения», ОАО «АК Транснефть»/ ОАО «Гипротрубопровод»/ Российская Академия Наук/ институт механики Уфимского Научного Центра РАН/ Москва-Уфа 2003.

42. Гликман А.Г. ссылка скрыта на веб-сайте ссылка скрыта

43. Сашурин А.Д. "ссылка скрыта" Сб. докладов международной конференции "Геомеханика в горном деле - 2002" Екатеринбург, Игд УрО РАН 19-21 ноября 2002 г, ссылка скрыта , обновление 23.02.2003.

44. Пейве А. В., Глубинные разломы в геосинклинальных областях, "Изв. АН СССР. Серия геологическая", 1945, ? 5; его же, Общая характеристика, классификация и пространственное расположение глубинных разломов, там же, 1956, ? 1; его же, Разломы и их роль в строении и развитии земной коры, в кн.: Структура земной коры и деформации горных пород, М., 1960; его же, Разломы и тектонические движения, "Геотектоника", 1967, ? 5; Хаин В. Е., Общая геотектоника, М., 1964; Суворов А. И., Закономерности строения и формирования глубинных разломов, М., 1968 (Труды Геологического института АН СССР, в. 179); Sonder R. A.. Die Lineamenttektonik und ihre Probleme, "Eclogae Geologicae Helvetiae", 1938, v. 31, ? 1; его же, Mechanik der Erde, Stuttg., 1956; Vening-Meinesz F. A., Shear patterns of the Earth's crust, "Transactions American Geophysical Union", 1947, v. 28, ? 1; Cloos H., Grundschollen und Erdnähte, "Geologische Rundschau", 1948, Bd 35, H. 2; Moody J. D., Crustal shear patterns and orogenesis, "Tectonophysics", 1966, v. 3, ? 6.? В. Е. Хаин.

1. Вегенер А. Происхождение материков и океанов /Современные проблемы естествознания. М.-Л.: Геоиздат, 1925. 145 с.

2. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. -М.: Агентство экологических новостей, 1999. 220 с.

3. Sashourin A.D., Panzhin A.A., Kostrukova N.K., Kostrukov O.M. ссылка скрыта /Rock mechanics - a challenge for society: Proceedings of the ISRM regional symposium EUROK 2001. Espoo, Finland 3-7 June 2001/ Balkema 2001. p. 157-162.

4. Николаев Н.И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы. - М.: Недра, 1988. -491 с.

5. Теркот Д.Л., Шуберт Дж. Геодинамика: Геологические приложения физики сплошных сред. Ч. 1: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. -376 с.

6. Гликман А.Я. ссылка скрыта Internet. ophys.spb.ru/ru/book/index.shtml.

Blog