Verification of the pipeline deformational model in non-standard soil conditions = Верифікація моделі деформації трубопроводу в особливих ґрунтових умовах

Abstract

This paper discusses existing methods for evaluating longitudinal stresses in the pipeline caused by uneven deformations of soil base; which is composed by soils with special properties. Verification of the pipeline design scheme have been performed. In research we based on the results of the previous experimental and theoretical investigations, data of the engineering inspections of the existing main pipeline above ground crossing. Comparison of the longitudinal stresses calculated by different methods have been done. Hypothesis that pipeline deformations are equal to the deformations of the soil base is confirmed. With help of numerical modeling by finite element method we obtained differential settlements of the loessial collapsible strata; which occur during the soaking of the soil local area. Respective longitudinal stresses have been calculated.

Проаналізовано існуючі методи розрахунку поздовжніх напружень у трубопроводі, які виникають у результаті впливу нерівномірних деформацій основи, складеної ґрунтами з особливими властивостями. Проведено верифікацію розрахункової моделі, відштовхуючись від результатів попередніх експериментальних і теоретичних досліджень, даних інженерних обстежень діючих конструкцій магістрального нафтопроводу. Порівняно поздовжні напруження у трубопроводі обчислені різними методами. Доведено коректність гіпотези, що деформації трубопроводу еквівалентні деформаціям ґрунту під трубою. Шляхом чисельного моделювання методом скінченних елементів отримано нерівномірні деформації лесової просадочної товщі при замоканні локальної ділянки та відповідні напруження у стінках трубопроводу.