Тема выпускной квалификационной работы: «Конструктивно-технологические решения устройства магистральных трубопроводов в вечномёрзлых грунтах».Данная дипломная работа посвящена исследованию температурного взаимодействия магистральных трубопроводов подземного, наземного и надземного метода установки с вечномёрзлыми грунтами основания при помощи моделирования в ПК PLAXIS 2D.Цель исследования: оптимизация технологии устройства трубопроводов в мёрзлых грунтах.Основные задачи, поставленные в процессе исследования:1. Получить данные о свойствах мёрзлых грунтов и конструкциях магистральных трубопроводов.2. Определить оптимальный способ прокладки трубопроводов с точки зрения температурных взаимодействий с грунтами основания путём моделирования в ПК PLAXIS.3. Разработать алгоритм определения оптимальных геометрических параметров теплоизолирующего слоя с точки зрения температурных взаимодействий с грунтами основания и экономии материала теплоизоляции для оптимального способа прокладки.4. При помощи алгоритма и локальных сметных расчётов определить оптимальные геометрические параметры комбинированной теплоизоляции (круговой и подстилающий слой) с точки зрения температурных взаимодействий с грунтами основания и экономии денежных затрат.5. Предоставить конструктивные и технологические рекомендации по устройству магистральных трубопроводов в мёрзлых грунтах.На основании полученных данных о мёрзлых грунтах и конструкциях магистральных трубопроводов путём моделирования было установлено, что наземный метод устройства является оптимальным с точки зрения температурных взаимодействий с грунтами основания. При данном способе прокладки глубина оттаивания под нефтепроводами через год эксплуатации трубопроводов меньше, чем у других методов устройства минимум в 1,88 раз, под газопроводами – минимум в 2,39 раз.В результате исследования был разработан алгоритм для наземных магистральных трубопроводов, позволяющий определить оптимальные геометрические параметры подстилающего слоя утеплителя с точки зрения температурных взаимодействий с мёрзлыми грунтами основания и сокращения расходов теплоизоляции.С помощью анализа сметных стоимостей устройства одного километра трассы наземных магистральных трубопроводов, полученных путём исследований, было определено, что при подборе оптимальных геометрических параметров комбинированной теплоизоляции не следует ориентироваться только на минимизацию объёмов материала утеплителя. В результате дополнительных расчётов сметная стоимость устройства одного километра трассы нефтепровода была сокращена минимум на 5,39 %, газопровода – минимум на 0,46 %.На основе произведённых расчётных исследований были сформулированы конструктивно-технологические рекомендации и решения устройства магистральных трубопроводов в условиях мёрзлых грунтов.

The topic of the graduate qualification work is «Structural and technological solutions of the laying main pipelines in the perpetually frozen soils».This work is dedicated to research temperature interaction the main pipelines of the underground, surface and above-ground pipelining ways and perpetually frozen soils. PLAXIS 2D software is used for modelling.The main tasks for research:1. To obtain data of the frozen soils properties and main pipelines structures.2. To determine the optimal way of pipelining method depending on the temperature interactions with soils (using the modelling with PLAXIS 2D software).3. To develop the algorithm for determination the optimal geometric parameters of the heat-insulating layer in terms of temperature interactions with the based soils and saving the heat-insulating material for the optimal laying method.4. To determine the optimal geometric parameters of the combined thermal insulation (circular and underlying layer) in terms of temperature interactions with the based soils and saving money using the received algorithm and local estimates.5. To formulate constructive and technological recommendations of the installation main pipelines into the frozen soils.The author found that the surface method of installation is optimal method in terms of temperature interactions with the soils. This conclusion was obtained using the analysis of frozen soils data and the modeling way of the research object. The thaw penetration under the oil pipelines is less than 1.88 times compared to the other methods (after one year of pipelines operation). And in case with gas pipelines is less than 2.39 times.As a result of the research, an algorithm was developed by author for surface main pipelines. This algorithm allows to determine the optimal geometric parameters of the underlying layer of insulation in terms of temperature interactions with the frozen soils. The obtained parameters significantly reduce the cost of thermal insulation.As a result of additional calculations the author determined that the estimated cost of one kilometer construction of the oil location line was reduced at least by 5,39%. About the gas location line - at least by 0,46%.At the end of this graduate qualification work structural and technological recommendations were formulated for the installation of main pipelines in frozen soil conditions.