Р.Ф. АБАСОВ, К.М. МЯММЯДОВ, З.С.МУСАЙЕВ,
ДЯНИЗ ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ, НЕФТИН, ГАЗЫН САХЛАНЫЛМАСЫ ВЯ НЯГЛИ Дярслик
Азярбайcан Республикасы Тящсил Назирлийинин 28 май 2010-cу ил тарихли 586 сайлы ямри иля дярслик кими тясдиг едилмишдир.
БАКЫ -2010
УОТ 622. 242; 627. 223. 6 (001:24); 621. 65; 621. 071. 1.
Ряй верянляр:
Елми редактор:
Ялийев Кнйаз Ялясэяр оьлу техники елмляр доктору, профессор, Cялилов Мярдан Фяряc оьлу техники елмляр доктору, профессор Бяширов Фейруз Бяшир оьлу техники елмляр доктору, Асланов Лятиф Фирудин оьлу техники елмляр намизяди. Мцрсялов Агил Яли оьлу техники елмляр намизяди (АзМИУ-нун «ЩТГ вя щидравлика» кафедрасынын мцяллими).
Р.Ф. Абасов, К.М.Мяммядов, З.С. Мусайев, Дяниз щидротехники гурьулары, нефтин, газын сахланылмасы вя нягли. Дярслик, Бакы 2010, 448 сящ.
Дярсликдя дяниз щидротехники гурьуларын деформасийайа щесабланмасында статики вя динамики тясирлярин нязяря алынмасы, тикинтидя истифадя олунан стасионар платформаларын типляри, цзян газма гурьуларын констраксийалары, гурьуйа скейсмики гцввялярин тясирини, нефт йыьылан вя нефт сахлайан терминлларын нювляри, онларын щидравлики вя статики щесабланмасы, нефт-газ бору кямярляринин лайищяляндирилмяси барядя эениш верилмишдир. Релйефдян асылы олмайараг раст эялинян яразилярдян бору кямярляри трассасынын кечирилмяси шяртляри иншаат нормалары вя гайдалары ясасында мцяййян едилмиш, йерцстц вя йералты, фяза бору кямярляринин мющкямлийя вя дайаныглыьа щесабланмасы эениш шярщ едилмишдир. Нефт сянайесиндя тятбиг олунан щидравлики машынларын типляри, тятбиг сащяляри, насосун ишчи чархынын йонулма дяряcясинин мцяййян едилмяси юз щяллини тапмышдыр. Газын сыхылма вя няглолунма просесляри цчцн компрессорларын щесаби эюстяриcиляринин тяйин олунма методикалары изащлы олараг верилмишдир. Дярсликдян Т 37. 01.00 - «Дяниз нефт-газ щидротехники гурьулары тикинтиси» ихтисасы цзря тящсил алан тялябяляр, еляcя дя елми- тядгигат вя лайищя институтларында чалышан мцтяхяссисляр истифадя едя билярляр.
2
ЭИРИШ Азярбайcанда зянэин нефт вя газ йатагларынын кяшф олунмасы, онун мянимсянилмяси, истещсалы, кюмякчи обйектлярин йерляшдирилмяси вя тикилмяси бюйцк тарихи кечмишя маликдир. Бу хронолоэийа ашаьыдакы кимидир. Йунан тарихчиси Плутарх (б.е.я 50 – 120 –cи ил), яряб тарихчиляри Ящмяд ял-Бялазури, Мясуд – Ябдцл – Щцсейн, Мящяммяд Бяркан, Венесийа сяййащы вя таcири Марко Поло (1254 - 1324) гейд етмишляр ки, Абшерон йарымадасында гара вя аь нефт (керосин) чыхарылыр ки, бу да ишыгландырма, тибб, иситмя мягсядляри цчцн истифадя олунур, дявя карванлары иля Шярг юлкяляриня дашыныр. Балаханы кяндиндя 35 метр дяринлийиндя гуйудан тапылмыш даш цзяриндян щякк олунмуш йазыйа эюря щямин гуйу Аллащйар Мяммяд Нуроьлу тяряфиндян 1594 – cц илдя газылмышдыр. 1636 – 1683 – cц иллярдя Алман дипломаты вя сяййащы Адам Олеари вя Исвечин Ирандакы сяфирлийинин катиби Енэелберт Каемпфер Бакыдакы нефт гуйуларыны тясвир етмишляр вя 1803 – cц илдя Бибищейбят бухтасында сащилдян 18 вя 30 м аралыда ики гуйудан хам нефт чыхарылмышдыр. 1820 – 1830 – cц иллярдя нефтин сянайе цсулу иля емал едилмясиня башланмышдыр вя керосини ялдя етмяк цчцн илк дяфя Бакыда дистилля машыны ихтира едилмишдир. 1837 – cи илдя Балаханыда илк нефтайырма заводу ишя дцшмцшдцр. Бибищейбят йатаьында 1846 – cы илдя 21 метр дяринлийиндя илк нефт гуйусу газылмышдыр. 1859 – 1870 – cи иллярдя дашлашмыш нефтдян (кир) керосин истещсал етмяк цчцн Сураханы гясябясиндя завод, нефтин сахланмасы, юлчцлмяси вя тяcщиз олунмасы цчцн илк чян инша олунмушдур. Архив сянядляри эюстярир ки, бу мцддятдя Абшерон йарымадасында 218 нефт гуйусу олмушдур. Балаханы, Сабунчу, Рамана, Бибищейбят гясябяляринин нефт йатагларында кяшфиййат ишляриня 1871- 1877 – cи иллярдя башланмышдыр вя чыхарыла билян цмуми карбощидроэен ещтийатлары 500 милйон тондан чох ещтимал олмушдур. 1873 –cц иля гядяр Нобел вя Ротшилд гардашлары бир сыра нефт мядянляринин, нефт емалы заводларынын, нефт дашыйан танкерлярин вя с. сащиби олмушдур. Нефтин дашынмасы цчцн Лцдвиг Нобел тяряфиндян дцнйанын илк полад Илк нефт мядянляриндя иш танкери – «Зороастр» Исвечдя щазырланмасы сифариш едилмишдир. просеси 1878-1907 – cи илляр. 12 км узунлуьа малик олан вя нефт йатаьыны нефт емалы заводу иля бирляшдирян илк нефт бору кямяри тикилмишдир. 1889 – cу иля гядяр ися Бакынын нефт емалы заводларыны нефт йатаглары иля бирляшдирян бцтцн бору кямярляринин цмуми узунлуьу 230 км-я чатмышдыр. Бу бору кямярляри иля илдя 1милйон тон нефт нягл олунмуш вя бензин истещсал етмяк цчцн илк бюйцк завод иншаа едилмишдир. Бу илляр ярзиндя Бакы вя Батум арасында Загафгазийа дямир йолунун тикинтиси баша чатмышдыр. Бу дямир йолу нефтин дашынмасы вя нефт мящсулларынын Авропайа ихраc олунмасында ящямиййятли рол ойнамышдыр. Щямчинин 833 км узунлуьуна вя 16 насос стансийасына малик олан Бакы – Батум бору кямяринин тикинтисиня 1897 – cи илдя б ашланмыш вя 1907 – cи илдя тамамланмышдыр. Бу дюврдя Русийа имперасийасында истещсал олунан нефтин 95% - и Азярбайcанын нефт йатагларындан щасил олунудур. 1899 – 1901 – cи Кечмиш нефт мядянляринин иллярдя Бакы илдя 11,5 милйон тон нефт истещсал едирди ки, бу да цмуми эюрцнцшц дцнйанын нефт щасилатынын 50% - ни тяшкил етмишдир. 1918 – 1928 – cи иллярдя Авропа вя Асийада нефт сянайеси цзря мцтяхяссисляр щазырлайан илк али тящсил мцяссисяси Бакы Политехник Институту йарадылмыш вя илк суалты гуйу Бибищейбят бухтасында газылмыш вя щямин гуйудан нефт щасил олунмаьа башланмышдыр. 1941-1946 – cы иллярдя ССРИ – дя о дювр цчцн ян дярин нефт гуйусунун (3200-3400 м) газылмасына Щювсан кяндиндя башланмыш, нефт щасилатынын ян йцксяк эюстяриcиси гейдя алынмышдыр ки, бу да илдя 23,5 милйон тон тяшкил етмишдир. ЫЫ Дцнйа Мцщарибяси ярзиндя ССРИ – дя чыхарылан нефтин 75% -и 3
Азярбайcанын пайына дцшцрдц вя cябщянин йанаcагла тямин олунмасында, фашизм цзяриндя там гялябянин газанылмасында бу бюйцк ящямиййят кясб етмишдир. Дяниз нефт йатагларынын ишлянмяси цчцн илк тахта платформа да бу иллярдя инша едилмишдир. 1949 – 1968 – cц илляр. 7 нойабр 1949 – cу илдя Нефт Дашларында илк гуйуда 1100 м дяринликдян нефт фонтан вурмуш вя щямин гуйудан эцндялик щасилатын щяcми 100 тон олмушдур. Нефт дашлары ятрафында сцни ада йаратмаг гярара алынмыш вя метал естакадалар цзяриндя надир бир дяниз шящярcийи иншаа олунмушдур. 1958 – cи илдя Бакы шящяриндян 110 км мясафядя ачыг дяниздя йерляшян Нефт Дашларында нящянэ тикинти ишляри апарылмышдыр. Бу дюврлярдя «ДянизНефтГазЛайищя» Институту цзян газма гурьусунун лайищясини щазырламыш, Чилов адасындан сащиля 18 км узунлуьунда суалты газ кямяри чякилмиш, Бакы нефт емалы заводу тикилмиш вя Кцрсянэи нефт – газ йатаьы кяшф едилмишдир. 1977-1990 –cы иллярдя дянизин дярин сулу щиссяси цчцн нязярдя тутулмуш илк стасионар дяниз платформасы суйун 84 метр дяринлийиндя гурашдырылмыш вя 1985-cи илдя Дярин Юзцлляр Заводу инша олунмушдур. 1994–2008–cи илляр. 20. 09. 1994–cи ил тарихдя Азярбайcан Республикасынын Президенти Щ.Я. Ялийев «Ясрин мцгавиляси» кими мялум олан Азяри – Чыраг – Эцняшли йатагларынын ишлянмяси цчцн Азярбайcанын илк щасилатынын пай бюлэцсц сазишинин имзаланмасы мярасиминя сядрлик етмишдир. 1996-cы илдя Сянэячал терминалынын тикинтисиня башланмыш, 1997 –cи илдя бу терминал «Чыраг–1» платформасындан илк нефти гябул етмишдир. 1999 – cу илдя Бакы – Тбилиси – Cейщан ихраc бору кямяринин лайищяси щазырланмышдыр, 2003 – cц илдя 1768 км узунлугда олан бу ихраc бору кямяринин тикинтисиня башланмышдыр. 25.05.2005 – cи ил тарихдя Бакы – Тбилиси – Cейщан ихраc бору кямяринин тянтяняли ачылыш мярасими олмушдур. 2005–2006 cи иллярдя Азяри платформасы гурашдырылмышдыр вя щямчинин Cянуби Гафгаз Бору кямяри истисмар олунмаьа башланмышдыр. Йухарыда гейд едилян хронолоэийадан вя юлкямизин нефт сянайесинин мцасир инкишаф тарихиндян эюрцндцйц кими рллеспубликамызда, еляcя дя дцнйанын диэяр юлкяляриндя нефт вя Мцасир дюврдя дяниздян нефтин нефт мящсулларынын истещсалы сянайенин ян ваcиб сащяляриндян чыхарылмасы вя нягл олунмасы бири щесаб олунур. Истяр суда, истярся дя гуруда чыхарылан илкин схеми нефтин дашынмасы, емал едилмяси вя тялябатчылара чатдырылмасы цчцн няглиййат васитяляри иля йанашы мцщяндиси гурьулар вя техноложи аваданлыглар мцщцм рол ойнайыр. Гейд едилян бу мясяляляря щяср олунмуш «Дяниз щидротехники гурьулары, нефтин, газын, сахланылмасы вя нягли » дярслийи нефтйыьан (сахлайан) йерцстц вя йералты терминаллар, бору кямярляри вя онларын щесабланмасы, нефт сянайесиндя насос вя насос стансийалары, компрессорлар, маэистрал бору кямярляринин тикинтиси вя истисмары дюврцндя ятраф мцщитин мцщафизяси вя диэяр мясяляляр юз яксини тапмышдыр. Xəzər dənizinin sərt iqlim şərailində zəngin neft və qaz yataqlarının mənimsənilməsi müasir texnoloji avadanlıqların, xidmət heyətinin, istehsal prosesinin təskilinin su mühitində yerləşdirilməsi ücün yaradılan mühəndis qurğuları komplekləri ilə sıx bağlıdır. Bu qurğular acıq konstruksiyalıdır və neft-qaz mədənlərinin hidrotexniki qurğuları adlanır. Neft-qaz mədənlərinin hidrotexniki qurğularının növləri və konstruksiyaları çox müxtəlifdir və əsasən akvatoriyanın dərinliyindən, külək dalğası rejimindən, həm də inşaat rayonunda dəniz dibindəki qruntun geoloji şəraitindən çox asılıdur. Dəniz neft-qaz mədən hidrotexniki qurğularına nəqliyyat estakadası, dəniz dibindən neft və qaz çıxarılması ücün estakada meydançaları, ada özülləri, müxtəlif növlü və konstruksiyalı stasionar platformalar (piramidal, prizmatik), qrunt qurğuları aiddir. Xəzər dənizindəki ilk nəqliyyat estakadası 1936-cı ildə N.S. Timofeyevin layihəsi əsasında Artyom adasında tikilmişdir. Nəqliyyat estakadasının daha səmərəli qurğularının müxtəlif sahilyanı və Xəzər dənizinin nisbətən çox da dərin olmayan akvatoriyalarındakı tikintisi 1939-cu ildən baslayaraq bu günə qədər davam edir. Son bir neçə onillik ərzində neft-qaz mədən qurğuları adətən zavodun hazırladığı iri bloklardan yerinə yetirilirdi, bu blokların dəniz dibində bərkidilməsi üçün xüsusi konstruksiyalı qazma axıdıcı və kombinəli dirəklərdən istifadə edilir. Bu dirəklərin yeraltı 4
hissəsinin uzunluğu 30-40 m-ə çatır. Hal - haztrda dərin stasionar platformaların əsasında tədbiq edilən elastik şaquli və maili dirəklərin dərinliyi 100-200 m-ə çatır. Belə dirəklər dərinlik boyunca yerləşməsınə görə sabit en kəsikli və pilləli dəyişkən en kəsikli ola bilər. İstismar şəraitində neft-qaz mədən qurğuları və onların bünövrəsi müxləlif gərginliyə və təsirlərə məruz qalır. Bu gərginliklər həm statiki, həm də dinamiki (seysmik) olur. Qurğunun yeraltı və yerüstü hissələrinə təsir edən qüvvələr müxtəlif faklorlardan (qurğunun həcmi çəkisi, dalğa və külək təsiri, yeraltı axın, texnoloji avadanlıq və qazma buruğu, titrəmə və seysmik təsir) asılıdır. Neft-qaz mədən qurğularının möhkəmliyi, davamlılığı və uzun ömürlülüyü, onların dəniz dibində етибарлы bərkidilməsindən çox asılıdır. Bununla əlaqədar real hidrometeoroloji, seysmik, mühəndis– geoloji, batometrik və s. şəraiti nəzərə almaqla, qaz mədən qurğularının dиrяklərinin statiki və dinamiki yüklərə hesablanmasında effektiv mühəndis metodların işlənib hazırlanması aktual məsələlərdən biridir. Neft-qaz mədən qurğularının tikinisi və istismarının çoxillik təcrübəsi ü füqi və şaquli yüklərə görə dayaqların mühəndisi hesablanması melodlarının yaranmasına şərait yaradır. Mövcüd olan dərin salınan dayaqların hesablama melodu saquli dayaqlara təsir edən üfüqi və şaquli yüklərə görə aparılır. Dərin salınan elastik və sərt mailli dayaqların statiki və dinamiki hesablama melodu şaquli və üfüqi yüklərin birgə təsirinə və həmcinin müxtəlif istiqamətli üfüqi yüklərin təsiri nəzərə alınmaqla hələ də lazımi qədər öyrənilməmişdir. Qeyd etmək lazımdır ki, hal-hazırda dərinsulu plalformaların bünövrəsində şaquli dayaqlarla yanaşı dərində qoyulmuş maili dirəklərdən də istifadə edilir. Belə dayaqlar dənizin 40-50 metrindən 150-300 metrinə qədər dərinliyində stasionar plalformaların bünövrəsində tətbiq edilir. Yuxarıda qeyd edilənlərlə əlaqədar çevik və sərt sərtlikli elastik şaquli dayağın müxtəlif istiqamətli üfüqi və şaquli yüklərin təsirinə stalikı hesablanması xüsusən aktualdır və mühüm xalq təsərrüfatı əhəmiyyəti kəsb edir. Bu neftin və qazın çıxarılmasında, nəqlində, saxlanılmasında, xarici kompaniyalarla bağlanmış müqavilə ilə əlaqədar xüsusən əhəmiyyətlidir. Dərin salınan şaquli və maili dayaqlar nəinki neft-qaz mədən qurğularının tikintisində, həm də müasir inşaat texnikasının, xüsusən körpü tikintisində, liman və çay hidrotexniki qurğularının bünövrələrində, sürüsən sahələrin bərkidilməsində, sənaye və mülki tikintlərində, dəniz hava elektrik xətlərinin tikintisində geniş istifadə edilir. Dərinə salınmış elastiki maili dayaqların hal-hazırda şaquli və üfüqi yüklərin birgə və ayrıca təsirlərinə hesablanması tələb olunur. Bütün baxılan məsələlərin həlli xətti deformasiya mühiti modelinə əsaslanır. Yəni qruntun dəyişkən sərtlik əmsallı xüsusiyyəti nəzərə akınmaqla diferensial tənliklərin həllində mühəndisi metodlar t ə k l i f olunur. Dərin salınan elastik maili dayaqlarm müxtəlif yüklənmə sxemi əsasında statiki hesablama metodu nəzəriyyəsinin tədqiqatları bütövlükdə neft-qaz mədən hidrotexniki qurğularının layihələndirilməsinə aid rast gəlinən məsələlər hesab olunur. İlk dəfə olaraq prof. K.M. Məmmodov tərəfindən müxtəlif istiqamətli saquli və üfüqi təsirə məruz qalan elastik mailli dayaqların hesablama metodikası verilmişdir. Təklif edilən metodika müxtəlif qanunauyğunluqları və dərinlikdəki qrunt mühitinin sərtlik əmsalının dəyişməsini, dayağın yerüstü hissəsinin əyilməsini nəzərə almaqla, "maili dayaq - qrunt" sisteminin gərginlikli deformasiya vəziyyətini tədqiq etməyə imkan verir. Нефтйыьылан вя нефт сахлайан терминалларын нювляри эюстярилмякля, онларын ясасян метал вя диэяр материаллардан дцзялдилмиш чянляринин конструксийалары ятрафлы шярщ едилмиш, щидравлики вя статики щесабламалары верилмишдир. Бу щесаблама гайдалары ахын бойу чяндян яввялки вя сонракы елементлярин щесабланмасы цчцн ялверишли имканлар йарадыр. Бору кямярляринин лайищяляндирилмяси мясяляляри эюстярилмякля бярабяр, онларын релйефиндян асылы олмайараг раст эялинян яразилярдян кечирилмяси цчцн щансы шяртлярин юдянилмяси вя щансы мцщяндиси тядбирлярин эюрцлмяси иншаат нормалары вя гайдалары ясасында мцяййян едилмишдир. Бору кямярлярини исти вя сойуг вахтларда баш веря биляcяк тящлцкяли деформасийалардан горумаг цчцн мцщяндис тяcрцбясиндя тятбиг олунан компенсаторларын щесабланмасы верилмишдир. Йерцстц, йералты вя фяза бору кямярляринин мющкямлийя вя дайаныглыьа щесабланмасы эениш шярщ олунмушдур. 5
Нефт сянайесиндя тятбиг олунан насослардан ясасян мяркяздянгачма насосларынын типляри, техники эюстяриcиляри, конструксийалары вя тятбиг сащяляри верилмишдир. Нефти нягл едян насос стансийаларынын щесаби басгысынын тяйин олунмасы вя бу басгыйа ясасян насосун ишчи чархынын йонулма дяряcясинин мцяййян едилмяси насосун лазым олан сярфдя вя басгыда ишлямяси цчцн дярсликдя щямин мясяляляр юз щяллини тапмышдыр. Газ сянайесиндя эениш тятбиг олунан компрессор гурьуларынын типляри, техники эюстяриcиляри, конструксийалары эюстярилмякля онлары тятбиг олунма шяраити мцяййян едилмишдир. Газын сыхылма вя нягл олунма просесляри цчцн компрессорларын щесаби эюстяриcиляринин дярсликдя тяйин олунма методикалары айдын шякилдя верилмишдир. Маэистрал бору кямярляринин тикинтиси вя истисмары дюврцндя мцщафизя олунмасы, еляcя дя атмосфер тясирляриндян горунмасы цчцн боруларын хариcи сятщиня мцхтялиф изолйасийа тябягяляринин чякилмяси, бойа вя лакларын вурулмасы, катод мцщафизя методунун тятбиги дярсликдя эениш ишыгландырылмышдыр. Бору кямярляринин катод мцщафизя щесабламалары нязяри цсулларла ясасландырылмыш шякилдя верилмишдир. Щесаб едирик ки, «Дяниз щидротехники гурьулары, нефтин, газын, сахланылмасы вя нягли » дярслийи Т 37.00.00 – «Нефт – газ сянайесиндя мцщяндис гурьулары тикинтиси» истигамятиндя T 37.01.00 – «Дяниз нефт-газ щидротехники гурьулары тикинтиси» ихтисасы цзря тящсил алан тялябялярин билик сявиййясинин йцксялдилмясиня бюйцк кюмяклик едяcяк вя Азярбайcан Республикасынын Нефт стратеэийасынын мцяййян сащяляриндя елми – техники тяряггинин инкишаф етдирилмясиня юз тющвялярини веряcякдир.
6
FƏSĠL I. DƏNĠZ NEFT-QAZ MƏDƏN HIDROTEXNIKI QURĞULARI, ONLARIN DAYAQLARININ DEFORMASĠYAYA HESABLANMASINDA STATĠKĠ VƏ DĠNAMĠKĠ TƏSĠRLƏRIN NƏZƏRƏ ALINMASI 1.1.ÜMUMI MƏLUMATLAR
Xəzər akvatoriyasındakı sahilyanı və dərinsulu neft-qaz yataqlannın mənimsənilməsi son 70 ildə müxtəlif növ konstruksiyalı dəniz neft-qaz mədən hidrotexniki qurğuların yaradılması ilə sıx əlaqədardır. Bu qurğular su mühitindəki inşaat meydançalarının yaradılmasında, texniki avadanlığın yerləşdirilməsində və istehsal proseslərinin təşkilində çox lazımdır. Dəniz neft-qaz mədən hidrotexniki qurğuların stasionar dəniz nəqliyyat estakadaları şəklində olurlar, onların kənarında dəniz dibindən neft və qaz cıxarmaq üçün estakadayanı meydança yaradılır. Bundan başqa dəniz şelfinin enerji ehtiyatlarınm mənimsənılməsi üçün üzən qurğulardan geniş istifadə еdilir. Dəniz nеft-qaz mədən qurğularının bünövrələrində tətbiq olunan sərt və çevik dayaqların layihələndirilməsini bu qurğuların tipləri, konstruksiyaları haqqında müfəssəl məlumatlara malik olmağı tələb еdir. Bu məlumallar ilk növbədə dəniz neft-qaz ınədən qurğuları dayaqlarına təsiri müvəqqəti külək-dalğa yüklərinin hesablanmasında və baxılan konlakt məsələlərin sərhəd səthinin müəyyən edilməsində xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Xяzяrиn мцхтялиф akvatorиyaларынda йерляшяn zяngиn neft vя qaz yataqlarыnыn kяшf олунмаsы vя mяnиmsяnиlmяsиndя яsas иstehsal vя кюмякчи obyektляrиnиn йерляшdиrиlmяsи цчцн хцсуси hиdrotexnиkи qurьular yaradыlыr kи, bu da dяnиz neft-qaz mяdяn qurьularы (DNQMQ) adlanыr. Bu qurьular stasиonar vя цзян olmaqla иkи qrupa бюлцнцрляр. Stasиonar DNQMQ - ы son bиr нечя onиllиkляр яrzиndя Xяzяrиn мцхтялиф akvatorиyalarыnda suyun dяrиnlиyи 1 0 - 1 5 m-дяn 30-40 m-я qяdяr olan hallarda tяtbиq edлиrdи. Hal- azыrda хцсуси tиplи stasиonar platformalar dяnиzdя suyun dяrиnlиyи 100150 вя daha чох metr olduqda belя мцвяffяqиyyяtlя tяtbиq edиlиr. Беля platformalarыn юзцл dayaqlaрынын dяnиz дибиndя qrunta салынма dяrиnlиyи 100-200 vя daha чох metr olur kи, bu da hяmиn dayaqlara tяsиr edяn hesabи йцкlяrdяn vя qruntu fиzиkи mexanиkи parametrlяrиndяn asыlы olaraq мцяййян edиlиr. Stasиonar platformalarыn konstruksиyalarы дянизин kцlяk-dalьa rejиmиndяn, akvatorиyaнын dяrиnlиyиndяn, qazыlacaq quyularыn sayыndan vя dяrиnlиyиrиdяn, еляcя dя dиgяr amиlлярdяn asыlы olaraq qяbul olunurlar. 3000 m dяrиnlиyиndя quyularыn qazыlmasы цчцн "MOS" tиplи иrи bloklu dяnиz яsaсын konstruksиyasы шяkиl 1.1-dя verиlmишdиr. Шяkиl 1.2- dя иsя 5000 m dяrиnlиyиndя qurьuларын qazыlmasы цчцн "Qиpromos" tиplи stasиonar dяnиz яsasынын konstruksиyasы яks etdиrиlmишdиr. Мцхтялиф дяринликли akvatorиyalarda yaradыlan шelf hиdrotexnиkи qurьuларын dяnиz дибиndя bяrkиdиlmяsиndя газма-тюкмя, anker tиplи, boru tиplи vя dиgяr дярин салынан сярт вя чевик дайаглардан истифадя олунур. Дяниз нефт-газ мядян гурьуларынын дярин салынан дайагларынын грунт мцщиtиnя, salынынa dяrиnlиyиnя, tяsиr edяn йцкlяrя vя sяrtlиk пилляляринин сайына эюря яsas sxemляри vя hesablaнмa методикалары K.M. Мяmmяdov tяrяfиndяn genиш tяdqиq edиlmишdиr. Akvatorиyadа suyun dяrиnlиyи H=30-35 m olan hal цчцн dяrиn салынан dayaqlar sabиt vя dяyишяn яyиlmя sяrtlиklи olur. Dayaьын yeraltы hиssяsиndя яyиlmя sяrtlиklяrи pиllяlи dяyишяn шяkиldя olur. Sяrtlиk pиllяляrиn sayы ankerиn tиpиndяn asыlы olaraq иkи, цч, дюрд vя daha чох ola bиlяr. Dяnиz дибиnиn эeolojи шяraиtиndяn asыlы olaraq dяrиn салынан dayaqlar bиr, иkи, цч vя daha чох tяbяqяlи qrunt tяbяqяsиnи kяsя bиlяr. Bu qruntlar яsas етибариlя gиl, qumлu gиl, gиllи qum qrunt qatынdan ибарят olur. Gиl qruntlarы dяnиz диби sяthи sяvиyyяsиndяn baшlayaraq plastиkи, yanbяnd vя sяrt konsиsvensиyalara malиk olurlar. Gиl qruntларынын daxиlи сцртцнмя bucaьы =922°, иlишkяnlиk яmsalы C=0,10-1,75 kq/см2 иntervalынda dяyишиr.
7
Шякил 1.1. 3000 m -ə qяdяr дяриндя quyu газma цчцн "MOS" tиplи дяниз бцнювря.
Шяkиl 1.2. 5000 m-ə qяdяr dяrиndя quyu газмаq цчцн "Qиproms " tиplи dяnиz бцнювря. Gиllиcя qruntlar цчцн (=14–19°, C=0,25-0,80 kq/сm3 щцдudlarыnda dяyишиr. Gиl qruntlaрынын hяcmи чякиляри tяxmиnяn 1,67-2,05 t/m3, gиllиcя qruntlaрынын щяcм чякиляри иsя 1,92-2,02 t/m3 olur. Bu qruntларын хцсуси чякиляри 2,71–2,15 t/m3 araсынda dяyишиr. Dяnиz дибиnи tяшkиl edяn qruntларын konsиsvensиya яmsalы J2=0,01-0,82 araсынda dяyишя bиляр. Dяnиz дибиnи tяшkиl edяn qruntlar orta vя az sыxыlma davamиyyяtиnя malиk qruntlardыr. Orta sыxыlma davamиyyяtи olan qruntlar цчцн kompressиya яmsalы a=0,0017 0,028 см 2 /kq, az sыxыlan qruntlar цчцн иsя a=0,004 0,013 см2/kq tяшkиl edиr. 1.2. DЯNИZ NЯQЛИYYAT ESTAKADALAРЫНЫН KONSTRUKSИYALARЫ
Estakadayanы мейданчаларын tиkиntиsи цчцн nяqlиyyat estakadaсынын yerи vя yolu hиdrometrolojи rejиmиn, qruntun geolojи vя dяnиz дибиnиn geomorfolojи хцсусиyyяtляри иля deyиl, ancaq dибdяkи neft-qaz daшыyan horиzontallarla сечиlиr. Bununla яlaqяdar olaraq estakadalar ачыг dяnиzdя, мцхтялиф шяraиtлярdя quraшdыrыlыr. Estakada tиplи qurьular neft vя газын чыхarыlmasы иля baьlы olaraq яsas texnolojи prosesляриn aparыlmaсыны tяmиn etmяlиdиr. Dяnиz estakadalarы кюрпц tиplи мцщяndиs qurьularыdыr vя estakadayanы мейданчаlarla dяnиz neft-qaz mяdяnlяrи araсынda vя dиgяr obyektляри araсынda nяqlиyyat яlaqяsиnя xиdmяt edиr. Estakada boyunca мцхтялиф иstиqamяtlи texnolojи boru kяmяrlяrи, elektrиk xяtляри, telefon яlaqяsи йерляшdиrиlиr. Nяqlиyyat estakadaсыныn gedиш hиssяsиnиn kяnarларынda мцхтялиф sayda quyuларын 8
qazыlmasы цчцн baшqa иstehsal, mяdяnи mяишяt vя dяnиz neft-qaz mяdяnlяrиnиn baшqa obyektляринин йерляшdиrиlmяsи цчцн хцсуси мейданчаlar montaj edиlиr. Estakadaнын цмуми konstruktиv sxemи bиr-bиrиndяn tempe-ratur tиkишляри иля ayrыlыr (шяkиl 1.3). Uzunluьu 112 m - я йахын мцсtяqиl sahяляр шяklиndя hяll edиlиr vя onlar чохашырымлы tиr sиstemиnи yaradыr. Nяqlиyyat estakadaсынын яsas konstruktиv elementляри чохaшыrыmlы tиkиlиляр vя dayaqlardыr. Чох aшыrыmlы tиkиlиляр metal konstruksиyalы, aьac vя ya dяmиr - beton döшяmяdяn ибарятdиr. Fermanыn uzunluьu tиkиntи estakadaсынын aqreqatынын addыmыndan asыlыdыr vя hal - щazыrda 20 m - я bяrabяr эютцрцлцр.
Шяkиl 1.3. Dяnиz estakadaсынын sxemи. Кюрпц tиplи dяnиz neft-qaz mяdяn hиdrotexnиkи qurьular estakada vя estakadayanы мейданчаlardan ибарятdиr. Qeyd etmяk lazыmdыr kи, bu konstruksиyaларын hяr bиrи yaрым qruplara ayrыlыr vя konсtruktиv hesablamalara эюря fяrqляnиrляр. Estakada tиplи dяnиz neft - qaz mяdяn hиdrotexnиkи qurьularыn konstruksиyalarыnы aшaьыdakы yarыmqruplara ayыrmaq olar: – hesablama sxemиня эюря-kяsиklи tиrляр, konsollu tиrlяr, asыlы konsollu; – montaj texnolojиyaсынa эюря-иrи bloklu, кичик konstruksиyalы. Estakadalar coьrafи шяraиtdяn, yяnи sahиldяn uzaqda йерляшmяsиndяn asыlы olaraq, dяnиz neft - qaz mяdяn obyektlяrиnи sahиllя яlaqяləndиrяn sahиlyanы hиdrotexnиkи qurьulardan ибарятdиr. 1.3. NEFT - QAZ MЯDЯN TИKИNTИSИNDЯ STASИONAR PLATFORMAЛАРЫН TИPLЯRИ
Dяnиz stasиonar platformalarы яsasяn kяшfиyyat vя истисмар quyularıнын qazыlmasыnda, дянизdя neft - qaz yataqларынын щазырланмаsыnda tяdbиq edиlиr. Bu vaxt neft vя qaz quyuларынын чякилmяsи vя avadanlыьыn yerlяшdиrиlmяsи цчцн иrи bloklu dиrяk konstruksиyasы шяklиndя хцсуси мейданчаlar tиkиlиr. Dиrяk konstruksиyalarы яsasяn sahиlyanы dayaz dяnиz neft-qaz yataqlaрынын kяшfиyyatы vя hazыrlaнмaсынda genиш tяdbиq edиlиr. Onlarыn tиkиntиsи hиdrometeorolojи шяraиtdяn tam asыlыdыr. Яsas neft yataqlarы sahиldяn, tяchиzat bazasыndan, мцнтязям эцcлц кцляк vя dalьa akvatorиyaсынdan xeylи uzaqda йерляшиr, buna эюря dя ачыг dяnиzdя ada tиplи dиrяk konstruksиyalы qurьularыn tяtbиqи мцмкцн deyиldиr. Dяnиz neft - qaz mяdяn tиkиntиsиnиn бюйцк dяrиnlиklяrdяkи tempиnиn formalaшdыrыlnыasынын ваcибlиyи daha мцasиr fяrdи яsaslы konstruksиyalaрыn tяtbиq edиlmяsиnи tяlяb edиrdи. Бюйцк Vяtяn мцщarибяsиndяn sonra Xяzяrиn ачыг hиssяsиndя neft-qaz yataqlarыnыn mяnиmsяnиlmяsи цчцн бцтцн lazыmи шяraиt yaradыlmышdыr. Hal-hazыrda шиrflи LAM, MOS, MOСЫН, "Qиpromorneft", "Qиpromos", S.A.Orucov sиstemи, sahиl bazaларынda vя zavod шяraиtиndя hazыrlaнымыш dяrиnsulu DSP tяtbиq edиляn иrи bloklu platforma konstruksиyalaрынын daha da tяkmиllяшdиrиlmяsи tяklиf edиlиr. Konstruksиyasыna эюря bu platformalar ayrыlыqda иrи bloklardan ибарятdиr, onlarыn hяr bиrи yuxarыda ferma иlя baьlaнмыш vя щцндцрлцйя эюря хачвари dиoqanalla bиrlяшdиrиlmиш дюрдdяn altыya qяdяr sиlиndrиk dayaqlardan ибарятdиr. 9
Dяrиn sulu иrи bloklu stasиonar яsaslы S.A.Orucovun konstruksиyasы. S.A. Orucovun konstruksиyaсынын яsaslarы dяnиz sahиlиndя hazыrlanыr vя dяnиzиn 60 m qяdяr dяrиnlиyиndя quraшdыrыlыr. Bu platformalardan dяrиnlиyи 4000 m olan neftqaz yataqlarыnda, гуйуларын qazыlmaсынda иs tиfadя edиlиr (шяkиl 1.4). Belя konstruksиyaнын qabarиtи газма avadanlыьны, газма бригадаsыnыn иstиrahяtи цчцн nяzяrdя tutulan бинанын vя дюрд quyunun qazыlmasынын йерляшdиrиlмяsиnя иmkan verиr. Konstruksиya яsas шaqulи йцкя, hяm dя кцляyиn, dal-ьanыn vя axыnыn tяsиrиndяn yaranan цфцги йцкя hesablaнымышdыr. Bu яsas pиramиda formalы дюрд dayaq blokundan vя hяr blok иsя beш ayaqdan (dиrяkdяn) ибарятdиr. Onlardan дюрдц кцнcdя maиlи, beшиncи иsя цфцги vяzиyyяtdя blokun mяrkяzиndя йерляшdиrиlmишdиr. Planda blokun кцнc dayaqlarы araсынdakы мясафя buruqaltы яsaсын sяvиyyяsиndя 8 m tяшkиl edиr kи, bununla da blok vя buruьun айагларыны bиrlяшdиrmяk цчцн мцмкцн olur. Ayaq maиllиyиnиn bяrabяrlиyиnя rяьыняn demяk olar kи, dayaq bloku иlя buruq vahиd konstruksиyalы kиmи тясяввцр edиlиr. Dayaq blokunun яsas elementляринин texnиkи хцсусиyyяtlяrи aшaьыdakыlardыr: щцндцрлцйц 61,1 m; planda юлчцсц; йухарыda 9,3 9,3 m; dяnиzиn дибиndя 18,7 18,7 m; blokun кцтляси 170 ton; montaj vahиdиnиn яn кичик кцтляsи 42 ton; sakиt dяnиz sяvиyyяsи иля blokun qaш sяvиyyяsи araсынdakы yuxarы fяrq 14,2 m, яsaсын sahяsи Шякил 1.4. 1760 m2. 28 Aprel adыna yataqda иrи bloklu stasиonar яsaslы konstruksиya. Dяnиzиn 80 м dяrиnlиyиndя yerlяшяn neft - qaz yataqlaрынын mяnиmsяnиlmяsи mяqsяdиlя яvvяlяr hazыыиaнымыш DSP blok konstruksиyasыnыn кюкцнdяn dяyишdиrиlmяsи vя ya yenиlяшdиrиl-mяsи яsas mяsяlялярdяn bиrи иdи. Bu sahяdя яsas иши 100 - 250 t йцкц qaldыrmaq цчцн kran-montaj sиstemиnиn кюмяйи иля апарылыr vя blokun яsaсынын щазырланмаsы цчцн baza иsя, мювcуд olan zavodларын montaj мейданчаlarыdыr. Беля platformalar dяrиndиyи 6000 m olan bиr kяшfыyyat quyusunun qazыlmasы цчцн лайищялянdиrиlmишdиr. Газма yerиndя dяnиzиn dяrиnlиyи 84 - 85 m - dиr. Bu platforмada bяzи konstruktиv dяyишиklиkляр aparыldыqdan sonra daha 3 quyunu газмасынa иmkan verdи. Yяnи bиrиncи quyunu qazdыqdan sonra avadanlыqlar vя buruqyanы qurьular baшqa нюгtяyя кючцрцляряк газма иши aparыlmышdыr. Bu proses ardыcыl olaraq baшqa quyular цчцн dя tяkrarlanыr. Иlk varиantda (дюрд quyunun qazыlmasы), hяr quyu qazыldыqdan сон-ra avadanlыьын planы dяyишdиrиlmяlи иdи, tяklиf edиляn мясяляdя иsя texnolojи avadanlыьын йерляшdиrиlnыяsи ancaq bиr dяfя dяyишиr. Dayaq bloklarынын bиr cяrgяsиndяkи цч quyunu qazdыqdan sonra bиrиncи quyu истисмарa verиlиr vя бригада o bиrи cяrgяdяkи quyunu газмаьa baшlayыr. DSP – 3 dяnиz stasиonar platformasы. Verиляn platforma dяnиzиn 110-120 m dяrиnlиyи цчцн layиhяlяndиrиlиr vя 24 quyunun qazыlmasыna hesablaнымышdыr. DSP - 3 platformasы (шяkиl 1.5) vя onun dayaq bloklarы DSP – 1 - dяn prиnsиpcя фяргляnиrlяr. Onlar dяrиn юзцлlяr zavodunda hazыrlamr vя bяrя иlя газма нюгtяsиnя чатдырылыр. Hяmиn platformada газма гурьулары йерляшdиrиlиr vя щямчинин истисмар avadan-lыqlarы kompleksи normal mяdяnи - mяишяt шяraиtиnи nяzяrя alan 70 nяfяrlиk yaшayыш kompleksиnиn yerlяшdиrиlmяsи nяzяrdя tutulur.
10
Шяkиl 1.5. DSP – 8 dяnиz stasиonar platformasы. DSP – 8 - иn layиhяlяndиrиlmяsи vя tиkиntиsи elmиn vя texnиkaнын инкишафынda, dяrиn sulu dяnиz stasиonar platformalarыn tиkиntиsиndя yenи atыlan addыmdыr. Monoblokun кцтляси qazыlmasы цчцн hesablan-mышdыr sяthdя 45 x 64 m, 75 x 80 m, щцндцрлцйц 154 m - я bяrabяrdиr. Unиkal dayaq blokunun daшынmasы vя suya salынмasы Almanиya Federatиv Respublиkasыnda хцсуси quraшdыrыlmыш vя 1200 ton, юлчцляри иsя yuxarы (шяkил 1.6). DSP – 8 platformasы eynи vaxtda ишlяyяn иrи dяzgahla neft vя qaz quyularыnыn йцк qaldыrma эцcц 15000 ton olan borjanыn кюмяйи иlя yerиnя yetиrиlиr. DSP -20 dяnиz stasиonar platformasы. DSP–8 platformaсыныn "Шelflayиhя-tиkиntи" obyektляриndяkи montajынын мцвяffяqиyyяtlяrи, onun дашынmasы vя suya salынмasы, 200 - 250 m artыq dяrиnlиkdя quraшdыrыlmasы nяzяrdя tutulan daha иrи юлчцлц monoblokларын ишлянмяsиnя vя щазырланмаsыna иmkan yaradыr. DSP-20 monoblokunun кцтляси-14,5 mиn ton, dayaq blokunun щцндцрлцйц - 290 m, газма dяrиnlиyи - 6500 m, 60 quyunun qazыlmasы цчцн nяzяrdя tutulmuшdur. Шякил 1.6. 11
1.4.ÜZƏN QAZMA NEFT - QAZ MƏDƏN HIDROTEXNIKI QURĞULARININ KONSTRUKSIYALARI
Dəniz və okeanların şelf zonalarında nefl-qaz yataqlarının mənimsənilməsi sayəsində son 30 ildə texnika xeyli in-kişaf etmişdir. Bunlardan əsasən özü qaldıran üzən qurğuları, qazma gəmilərini və yarım batırılmış qazma platformalarını göstərmək olar. Özüqaldıran üzən qazma qurğulannın əsas aparıcı hissəsi, stasionar hidrotexniki qurğular olduğu kimi, səthi və əhatəli konstruksiyaların dayaqlarıdır. Özüqaldıran üzən qazma qurğuları (ÖÜQQ). Özüqal-dıran üzən qazma qurğuları əsasən suyunun dərinliyi 30-120 m olan akvaloriyalarda yataqların kəşfiyyat qazıntılarında tətbiq edilir. Konstrukiyasınaa görə o, gövdənin küncündə yerləşdirilmiş üzən pontondan - qurğu gövdəsindən və hərəkət edən dayaq-tirlərdən ibarətdir. Hal-hazırda onun bir neçə konstruksiyaları mövcuddur. Onlar gövdənin konstruksiyasına dayaq-tirlərin tayına və qaldırıcı qurğulara görə fərqlənirlər. Dayaq-tirlərin konstruksiyasına dənizin dərinliyi, aerodinamik təzyiq qüvvəsi (dalğa, külək, axın), tirlərin qrunta bərkidılməsi, qruntdan çıxarılması, dənizın dib relyefı, gövdə üzərində tikilən tikintinin ümumi kütləsi təsir edir. Silindrik dayaqlı özünüqaldıran üzən qazma qurğuları 20-40 m dərinlikdə tətbiq edilir, 45-75 m dərinlikdə isə silindrik və ferma tipli dayaqlardan istifadə edilir. Gövdədə texnoloji və energetik avadanlıqlar, yanacaq materialları, alətlər, borular, xidmət yaşayış binaları, anbarlar, vertolyotun enməsi üçün meydançalar yerləşdirilir. Ən məsuliyyətli əməliyyat ÖÜQQ -nın zavoddan qazma nöqtəsinə daşınmasıdır. Dünya təcrübəsində onun daşınması üçün xüsusi nəqliyyat gəmilərindən istİfadə edirlər. ÖÜQQ-nın daşınmasının iki növü mövcuddur: – uzaq məsafələrə yedəklə aparma; – kəşfiyyat quruluşu arasında bir nöqtədən o biri nöqtəyə ötürmək (adələn qısa ötürmə dedikdə 12 saat ərzində keçid nəzərdə tutulur). ÖÜQQ -nın quraşdınlması üçün yararlı hesab edilən qazma sahəsində (nöqtəsi) aparılan müşahidələrin müsbət nəticələrdən sonra lövbər üzgəci quraşdırılır. Bu nöqtəyə qurğu gətirilir, dasınma layihəsinə, təlimat qaydalarına əməl edərək dayaq tirlərinin salınmasına başlayırlar və bu vaxtı OÜQQ üzən vəziyyətdə olur. Qurğu gövdəsinin bütün qaldırıcıları eyni vaxtda qaldırılır. Gövdəni qaldıran zaman tirlərin qrunta basdırılmasi bir neçə etapda aparırlar, əgər axırıncı etapda qaldırıcılardakı təzyiq dəyişmirsə, onda dayağın basdırılması başa çatmış hesab edilir. Sonra gövdə dəniz səviyyəsindən verilmiş hesablama hündürlüyünə qaldırılır və ÖÜQQ-nın işçi vəziyyətində quraşdırılır. Quyu qazılması qurtardıqdan sonra ÖÜQQ təlimata uyğun götürülür. Qurğunu quyudan çıxartmazdan əvvəl, onun yem qazma nöqtəsinə daşınması hazırlığı götürülür. Hidoqaldırıcının köməyi ilə gövdə qaldırılır, tirin mexaniki saxlayıcılan cıxarılır, gövdə suya salınır. Gövdəni suya saldıqdan sonra, dayaqların qruntdan çıxarılmasına başlanır. Sonra QÜQQ-nı nəqliyyat vəziyyətinə qaldıraraq onu mexaniki saxlayıcılarla bərkıdirlər. Qzüqaldıran "Xəzər" üzən qazma qurgusu. "'Xəzər" üzən qazma qurğusu dənizin 20 -76 m (şəkil 1.7.) dərinliyində neft-qaz kəşfiyyat və istismar quyularının 6000 m qədər dərinlikdə qazılması üçün nəzərdə tutulur. Yedəklə çəkildikdə onun batma dərinliyi 74,5 m -dir. Qurğunun gövdəsi düzbucaqlı formadadır, dörd dayaq tirləri və hidravliki qaldırıcı mexanizmi vardır. Dayaq tirlərinin uzunluğu 108,5 m-dir. Gövdənin burun hissəsində üçmərtəbəli tikili və vertolyot meydançası yerləşdirilmişdir. Qazma buruğu və qazma kompleksinin avadanlıqları, arxada buruqaltı portalda montaj edilmişdir. Üzən qazma qurğusu quyunun rotorlu və turbinli qazılması üçün aşağıdakı texnoloji avadanlıqlar kompleksinə malikdir: – quyunun rotorlu və turbinli qazılması üçün avadanlıqlar: quyunun qazılması üçün avadanlıqlar; – sement məhlulunun hazırlanması və quyuya tökülməsi üçün avadanlıqlar; – toz şəkilli materialların saxlanması və daşınması üçün avadanlıqlar; qazma məhlulunun hazırlanması, tökülməsı, təmizlənməsi və saxlanması ücun avadanlıqlar; – kapotaj avadanlığı, neft və qaz yataqlarının geofiziki tədqiqi üçün avadanlıqlar. 12
Şəkil 1.7. Üzən qazma qurğusu lövbər, yanalma, xilasetmə və s. qurğularla təchiz edilmişdir. Yarımbatırılmıs üzən gazma qurğuları (YÜQQ). Ölkədə və xaricdəki su hövzələrində özüqaldıran üzən qazma qurğularından istifadə təcrübəsi göstərir ki, onların istifadəsi suyun 120 m - ə qədər dərinliyi ilə məhdudlanır. Böyük dərinlikdə (300 m - ə qədər) iqtısadi va texniki göstəricilərinə görə yarımbatırılmış üzən qazma qurğuları dəniz neft-qaz strukturunda kəşfiyyat quyularının qazılmasında özünü doğrultmusdur. Yarımbatırılmış üzən qazma qurğuları yuxarı gövdədən, sabitləşdirici tirlərdən və aşağı pontonlardan ibarətdir. Yuxarı hissədə tirlər gövdəyə, aşağıda isə pontona birləşdirilmişdir. Gövdənin yuxarı işçi göyərtəsi iki və üç qat üst tikililərdən ibarətir ki, orada texnoloji avadanlıqları, ekipajı, materialları və s. ücün otaqlar yerləşdirilmişdir. İş prosesinin bütün etaplarında bu qurğunun təhlükəsizliyini tam təmin edir. YÜQQ-nı əsasən quyunun 7600 m-ə qədər dərinliyin-də, dünya okeanının (dənizin 244; 1520 və 1830 m dərinliklərində) müxtəlif şelflərində kəşfıyyat quyulannın qazılmasında istifadə edilir. YÜQQ qurğuları ücün əsas kriteriyalar qazma quyusunun və dənizin dərinliyi, tətbiq olunan rayonun külək dalğa rejimi, və s. aiddir ki, bu da qazma briqadısının iş günü balansını məhdudlaşdırır. Onun yeni nöqtəyə daşınması bu qurğuların istismarında çox mühüm prosesdir. Ona görə də daşınmanın başlanması üçün daşınma layihəsi hazırlanır. Burada üzmə rayonunda yedəyin sürəti təhlükəsizliyi və dəniz şəraiti təyin edilir. Ümumiyyətlə dəniz şəraitinin aşağıdakı məhdudiyyətləri vardır: dənizdə dalgalanma 5 - 6 və külək 7 - 8 baldan çox olmamalıdır. YÜQQ möhkəmliyini yoxlamaq üçün aşağıdakı düsturdan istifadə edilir: K M0 / Mk 1,3 M0 - çevrilmə momenti; Mk - yana əyilmə momenti. Ozüqaldıran üzən qazma qurğusundan fərqli olaraq YÜQQ qazma prosesində üzür və dəniz dibi ilə sərt bağlanmayıbdır. YÜQQ -nun dəniz dibi ilə əlaqəsi dirəklə yerinə yetirilir. Onun yuxarı hərəkət edən sonluğu YÜQQ-ya birləşdirilib, aşağı hissəsi isə teleskopik birləşmənin köməyi ilə sualtındakı dəniz dibində qurasdırılmış avadanlığa bərkidılmişdir. YÜQQ layihələrin asağıdakı qüvvələrin nəzərə almaqla hesablanır: – dalğa, külək və axının təsirindən yaranan yüklərə; – YÜQQ daimi ağırlıq qüvvəsinə; – saxlama qüvvəsinə; – aşağı pontonda lexnoloji ehtiyat və ballastın ağırlıq qüvvələrinə; – qazma və ya çökmə sütununda yaranan qazma buruğunun kran tirinə düşən yüklərə; – lövbərin zəncirinin və dəniz dirəyinin dartılmasından yaranan funksional yük. “Şelf” tipli yarımbatırılmış üzən qazma qıırğusu. Yarım-batırılmış "Şelf" tipli üzən qazma 13
qurğusu (şəkil 1.8.) dəniz dibinin 200 m - də, dərinliyi 6500 m olan neft və qaz quyularının kəşfıyyat qazıntısı üçün nəzərdə tutulur. Baltik dənizində isə H= 90200 m dərinliyində tədbiq edilmişdir. Qurğunun yuxarı gövdəsinin uzunluğu- 6224m, eni49,2 m, hündürlüyü-6,0 m -dir. Aşağı pontonların uzunluğu 92,96 m, eni-l 5,0 m, hündürlüyü - 6,0 m. Bu qurğunun tikinli işlərini yerınə yetirərkən dənizdə dalğalanma 6 bala qədər, küləyin-sürətinin 12 m/s, dəniz qasırğasının 10 baldan çox olmasına, küləyin sürətinin 25 m/s olmasına icazə verilir. "Şelf' qurğusunun dəniz keçidi zamanı dənizdə dalğalanma 6 baldan çox olmamahdır. ЙЦГГ кечиди вя истисмарында тяляб олунан чюкцнтц систернлярин понтонда майе иля долдурулмасы иля йериня йетирилир. Чюкцнтц: бошалмада 4,75 5,13; истисмарда 14,3; дайанма вахты 12,0 олур. Сабитляшдириcи сцтунлар диаметри 9,8 м, щцндцрлцйц 18,5 м, Şəkil 1.8. Üzən qazma qurğusu цфцги чяп (диаметри 2,85м) вя маили (диаметри 1,55м) бирляшдириcиляри олан 8 борудан ибарятдир. Онлар су кечирмяйян бюлмяйя айрылыр вя орада мцхтялиф газма аваданлыьы вя материаллар йерляшдирилмишдир. Ашаьы понтонда ися йанаcаг, балласт вя техники су иля долдурулмуш систернляр йерляшдирилир. Yarımbatırılmış dartılmadayaqlı platformalar. Dəniz qurğuları üçün dənizdə quyu qazılması zamam üzən platformaların konstruksiyasinın seçilməsində dənizin dərinliyi əsas kriteriya sayılır. H300m dərinlıkdə quraşdırılan stasionar platformaların qiyməti böyük dərəcədə artır. Тикинтинин гиймятини ендирмяк мягсядиля йарымбатырылмыш цзян дартылма дайаглы платформалар тятбиг едилир (шякил 1.9). Tikintinin qiymətini endirmək məqsədilə yarımbatırılmış üzən dartılma dayaqlı platformalar tətbiq edilır (şəkil 1.9.). Platforma işçi vəziyyətində dartılma boru-elementlərilə saxlanılır. Onlar dənizin dibinə dirək tipli lövbər qurğularına bərkidilir. Sualtı məcra sistemi dayaq plitəsindən ibarətdir. Burada quyudan məhsulu çıxarmaq üçün məcra avadanlıqları yerləşdirilir. Hal-hazırda yarımbatırılmış üzən qazma qurğusundan müxtəlif iqlim şəraitində dənizin 150 m-dən 2500 m- o qədər dərinlikdə istifadə edilir. Yarımbatırılmış dartılma dayaqlı platformalarda qazılmış quyuların sayı 24-36 arasında olur. Qazma gəmiləri (QG). Yedəyin kiçik sürəti və sahil bazalarmdan uzaqda yerləşməsi, istismarın çətinliyinə görə qazma gəmilərinin tətbiqi daha məqsədəuyğun hesab edilir. Şəkil 1.10-da “Valentin Şaşkin” qazma gəmisinin sxemi verilmişdir. Gəmi 3 hissədən ibarətdir: burun bölməsi, orta və dal hissələri. Əsas göyərtədə texnoloji avadanlıq kompleksi yerləşdirilmişdir. Gəmi dənizin H > 300 m dərinliyində, 6500 m dərinliki quyunun qazılması üçün nəzərdə tutulur. Gəminin quyu qazüması nöqtəsində saxlanması ən çətin və məsuliyyətli işlərdən biridir. Bu texniki və texnoloji avadanlıqların yaranmasına Şəkil 1.9. Dartılmış dayaqlı yarı aşagıdakı amillər səbəb olmuşdur: qazılan quyunun batırılmış platforma dibinə təkrar düşmək isliqaməqtli sistemi, dinamik sabitləşmə sistemi, sualtı məcra avadanlıqlar ı n ı n yeni konstruksiyası, quyunun qazılma 14
prosesində qazma gəmisinə nəzarət və idarə olunma sıstemləri.
15
Şəkil 1.10 Şəkil 1.10. Dərinsulu və sahildən aralı akvatoriyalarda quyuların qazılması üçün dreyf sürətli axın və onların şaquli profilləri böyük təhlükə yaradır. Buradan belə gorünür ki, aerohidrodinamik qüvvə və onların proqnozlaşması iqtisadi göstəricilərə və quyunun qazılmasının təhlükəsizliyinə böyük təsir edir. Üzən qazma gəmilərinin dərinsulu akvatoriyalardakı şelfdə quyuların qazılması texnologiyası xüsusi texniki və-saitlərin yaradılmasını tələb edirdi və onun tədrisi tikinti qııraşdırma işlərinin texnologiyası fənnində aparılacaq. 1.5. XARICI ÖLKƏLƏRDƏ NEFT VƏ QAZ YATAQLARININ IġLƏNILMƏSINDƏ ISTIFADƏ OLIINAN HIDROTEXNIKI QURĞULARIN KONSTRUKSIYASI
Xaricdə kontinental şelfdə neft və qaz quyularının qa-zılması ücün istifadə edilən texnika yataqların hazırlanma-sının ilkin dövründə, Xəzər dənizində tətbiq edilən texnika səviyyəsindən xeyli geri qalırdı. Ancaq müxtəlif iqlim şərai-tində okeanların şelflərində və dünyanın müxtəlif ölkələrinin ərazi sektorlanında geniş neft-qaz yataqlarının mənimsənilmə tendensiyaları elmi tədqiqat və təcrübi konstrukliv işlərinin son 20-25 ildəki tempinin xeyli sürətlənmə-sinə imkan yaratmısdır. Belə ki, Meksika körfəzində, Şimal və başqa dənizlərinin şelfləri işləndikdə dənizin dərinliyinin artması ilə platformaların konstruksiyaları, dirəklərin diametri, dayaq bloklarının sayı və yuxarıdakı tikilinin meydançaları təkmilləşdirilirdi. Şimal dənİzinin, Meksika körfəzinin, Amerikanın qərb sahillərinin və Dünya okeanının başqa regionlarının dərin-sulu yataqlarının mənimsənilməsi DSP konstuksiya layihəsinin təkmilləşdirilməsinə imkan yaradır. Dənizdə quyu qazılması və tikintisınin inkişafının mühüm etapı, DSP layihəsində keyfiyyətcə yeni məsələlərin daxil olması əsasında qravitasiyalı stasionar dəniz platformalarının hazırlanmasına imkan yaratdı. Şəkil l.ll-d ə "Kondip" tipli platformanın sxemi verilmişdir. Aerohidrodinamik qüvvələrin təsirindən bu platformaların ümumi dayanıqlığı, onun öz kütləsi dəmir beton və ballastdan olan materialın köməyi ilə təmin edilir. Ona görə də onları dəniz dibinə bərkitmirlər. Etibarlı dayanıqlığı təmin etmək üçün onları möhkəm qrunta quraşdırırlar. "Kondiş" qurğusu suyun dərinliyi 3(H) m-ə olan yerdə 42 quyu qazmaq Şəkil 1.11 üçün hesablanmışdır. Dərinsulu neft və qaz yataqlarının mənimsənilməsi üçün konstruktorlar dəniz stasionar platformaları yeni prinsipial elastik konstruksiyalı (dorlu və kəfkirli -rəqqaslı) hazırlamıslar. Platformanın kəfkirli elastik modelinin sxemi bir torlu şaquli dayaq şəklində və ya silindrik konstruksiyalı dayaq formasında olur. 16
O, universal şarnirin köməyi ilə aşağı hissədə dənizin dibinə bərkidilmiş dayaq plitəsinə bağlanır. Qüllənin əsasındakı şarnirin dönməsi hesabına onun elastikliyi təmin edilir və qüllənin özü isə sərt mil kimi dəyişir. Elastik platformaların müxləlif modelləri vardır: dartılan qüllə, üzən qüllə, sərt əsaslı dartılan qüllə, elaslik qüllə, sərt əsaslı elastik dirəkli qüllə. Meksika körfəzinin 305 metr dərinliyində istismarda olan "Lena" platforması dəniz stasionar platformaların elastik qülləli konstruksiyası sinfino aiddir. Düzbucaq kəsikli (58 x 44 m) hündürlüyü 372 m olan qüllə aşağı hissədə diametri 2012 mm, yuxarıda 1524 mm olan 20 dayaqdan ibarətdir. Onun özülü dəniz dibindən 3 m yuxarıda yerləşir. Qüllə iki bölmodon ibarətdir. Uzunluğu 155 m olan yuxarı qüllənin ölcüsü 14.6 x 80,0 m olan 10 pontona və uzunluğu 217 m olan, aşağı bölmə isə 14.6 x 80 m ölçüdə 6 pontona malikdirlər. Qüllənin hissələri quraşdırılan yerə daşınır və üfüqi vəziyyətdə yığılır. Elastik dənız stasionar platforma sinflnə aid olan dayaq hissəsi metal torlu dor qurğusu Meksika körfəzində dənizin 311 m dərinliyində quraşdırılmışdır. Bu platformanın dayaq – doru 30 x 30 m kvadrat kəsikli fermadan ibarətdir. Dor konstruksiyaca aşağıda metal özəkli plitədən ibarətdir və o, aşağıda şarnir dayaq rolunu oynayır. Xarici təcrübədə üzən qazma qurğularının layihələndi-rilməsində inşaalında və istismarında əsas arqumentlərdən qazmanın məqsədi, dənizin dərinliyi, qruntun vəziyyəti, dalğayaratma axın və buz şəraitinin nəzorə alınmasıdır. Sakit və tropik iqlim şəraitindo tətbiq edilən qurguların konstruksiyasından fərqli olaraq, buz şəraitli dənizlərdə (şimal və arktik dənizlərində. Xəzər dənizinin şimal hissəsində) qurğuya təsir edən əsas qüvvə buz yüklərindən yaranır və həmın qüvvə dalğa, külək və axının yaratdığı yüklərindən 1000 dəfə çoxdur. Aramlı subarktik şəraitdə isə dəniz dibinə dayaqlarla bərkidilən metal stasionar platformaların tətbiq edilməsi məqsədəuyğun hesab edilir. Şelfdə quyuların qazılması və onun təchiz olunması üçün qurğu konstruksiyalarının hazırlanmasında ən məsuliyyətli mərhələ ətraf mühitin öyrənilməsidir. Hər şeydən əvvəl dəniz stasionar platformalara təsir edən yüklər akvatoriyanın külək – dalğa rejimini, aerohidrodinamik qüvvəni, üzən qazma vəsaitlərini, buz şəraitini və dənizlərdə buz yükləri öyrənilməlidir. Dəniz slasionar platformalarının sərt konstruksiyalı deşikli blokunun dor elementlərindəki qüvvəni təyin edərkən küləyin, dalğanın və axının yaratdığı yükləri, platformanın dayaq blokunun hər bir düyünündə cəmləşdirilmiş qüvvə kimi qəbul edilir (şəkil 1.12).
Şəkil 1.12. 1-dalğa və axın təsirindən düyünlərdə yaranan yüklər, 2-külək yükü, 3- dalğanın profili Иkи bloklu dяnиz stasиonar platformанын sxemиndя дцйцн йцкцнцn иstиqamяtи vя platformaнын dayaq hиssяsиnиn, onun yuxarы tиkиlи vя dиrяk юзцлц иlя qarшыlыqlы яlaqяsи эюстяриlmишdиr. Qurьunu лайищялянdиrmяzdяn яvvяl yerlи кцляk-dalьa rejиmиnи tяdqиq etmяk lazыmdыr. Onun parametrlяrиnи vя konstruksиyaya tяsиr edяn йцкlяr tяyиn edиlmяlиdиr kи, eksтremal фыртына vaxtы, platformalarыn истисмары prosesиndя dayanыqlыьы, мющкямlиyи vя uzun юмцрлцлцйц tяmиn etmяk мцмкцн olsun. 17
Xarиcи мцщиtиn paraмetrlяrиnиn tяyиn edиlmяsи barяdя mяlumat hиdrometeorolojи pasportda saxlanыlыr. Bu texnиkaнын чох dяrиn sularda tяtbиqи vя яhяmиyyяtlи modellяшdиrиlmяsи щеч bиr effekt vermиr. Xarиcи мцtяxяssиsляр tяrяfыndяn газмаnы vя quyuларын истисмарыnы платформанын sualtы vяzиyyяtиndя tяmиn edяn texnиka hazыrlamышlar. Sualtы газма qurьыыlarы dalьaнын vя кцляйиn tяsиrиnя mяruz qalmыrlar, ona эюря kи, бцтцн texnиkи avadanlыqlar vя buruьu da daxиl etmяklя, energetиka тясррцфаты suyun altыnda yerlяшиr. Sualtы platformanыn xarиcи мцщиtb яlaqяsи dиstansиya vяsaиtи иля иdarя edиляn хцсуси texnиkaнын кюмяйи иlя yerиnя yetиrиlиr. ABШ - da sualtы газма qurьularыnыn щазырланмаsы цчцн koсыниk texnиka sahяsиndя ишbyяn мцtяxяssиsляр cяlb edиlmишdиr. Onларын fыkrиncя sualtы газма texnиkasыndan бцтцн hava vя иqlиm шяraиtиndя, hяmчиnиn Arktиkaнын donan dяnиzляриndя dя иstиfadя etmяk olar. Hal-hazыrda xarиcи neft kompanиyalarы Azяrbaycaнын vя baшqa respublиkaларын Xяzяr dяnиzиndя yerlяшяn neftчыxarma sяnayesиnиn инкишафынda мцяййян rol oynayыrlar. Xяzяr dяnиzиnиn tяbии шяraиtиnиn, шиmal dяnиzляриndяn fяrqlяныняsиnя baxmayaraq, xarиcdя hazыrlaнымыш texnologиya, texnиka vя neftгазын чыхarыlma metodu Xяzяrиn dяrиnsulu neft - qaz yataqларынын mяnиmsяnилmяsиndя tяtbиq edиlиr. 1.6. ШЯBЯKЯ KONSTRUKSИЙАЛЫ QURЬULARA DALЬA TЯZYИQ ЙЦКLЯRИNИN TЯYИNИ
Ачыг konstruksийалы qurьulara dalьa йцкцнцn hesablanma metodlarы. Qurьular цчцн яsas тящлцкяnи dяnиz кцляйи vя ya qasыrьa dalьasы yaradыr. Шaqulи vя horиzontal daиrя vя sиlиndrиk mиlляря tяsиr edяn эцc йцкляриnи nяzяrи-eksperиmental asыlыlыqlar яsaсынda tяyиn etmяk olar. Беля kи, dalьaнын qurьuya tяsиrи zamanы чох чятин мясяляляри hяll etmяk lazыm gяlиr: bиrиncиsи, мцяййян vaxtda dalьaнын ayrы - ayrы elementляря vя konstruksиyalara xяttи эцc йцкцнц tяyиn etmяk tяlяb olunur; иkиncиsи айры-ayrы elementляря tяsиr edяn йцкляр vя щямчинин qurьuya tяsиr edяn tam гцвvя tapыlmalыdыr. Bu mяsяlяlяrиn hяllи яn adи hallarda беля чятинlиk törяdиr. Bиzиm юлкяmиzdя vя xarиcdя aparыlmыш nяzяrи-eksperиmental tяdqиqatlar xяttи dalьa йцкцнц tяyиn etmяk цчцн aшaьыdakы analиtиk иfadяляри tяklиf etmяyя иmkan vermишdиr:
1 1 Пх Пх Пих Ж Дх х Жи Д2Wх (1.1) 2 4 1 1 гз гз гиз Ж Дз з Жи Д 2Wз (1.2) 2 4 Burada шaqulи vя horиzontal maneяляря tяsиr edяn dalьaнын tam гцвvяsи, сцrяt vя иnersиya гцвvяляринин cяmи kиmи tяyиn edиlиr. (1.1) vя (1.2) иfadяlяrиnиn hяllиnя яsasяn мцхтялиф eksperиmentляриn nяtиcяляриnи araшdыraraq, son 30 иldя тядгигатчыlar bиr sыra xяttи vя toxunan dalьa йцкляринин мцщяndиsи hesablama metodларыны hazыrlamышlar. Hal-hazыrda tяdqиqatларын uyьun nяtиcяляри dяnиz hиdrotexnиkи qurьuларынa toxunan aerohиdrodиnamиk гцвvяляриn иkи metodunu щазырламаьа иmkan verdи: – statиkи dalьaнын nиzamlы hяrяkяt шяrtи; – dиnamиkи dalьaнын nиzamsыz hяrяkяt шяrtи. Bu metodlar юz нювбяsиndя bиr sыra мцхтялиф nюvlяrя бюлцнцрlяr: 1. Sяdd kяsиyиnиn юлчцляриня эюря: D/<0,2 – sиlиndrиk dayaqlar vя ачыг konstruksиya elementляри; 0,2 <D/ <1 – бюйцк юлчцлц sяdlяrdиr kи, мцшащидя taм яks edиlиr. 2. Dяnиzиn nиsbи dяrиnlиyиndяn asыlыlыьa эюря: H/>0,5-dяrиn sulu zona; 0,2<H/<0,5 lяpядюйян zona; H/<0,2 - сынan dalьa zonasы. 3. Dalьa йцкцнцn komponentляринин гейдиййатына эюря: H/A>0,2 – гцвvяnиn иnersиya komponentи цстцн olur; H/A<0,2 – гцввяnиn сцrяt komponentи цстцнlцк tяшkиl edиr. 4. Tиtrяmя sиstemи дюврцnя эюря: T/r<0,3 – dиnamиklиk яmsalыna maksиmal dalьa йцкцнцn чохalmasы бурахылыр; T/r>0,3 vя ya T/r>0,35 – газма platformaларынын dиnamиkи щесабланмаsы nиzamsыz dalьa tяsиrиnя эюря yerиnя yetиrиlmяlиdиr; T – fяrdи tиtrяmя дюврц; – яn йцкsяk dalьa щцндцрлцйц vaxtы кonstruksиyanыn кцтлясиnиn artmasы иlя. H/ >1 - dяrиnlиkdя qurьu еластикляшиr, bu иsя диnamиk metodun щесабланмаsыны tяlяb edиr.
18
Dalьa, кцляк tяsиrиnиn bиrlяшmяsи vя onlarыn qurьuya йцкц. Qurьuya vя sahиля dalьaнын tяsиrиnи мцяййян edяrkяn, dalьaнын щцндцрлцйцnцn tяyиn edиlmяsи, qurьunun нювцндян, истисмар шяраитинидян вя дяринлийиндян асылы олараг cядвял 1.1. - я яsasяn qяbul edиlмяlиdиr. Bu vaxt dalьa sиstemиndяkи parametrляриn яn ehtиmal olunanы dalьaнын orta щцндцрлцйц vя orta дюврц hesab etmяk olar. Qurьunun дцзэцн щесабатынын йохланмасы dalьa щцндцрлцйцнцн verиlяn тялиматына, faza сцrяtиnя vя uzunluьa эюря aparmaq mяsляhяt эюрцлцр. Ачыг dяnиz neft-qaz mяdяn qurьulaрынын лайищялянdиrиlmяsиndя cяdvяl 1.2-yя эюря dalьaнын, кцляйиn vя шaqulи йцкляри, етибарlыlыq ямсалыны dиqqяtdя saxlamaq lazыmdыr. Cяdvяl 1.1. Яsaslыlыq sиnfи
Qurьunун dalьadan tяmиnat faиzи, hи %
Dalьa йцкц
DSP, ЦBQ. Yaшayыш qяsяbяlяrи, mяdяnи köшk
Ы
0,1
1,0
Quyunыыn qazыlmasы, neftиn vя газын чыхarыlmasы цчцн иstehsalat мейданчаlaр
ЫЫ
0,1
1,0
Magиstraл estakadalar vя onларын sualtы neft mяhsullarы olmayan neft yыьыlmasы sиstemи иля qollara айрыlmasы
ЫЫ
0,1
5,0
Чяn parkы, neft - qaz yыьan mяntяqя, sutяmиzlиyиcи nasos, qaz vя suayыran kюшk мейданчasы
Ы
0,1
1,0
Sualtы magиstral boru kяmяrlяrи
Ы
1,0
1,0
Sualtы magиstral boru kяmяrlяrиnиn qollara айрыlmasы
ЫЫ
5,0
5,0
Reyd boru kяmяrlяrи
ЫЫЫ
13,0
13,0
Magиstral elektrиk xяttи
ЫЫЫ
5,0
5,0
Elektrиk ютцрцcц xяtlяrиn dayaqlarы
ЫV
13,0
13.0
Qurьular
Cяdvяl l.2. Йцкцn нювляри
Мющкямlиk яmsalы
Daиmи йцкlяr : Dayaq bloklarыnыn konstruksиyaсыныn чякиsи, plaфormaнын yuxarы tиkиlиsиnиn konstruksиyasы, o cцмлядян boш olan modullarыn konstruksиyasы vя s. Taxta dюшяmяnиn чякиsи vя дцзяldяn иzolyasиya, мцdafыя, qataлаrын, юrtmя elementlяrиn чякиsи Узунмцдdяtlи йцкlяr: аvadanlыqlarы, чяnlяrи vя boru kяmяrlяrиnи dolduran mayenиn чякиsи Газма buruьunун vя stasиonar avadanlыqlaрыn хцсуси чякиlяrи Avadanlыqlaры, bunkerlяrи, boru kяmяrlяrиnи dolduran dяnяvяr materиallaрыn чякиsи Газма borulaрыыn, kиmyяvи reagentlяrиn vя b. чякиsиndяn olan йцкlяr Stasиonar йцкqaldыran vasиtяlяrdяn olan йцк
1,05 (0,95) 1,3 (0,9) 1,0 1,5 (0,95) 1,1 (0,2) 1,2 (0,8) 1,2 (0,9)
Oыsa мцddяtlи йцкlяr: кцляk йцкц
1,0
Gяmи йцкц
1,1
Dalьa vя axыn йцкц
1,0
Vertolyot йцкц
OATQA-80-я эюря ютцрцлцр
Mantaж йцкlяrи: мexanизmlяыdяn яmяlя gяlяn йцкlяr Йыьыlма hиssяlяrиn гaldыrmaсындан
1,1 (0,9) 1,2 (0,9)
Хцсуси yцklяr сейсмики tяsиrlяrdяn
1,0
19
– dalьanыn, кцляйиn vя шaqulи йцкцn eynи vaxtda tяsиrи zamanы yaranan гцвvяlяrиnиn етибарlыq яmsalыnыn яn кичиyиnиn qиymяtи 0,8-я bяrabяrdиr; buruqaltы neft-qaz mяdяn konstruksиyasыnыn hesabatыnda sяrhяd йцкц сцtunlarыn batыrыlma чякисиндян, hesabи шaqulи гцвvяnиn dalьa vя кцляк йцкцndяn asыlы olaraq етибарlыq яmsalы 0,4 nяzяrdя tuturlar; – dяnиz nяqlиyyat estakadaсынын щесабатынda шaqulи hяrяkяt йцкцнцn tяsиrиnя кцляk сцrяtи 20 m/s artыq olmayaraq qяbul edиlиr; ачыг ada яsaslы konstruksиyalarыn давамлылыьыныn yoxlayarkяn, onlarыn dяnиz дибиnя bяrkиdиlmяsиndяn яvvяl montaj prosesиndя кцляк vя dalьa йцкцнцн щесабланмаsы 0,25 яmsalla nяzяrя alınыr; – nяqlиyyat estakadalaрынын dayaq tиkиlиsиnиn щесабатынda кцляйиn сцrяtиnи мцшahиdяляря яsasяn эютцрцлцр vя bu qиymяt 12 m/s - dяn artыq olrмayaraq nяzяrя алыныр, bu vaxtы кцляйиn yuxarы qurьulara vя montaj кranыna йцкц nяzяrя алынмаlыdыr, dalьa йцкц иsя bиr hazыr vя bиr tиkиlmяkdя olan dayaьa tяsиr edяn йцк kиmи nяzяrя alыnыr; эюстяриlяn йцклярdяn яn кичиyиnи 0,5-я bяrabяr olan azaldыlmыш яmsala vurmaq lazыmdыr. Dяrиnsulu akvatorиyalarыn vя uzaq kontиnental шelflяrиn mяnиmsяnиlmяsи vaxtы hesablamada bu яmsallarыn qиymяtи dяyишяcяk vя yenи tяdqиqatlar яsasыnda мцяййян edиlmяlиdиr. 1.7. DЯNИZ NEFT - QAZ MЯDЯN HИDROTEXNИKИ QURЬULARЫNA СЕЙСМИКИ TЯSИRИN TЯYИNИ
Dяnиz vя okeanларын шelf zonaларынdakы neft-qaz mяdяn yataqlaрынын щазырланмасынda яmяlя эялян problemlяrdяn bиrи сейсмик akvatorиyalarыn qanunauyьunluqларынын тапылмаsы, юйряниlmяsи vя hяm dя dяnиz neft - qaz mяdяn hиdrotexnиkи qurьularыn сейсмик tяsиrиn tяyиn edиlmяsиdиr. Ачыг dяnиz шяraиtиndя neft - qaz мядян obyektляринин normal funksиyasы цчцн, onlarы layиhяlяndиrяrkяn сейсмик йцкц дцзэцн qиymяtbndиrmяk vя hяr шeydяn яvvяl onlarыn dяnиz кцляйи иlя (йцкц) uyьunlaшmasы ваcибdиr. Bиzиm юлкяdя vя xarиcdя hиdrotexnиkи qurьuларын иstиsmar тяcрцбяsи эюстяриr kи, bu faktorларын parametrляринин sяhv щесабланмаsы vя onlarыn qurьulara olan йцкц yaraрsыzlыьa vя daьыlmaьa gяtиrиб чыхarar. Xяzяr dяnиzиnиn neft - qaz yataqlaрынын akvatorиyasы сейсмик fяal zonada yerlяшиr. Hal hazыrda сейсмикlиk fяallaшыbdыr, buна яsasяn Neft daшlarы, Azяrи, Чыraq, Gцnяшlи, Чяlяkяn vя dиgяr yataqlann yerlяшdиyи rayondadыr. Bu yataqlarыn akvatorиyalaры зялзяля ocaьынын мцмкцн zonalarыna aиddиr. Сейсмик йцкlяr. Ы sиnиf dяnиz neft-qaz mяdяn qurьulaрынын layиhяsиnя яsaslanaraq tиkиntи мейdançalaрынын seysmиklиyиnиn qиymяtи normaya "сейсмик rayonlarda tиkиntи" uyьun aparыlmalыdыr. Bu vaxt tиkиntи zamanы akvatorиyalarda 7,8 vя 9 ballы сейсмик tяsиrи nяzяrя almaqla щесабланмаlыdыr. Dяrиn sulu dяnиz stasиonar platformalarыn сейсмик akvatorиyalarda иши цчцн layиhяlяndиrиlmя vaxtы сейсмик tяsиrиn иntensиvlиyиnи vя onun tяkrarmы Xяzяr dяnиzи яrazиsиnиn сейсмик rayоn: xяrиtяsиnя эюря qяbul олунмасыны nяzяrя almaq lazыmdыr. Tиkиntи obyektи мейданчаlaрынын сейсмикlиyиnиn tяyиn edиlmяsи сейсмик mиkrorayonlaшma яsaсынda aparыlmalыdыr, bunun цчцн хцсуси elmи-tяdqиqat ишlяrиndяn иstиfadя etmяk olar. Беляlиklя, иlk нювбя dя neft - qaz yataqларынын hazыrlanmasы Xяzяr dяnиzиnиn шelfляриndя bu vя ya baшqa yataqларын сейсмикlиk mяsяlяsиnиn юйряниlmяsиdиr. Мцяййян edиlmишdиr kи, иrи mиqyaslы tиkиntи rayonlarыnda сейсмик vяzиyyяt vaxt кечdиkcя dяyишиr vя сейсмик aktиvlиyи xeylи artыr. Neft-qaz mяdяn hиdrotexnиkи qurьulara сейсмик tяsиrи az юйряниlmиш problemlяrdяn bиrиdиr. Чохиllиk тяcрцбя эюстярмишdиr kи, qurьunun tиtrяmяsи zяlzяlя vaxtы онларын qrunt яsasынын tяdqиqatы dяnиz neft-qaz мейданчаlanнын dяrиn tиkиlmяsиnиn сейсмикlиyиnиn юйряниlmяsи bu sahяdяkи tяdqиqatlardыr vя genиш eksperиnыental ишlяrиn aparыlmasы tяlяb olunur. Bu vaxt konstruksиyaнын хцсусиyyяtиndяn asыh olaraq qnlarm seysmиk tяsиrя tяdqиqatlarы иkи иstиqamяtdя aparыlmaлыdыr: 1. Zяlzяlя vaxtы qrunt яsasыnm tиtrяmя tяsиrиnиn tяdqиqи; 2. Qrunta seysmиk tяsиrиn tяdqиqи vя bununla baьlы qurьunun dиnamиkи dяyишmяsи. 20
Xяzяr dяnиzиnиn seysmиklиyиnиn юyrяnиlmяsи. Hяlя XVЫЫ яsrdя Con Mиçel qeyd etmишdиr kи, Yerиn sиlkяlяnmяsи torpaq qatmdan elastиk dalьalarыn кечмяси nяtиcяsиndя baш verиr. Zяlzяlяnиn öyrяnиlmяsиndя иkи növ dalьanm olduьu vя onlarыn öyrяnиlmяsи яsas mяsяlяlяrdяndиr. Bu dalьalarm bиrиncиsи P, иkиncиsи P' - dиr kи, onlara da müvfиq olaraq boyuna vя ениня дальалар ады верилмишдир. P dalьasыnыn сцряти 8 km/s - dиr, P' - dalьasы 4,5 km/s йахынdыr. Seysmиklиk bиzиm planetиn tektonиk hяyatmm çoxsaylы яmяlя gяlmяlяrиndяn bиrиdиr. Axырынcı мцхtяlиf plиtяlяrdяn иbarяtdиr, onlar чat-парчаlanrmш tяrkиbdяdиrlяr. Парчаlanma sыxыlan boyuna vя yerdяyишmя qцüvvяlяrиn tяsиrи altmda yaranmышdыr. Мцяйyяn edиlmишdиr kи, zяlzяlяnиn sяbяbи plиtяlяrиn bиrbиrиnя эюря yerиnи dяyишmяsиdиr. Zяlzяlяnиn эцcц Merkallиnиn шkalasma эюря tяyиn edиlиr, onlarыn krиterиyasma maqnetuda vя enerjи xиdmяt edиr. Zяlzяlяnиn maqnetuрasы M seysmиk tяkan vaxtы elastиk dalьa formasmdan tam enerjиdиr. Zяlzяlяnиn эцcцn иfadя etnыяk цчцн hal-hazыrda seysmoloqlarыn яksяrиyyяtи aшaьыdakы tяnlиkdяn иstиfadя edиrlяr: Е=5,24 + 1,44Мн 6 бurada Mn-maqnetuda (M1=4,810 Coul; Mg9=1,6106Coul - dur kи, bu da 300 мегаton bomba эцcцня бярабярdиr). Seysmиk rayonlaшdыrmanы hяyata keçиrmяk цчцн geolojи tektonиk мцшahиdяlяrиn бюйцк яhяmиyyяtи vardыr. Мцяйyяn edиltnишdиr kи, Xяzяrdя яsas парчаlanmalar Abшeronun astanasыndan keçиr vя seysmиk fяallыq geolojи парчаланмаларын yerlяшmяsиlя sыx baьlыdыr. Bu zonada 7-8 ballыq сейсмик tяkan эцcц мцшащидя edиlmишdиr. Иnstrumental vя makroсейсмик materиalларын analиzиnиn nяtиcяlяrи Xяzяr dяnиzиnиn kиfayяt qяdяr йцкsяk сейсмикlиyиnи эюстяриr. Шяkиl 1.13 Xяzяr dяnиzиndяkи zяlzяlя epиsentrиnиn xяrиtяsи 19621982 - cи иllяrя эюря иnstrumental mяlumatlara яsasяn tяrtиля edиlmишdиr. Burada 630 - a йахын epиsentr sиstemlяшdиrиlmишdиr. Xяrиtя zяlzяlяnиn sxem шяklиndя epиsentrляринин yerlяшdиrиlmяsиnиn energetиk хцсусиyyяtиnи tяsvиr edиr. Xяrиtяdяn эюрцндцйц kиmи Xяzяrиn шиmal vя шиmal-шяrq hиssяsи шиmal-шяrq sahиlyarыы, Qaraboьazqol кюрфязиndяn baшlayaraq epиsentrdяn tamamиlя azaddыrlar. Epиsentrиn яn чохu qяrb sahиlyanы zolaqdadыr. Xяzяr dяnиzиndяkи zяlzяlяnиn enerjи хцсусиyyяtляри haqda aшaьыdakыlarы demяk olar. Xяrиtяdя мцхтялиф хцсусиyyяtlи zяlzяя epиsentrи эюстяриlmишdиr.
Шяlk 1. 13. Xяzяr dяnиzиndя baш verя bиlяcяk zяlzяlяlяrиn epиsentrи.1-K=9; 2-K=100; 3-K=11; 4-K=12; 5-K=13/14 21
Epиsentrи эюстяряn radиus daиrяsи иmkan verиr kи, K parametrиnиn tяyиn edиlsиn vя bu da zяlzяlяnиn sиnfиnиn мцяййян qиymяtиnя uyьun gяlиr. Aшaьыda zяlzяlяnиn sиnиflяrи vя onlarыn energetиk хцсусиyyяtляри verиlиr: K
7
8
9
10
11
12
13
14
M, Coul
1
2
2,8
3,5
4,1
4,8
5,5
6,1
Qeyd etmяk lazыradыr kи, Xяzяr dяnиzи цчцн зялзяляnиn tяkrarlaнынasы qanunu saxlanыlыr, зялзяля эцcц olduqca o daha gec baш verиr. Xяrиtяdяn эюрцндцйц kиmи (шяkил 1.13) epиsentrляриn чохu 9 - cu sиnfя aиddиr. Sahиlиn яsas hиssяsи 7-8 ballы zonaya aиddиr, ancaq Tцrkmяnиstan яrazиsиndя uzunluьu 200 km olan sahя 9 ballыq эцcя malиkdиr. Xяzяrиn cяnub щювzяsиnиn сейсмик хцсусиyyяtляринин analиzи nяtиcяsиndя onun bяzи hиssяляриndя seysraиklиk vя neft-qaz yataqlarыnыn йерляшdиrиlmяsи arasыnda genиш boшluq aшkar edиlmишdиr. Бцтцн Xяzяr цзря зялзяля ocaьыnыn dяrиnlиk мясяляsи az юйряниlmишdиr. Беля hesab etmяk olar kи, dяrиnlиyи 50 km olan 10 ocaьы чыхmaq шяrtиlя yerdя qalan ocaqlar яsasяn yerиn цст qatmda yerlяшиr. Xяzяr dяnиzи яrazиsиnиn сейсмикlиkи qиymяtlяndиrиlmяsи. Dяrиn газма altыnda Xяzяr dяnиzиnиn neft-qaz yataqlaрынын nыяnиmsяnиlmяsи цчцн сейсмик davamlы dяnиz hиdrotexnиkи qurьularыnыn konstruksиyaларынын лайищялянdиrиlmяsи tяlяb olunur. Perspektиvlи neft-qaz rayonlaрынын сейсмикlиyиnи nяzяrя almaqla bu nlяsяlяnи hяll etmяk olar. Bu mяqsяd цчцн rayonun цмуми сейсмикlиk sxemи yaramыr, belя kи, Xяzяr dяnиzиnиn akvatorиyasы xяrиtяdя demяk olar kи, aь лякя kиmи qalыr. Bu halda seyсынotektonиk tedqиqatlar хцсуси яhяmиyyяt kяsb edиr, bu мцмкцн zяlzяlяnиn сейсмик effektиvlиyиnи proqnozlaшdыrmaьa иmkan verиr. Бцтцн seyсмolojи quruluш maksиmal zяlzяlя ocaьынын yaraнынa sahяsиnи эюстяриr. Potensиal seyсынogen quruluшu qиymяtиnя эюря дюрд morfolojи növя бюлцнцрляр: 1.Seyсmogen zonalar, kяnar парчаланмаlara яsaslanыr, зялзяляnиn тярпянмяsи мaksиmum мaqnetuda M=6,5÷7,5 vя иntensиvlиyи М=9÷10 bal эцcц иlя мцшahиdя olunur; 2. Seyсмogen zonalar, qayaarыsы парчаланмаlara яsaslanыr, zяlzяlяnиn тярпянмяsи M=5,5÷6,5 maqnetuda vя иntensиvlиyи И=8÷9 balla мцшащидя olunur; 3. Seyсmogen zonalar, гayaarыsы enиnя парчаланмаlara яsaslanиr, зялзяляnиn тярпянмяsи M=4,5÷5,5 maqnetuda vя ntensиvlиyи М=7÷8 balla мцшащидя olunur; 4. Seyсmogen zonalar, qayaarыsы enиnя парчаланмаlara яsaslanыr, зялзяляnиn тярпянмяsи M=3,5÷4,5 maqnetuda vя иntensиvlиyи М=6÷7 balla мцшащидя olunur. Xяzяr гцbbяsиnиn mяrkяzи hиssяsи aшaьы seysmиkликля xцusиyyяtlяnиr. Buada мцмкцн maksиmal tиtrяmяbrиn иntensиvlиyи 5 - 6 balы keçraиr. Qeyd едилян sahяnиn cяnub hиssяsи, hяmчиниn Qaraboьaz гцbbяsиnиn шиmal hиssяsи 6 - 7 ballыq тящлцкя zonasыnda yerляшиr, burada tиtrяmя иntensиvlиyи 7 bal olan, uzunluьu 20 km qяdяr dar zonam яhatя edиr. Xяzяr dяnиzиnиn baшqa qalan яразиляриndя aparыlan hesabatlara görя tиtrяmя иntensиvlиyи 7 baldan yuxarы deyиl. Эюсtяrиlяn яrazиnиn бюйцк hиssяsи 5 ballы tиtrяmя sahяsи иля яhatяbnиr, onlarын щцдudlarmda 6 ballы tиtrяmя zonasmы сечmяk olar. Бу зоналарын ичя рисиндя максимал сейсмики тящлцкя (7=7 ball) sahяsи сечиlиr, onlarыn enи 1 0 - 2 5 km arasmda dяyишиr. Beляликля, Xяzяr dяnиzи яrazиsиndя uzunluьuna vя enиnя görя мцхtяlиf olan seysmиk qradasиya sahяsи иlя сечиlиr. Бюйцк hиssя 5 - 6 ballыq, az hиssя иsя 8-9 ballы tиtrяmя zonasы иля яhatя edиlmишdиr, yalnыz bиr sahя щцдudunda tиtrяmяnиn иntensиvlиyи 10 bala чata bиляr. Ишиn яn mяsulиyyяtlи mяrhяляsи hяr nюqtя цчцн tяdqиq едилян яrazиdя qrunt etalonunun tяyиnиdиr. Bakы Arxиpelaqы цчцн orta supes - gиl qrunt qяbul edиlmишdиr: ()ет=1,46. 1.8. ДЯНИЗ СТАСИОНАР ПЛАТФОРМАЛАРЫ ВЯ ОНЛАРА ОЛАН ТЯЛЯБАТЛАР
22
ХХ ясрин икинcи йарысында дяниздян нефт вя газ чыхарылмасыны тямин етмяк мягсяди иля йени щидротехники гурьуларын йаранмасы проблеми гаршыйа чыхмышдыр. Щямин проблемин щяллинин елмитехники нятиcяси кими йарадылмыш дяниз стасионар платформалары (ДСП) мцстясна ящямиййятя малик олуб, дяниз нефт-газ мядянляринин мянимсянилмясинин ясас обйекти щесаб олунур. ДСП ясасян поладдан вя йа дямир дямир- бетондан дцзялдилмиш цст (йухары) тикинтидян вя дайаг блокларындан ибарят олуб, ада шякилли щидротехники гурьудур. Платформанын цст тикинтиси бир нечя мяртябядян ибарят олуб, дяниз сявиййясиндян мцяййян тящлцкясиз йцксякликдя инша олунур ки, бурада да техноложи авадaнлыглар вя ишчи гцввяляри цчцн нязярдя тутулмуш мцхтялиф йашайыш вя мяишят отаглары йерляшдирилир. Платформанын дайаг блоклары полад вя йа дямир-бетон конструксийалардан щазырланыб, дянизин дибиня бяркидилмякля, платформанын цст тикинтиси də daxil olmaqla платформайа тясир едян йцклярдян асылы олараг тящлцкясиyi təmin edir. Платформайа тясир едян йцкляр- платформанын юзцнцн аьырлыьындан, техноложи аваданлыгларын аьырлыьындан вя ятраф мцщит амиллярининдянизин, кцляйин, дальанын, дяниз ахынынын, бузун, зялзялянин вя с. йаратдыьы тясир гцввяляриндян ибарятдир. ДСП дяниздян нефт вя газ чыхарылмасы ишиндян башга, халг тясяррцфатынын диэяр сащяляриндящярби вя мцлки навигасийа ишляриндя дя бюйцк мцвяффягиййятля истифадя олунур. 1.8.1. ДЯНИЗ СТАСИОНАР ПЛАТФОРМА КОНСТРУКСИЙАЛАРЫНА ОЛАН ТЯЛЯБАТЛАР
ДСП конструксийаларына олан тялябатлар ашаьыдакылардыр: – ДСП дяниз нефт-газ йатагларынын мянимсянилмясинин ясас обйекти олуб вя онлара Ы синиф гурьулары аиддир. – ДСП лайищяляндириляркян, щазырки иншаат нормасынын тялябляри иля йанашы, бу сащядяки уйьун дювлят стандартларынын (норма вя гайдаларынын) полад конструксийаларын лайищяляндирилмясинин техники шяртляри вя санитар гайдалары, о cцмлядян тикинти вя истисмар заманы ишин тящлцкясизлийинин тялябляри вя ятраф мцщитин горунмасы тялябляри нязяря алынмалыдыр. –Цст тикинти конструксийасындан вя бору-фяза конструксийасындан йарадылмыш дайаг блокундан барят олан ДСП- нин габарит юлчцляри, мнимум олмагла, мющкямлик вя дайаныглыг шяртлярини юдямялидир. – ДСП конструксийасынын сечилмясиндя бир нечя вариантын арашдырылмасы, нефт-газ буругларынын газма истисмар вя тямир ишляринин тялябляри, комплекс техноложи аваданлыгларын гурашдырылмасы вя сюкцлмяси ишляринин тялябляри, тикинти мцддятинин вя дяйяринин (гиймятинин) ашаьы салынмасыны тямин едяcяк тялябляр, н платформанын дайаг блокларынын сайы, йухарыдакы тялябатлар дахилиндя минимума ендирилмяси нязяря алынмалыдыр. – ДСП лайищяляндирилмяси гурьунун истисмар мцддятиндя, онун тящлцкясиз вя фасилясиз нормал иш шяраитини тямин едяcяк бцтцн тялябляри юдямялидир. – ДСП лайищяляндирилмясиндя сянайе тикинти базалары (завод, йыьма-гурашдырма сащяляри), онларын техники тяcщизаты (йцкгалдырма аваданлыглары, щазыр блокларын суйа салынмасы цчцн гурьулар, гайнаг техникасы вя с.), блокларын дашынмасы, дашыйыcы-гурашдырыcы эями кранларынын нювляри, хцсуси дашыма пантонлары, истифадя олунаcаг баржа вя цзян аваданлыглар, онларын техники хцсусиййятляри (су тутуму, кран-эямиляринин йцкгалдырма габилиййяти), су батымынын максимал гиймяти вя гурьунун истисмар олунма мцддяти щаггында мялуматлар олмалыдыр. –ДСП-си cящятляря эюря еля йерляшдирилмялидир ки, гурьуйа ян бюйцк кцляк вя дальа тясири кичик олсун, йашайыш модулунун- кцляйин щюкмранедcи истигамятиндя, газма гурьусунун вя факелин ися онун якси истигамятиндя йерляшдирилмяси тямин oлунмалыдыр; – Дяниз стасионар платформасынын йцксяклик вязиййятинин щесабатында тяминаты 0,1% олан даль зирвяси щцндцрлцйцнцн 10% -ни тяшкил едян щцндцрлцйцнц дя нязяря алмаг лазымдыр. - ДСП-ин лайищяляндирилмясиндя, платформанын щазырланмасында, дашынмасында, гурашдырылмасында, газма нюгтясиндя дяниз дибиня бяркидилмясиндя мейдана чыхан бцтцн мясялялярин щяллиндя сянайе цсулу иля истещсалы мцмкцн олн цмумиляшдирилмиш щяллярдян истифадя олунмалыдыр. ДСП блокларынын суйа салынмасы, дашынмасы вя газма нюгтясиндя гурашдырылмасы РД39- 040- 90 норматив сянядинин тялябляри ясасында йериня йетирилмялидир; 23
– ДСП-ин лайищяляндирилмясиндя вя тикилмясиндя гябул едилмиш конструксийа схеми вя техники щялляр, гцввядя олан норматив сянядлярин тялябляриня уйьун олмалыдыр; – Платформанын тикинтиси цчцн айрылмыш сащядя дяниз дибинин маиллийи и=0,1– дян артыг олмамалыдыр. - Нефт-газ гуйуларынын газылмасы, сынаьы вя истисмары заманы ятраф мцщити чиркляндирмямяк мягсяди иля дяниз стасионар платформаларынын дюшямяляри, полад лювщялярдян вя йа дямир- бетон юртцклярдян лайищяляндирилмялидир ки, бу да платформа дюшямяляринин мющкямлийини вя сукечирмязлийини тямин етмялидир. Платформа дюшямясинин конструксийасы, щазыркы норманын тялябляриня уйьун олараг, платформа бортунун бцтцн параметрини ящатя етмякля, мцяййян маилликля канализасийа системинин, ахар йаьыш вя дяниз суларынын хцсуси чянляря топланмасыны тямин етмялидир; – ДСП-нин дяниз сявиййясиндян йухарыда тикилмиш бцтцн щиссяляриня сярбяст эириш вя чыхыш олмалыдыр ки, щямин елементляри вахты-вахтында тящлцкясиз йохламаг вя гуллуг етмяк мцмкцн олсун. Бу мягсядля мцхтялиф лйцкляр, йоллар, нярдиванлар, хцсуси бахма сащяляри вя с. нязярдя тутулмалыдыр ки, платформанын истисмары мцддятиндя йаранмыш мцхтялиф сяпкили ишляри йериня йетирмяк мцмкцн олсун; –Эямилярин йаналмасы вя ишчи гцввяляринин тящлцкясиз гябул олунмасы вя йола салынмасы мягсяди иля дяниз стасионар платформаларыnı н щяр ики тяряфи meyданчалар иля тяcщиз олунмалы, йан алаcаг qurğu эямилярин йаналма хцсусиййятляри нязяря алынмагла дяниз сявиййясиндян 1,5 м-дян чох щцндцрлцкдя йерляшдрилмялидир; ДСП щелещоптер мейданчалары иля тяcщиз олунмалы вя Щелещоптер галхыб-енмясини тямин едяcяк авиасийа тялябляри норматив сянядиниn тялябляриня йуьун йериня йетирмялидир. Щелещоптер мейданчасы газма буруьу йерляшдирилмиш сащянин якс тяряфиндя нязярдя тутулмалыдыр. 1.8.2. ПЛАТФОРМАЛАРЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫНА ОЛАН ТЯЛЯБЛЯР
– Нефт-газ йатагларынын ишлянмяси схеминя уйьун олараг, ДСП-ляр тикинти нюгтясиндя еля йерляшдирилмялидир ки, платформайа тясир едян хариcи гцввялярдян йаранмыш тясирляр минимал гиймятя малик олсун. ДСП конструксийаларынын РД 39- 040- 90 норматив сянядинин вя щазыркы норманын тялябляриня уйьун олараг йериня йетирилмялидир. –ДСП-лярин щесабат схемини, дайаг блокларынын свай юзцлляри иля бирэя ишлямясини тямин едян вя бцтцн елементлярин сярт бирляшмяляринi нязяря алан фяза конструксийасы кими гябул етмяк лазымдыр. Щесабат схеминин сечилмясиндя вя дямир конструксийаларын щесабат цсулунун сечилмясиндя електрон щесаблайыcы машынларын тятбиг олунмасы шярти ясас эютцрцлмялидир. Мцряккяб конструксийалы ДСП цчцн щесабат схеми, айрылыгда эютцрцлмцш фяза дайаг блокларынын бирэя ишлянмясини вя онларын бир-бириня етдiйи гаршылыглы тясири нязяря алмагла гябул едилмялидир. Конструксийа елементляриндя вя дцйцнляриндя йаранмыш эцcлярин щесабланмасы, поладын еластики деформасийа вязиййятини нязяря алмагла йериня йетирилмялидир. – Конструксийанын елементляриндя вя гурьунун айры- айры щиссяляриндя йаранмыш эцcляри тяйин едяркян, гурьунун тикинтиси вя истсисмары мцддятиндя йаранмыш йцкляр вя тясирляр ян ялверишсиз щал цчцн гябул олунмалыдыр. – Гурьу елементляриндя эцcляри тяйин едяркян, дальа вя дяниз ахынынын тясири, явязляйиcи гцввя кими, щесабат схеминин бирляшмя нюгтяляриня тятбиг олундуьуну гябул етмяк мягсядяуйьундур. Дальа вя ахынын тясириня мяруз галмыш елементлярин мющкямлийини йохламаг цчцн тясирлярдян йаранмыш яйилмя моментлярини щесабламаг лазымдыр. ДСП-лярин дайаг блокларынын гурашдырма вя истисмар мцддятиндя эерметик баьланмыш вя су сявиййясиндян ашаьыда йерляшдирилмиш, бору шякилли елементляриня щидростатик тязйигин йаратдыьы йцкляри щесабламаг лазымдыр. – Дайаг блокларынын гурашдырылмасы мцддятиндя (дайаг блокларын дяниз диби сцхурларына бяркидилмясиндян яввял) блокларын ашма тящлцкясиня гаршы дайаныглыьы, Мсах.Маш. шярти дахилиндя вя РД39-040-90 норматив сянядинин тялябляриня уйьун олараг тяйин олунмалыдыр. (Мсах.- дайаг блокунун ашырылма нюгтясиня нисбятян, блокун аьырлыьындан вя суйа салынмыш щиссясня тясир едян галдырыcы гцввялярин тясириндян йаранан сахлайыcы моментдир. Бу щалда мющкямлик ямсалы н=0,9 гябул едилмялидир. Маш.- кцляк, дальа вя дяниз ахынынын тясириндян ашырылма нюгтясиня нисбятян, 24
ашырыcы моментдир). Бу щалда 1%- ли тяминаты олан гасырьа заманы дальанын щцндцрлцйц (щ1%), 13%-ли тямината уйьун олан щцндцрлцкдя (щ13%) явяз олунмалыдыр. Дяниз ахынынын сцряти ися, тикинтиси нязярдя тутулмуш дяниз районунун ахын режиминдян эютцрцлмялидир. – Дайаг блокларынын цфцги йердяйишмяси, динамиклик ямсаллары нязяря алынмадан, норматив йцклярин щнсабланмасы иля тяйн олунмалыдыр. Йухары бирляшмя нюгтяляринин мяркязи сявиййясиндя дайаг блокларынын цфцги йердяйишмяси, 0,005 в-дан чох олмамалыдыр, бурада в-блокун ашаьы бирляшмя нюгтяси мяркязиндян олан щцндцрлцйцдцр. – Конструксийаларын дашыйыcы елементлярини мющкямлийини вя дайаныглыьыны щесаблайаркян, йери эялдикдя мющкямлик ямсалыны Йм=1,0 вя иш шяраити ямсалыны ися Йн=0,9 гябул етмяк лазымдыр. Даиряви юртцкляр, щидростатик тязйигя мяруз галдыгда, йерли дайаныглыьы йохлайаркян Йс=0,8 кими гябул олуна биляр. 1.9. АЕРО-ЩИДРОМЕТЕРОЛОЖИ АМИЛЛЯР ВЯ ОНЛАРЫН ТЯЙИН ОЛУНМАСЫ
ДСП-лярин тикиляcяйи нефт-газ йатаглары районларында платформаларын лайищяляндирилмясиндя, тикилмясиндя вя истисмарында лазым олан щидрометероложи амиллярин тядгиги, арашдырылмасы вя цмумиляшдирилмяси иля Дювлят Нефт Ширкятинин елми тядгигат вя лайищя-ахтарыш идаряляри иля йанашы Дювлят щидрометеролоэийа Комитяси мяшгул олмалыдыр. Щидрометероложи амиллярин юлчцлмясндя, топланмасында вя цмумиляшдирилмясиндя цмумдцнйа стандартларында гябул едилмиш гайдаларла йанашы, платформанын, тикилмясиндян вя истисмарындан йаранан тялябляр ясас эютцрцлмялидир. ДСП-лярин лайищяляндирилмясиндя истифадя олунан щидрометроложи амиллярдян кцляк вя дальанын щесабат гиймятлярини,100 илдя бир дяфя мцмкцн олан ян бюйцк гасырьадан алынан нятиcялярдян эютцрмяк лазымдыр. Яэяр щидрометероложи амиллярин тябии шяратдя юлчцлмцш гиймятляри, щесаблама цсулу иля алынан гиймятлярдян чох оларса, бу щалда тябии шяраитдя алынан гиймятляр гябул олунмалыдыр. Щямин гиймятляр гурьулара кцляйин, дальанын вя дяниз ахынынын тясириндян йаранан йцклярин щесабланмасында тятбиг олунмалыдыр. Кцлякдян йаранан су топлусунун вя кцляк дальасынын елементлярини тяйин едяркян, гурьуларын синфиндян асылы олараг, щесабат гурьуларынын тяминатыны Ы, ЫЫ синиф гурьулар цчцн- 2%(50 илдя 1 дяфя), ЫЫЫ, ЫВ синиф гурьулар цчцн- 4% (25 илдя 1 дяфя) эютцрмяк лазымдыр. Хцсуси ясасландырылмыш щалларда Ы вя ЫЫ синиф гурьулар цчцн щесабат гасырьасынын тяминатыны 1% (100 илдя bir дяфя) эютцрцлцр. ДСП-лярин лайищяляндирилмясиндя кцляйин сцрятинин гиймятини, истигамятини вя cящятляр цзря кцляк сцрятини вя истигамятинин пайланмасыны эюстярян кцляк кцлляринин чох иллик (ян азы 50 ил) мцшащидя материалларындан эютцрмяк лазымдыр. Мцшащидя материаллары олмадыгда вя йахуд аз олдугда, дяниз сявиййясиндян 10 м йцксякликдя кцляйин щесабат сцрятини, Вw, м/с., ашаьыдакы дцстурла тяйин етмяк лазымдыр: Вw=кт1к1В1, бурада: В1- дяниз сявиййясиндян 10 м., йцксякликдя 10 дягигя интервалындакы кцляйин сцрятинин орта гиймятидир. Кт1=0,675+Ви В1 (Ви=4,5м/с)олуб, кцляйин флйугерля юлчцлмцш сцрятинин щесабланма ямсалы олуб, гиймяти ващиддян чох олмамалыдыр; к1 - кцляк сцрятинин су сявиййясиня кючцрмя ямсалы олуб, гиймяти кцляйин сцрятинин су сявиййясиндя юлчцлмясиндя ващидя бярабяр гябул олунур. Кцляйин сцрятиндян асылы олараг к1 ямсалларынын гиймятляри cядвялдян эютцрцлцр. Кцляйин сцрятини В1, м/с Ямсалын гиймятляри к1
10 1,10
20 1,09
30 1,09
40 1,08
Дальа елементляринин илкин тяйин олунмасында кцляйин верилмиш щесабат сцрятиндя Вw, м/сговулма мясафясинин орта гиймятини Л, м, ашаьыдакы дцстурла тяйин eтмяк лазымдыр: k L vis , Vw 25
бурада: квис-ямсалы 61011 бярабярдир, - щаванын кинематик юзлцлцк ямсалы олуб, 10-5, м2/с бярабярдир. Дяниз стасионар платформасына вя онун конструксийасынын елементлярня кцляк тясириндян йаранан йцкляри, кцляк сцрятинин ики дягигя мцддятиндяки ортаг гиймятиндя, В(2),щесабланмыш статик вя динамик топлананларынын cями кими тяйин етмяк лазымдыр. Кцляк тясиринин ики дягигя мцддятиндяк ортаг гиймяти, В(2), тябии мцшащидя материалларынын статистик арашдырылмасындан тяйин олунмалыдыр. Конструксийа елементляриня олан кцляк тясириндян йаранмыш йцкляри дяниз сявиййясиндян цст тикинтисинин ашаьы нюгтясиня гядяр олан мясафянин 1/3-дян йухарыда йерляшмиш конструксийа елементляри цчцн щесабламаг лазымдыр. Платформа конструксийсына вя йа онун шярти олараг бюлцнмцш айры-айры щиссяляриня кцляк тясириндян йаранан йцклярн статик топлананынын норматив гиймяти, кцляк тясириндян йаранан йцклярин топлананларынын cями, Гщи, кН, кими ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: Гщи=Гнси+Гнди бурада: Гнси-кцляйин маили истигамятиндя топлусунун норма статик тязйиг йцкцдцр, кН; Гндикцляйин мали истигамятиндя топлусунун норма динамик (титряйиш) тязйиг йцкцдцр, кН; Кцляк йцкцнцн топлусунун статик норма гиймяти, Гнси, ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: Гнси=гнсиАпи, бурада: гнси=кг0-кцляк тязйигинин статик топлананынын нормаллашдырылмыш гиймяти; Апи=Аииcиеи-конструксийанын вя йа онун щяр щансы щиссясинин щесабат сащясидир. Бурада: к-ямсалдыр, йцксяклийя эюря сцрят тязйигинин дяйишмясинин эюстяриcисидир, гиймятляри ашаьыдакы cядвялдя верилибдир: Дянизин щесабат сявиййясиндян олан щцндцрлцкляри з, м Ямсал к
10
20
30
40
50
60
80
100
150
1,00
1,25
1,38
1,50
1,60
1,70
1,85
2,00
2,25
Аралыг щцндцрлцкляр цчцн к ямсалы хятти интегполйасийа цсулу иля тяйин олунур. г0-кцляйин сцрят тязйигинин норма гиймятидир, мцхтялиф реэионлар ясасында ашаьыдакы cядвялиндя верилибдир. Хяритядяки реэионларын сырасы г0, кПа
Ыа
Ы
ЫЫ
ЫЫЫ
ЫВ
В
ВЫ
ВЫЫ
0,17
0,23
0,3
0,38
0,48
0,6
0,73
9,85
Цмумиййятля аз юйрянилмиш дяниз акваторийалары, даьлыг зоналар вя бу кими районлар цчцн г0ы ашаьыдакы дцстурла да щесабламаг олар: 1 q0 C0 Vw2 , 2 бурада: C0-тязйиг ямсалыдыр, хцсуси щалда (C0=1); -щаванын сыхлыьыдыр.( =1,25 кг/м3); Вw0кцляйин норма сцрятидир, Хязяр дянизи цчцн ещтималы и=2% олан фыртына-кцляйин хяритясиндя Вw0 =2835 м/с. Эюстярилян ахырынcы рягями ашаьыдакы дцстурда йериня йазмагла тапылыр: 1 2 q 0 1 1,2535 0,73kPa, 2 щесабат ясасында дейя билярик ки, cядвяля ясасян Хязяр дянизи цчцн ВЫ сырасындакы критерийа тямин олунур. Конструксийанын вя онун щиссялярини щесабат сащяси Апи, м2 ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: Апи=Аииcиеи бурада: Аи-конструксийанын вя йа онун щиссяляринин и сайлы контур сащяси олуб, конструксийанын вя йа онун щиссяляринин хариcи контурларынын, кцляк ахыны истигамятиня перпендикулйар олан мцстявийя олан пройексийанын сащясиня бярабярдир, м2; 26
и-долдурма ямсалы олуб, шябякя шякилли конструксийа елементляри пройексийалары сащяси cяминин онларын контурлары цзря сащясиня олан нисбятиндян тяйин олунур; c1-аеродинамиклик ямсалы олуб, CЩ и П 2.01.07-85 норматив сянядинин ВЫ бюлмясинин тялябляриндян тяйин олунур; е1- екранлама ямсалыдыр. Кцляк тясириндян йаранан йцклярин динамики топлананлары, Гнди кЩ, конструксийанын вя йа онун щиссяляринин аьырлыг мяркязиня тятбиг олунмуш яталят гцввяляри системи кими тяйин олунмалыдыр. Кцляк тясириня мяруз галмыш конструксийанын вя йа онун щиссяляринин йердяйишмяси, цмумиликдя платформанын ишчи мейданчасы сявиййясиндяки йердяйишмяси кими гябул едилир: Гнди=Мкакп, бурада: Мк-к сайлы конструксийанын вя йа конструксийа щиссясинин мяркязя эятирилмиш кцтлясидир; ак-гурьунун биринcи фяза титряйишиндя к сайлы кцтляси мяркязинин цфцги истигамятиндяки нисби йердяйишмясидир; -логарифмик декременти 0,3 олан гурьунун титряйишиндя динамиклик ямсалы олуб, ТсВ(2) параметрляриндян асылы cядвялдян тяйiн олунур. (Тс-гурьунун биринcи формасында хцсуси титряйишинин дюврцдцр); ТсВ(2), м
20 1,30
40 1,40
60 1,55
80 1,70
120 1,80
160 1,87
200 1,93
240 2,00
300 2,08
-кцляк сцрятинин йцксяклийя эюря фяза пулсасийасынын корелйасийасыны нязяря алан ямсал олуб, хцсуси щесабатла тяйин олунараг =0,8 гябул етмяк олар; 1 -гурьу титряйишинин динамиклик характеристикасыдыр, Т-1; s ai2 M i j 1
С-конструксийанын вя йа онун щиссяляринин (суалты щиссяляри дахил олмагла) кцтлясинин мигдарыдыр; Z
Q p Qnsimi -гурьуйа кцляк тясириндян йаранан йцклярин пулсасийа топлананынын характериi 1
стикасыдыр; ми - и сайлы конструксийанын вя йа онун щиссяляринин орта нюгтясиндяки, сцрят тязйигинин пулсасийа ямсалы олуб, гиймяти cядвялдян эютцрцлцр; з-кцляк тязйигиня мяруз галмыш конструксийанын вя йа онун щиссяляринин мигдарыдыр. Дяниз сявиййясиндян конструксийанын вя йа онун щиссяляринин орта нюгтясиня гядяр олан щцндцрлцкляр, м. ми
10
20
30
40
60
400
150
0,40
0,37
0,35
0,34
0,33
0,32
0,31
1.10. ХЯЗЯР ДЯНИЗИНИН АКВАТОРИЙАЛАРЫНДА ДАЛЬА, АХЫН ВЯ СУЙУН СЯВИЙЙЯ ЕЛЕМЕНТЛЯРИНИН ЩЕСАБАТЫ
Дяниз акваторийаларында дальа елементлярини тяйин едяряк, ашаьыдакы дальайарадыcы факторлардан кцляйин сцрятинин гиймяти вя истигамяти, су сятщиндя кцляйин фасилясиз давамиййят мцддяти, кцляйин ящатя етдийи акваторийанын юлчцляри вя конфигурасийасы, дяниз сявиййясинин дяйишмясини дянизин дяринлийи вя дяниз дибинин релйефини нязяря алмаг лазымдыр. Дяниз сявиййясини вя кцляк характеристикаларыны тяйин едяркян, чохиллик (25-50 ил) мцшащидя материалларынын статистик арашдырылмасындан алынмыш нятиcялярдян истифадя етмяк, габарма-чякилмя, фясиллярдя вя ил ярзиндя сявиййянин дяйишмяси, кцлякдян йаранан су топлусунун дяйишмяси просеслярини нязяря алмаг лазымдыр. 27
Дальа елементляринин щесабатында дянизин дяринлийиндян асылы олараг, су сащясини дярин дяринликляр-(дяниз дибинин релйефи дальа елементляриня тясир етмир), дайаз дяринликляр-(дяниз дибинин релйефи дальа елементляриня тясир едир), сащиля йахын дяринликляр-(прибой зонасы, бу щалда дальанын даьылмасы просеси башланыр вя сона чатыр), сащил зонасы-(даьылмыш дальанын йаранан су топлусу дюврлярдя сащиля дийирлянир) зоналара бюлмяк лазымдыр. Дяниз нефт-газ, мядян щидротехники гурьуларын лайищя олунмасында, иншасында вя истисмарында тяляб олунан щидрометереложи факторларын елементляринин дярин дяниздя гиймятляри ашаьыдакы гайдада тяляб олунур: дальанын орта максимал щцндцрлцйц h 0 , дюврц 0 , узунлуьу 0 вя щ/щ0,
0 0 , /0, щямчинин статистики эюстяриcиляри, норма щесабат щцндцрлцйц щ1, она мянсуб олан
дюврляри щ, узунлуьу щ, фаза сцряти Cщ, зирвя щцндцрлцйц c, дальанын нисби щцндцрлцйц (щ/э2), z , дальанын продянизин дяринлийи (Щ/э2), фазасы X 2 x h , щоризонталынын дяринлийи Z H 0 фили (=/щ1) щесабат ясасында тапылыр. Дярин вя дайаз дяниздя дальанын орта щцндцрлцйц h , орта дюврляри шякил 1.14-дяки графиклярля щесабланыр. Эюстярилян графикин кянарында яйилян хяттиня уйьун олан нисбятляриндя тапылан ядядлярин ашаьы гиймятляриндяки рягямлярин эюстяриcиляри ясасында тапылыр. Дальанын дянизин сятщиндя гойулма мясафяси эЛ/Вw дяйишян оларса онда, h , хцсуси щесабат ясасында апарылмалыдыр.
Шякил 1.14. Дярин вя дайаз дяниз акваторийаларында кцляк дальасы елементляринин щесаблама графикляри.
дярин дяниз зонасында ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: g 2 1,5 2 (1.3) 2 Дальанын дярин дянизиндяки орта щцндцрлцйц h0 вя онун дайаз зонайа доьру трансформасийа Дальанын орта щцндцрлцйц
ямсалы 1.15. графиклярi ясасында щесабланыр. Дяниз сащилинин вя дибинин конфигурасийасы мцряккяб оланда истянилян нюгтядя дальанын орта щцндцрлцйц h ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: h 0 ,1 25 h12 21h22 h22 13h32 h23 h42 h24
(1.4)
бурада: hn -дальанын орта щцндцрлцйцдцр, (н 1 2 4), щесабатда (шякил 1.14) графики ясасында tапıлыр ки, бурада кцляйин Вw сцрятинин истигамяти, дальанын говулма мясафяси иля Ln -ля цст-цстя дцшян вязиййятиндя щесабланыр. 28
Шякил 1.15. Дальанын орта нисби щцндцрлцйцнцн индян
h трансформасийа ямсалынын дянизин нисби дяринлийh0
H
вя шцасынын сащилля ямяля эятирдийи а буcаьындан асылылыг графикасы. 0 Анcаг дальа шцасы щесабат нюгтясиндян сащил хяттини кясяня кими чякилян перпендикулйар хяттдир, юзц дя 0 22,50 арасындадыр. Яэяр щесаблама cябщясиндя дальанын йайылмасына манечилик тюрядян хырды адалар, чалачюкцклцк вя башга манечиликляр мювcуддурса, онда hn -ин, щесабланмасы мцряккяб методла апарылмалыдыр. Дярин дяниздя дальа щцндцрлцйцнцн тяминат ещтималы (и, %) ашаьыдакы нисбятля апарылыр: hi K h h , (1.5) бурада: Кщ-дальанын трансформасийа ямсалыдыр, шякил 1.16-да верилмиш графики ясасында тапылыр. Дальа зирвяси c дальанын дяниз сятщиндян йухарыдакы щиссясидир, гиймяти дя (шякил1.17) ашаьы 2 H 2h дакы асылылыг c f , 2 , X ясасында апарылыр, юзц дя X 0 фазасында. 2 hi g g
Шякил 1.16 Дальанын щцндцрлцйцнцн трансформасийа ямсалы K h
2H g 2
h1 ,дянизин нисби дяринлийиндян h
вя тяминат просентиндян (Ф,%) асылылыг графикасы
Щесабат дальасынын щцндцрлцйц щи-йя мянсуб олан дальа узунлуьу щ ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 29
h K g 2 , бурада: К-дальанын трансформасийа ямсалыдыр, (шякил 1.18) графики ясасында щесабланыр.
Шякил 1.17.Дальа зирвясинин трансформасийа ямсалынын
2
c , дянизин нисби дяринлийиндян hi
H 2h вя нисби щцндцрлцйцндян асылылыг графикасы. g 2 g 2
Шякил 1.18. Щесабат дальасынын щцндцрлцйц щи-йя мянсуб олан дюврц щ, узунлуьу щ, фаза сцряти Cн елементляринин мцвафиг трансформасийа ямсаллары (К,, К,, Кc) гиймятляринин, дянизин нисби
2H дяринлийиндян асылылыг графикасы. g 2
ныр:
Щесабат дальасынын щцндцрлцйц щи-йя мянсуб олан фаза сцряти Cщ ашаьыдакы дцстурла щесабла-
Ch K c g , бурада: Кc-трансформасийа ямсалыдыр (шякил 1.18) графики ясасында тапылыр. Щесабат дальасынын щи-йя мянсуб олан дюврцнцн гиймяти h K дюврц, щямин дпльанын максимал зирвясинин нисби щцндцрлцйц ясасында тапылыр: h hi 0,022; h2 0,1% 2 g h 0,022 g Гейд. 1. Дальанын нисби щцндцрлцйцнцн ещтимал тяминаты и=1%, и=5% вя с. Щесабат дюврц щ h H бцтцн спектриндя сабит кямиййятдир. 2. Дянизин сащил зонасында 0,0278 щиссясиндя 2 g g 2 hi g h2 сечилмясиндя 0,78 мящдудиййятиня гянаят етмяк лазымдыр. H g h2 Дальанын профилинин гурулмасы шяклиндя эюстярилмишдир. Бурада Z -ин гиймятляри ашаьыдакы асылылыглар ясасында щесабланыр: 30
а) дянизин мящдудиййятли дяринликляриндя:
z z , Z H0 H 0 H H c hi , =щи
Z
(1.6) (1.7) (1.8)
бурада: - ямсалы да, гиймятляри дя шякil 5.6 графикиндя эютцрцлцр. б) Дянизин дяринлийиня эюря мящдудиййяти олмайан зоналарда z z , Z H 0
(1.9)
H0 H 2 H c hi ,
(1.10)
H z K g h2 0,05g h2
(1.11)
Z
бурада: H z -дальа дабанындан юлчцлян дянизин щоризонтунун мясафясидир, даща доьрусу дальа орбитасы трайекторийасынын сюнмя мясафясидир (К 0,05), юзц дя дальа узунлуьунун щ онун дюврцня щ еквивалентлийи ясасында h h2 гябул олунубдур, чцнки реал майелярдя дальа орбитасынын сюнмя сцряти даща чевик олур. Дальа профилинин гурулмасында X координаты ашаьыдакы асылылыг ясасында тапылыр: X
2x
h
2x , K g 2
(1.12)
Кцляк дальасынын ахын елементляринин щесабаты дедикдя дянизин сятщиндяки кцляк-дальа режими вя онун йаратдыьы дрейф ахыны дянизин сявиййясиня эюря йердяйишмяси сцряти баша дцшцлцр. Дянизин мцхтялиф щоризонталларындаахынын маили истигамятиндя сцряти УХТ ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
U XT Z 1 U0 H
Hk
(1.13)
бурада: к-ын гиймятляри ашаьыдакы нисбятдя щесабланыр: k n
U0 , U 0 U XT H z
(1.14)
Щз-ахынын сцрятинин дянизин дяринлийиндян асылылыг мясафясидир; З-дянизин сявиййясиндяки ахынын шагули координатыдыр;
31
Шякил 1.19. Дальа профилинин елементляри: а-дальа зирвяси елементляри; (b-д)-дальа щцндцрлцйцнцн h трансформасийа ямсалы -ин; дальанын нисби фазасындан X , щцндцрлцйцндян 2 вя дянизин g 2 hi H нисби дяринлийиндян 2 асылылыг графикляри. g 2 У0-дянизин сятщиндя йаранан (дрейф) ахынын сцрятидир. (1.15) U XT 0,03Vw , бурада: Vw -щесабат фыртынасынын хяритясиндяки нюгтядя кцляйин нормаллашдырылмыш орта сцрятидир; УЗТ-ахынын сцрятинин шагули истигамятиндяки гиймятидир. (1.16) U ZT 0,6U XT , Ахынын сцрятинин УХТ-мцхтялиф кцляк-дальа режиминдя вя щоризонталларда пайланма графики 1.20. шяклиндя верилмишдир. Лайищяляндирилян гурьулар цчцн суйун щесабат сявиййясинин максимал гиймятини иншаат нормасынын тялябляриня уйьун олараг тяйин едилир. Щидротехники гурьулара олан йцкляри вя тясирляри тяйин едяркян су сявиййясинин щесабат тяминатыны гурьунун синифляриндян асылы олараг, иллик ян йцксяк сявиййядян чох олмамагла Ы синиф гурьулар цчцн-1%, ЫЫ вя ЫЫЫ синиф гурьулар цчцн-4%-ли, ЫВ синиф гурьулар цчцн-10% тяминат эютцрцлцр. Кцляк щювзядяки суйун сярбяст сятщиня тясир етмякля онун щиссяcиклярини дальавари орбитал щярякятя эятирир ки, онун да фаза сцряти кцляйин сцрятиня тяхминян йахын олдуьундан просеся кцляк дальасы дейилир. Дальа йаратма фактору мцщитин кямиййят бахымындан кцляйин йаратдыьы дальавари щярякятя онун елементляриня вя хариcи амиллярдян асылыдыр.
32
Хязяр дянизиндя сявиййянин 4% тякраролма ещтималы габарма-чякилмя, фясилдян, илдян, ясирдян, айын-эцняшин cазибя гцввясиндян асылы олмагла дянизин сявиййясинин дяйишмяси гиймятляри ясасында щесабланма лайищяляндирилмялидир. Эюстярилян факторларын гиймятляри дяниздя апарылан щидрометероложи стансийаларда чохиллик эюзлямянин нятиcясиндя топланан материалларын статистикасы-гиймятляри ясасында щесабланмалыдыр. Дяниздя тикилян щидротехники гурьуларын юртцк сявиййясини еля эютцрмяк лазымдыр ки, щесабат дальа щцндцрлцйцнцн зирвясиндян гурьунун йухары юртцйцнцн ашаьы сявиййяси арасындакы бошлугмясафя c-ин 10% тяшкил етсин.
Шякил 1.20. Ахынын дрейф сцряти УХт-ин, дянизин сявиййясиндян Щ вя кцляйин сцрятиндян Вw асылылыг графикляри. Йухарыда дейилянляри там нязяря алынмагла гурьунун (ДСП)-нин тящлцкясиз сявиййяси ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: H V H s H q H 1,1 c , (1.17) бурада: H V -ДСП-нин йцксяклик вязиййятини эюстярян мясафя олуб, гябул едилмиш кронштады футуштокунун сыфырындан щесабланыр; H s -дянизин чохиллик ян йцксяк орта тяминат ещтималы сявиййясидир; Щг-дянизин сявиййясинин габарыб-енмя амплитудасыдыр; c-тикинти нюгтясиндя щесабат фыртынасынын нятиcясиндя баш верян, тяминаты и=0,1% олан, дальа зирвясидир; Щ-щесабат фыртына кцляйи нятиcясиндя су топлусунун ян щцндцр йцксяклийидир (чохиллик эюзлямя нятиcясиндя тяйин олунур, якс щалда дцстурла щесабланыр). Щ параметри ашаьыдакы дцстурла да щесаблана биляр: V 2 (1.18) H K w w cos w , gH бурадакы ямсал K w -нин гиймятляри cядвялдя верилибдир: Вw, м/С Кщ 10
20 2,1
30 3,0
40 3,9
50 4,8
Л-кцляйин дянизин говулма мясафяси олуб, кцляйин вектору истигамятиндя сащилдян щесабат нюгтясиня кими олан мясафясидир, метр; Вw-кцляйин говулма мясафясиндяки орта сцрятидир, м/с; 33
дw-дянизин бойу цзря чякилмиш охла кцляк истигамяти арасындакы буcагдыр, дяряcя. Хязяр дянизинин сявиййяси дяйишян кямиййятдир, юзц дя апарылан елми-тядгигат ишляринин нятиcясиндя мцяййян едилиб ки, тяминат ямсалы 4% (1 дяфя 25 илдя) тякрар олунур, сябяби дя щидрометероложи шяраитин глобал мигйасда дяйишмяси нятиcясиндя баш верир. Хязяр дянизи цчцн сявиййянин орта гиймяти H s 28m (ону сыфыр гябул едирик), Балтик дянизи системи (БДС) ясасында дяйишмяси 1977-1996-cы иллярин арасындакы гиймятляри Я.М. Ибращимовун китабында верилмишдир. Щямин илляр ясасында Хязяр дянизинин сявиййяси-29 метр 1977=cи илдя, 26,68 метр ися 1994-cц илдя олубдур. Цмуми сявиййянин дяйишмяси 2,32 метр. Апарылан щесаблама нятиcясиндя ясрдян сявиййянин дяйишмяси ещтималы 4% олмагла амплитудасы 2,5 м.-я бярабярдир ки, галхмасы 1,5 м., енмяси 1,0 м.,сявиййянин орта H s 28m нисбяти ясасында qəbul edilmişdir. Су щювзясиндя кцляк онун сярбяст сятщиня тясир етмякля, щиссяcиклярини дальавари щярякятя эятирир ки, онун да фаза сцряти, кцляйин орта сцрятиня, тяхминян бярабяр олдуьундан, она кцляйин дальасы дейилир. Дянизин сятщиндя вя башга су щювзяляриндя кцляк режими дальа йарадан факторларын ясасыны тяшкил етмякля, онун дянизин сятщиндя сащя сцрятинин йайылмасы, говулмасы мясафяси, мцддяти, сащил зонанын эеографийасы, дянизин дибинин дяринлийи вя релйефи, онун сявиййясинин сезондан, илдян вя ясрдян асылы олараг дяйишмяси, нязяря алынмагла кцляк дальасынын вя дрейф ахынынын параметрляри щесабланмалыдыр. Дянизин сятщиндя дальа елементляринин щесабында су-щава тябягясиндя кцляк сащясинин щцндцрлцйц ян азы 100 метр олмагла апарылмалыдыр. 1.11. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНА ТЯСИР ЕДЯН ДАЛЬА ВЯ ЙЦКЛЯРИН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Дяниз стасионар платформасына, естакадайа вя суалты бору кямяриня тясир едян кцляк дальасы, суахыны вя онларын бирэя тязйиг йцкляри мцхтялиф методларла апарылыр. Бурада дальа, суахыны вя онларын бирэя тязйиг йцкляринин мигдарыны сащя иншаат нормасы сявиййясиндя тямин едилмяли, кцляк дальасы, ахыны, дянизин сявиййяси вя кцляйин параметрляринин кямиййят гиймятляри лайищя олунан щидротехники гурьунун тясяррцфат ящямиййяти нювцня уйьун олараг, фыртына дальа-кцляк режиминин тякрар олунмасы ещтималыны нязяря алмагла апарылмалыдыр. ДНГМ щидротехники гурьуларына тясир едян щидродинамики йцклярин щесабланмасы ашаьыдакы шяртляр дахилиндя олмалыдыр: T H h 0,01 0,5; 0,002 0,002; c 0,35; 2 2 g g hsur D g 2 0 , 01 ; 0,78. H g 2 g 2 бурада: щсур-трансформасийайа мяруз галмыш дальа щцндцрлцйц, юзц дя дянизин нисби дяринлийH индян 0,0278 асылыдыр; Щ-дянизин дяринлийи; Д-дайаьын (свайын) эеометрик юлчцляри; эg 2 сярбястдцшмя тяcили; -щесабат дальасынын дюврц. Тяклиф олунан щидродинамики тязйиг йцкляринин щесабат дальасы, ахын вя онларын елементляринин гиймятляри, дянизин нисби дяринлийи
H , -дян асылылыг мящдудиййяти йохдур, бцтцн зоналарда 1.21 g 2
шяклиндя эюстярилян координат системи цзря щесаблама апарылыр. Йуйулан щамар сятщи шагули дайаьа (свайа) тясир едян дальа тязйиг йцкцнцн нисби фазасы X 0 ,25; явязляйиcисинин максимал гиймяти Рх, ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 34
1 1 Rx Rxv Rxi Cv gDh2 Ci gD 2 h (1.19) 2 4
бурада: Рхв, Рхи-дальа тясириндян йаранмыш гцввянин (кН) уйьун олараг сцряти вя яталят компонентляри; , -юлчцсцз параметрлярдр, гиймятляри дя шякил 1.22-дя верилиб; Cв, Cи- сцрят вя яталят мцгавимят ямсалларыдыр, э-суйун хцсуси чякисидр, дальанын щцндцрлцйцдцр.
kN ; Д- бору диряйинин диаметридир, м; щm3
Шякил 1.21. Йуйулан дайаьа вя суалты бору кямяриня тясир едян дальа, ахын тязйиг йцкляринин щесабланмасында координат системинин схемасы.
2h , нисби фазасы X 0,25 олан асылылыг Шякил 1.22. , -параметрляринин дянизин нисби дяринлийиндян g 2 фазасы 1-, 2- дальанын максимал диклийини якс етдирян яйридир. 1.12. ЙУЙУЛАН ДАЙАЬА ТЯСИР ЕДЯН ДАЛЬАNIN ТЯЗЙИГ ЙЦКЦНЦН ЩЕСАБLANMASI
Йуйулан дайаьын бору конструксийасы елементляриня перпедикулйар тясир едян маили хятти тязйиг йцкцнцн явязляйиcиси Пх, дальа фазасынын гиймяти X 0,25 олдугда ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 1 1 (1.20) Px Pxv Pxi C v gDh C i gD 2 , 2
4
35
бурада: Пхв, Пхи-хятти йцкцн сцрят вя инерсийа компонентляридир; , -юлчцсцз параметрлярдир, 2H юзляри дя дянизин нисби дяринлийиндян , щоризонталларындан Z , дальанын нисби щцндцрлцйцндян g 2
2h вя дальа фазасы X -дян асылыдыр. g 2 Дальанын маили конструксийа елементиня тясир едян шагули дальа хятти тязйиг йцкцнцн явязляйиcиси ися ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Pz Pzv Pzi
1 1 mCv gDh nCi gD 2 , 2 4
(1.21)
бурада: Пзв, Пзи-сцрят вя инерсийа компонентляридир; м,н-юлчцсцз параметрлярдир, юзляри дя дя-
2H 2h низин нисби дяринлийиндян вя , щоризонталларындан Z , дальанын нисби щцндцрлцйцндян g 2 g 2 фазасындан
X 0,25 -гиймятляри
дя məlumat cядвялindən тапылыр. Эюстярилян , , м, н-
параметрляри, X 0,25 гиймяти цчцн тяртиб олунмуш cядвяллярдяn эютцрцлцр. Бу cядвялляр норматив сянядлярдя верилмишдир. Гейри бярабяр йуйулмайа мяруз галан конструксийа елементиня вя дянизин дибиндяки сярбяст инша олунан бору кямяриня тясир едян дальа тязйиг йцкцнцн маили вя шагули мцряккяблийи дальа фазасынын X 0 ,25 координатында ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 1 1 (1.22) Px Pxv Pxi k nC v gDh Ci gD 2 2
4
1 1 Pz Pzv Pzi kn mCv gDh nCi gD 2 2 4
(1.23)
бурада: кн=1,2-ямсалыдыр, юзц дя елементин (бору кямяринин) йуйулмада дальа сцрятинин гейри бярабяр-ассимметрик пайланмасынын эюстяриcисидир. Явязляйиcи гцввянин тятбиг нюгтясинин координатлары ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: n Pxi Z i Z c n1n Pxi n 1 (1.24) n Pxi X i X c n1n Pxi n 1 бурада: Зc, Хc-дальа хятти тязйиг йцкцнцн епйурасы ясасында щесабланан cяминин Пх тятбиг нюгтяснин координатларыдыр. Гейд. Йухарыда дейилян епйура Пх йцкцнцн мигдарыны эюстярир; анcаг щесабламаг цчцн ону бир нечя эеометрик фигурлара бюлмякля, паралел гцввялярин топлама гануну ясасында хятти йцкцн cяминин цмуми мигдарыны тапырыг. Эюстярилян дцстурларын тяркбиня дахил олан дальа сцрятинин йуйулмада мцгавимят ямсалы Cв məlumat графики вя Рейнолдс ядядинин гиймятляри ясасында тапылыр: DVx Re v x ,
Re v z
DVz
(1.22)
бурада: Вх, Вз-дальанын майе щиссяcикляринин мцхтялиф дяринликдя орбитал сцрятидир; м/с; Д-дайаьын диаметри; в-кинематик юзлцлцк ямсалыдыр, м2/с. 36
Дянизин щесабы сявиййясиндян ашаьыда йерляшян конструксийа елементляринин вя суалты бору кямяриндя кяля-кютцрлцклц щиссясиндя сцрятин мцгавимят ямсалы C v ашаьыдакы асылылыгла щесабланыр: (1.26) Cv KCv , бурада: K -кяля-кютцрлцк ямсалыдыр, шякил 1.23-dəki график ясасында тапылыр.
Шякил 1.23. Сцрятин мцгавимят ямсалы Cв-ин Рейнолдс ядядляриндян (а)вя йуйулмада борунун галдырма ямсалы Cз-ин
параметрляриндян асылылыг ( ) графикляри. D
Силиндрик дайаьа тясир едян дальа йцкцнцн явязляйиcисинин Р-щесабатында 6 Cv f Re, Re 6,2 10 олан щалларда Cv -ин гиймятини ващид гябул етмяк олар. Хятти тязйиг йцкцнцн маили вя шагули топлуларынын щесаби гиймятляри Пхн, Пзн-ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Pxn Px kaz cos 2 x ,
(1.27)
Pzn Pz kaz cos 2 z ,
(1.28)
бурада: Пх, Пз-(1.22), (1.23) дцстурлары ясасында щесабланыр; х, з-буcагдыр, юзляри дя дальа шцасы иля дайаьын (борунун) нормалы арасында дяйишир; каз -ямсалдыр, гиймяти дя (каз=0,5 - 0,8) дальанын тязйиг йцкцнцн бору кямяринин -йа нисбятян гейри-бярабяр пайланмасыны якс етдирир. Координат охларына паралел олмайан хятти тязйиг йцкляринин Пхз, Пзн топлуларынын явязляйиcиси
Pxz Pxn2 Pzn2 ,
(1.29)
дцстуру иля щесабланыр. Дайаьа вя дянизин дибиндяки сярбяст бору кямяриня тясир едян хятти тязйиг йцкцнцн маили (бюйцрдян) Пхт, шагули (галдырыcы) Пзт топлулары ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 1 (1.30) Pxt Cv DU x2 , 2 1 (1.31) Cz DU z2 , 2 бурада: Ух-ахынын маили сцрятидир, гиймяти дя тябии шяраитдя апарылан ишлярин статистикасы ясасында тапылыр; Уз- ахынын позулмамыш шагули топлусунун сцрятидир, гябул олунубдур (Уз 0,6 Ух); майенин сыхлыьыдыр; Cв-сцрятин мцгавимят ямсалыдыр, гиймяти графикдян тапылыр; Cз-галдырма гцввя синин мцгавимят ямсалыдыр C z f , графикдян щесабланыр; =0 оланда Cз=0,8. D D Ахынын хятти тязйиг йцкцнцн топлуларынын Пхт, Пзт-ин щесабат гиймятляри ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Pzt
37
Pxn Pxt cos 2 x ,
(1.32)
Pzn Pzt cos z , 2
(1.33)
бурада: Пхт, Пзт-йухарыда эюстярилян дцстурларла щесабланыр; х, з-ахын сцрятинин истигамят иля конструксийа елементляринин (бору кямяринин) оху-нормалы арасындакы буcагдыр. Дянизин дибиндяки сярбяст инша олунан бору кямяриня, тясир едян ахын тязйиг йцкцнцн максимал гиймяти
Pmax . Pxn2 Pzn2 ,
(1.34)
Йуйулан бору нювлц конструксийа елементиня вя дянизин дибиндя сярбяст инша олунан бору кямяриня бирэя тясир едян дальа вя су ахыны гарышыг cяряйанын маили Px , шагули Pz топлуларынын гиймятляри ашаьыдкы дцстурла щесабланыр: 1 1 (1.35) P P P aa C gDh bC gD , x
xv
xi
Pz Pzv Pzi
2
v
2
i
4
1 1 mm C v gDh bC i gD 2 , 2 4
(1.36)
бурада: Px , Pz -дальа вя ахын cяряйанын бирэя тясир етдийи хятти тязйиг йцкляринин маили, шагули топлуларынын з, х-хятти тязйиг йцкцнцн (Пх) епйурасы ясасында щесабланан cямини Пх-ин тятбиг нюгтясинин координатларыдыр; a , m -юлчцсцз дяйишян параметрлярдир, гиймятляри ашаьыдакы асылылыгдын тапылыр. 2
V Ux a x , V x z0 H
V U z m z Vz
(1.37)
2
z0 H
(1.38)
Мцгавимят ямсалы C v Рейнолдс ядяди вя ахынын бирэя сцрятляри топлулары ясасында тапылыр:
Re
x
DVx
z
; Re
DVz
;
Vx a Vx , z
(1.39) (1.40)
V m Vz ,
(1.41)
бурада: Вх, Вз-дальа сцряти мцряккябляри; a , m - юлчцсцз дяйишян параметрлярдир, гиймятляри дя мцвафиг дцстурлардн щесабланыр. Йуйулан конструксийа елементиня вя суалты бору кямяриня тясир едян бирэя майе cяряйаны (дальа-ахын) норма тязйиг йцкляринин маили вя шагули топлулары ашаьыдкы дцстурла щесабланыр: Pxn Pxkaz cos 2 x ,
Pzn Pzkaz cos 2 z
(1.42)
Дцстурлара дахил олан Px , Pz топлулары йухарыда верилян дцстурлара щесбланыр.
Эюстярилян маили вя шагули бирэя хятти тязйиг йцкляринин максимал гиймятляри Pxn , Pzn -ин щяндяси cяминя бярабярдир: Pxz Pxn2 Pxn2 , 38
(1.43)
Дяниз нефт-газ щидротехники гурьуларын лайищясиндя, онлара тясир едян аерощидродинамики (дальа, ахын, кцляк), эями, зялзяля вя с. йцклярин критик гиймятлярин бирэя тясирини нязяря алмагла апарылмалыдыр. Анcаг щямин гцввялярин критик норма щесабат гиймятлярини асылылыг ямсаляна вурмагла олмалыдыр. Дяниз стасионар платформасына, цзян газма системляриня, естакадайа вя башга нюв гурьулара тясир едян аерощидродинамики гцввялярин динамики еффектини нязяря алмаг цчцн статики методла щесабланан критики гиймятлирини кд-ямсалына вурмагла щялл олунмалыдыр. Динамик ямсалын гиймятляри ашaьыдакы cядвялдя верилибдир. Гурьунун дюврц Тc, дальанын дюврц нисбяти Динамики ямсал кд
0,01
0,1
Тc/ 0,2
0,3
0,35
1,0
1,1
1,2
1,3
1,35
Дярин ДСП-ин лайищяляндирилмясиндя титрямя нисбяти Тc/0,35-дян чох олдуьуна эюря дальа, ахын, кцляк тязйиг йцкляринин щесабаты динамик методларла апарылмалыдыр.
39
ФЯСИЛ 2. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ ВЯ ОНЛАРЫН ДЯРИН САЛЫНАН ДАЙАГЛАРЫНЫН СТАТИКИ ВЯ ДИНАМИКИ ТЯСИРЛЯРЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ 2.1. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ, ОНЛАРЫН ИШ ШЯРАИТИ ВЯ ДАЙАГ КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ ЩАГГЫНДА ГЫСА МЯЛУМАТ
Xəzər müxtəlif akvatoriyalarda olduqca sərt hidrometeoroloji, yüksək seysmiki və olduqca müxtəlif geoloji qrunt şəraitində yaradılan neft - qaz mədən hidrotexniki qurğularının tipləri, konstruksiyaları və dayaq qurğuları haqqında müfəssəl məlumata malik olmadan bu qurğuların dərin salınan dayaqlarını istər statiki və istərsə də dinamiki yüklərin təsirinə hesablamaq qeyri mümkündür. Xəzərin müxləlif akvatoriyalarında yerləşən zəngin neft və qaz yataqlarının kəşf olunması və mənimsənilməsində əsas istehsal vo köməkci obyektlərin yerləşdirilməsi üçün xüsusi hidrotexniki qurğular yaradılır ki, bu da dəniz neft-qaz mədən qurğulan (DNQMQ) adlanır. Bu qurğular stasionar və üzən olmaqla iki qrupa bölünürlər. Stasionar DNQMQ -1 son bir neçə onilliklər ərzində Xəzərin müxtəlif akvatoriyalarında suyun dərinliyi bir neçə metrdən 30-40 metrə qədər olan hallarda tədbiq edilirdi. Hal - hazırda xüsusı tıpli stasionar və qeyri – stasionar platformalar akvatoriyada suyun dərinliyi 50-60 metrdən 100-300 və daha çox metrə qədər olduqda müvəffəqiyyətlə tədbiq olunurlar. Stasionar dəniz platformalarının özül dayaqlannın dəniz dibində qrunta sahnma dərinliyi təsir edən yuklərdən asılı olaraq 100-200 metr və daha cox ola bilər. Stasionar dəniz neft-qaz mədən hidrotexniki qurğularına nəqliyyat tipli estakadaları estakadayanı meydançaları və ada tipli qurğuları misal göstərmək olar. Bundan əlavə son illərdə dərin akvatoriyalarda müxtəlif tipli stasionar platformalardan da geniş islifadə olunur. Xəzər dənizində ilk dəfə estakada tipli DNQMQ -ı 1936 - cı ildə N.S. Timofeyevin layihəsi əsasında Artyom adasında qurulmuşdur. 1949 -cu ildən başlayaraq bu günədək Xəzərin neft-qaz yataqlarının mənimsənilməsi üçün intensiv şəkildə eslakada tipli NQMQ-ı tikilmişdir. Nəqliyyat estakadaları estakadayanı meydançaları özündə birləşdirir, bütün texnoloji avadanlığın yerləsməsinı və nefl-qazın cıxarılmasını, nəql olunmasını təmin edır. Dərinliyi 3000 metrə qədər quyuların qazılmasında "MOS" tipli, dərinliyi 5000 metrə qədər quyuların qazılmasında isə "QİPROMOS" tipli stasionar dəniz əsaslardan istifadə edilmişdir (şəkil 1.3). Konstruksiya baxımından estakada ardıcıl təkrarlanan və uzunluğu təxminən 112 metr olan sərbəst hissələrdən ibarət olur və bunlar bir-birindən tempratur tikişləri ilə ayrılırlar. Dəniz estakadalannın əsas konstrukliv elementləri onun aşırımını ləşkil edən konstruksiya və dayaqlardan ibarətdir. Aşırım fəza tipli metal konstruksiya olub, tir və qəfəsəli formaya malik olur. Aşırımlarda istifadə olunan fermalarm uzunluğu adətən 20 metrdən çox olmur. Estakadanın dayaqları müstəvi və fəza tipli olur. Maili dayaqların mailliyi 1:10 qəbul olunur. Fəza tipli estakada dayaqlarından əsasən dərin akvatoriyalarda istifadə olunur. Böyük Vətən müharibəsindən sonra iri bloklardan hazırlanan və daima təkmilləşdirilən platformalar yaradılmışdır. Onlar hal-hazırda LAM, MOS, MOSM, “QİPROMORNEFT", "QİPROMOS", S.A.Orucovun yə basqalarının təklif etdiyi sistemlərdən ibarətdir. Dərin akvatoriyalarda isə DSP markalı platformalar tədbiq edilir. Yuxarıda göstərilən platformalar ayrı-ayrı iri bloklardan təşkil olunur və bu blokların hər birinin dörddən altıya qədər silindrik dayaqları olur. Bu dayaqlar yuxarı hissədə fermalara bağlanır, hündürlüyü boyunca isə diaqonal şəkildə kəsilən boru tipli sərtlik əlaqələndiricilərinə malik olurlar. Belə stasionar dəniz pltformaları birdən üçə qədər quyu qazmağa imkan verirdi. Bu plalformalar sürəti 40 m/san olan külək - dalğa rejiminə hesablanır. Bundan əlavə iri gəmilərin onlara yaxınlaşmasına yalnız sakit havada icazə verilir. Bu platformalar dərinliyi 2500 metrə gədər olan quyuların qazılmasına imkan verir. Ada tipli prizmatik konstruksiyalı (şəkil 2.1) DNQMQ-ı akvatoriyada suyun dərinliyi 10 metrdən 35 metrə qədər olanda tədbiq edilir. Öz fıziki xüsusiyyətlərinə görə dəniz dibini təskil edən qruntlar orta sinifə aid edilir. Belə qruntların daxili sürtünmə bucağı =200-220 olur. 40
Konstruktorların fikrinə görə prizmatik konstruksiyalı bloklar dənizdə suyun dərinlıyi 40 metrə qədər olduqda geniş tədbiq oluna bilər.
Şəkil 2.1. İki bloklu piramidal konstruksiyalı platformalar "Dənizneftlayiho" İnstilutu tərəfindən 40 metr dərinlik üçün işlənmiş və ilk dəfə Xəzər dənizındə Andreyevski akvatoriyasında tədbiq edilmişdir. Hal-hazırda belə stasionar platformalar böyük üstünlüklərə malikdilər və H=80-150 metr olduqda belə müvəffəqiyyətlə tədbiq olunurlar (məsələn: 28 Aprel yatağında). S.A. Orucovun iri bloklu dərinlik stasionar platorması şəkil 1.4-də göstərilmişdir. Bu platforma sahildən çox uzaqda yerləşən və dərinliyi H=60 metrə qədər akvatoriyalarda dərinliyi 5000 metr olan 4 neft quyusu qazmağa imkan verir. DSP-3 tipli dərınlik stasionar platforması (şəkil 1.5,a) akvatoriyada suyun dərinliyi H=l 10120 metr olduqda tədbiq edilir və eyni zamanda 24 quyu qazmağa imkan verir. Şəkil 1.11-də göstərilmiş dəniz stasionar platforması 24-ə qədər neft quyusu qazmağa və istismara imkan verir. Bu platformanın əsas göstəricisi aşağıdakılardır: – avadanlıqla birlikdə platformanın kütləsi -16000 ton –dayaq blokun kütləsi - 2200 ton; – dayaq blokun hündürlüyü - 124m; – istehsalat meydançasının sahəsinin ölçüləri - 50x71m – dənizdə suyun dərinliyi - 110m; – quyunun qazılma dərinliyi - 5000 m; – quyuların sayı - 24 ədəd; DSP - 8 markalı dəniz stasionar platforması neft-qaz mədən hidrotexniki qurğuların yaradılmasında elm və texnıkanın daha böyük nailiyyəti hesab olunur (şəkil 1.6). Bu platformanın kütləsi - 12000 ton, yuxarıda ölçüsü 45x60 m, aşağı hissədə -75x82 m, hündürlüyü 154 m -dir. 28 Aprel yatağında DSP -1 DSP-20 markah eyni vaxtda 60 quyu qazmağa imkan verən stasionar platformalar tədbiq edilir. Bu platformalar dənidə suyun dərinliyi H≤ 300m olduqda 60 ədəd neft-qaz quyusu qazmağa imkan verir. Bu quyuların dərinliyi 6500 metrə qədərdir. Platformanın ümumi kütləsi - 16000 tondur. Dənizdə külək dalğasının maksimum sürəti 46 m/san dalğanın hündürlüyü -13.5 m. Seysmiklik 7 bal olduqda bu platformalar müvəffəqiyyətlə tədbiq olunur. Xəzərdə stasionar platformalarla yanaşı şəkil 1.7., 1.8 və 1.10-da göstərilən üzən qazma qurğularından da istifadə olunur. Dəniz və okeanların şelf zonalannda son 30 ildə neft-qaz mədənlərinin mənimsənilməsi müxtəlif tipli üzən qazma qurğularının yaradılmasına səbəb olmuşdur. Bu qurğular əsas etibarı ilə öz-özünü qaldıran üzən qazma qurğusu, qazma gəmisi və yanbatırlmış qazma platforması şəklində olurlar. Belə qurğulardan akvatoriyada suyun dərinliyi H=30-120m və daha çox olduqda istifadə olunur. 41
Xəzər tipli (şəkil 1.7.) öz-özünə qaldıran üzən qazma qurğusu aşağıdakı əsas göstəricilərə malikdir: qazma quyusunun dərinliyi - 6000 m; donizdə suyun dorinliyi -H< 76 m; gəminin su tutumu - 11206 tort; qabarit ölçüləri -80,3x47,4; bortun yüksəkliyi - 7,25 m; qurğunun ümumi kütləsi 12272 ton; gəmi və texnoloji ehtiyatların çəkisi - 2250 ton; avtanom rejimdə işləmə müddəti - 30 sutka; xidmət ekipajı - 50 nəfər. Dartılmrış dayaqları olan yarıbatrılmış platforma (şəkil 1.9) tipi qazma qurğusu şelfdə suyun dərinliyi H≥300m ol-duqda tədbiq edilir. Hal - hazırda belə qurğular dünya təc-rübəsində suyun dərinliyi 150-m-dən 2500 m -ə qədər olan hallarda müxtəlif iqlim şəraitində tədbiq olunur. Bu qurğu vasitəsi ilə 24-dən 36-ya qədər quyu qazmaq mümkündür. Qazma gəmiləri (şəkil 1.10) kicik yedəklənmə sürətinə malik olmaqla sahildən uzaq akvatoriyalarda tədbiqi olduqca mürəkkəbdir. Belə qazma gəmiləri dənizdə suyun dərinliyi H≥300m, dalğanın hündürlüyü h=9 m olduqda 6500m dərinlikli neft quyusu qazmağa imkan verir. Bu gəminin göyərtəsində vertalyotların qalxıb enməsi üçün meydanca nəzərdə tutulur. Gəmiyə xidmət etmək ücün 100 nəfərlik ekipaj nəzərdə tutulur. Gəminin qarabit ölçüləri 1494x25 m; çökməsi - 7,3m; bortunun ümumi hündürlüyü -125 m. Güclü külək və sualtı axınlar olduqda üzən gəmi qurğusunun fəaliyyəti dayandırılır. Yuxarıda müxtəlif tipli dəniz neft-qaz mədən hidrotexniki qurğuları və üzən qazma qurğuları haqqında qısa məlumat verilmişdir. Stasionar platformaların, estakada tipli qurğuların və başqalarının dəniz dibinə bərkidilməsinə müxtəlif tipli dərin salınan dayaqlardan istifadə olunur. Bu dayaqlar əsasən boru və anker tipli dayaqlardır. Dərinliyi nisbətən böyük olmayan (H≤50m) akvatoriyalarda tədbiq olunan dayaqların konstruksiyaları şəkil 2.2-də göstərilmişdir. Hal-hazırda dəniz neft-qaz
42
Шяkil 2.2 Анкер типли дярин салынан дайагларын характер конструксийалары mədən quığularında tədbiq olunan dayaqların yeraltı hissəsinin uzunluğu 15-30 m-dən 100-150 m-ə qədər və daha çox olur. Bu dayaqların qrunta salınma dərinliyi onların qəbul etdiyi şaquli və üfüqi qüvvələrin qiymətindən, dəniz dibini təşkil edən qruntların fiziki mexaniki tərkibindən asılı olaraq müəyyən edilir. Hal-hazırda tədbiq olunan dayaqların xarici diametri 0,2 -0.3 m - dən 0,50,7 m-ə çatır. Yeraltl hıssədə bu dayaqlar həm sabit əyilmə sərtliyinə və həm də pilləli dəyişən əyilmə sərtliyinə malik olurlar. DNQMQ - nın dərın salınan dayaqlarının mümkün hesablama sxemləri ilk dəfə K.M. Məmmədov tərəfındən verilmişdir. 2.2. DƏNIZ NEFT-QAZ MƏDƏN HIDROTEXNIKI QURĞULARI VƏ ONLARIN DƏRIN SALINAN SƏRT DAYAQLARININ STATIKI TƏSIRLƏRƏ HESABLANMA ÜSULLARI
Şpunt divarın müəyyən nöqtə ətrafinda dönən sonsuz sərtlikli mil kimi hesablanması ideyası 1912-ci ildə ilk dəfə N.Y. Yakobi tərəfındən təklif edilmişdir. Sonralar onun bu təklifı N.İ. Bezuxov, T.P. Prokofyev və başqaları tərəfındən sərt dayaqlann üfıiqi yüklərə hesablanmasında istifadə edilmişdir. Onlar öz tədqiqatlarında qrunt mühitinin Kulon nəzəriyyəsinə əsaslanan və bünövrənin dağılması ilə bağlı olan aktiv və passiv təzyiq anlayışlarına istinad etmişdir. Bununla belə həmin müəlliflər bünövrənin dağılmasının fıziki təbiətini tədqiq etməmiş və xüsusilə də bünövrə qruntunıın dağılan hissəsinin forması haqqında heç bir fikir söyləməmişlər. Yuxarıda qeyd olunan məsələlər svaylann üfüqi qüvvələrin təsirinə hcsablanması ücün A.S. Kananyamn təklif eldiyi üsulda müəyyən qədər öz əksini tapmışdır. Müəllif svayı salınma dərinliyi boyunca yuxarı və aşağı olmaqla iki hissəyə bölür. Bünövrə səthinə yaxın olan yuxarı hissədə dağılma prizmasının forması S.V. Luzana görə qəbul edilir və belə hesab olunur ki, burada qrunt həddi gərginlikli vəziyyətdədir. Aşağı hissədə qrunt elastiki mühit kimi qəbul olunur və svay B.N. Jemoçkinə görə hesablanır. Kulon nəzəriyyəsinin və qruntun həddi gərginlikli və qəbul edən hesablama üsulları S.M. Kudrinin, V.Q Berezansevin və bir çox başqalarının işlərində daha da inkişaf etdirilmiş və onlar öz həllərində müəyyən düzəlişlər aparmaqla müstəvi məsələsini fəza məsələsi ilə əvəz etməyə cəhd göstərmişlər. İ.F. Razorenovun, V.N. Qlubkovun, N.V. Laletinin, İ.V. Yarapolskinin, A.S. Stroqanovun, O.M. Xuqsun, P.F. Qolusmitin, V.B. Şaxriyevin, A.S. Buslovun və başqa tədqiqatçıların apardıqları çox saylı təcrübələrin nəticələri Kulon nəzəriyyəsinə əsaslanan və boyük dağılma prizmasını qəbul edən hesablama sxemlərinin "dayaq - qrunt" sisteminin birgə işini düzgün əks etdirmədiklərini sübut etmisdir. Üfüqi yükdaşıyan tək özüllərin dayanıqlığının geniş təcrübi tədqıqi əsasında İ.F. Razorenov müəyyən etmişdir ki, real şəraitdə, svay ətrafı qruntun deformasiyaya uğraması öz xarakterinə görə Kulon nəzəriyyəsinə əsaslanan sxemlərdə olduğundan tamamilə fərqlidir. Svayın ön hissəsində bünövrə səthinə yaxın yerdə uçma və ya dağılma prizmasının yaranması yerli xarakter daşıyır və əslində onun dayanıqlığına təsir etmir. Bu cəhətdən İ.F. Razorenovun təcrübələrinin nəticələri S.M. Kudrinin, V.N. Qolubkovun, N.V. Laletinin, İ.V. Yarapolskinin və bir çox başqalarının üfüqi yükdaşıyan svaylar üzərində apardıqları çox saylı sınaq təcrübələrinin nəticələri ilə tamamilə uzlaşır. Təcrübələr göstərir ki, sərt dayaqların üfüqi yük təsirindən öz dayanıqlığını itirməsi Kulon sxemi üzrə baş vermir. Dayağın yerdəyisməsi zamanı qruntda kipləşmiş pazlaı yaranır və onlar dayaqətrafı qruntu kəsərək onun hissəciklərini yuxarıya bünövrə səthinə doğru deyil, yanlara sürüşdürür. Bu da son nəticədə dayağın öz dayanıqlıgım itirməsinə səbəb olur. Qrunt mühitdə üfüqi yükdaşıyan sərt dayaqlann dayanıqlıq məsələləri ümumi şəkildə V.V. Levenstan tərəfindən tədqiq edilmişdir. O müəyyən etmişdir ki, həddi müqavimət mərhələsində qruntda dağılma (uçma) və kəsilmə kimi iki səciyyəvi zona yaranır. Həddi müvazinət səraitində hər iki zonada qruntun reaktiv təzyiqi onun real işini nəzərə almaqla müəyyən edilir. Dağılma zonasının dərinliyi baxılan zonaların sərhəd nöqtəsində qruntıın reakliv müqavimotbrinin bərabərlik şərtindən təyin edilir. 43
Dağılma zonasında qruntun reaktiv müqavimətı dağılma cisminin forması ilə müəyyən edilir. N.V. Laletinin, İ.F. Razorenovun. V.V. Levenstanın və Q.İ. Qluşkovun təc-rübələri göstərmişdir ki, dağılma cisminin forması planda ellipis və ya dairə şəklində olmaqla, yan tərəfindən sürüşmüş oxları olan parabolayaoxşar səthlərlə məhtudlanmış formada olur. N.V. Laletin bünövrə səthinə yaxın zonada sərt dayağın üfüqi yerdəyişməsi zanıanı yaranan dağılma prizmasının formasını konus şəklində qəbul etməyi təklif etmişdir. Bu təklifi və çoxsaylı təcrübələrin nəticələrini ümumiləşdirərək V.V. Levenstan belə qənaətə gəlmişdir ki. dağılma zonasında qrunt cismin forması mərkəzi hissədə üc üzlü prizmadan və yanlardan ona birləşmiş olan yarı konusvari səthlərdən ibarətdir. Yuxarıda göstərilən müəlliflərdən fərqli olaraq D.İ. Kereselidze üfüqi yükdaşıyan sərt dayaqların qrunt mühitində dönməsi nəticəsində yaranan kəsilmə-kipləşmə cisminin formasını silindrik şəkildə qəbul etmişdir. O, təsir edən bütün qüvvələrin üfüqi ox üzərində proyeksiyalarını cəmləməklə, həddi yükün qiymətini təyin etmişdir. Müəllif müəyyən etmişdir ki, qruntun bu üsulla hesablanan həddi müqavimətinin qiyməti Kulon nəzəriyyəsinin verdiyi nəticədən kıfayət qədər böyükdür. Qrunt mühitındə sərt dayaqların üfüqi yerdəyişməsi ilə bağlı bünövrə səthinə yaxın hissədə plasiiki deformasiya ya r a n m as ı n ı nəzərə alan hallar İ.İ. Qobuslauri və L.N. Do-nioyevanın, R.M. Korbutun və digərlərinin təklif etdikləri hesablama üsullarında da öz əksini tapmışdır. B.N. Jemoçkinin təklif etdiyi hesablama üsulunda dayağa sərt mil kimi baxılır və onun bütün dərinliyi boyunca qrunt mühitinin işi elastikı mərhələ ilə xaraklerizə olunur. Bu üsulda dayağın üfüqi yerdəyişməsinə qarşı qruntun reaktiv müqavimətinin maksimum qiyməti bünövrə səthi səviyyəsində alınır ki, bu da mövcud təcrübələrin nəticəsi ilə uzlaşmır. Dərin sahnan sərt dayaqların üfüqi yüklərin təsirinə he-sablanmasında qrunt mühiti üçün ən geniş tətbiq olunan mexaniki model Fuss-Vinkler modelidir. Bu modeldən isti-fadə etdikdə sərt dayaqlara qrunt bünövrəyə söykənən mil kimi baxılır. Dayağın qoyulma dərinliyi boyunca isə qruntun sərtlik əmsalı sabit və ya xətti qanunla dəyişən qəbul edilir. Qeyd etmək lazımdır ki, N.K. Snitko, A.N. Snitko, Q.İ. Qluşkov, K.M. Məmmədov və başqaları dərin salınan sərt dayaqların üfüqi və şaquli qüvvələrin birgə təsirinə he-sablanmasında xətti dəyişən sərtlik əmsalı olan Fuss-Vinkler modelindən islifadə etmişlər. Bununla belə göstərilən modeldən istifadə edən X. Mat-lok, L. Riza, M. Cəmiolkovski, A. Qarsino, Q.K. Kleyn, K.Kubo. X. Monden, X. Aboşi, İ.İ. Çerkasov, M. Davision, X. Gill, X. Şmidt və bir çox basqaları göstərmişlər ki, qrunt mühitinin sərtlik əmsalı və ya deformasiya modulu dərinlik boyunca xətti yox, qeyri-xətti qanunla dəyişir. YA. Soroqan, R.Y. Qruodis göstərmişlər ki, qrunt mühitinin sərtlik əmsalının dərinlik boyunca qeyri-xətti qanunla dəyişməsini qəbul etdikdə dərin salınan sərt dayaqların üfüqi yüklərin təsirinə hesablanmasının nəticələri naturada aparılmıs sınaq təcrübələrnin nəticələrinə olduqca yaxındır. Qeyri-xətti deformasiyaya uğrayan qrunt mühitini şərti olaraq xətti deformasiyaya uğrayan mühit kimi qəbul edən sadə hesablama üsulları əslində sərt dayaqların hesablan-masında gözlənilən real nəticələri bir necə dəfə təhrif edən yolverilməz nəticələrə gətirə bilər. Bununla əlaqədar olaraq qeyd etmək lazımdır ki, sərt dayaqların mövcud hesablanma üsullarının başlıca çatışmayan cə- həti onlarda üfüqi yerdəyişmənin təsir edən yükdən qeyri-xətti asılılığının nəzərə alınmamasıdır. Sərt dayaqların üfüqi yüklərə hesablanması ilə bağlı qeyri – xətti kontakt məsələlərin həlli istiqamətində V.B. Şaxiryev və Q.S. Yamşevin, Y.Ş. Ziyazovun, V.V. Mironovun, K.M. Məmmədovun, N.V Səfərovanın, F.M. İsmayılovun işləri xüsusilə diqqəti cəlb edir. V.B. Şaxriyev və Q.S. Yanısev öz işlərində təqyiqlə yerdəyişmə arasında asılılığı qeyri-xətti qanunla ifadə edir. Burada dayağın üfüqi yerdəyişməsi hiperbolik tangensin arqumenti şəklində aproksimasiya edilir. Müəlliflərin təklif etdikləri hesabi modelin başlıca catışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, bu modelin tətbiqi çoxlu sayda emprik parametrlərin və sınaq əsasında müəyyən edilən əmsalların təyinini tələb edir.
44
V.P. Popov və A.S. Buslovun apardıqları tədqiqatlar əsasında göstərmişlər ki, dayağın yerdəyişməsinin təsir edən qüvvələrdən qeyri-xətti asılı olmasmı qrunt mühitinin sərtlik əmsalının və ya deformasiya modulunun dərinlik boyunca dəyişən qəbul edilməsi ilə nəzərə almaq olar. Sərt dayaqların üfüqi qüvvələrin təsirinə hesablanmasında Y.Ş. Ziyazov qrunt mühitinin sərtlik əmsalını dərinlik boyunca dəyişən qəbul edir. Onun sərtlik əmsah üçün verdiyı emprik asılılıq V.P Popovun deformasiya modulu üçün təklif etdiyi qeyri-xətti asılılıqla demək olar ki, eynidir. Bununla belə, Y.Ş. Ziyazovun həllini mükəmməl hesab etmk olmaz. Bu da quntun sərtlik əmsalının təyinin mürəkkəb olması və hər bir tikinti şəraiti üçün əlavə sınaq işlərinin aparılmasının tələb olunması ilə bağlıdır. V.V. Mironov və Y.Ş. Ziyazovun təklifləri istisna ol-maqla, yerdəyişmə ilə təsir edən yük arasında qeyri-xətti asılılığı qəbul edən bir çox işlərdə müəlliflərin sərt dayaqlar üçün verdikləri hesablanma üsullarınm real layihələndiril-mədə tətbiqi olduqca çətin və əlverişsizdir. Belə ki, gostərilən işlərdə əsas hesabi parametrlərin təyini üsulları verilmir və demək olar ki, bu parametrlər qruntun fiziki-mexaniki xassələri ilə əlaqələndirilmir. Dayağın üfüqi yüklərin təsirinə hesablanmasında V.V.Mironov qruntun sərtlik əmsalının dərinlik boyunca dəyişməsini aşağıdakı asılılıq şəklində qəbul edir: n
x (2.1) K ( x) K 0 h0 burada x və hu -bünövrə səthindən dayağın ixtiyari və yer-dəyişməsi sıfıra bərabor olan kəsiklərinə qədər məsafədir; h0 -hesablama prosesində təyin edilir; Kn -qruntun sərtlik əmsalı olub, dayağın sərtliyindən. en kəsik ölçülərindən və qruntun növündən asılı olaraq təyin edilir; n-dəyişən parametr olub, bünövrə səthi səviyyəsində dayağın üfüqi yerdəyişməsindən asılı olaraq təyin edilir. Dayaqların sınaq təcrübələrinə əsasən n=f(y0) asılılığı belə ifadə olunur: (2.2) n 0,6Y0s burada 0,0145 (2.3) S 0,575 0,0158Y0 Y0 0,05 Y0 - bünövrə səthi səviyyəsində dayağın üfuqi yerdəyiş-məsidir (sm – lə). Birinci tipdən olan lyosvari batan qruntlarda aparılmış çoxsaylı sınaq təcrübələri əsasında müxtəlif sərtlik kateqo-riyaları və yükləmə sxemləri olan dayaqlar üçün n=f(Y0) asılılığı daha dəqiq səkildə V.A.Babenko və başqaları tərə-findən öyrənilmişdir. K.M. Məmmədov və N.A. Səfərova qruntun sərtlik əm-salının dərinlik boyunca qeyri-xətti qanunla dəyişməsini xarakterizə edən n parametri üçün daha universal asılılıq təklif etmişdir: a n A0 Y0 a0 (2.4) Burada A0, a0 və - əmsalları naturada müxtəlif qrunt şəraitində aparılmış çoxsaylı təcrübə sınaqlarının nəticələrinin ümumiləşdırilməsi əşasmda müxtəlif sərtlik kateqoriyaları və yükləmə sxemləri olan dayaqlar ücün cədvəldə verilir (cədvəl 2.1). Cədvəl 2.l. №
Дайагларын сяртлик категорийалары вя йцклямя схемляри
1
Цфцги гцввя вя топа моментля йцклянмиш чевик дайаг
2
Ениня вя бойуна гцввялярля йцклянмиш чевик дайаг
3
Цфцги гцввя вя топа моментля йцклянмиш сярт дайаг
45
Параметрлярин гиймятляри А0
А0
21,92
0,0025
0,631
17,06
0,0017
0,480
12,98
0,0025
0,585
4
Ениня вя бойуна гцввялярля йцклянмиш сярт дайаг
5
Чохсайлы сярт дайаглары олан ениня гцввялярля йцклянмиш юзцлдя дайагларын гаршылыглы тясири нязяря алындыгда
9,44
0,00125
0,449
8,31
0,00583
0,599
Qruntun kiçik deformasiyalarında sərt özüllərin dönmə bucağı ilə ufüqi qüvvə arasındakı asılılığı öyrənən Y.P.Kryunov müəyyən etmişdir ki, bünövrə səthində özülün üfuqi yerdəyişməsi üfüqi qüvvənin 1,8-ci dərəcəsi ilə mütənasibdir. Müəllifin təklif etdiyi emprik asılılıq əsasında sərt dayaqların hesablanmasının nəticələri məzmunca V.V. Mironovun əldə etdiyi nəticələrə yaxındır. V.V. Mironovun təklif etdiyi hesablama üsulu yalnız üfüqi yükdaşıyan dayaqlarla məhdudlaşır, yəni eyni vaxtda dayağa eninə və boyuna qüvvələrin birgə təsirini nəzərə almır. Sıfır yerdəyişməsi olan kəsikdə aşağıda qruntun sərtlik əmsalının dayağın qalan yeraltı hissəsində sabit qəbul olunması da çoxsaylı sınaq təcrübətərinin nəticələri ilə təsdiq edilmir. Bir sıra tədqiqatçılar, o cümlədən Q.K. Kleyn, V.A.Barvaşov, Q.İ. Stetyuxa və başqaları da qruntun elastiki xarakteristikalarmın dərinlik boyunca dəyişmə qanunauyğunluqlarını təcrübi yolla təyin etməyi təklif etmişlər. V.A. Barvaşovun fıkrincə Q.K. Kleyn tərəfindən təklif olunan asılılıq mahiyyətcə daha universaldır. Başlanğıc təzyiqin sıfıra bərabər olduğu hal üçün Q.K. Kleyn qruntun deformasiya modulunun dərinlik boyunca dəyişməsini aşağıdakı düsturla ifadə edir: (2.5) E ( z ) En Z n burada n- qruntun gostəricisi olub, n=0...2; En və E(z) -uyğun olaraq bünövrə səthindən vahid dərinlikdə (z=1,0m) və ixtiyari kəsikdə qruntun deformasiya modullandır. Müəllif öz işində müxtəlif qruntlar üçün deformasiya modulunun epürlərini göstərir. Lakin kontakt təzyiq nəzərə ahnan hallarda E(z) üçün təklif olunan asılılıqlar olduqca mürəkkəbdir və həm də n parametrlərinin təyin olunma metodikası verilmir. Bu səbəbdən də Q.K. Kleynin modelinin praktiki tətbiqi çətinlik doğurur. Bir çox başqa müəlliflərin qruntun elastiki göstəriciləri-nin dərinlik boyunca dəyişməsi üçün təküf etdikləri asılılıqlar da yuxanda qeyd olunan çatışmamazlıqlardan azad deyildirlər. Hal-hazııda üfüqi yükdaşıyan sərt dayaqların işinə şaquli sıxıcı qüvvənin təsiri barəsində də tədqiqatlar arasında iki müxtəlif fıkir mövcuddur. Öz işlərində Kulon nəzəriyyəsindən istifadə edən müəlliflər belə hesab edirlər ki, üfüqi yüklənmiş sərt dayağa şaquli tətbiq edilmiş qüvvə onun dayanıqlığına müsbət təsir göstərir. Onlar bu fikiri dayağın aşağı iti ucuna qruntun göstərdiyi əvəzləyici müqavimət qüvvəsinin eksentrisiteti və təsir edən şaquli qüvvə ilə mütənasib olan saxlıyıcı moment yaranması ilə isbat etməyə çalışırlar. N.K. Snitko, A.Ə. Mustafayev, K.M. Məmmədov. Q.S. Yanışev. V.B. Şaxriyev. K. Xi, Y.Ş. Ziyazov və başqaları bu fikirin əksinə olaraq qeyd edirlər ki, üfüqi yüklənmiş dayağa təsir edən şaquli qüvvə onun müqavimətini azaldır. Sərt qazma-tökmə svaylarla naturada aparılmış sınaqlar əsasında O.V. Karasycv, Q.P. Talanov, S.R. Benda müəyyən etmişlər ki, şaquli yükün artması ilə svayın üfüqi yerdəyişmələri azalır. Onların fikrincə bu svayın yan səthlərində sürtünmə qüvvələrinin yaranması ilə bağlıdır. Sərt svaylara maili və üfüqi qüvvələrin təsirini tədqiq edən Y.D. Gilman və V.S. Qluxov da bu fikiri təsdiq etmişlər. N.V. Jukov və İ.L. Balov apardıqları sınaq təcrübələrinin təhlili əsasmda müəyyən elmişlər ki, saquli yük svayların üfüqi qüvvələrin təsirinə müqavimətini həm azalda, həm də artıra bilər. Belə ki, zəif qrunt mühiti şəraitində şaquli qüvvə svayın üfüqi yüklərə müqavimətini azaldır, möhkəm qrunt şəraitində isə əksinə, bu müqaviınəti artırır. Su ilə doymuş qrunt şəraitində sərt dayaqların yükgötürmə qabiliyyəti təxminən 15%-ə qədər azaldığı halda, bərk konsistensiyalı lyosvari batan qruntlarda bu müqavimətin 1,9 dəfə artdığı müşahidə edilmişdir. Digər tədqiqatlar isə göstərirlər ki, lyosvari qrunt şəraitində işləyən üfüqi yükdaşıyan dayaqlara şaquli yük təsir etdikdə onların üfüqi yükgötürmə qabiliyyəti təxminən 1,6...2 dəfə azalır. 46
Sərt dayaqların üfüqi yüklərin təsirinə hesablanma üsullarının qısa araşdırılması göstərir ki, bu üsulların əksəriyyəti qruntun sərt dayaqlara qeyri-xətti müqavimətıni tam şəkildə nəzərə alınır və həmcinin bünövrə səthinə yaxın hissədə plastiki deformasiya zonasının yaranmasını dayağın üfüqi yerdəyisməsi ilə əlaqələndirmir. Dayağın üfüqi yükgötürmə qabiliyyətini toyin etdikdə onlar yalnız dayağın ön səthlərində yaranan müqavimətləri nəzərə almaqla kifayətlənirlər. Təcrübələr göstərir ki, bir çox hallarda dayağın 52 üfüqi yerdəyişməsi zamanı onun yan səthlərində sürtünməyə və ilişkənliyə (əlaqəli gıl qruntlarında) qarşı müqavimət qüvvələrinin nəzərə ahnmaması böyük səhflərə gətirib cıxara bilər. Mövcud tədqiqatların əksəriyyəti demək olar ki, yalnız sabit en kəsikli sərt dayaqlan əhatə edir və bunlar dəyisən en kəsikli dayaqların üfüqi və şaquli qüvvələrin birgə təsirinə hesablanmasına istər xətti və istərsədə qeyri-xətti modellərdən istifadə eldikdə imkan vermir. Bu və digər çatışmamazlıqları nəzərə almaqla sabit və dəyişən en kəsikli dərin sahnan sərt dayaqların üfuqi və şaquli qüvvələrin birgə təsirinə hesablamaq əsas vəzifələrdən biridir. 2.3. DƏNIZ NEFT-QAZ MƏDƏN HIDROTEXNIKĠ QURĞULARI VƏ ONLARIN ÇEVIK DAYAQLARININ STATIKI YÜKLƏRIN TƏSIRINƏ HESABLANMA ÜSULLARI
Dərin salınan cevik dayaqlann müxtəlif statiki yüklənmə sxemlərində deformasiyaya hesablanma üsulları qrunt mühiti üçün qəbul olunan mexaniki modellərdən asılı olaraq olduqca müxtəlifdir. Əslində dispers-diskret sistem olan qrunt. bu modellərdə bütöv, kəsilməz mühit kimi qəbul olunur. Üfüqi yüklənmiş cevik dayaqların deformasiyaya he-sablanmasında bünövrə üçün ən çox Fuss-Vinkler və xətti deformasiyaya uğrayan elastiki yanmfəza modellərində istifadə olunur. Fuss-Vinkler modelindən istifadə etdikdə üfüqi yüklənmiş dərin salınan çevik dayaqların deformasiyaya hesablanması ən ümumi halda 4-cü tərtibdən dəyişən əmsallı adi diferensial tənliyin həlli ilə bağlıdır və bu tənlik belə ifadə olunur: d2 d 2Y ( x) EJ ( x ) (2.6) b( x) K ( x)Y ( x) 0 dx 2 dx 2 burada EJ (x) - dayağın əyilmədə dəyişən sərtliyi; Y(x)- bünövrə səthindən (koordinat başlanğıcından) ixtiyari x dərinliyində onun əyintisi; b(x) - üfüqi qüvvələrin təsir müstəvisindo dayağın dəyişən eni və ya diametri; K (x) - qrunt mühütünün dayağın üfüqi yerdəyişməsi istiqamətində elastiki sıxılma əmsalıdır. K(x)=b(x) K (x) -qruntun dəyişən sərtlik əmsalı adlanır. Sabit en kəsikli çevik dayaqlar üçün EJ(x)=EJ= const. b(x)=b=const olduğundan (2.6) tonliyi aşağıdakı kimi yazılır:
d 4Y ( x) EJ ( x) K ( x)Y ( x) 0 dx 4
(2.7)
Qrunt mühitinin sərtlik əmsalı dərinlik boyunca sabit qəbul edildikdə isə bu tənlik daha da sadə şəkil ahr:
d 4Y ( x) EJ ( x) KY ( x) 0 dx 4
(2.8)
Fuss-Vinkler modelindən istifadə edən K. Xəyasi, B.Y. Kalinoviç, İ.V. Urban, A.S. Stroqanov, D.V. Angelski. Q.Q. Zurabova, O.Y. Buqayeva, L.V. Mazurenko, D.A. Şvartsman, K.F. Markin və başqaları təklif etdikləri hesablama üsullarında baxılan məsələni müəyyən şərtlər daxilində sabit əmsalh (2.8) tənliyinin həlli ilə bağlayırlar.
47
Yuxarıda qeyd olunan hesablama üsullarının mahiyyətini tam şərh etmədən, qısaca olaraq, onların əsas aspektləri üzərində dayanaraq bu üsulların dərin salınan çevik dayaqların üfüqi yüklərə hesablanmasında nə dərəcədə yararlı olmasını təhlil edək. Yapon alimi K.Xəyasi üfuqi yükdaşıyan dayağa sabit sərtlik əmsalı olan elastiki qrunt mühitində işlək çevik mil kimi baxır. O, belə hesab edir ki, dayağın yuxarıda ucuna tətbiq edilmiş Q0 və M0 yüklərinin təsiri altında dayaq qrunt mühütində əyilir və qrunt bu əyilməyə qarşı reaktiv müqavimət göstərir. Dayağın sahnma dərinliyi boyunca bünövrə qruntu iki zonaya bölünür. Dərinliyi z qəbul edilən yuxan zonada qruntun həddi gərginlikli vəziyyətdə olması qəbul edilir. Bu zonada qruntun həddi müqavimətinin intensivliyi Kulon nəzəriyyəsinə görə təyin edilir:
(2.9) (2.9) ifadəsindən göründüyü kimi, müəllif yuxarı sürüşmə zonasında z hündürlüklü uçma prizmasının fəza şəraitində işləməsini nəzərə almayaraq bu zonada qruntun həddi müqavimətini passiv və aktiv təzyiqlərin fərqi kimi ləyin edir. h-z dərinlikli aşağı zonada dayağın yerdəyişməsinə qarşı qruntun reaktiv müqaviməti FussVinkler modeli əsasında təyin edilir: (2.10) P( x) KY ( x), (0 x h z) Aşağı zonada dayağın əyilmədə differensial tənliyi ölçüsüz koordinatdan asılı şəkildə ifadə olunur: d 4Y (2.11) 4Y 0 d 4 burada x 4 EJ m ; L4 , L K K.Xəyasi (2.11) tənliyinin həllini hiperbolotriqonometrik funksiyalardan istifadə etməklə qapalı şəkildə və həm də sonsuz sıraların köməyi ilə ifadə etmişdir. (2.9) və (2.10) ifadələri əsasında çevik dayağın dayanıq-lıq şərti aşağıdakı kimi ifadə olunur: sin (2.12) 4b z KY 1 sin 2 Bu ifadə Q=f(z) qrafikini qurmaqla plastiki deformasiya zonasının dərinliyini təyin etməyə imkan vcrir. Qeyd etmək lazımdır ki. məsələnin qoyuluşu baxımından müəllifın təklif etdiyi üsul diqqəti cəlb edir. Bununla belə bu üsulun bir sıra çatışmayan cəhətləri də vardır. Bunlardan başlıcaları sürüşmə zonasında qruntun həddi müqavimətinin və dayağın materialının möhkəmliyinin nəzərə alınmaması, elastiki zonada qruntun sərtlik əmsahnın sabit qəbul edilməsi, həllin riyazi mürəkkəbliyı və praktiki hesablamalar üçün əlverişsiz olmasıdır. B.Y.Kalinoviç üfüqi yükdaşıyan cevik dayağı sabit sərtlik əmsalı olan elastiki bünövrə üzərində oturan sonsuz uzunluqlu tir kimi qəbul edir. Bu isə bünövrə səthi səviyyəsində kontakt gərginliyin maksimum qiymət almasına səbəb olur. Belə vəziyyətin çoxsaylı eksperimental tədqiqatlarm nəticələri ilə uyğunlaşmadığını görən müəllif yuxarı zonada kontakt gərginlik epürünü qruntun həddi müqavimət xətti ilə məhdudlaşdırır və beləliklə də, burada sürüşmə baş verdiyini qəbul etmiş olur. Bu şərtlər daxilində müəllif plastiki deformasiya zonasının dərinliyini (z), aşağı elastiki zonada kontakt səthin islənilən nöqtəsində gərginliyi və dayağın en kəsiklərində əyici moment və kəsici qüvvələri hesablamaq üçün düsturlar verilmişdir. K.Xəyasinin üsulu ilə müqayisədə, müəllifın həlli öz riyazi sadəliyi və həm də "dayaq-qrunt" sisteminin birgə işinin nisbətən daha dolğun nəzərə ahnması ilə fərqlənir. Baxılan hesablama üsulunun başlıca nöqsan cəhətlərinə sürüşmə zonasının dərinliyinin (z), bu zonada qruntun 48
həddi müqavimətinin təyininin kifayət qədər əsaslandırılmasını və nəhayət, elastiki zonada qruntun sərtlik əmsalının sabit qəbul edilməsini aid etmək olar. İ.V.Urban öz işində əvvəlki müəllif kimi üfüqi yüklənmiş dərin sahnan çevik dayağa sabit sərtlik əmsallı elastiki bünövrə üzərində oturan sonsuz uzunluqlu tir kimi baxır. B.Y.Kalinoviçin hesablama sxemindən fərqli olaraq müəllif bünövrə səthinə yaxın hissədə qruntda sürüşmə pıizmasının yaranmasıni qəbul edir və onun təsirindən yaranan reaktiv müqaviməti nəzərə ahr. Sürüşmə prizmasının yaranmasmı dayağın qrunta göstərdiyi təzyiqin onun həddi müqavimətindən böyük olması ild izah edir. Elastiki aşağı zonada dayağın əyilmə tənliyinin həlli hiperbolotriqonometrik funksiyalardan istifadə olunmaqla verilir. Ölçüsüz arqumentin x ax 2,5 qiymətlərində bu funksiyalann dəyişmə xassəsini öyrənən müəllif məsələnin həllini başlanğıc parametrlər üsulundan isüfadə etməklə belə ifadə edir: 4 2 4 2 Y ( x) Yz A( x) z B( x) M z C ( x) Qz D( x) (2.13) K K burada Yz , z , M z , və Qz bünövrə səthindən z dərinlikdə üfüqi yerdəyişmənin, dönmə bucağımn, əyici momentin və kəsici qüvvənin qiymətləri olub aşağıdakı ifadələrlə hesab-lanır: 2a Qz M z ; z 2a Qz M z ; Yz K K (2.14) 3 bmz nz 4 bmz 3 nz 4 M z M 0 Q0 z ; Qz Q0 6 2 6 2 A(x), B(x), C(x) və D(x)- ölçüsuz ax arqumentindan asılı olan hiperbolotriqonometrik funksiyalardir; Q0, M0 -verilmis xarici ufuqi yüklar; b -dayagin eni va ya diametri; K K b -qruntun sabit sərtlik amsalı; m və n asağıdaki ifadələrlə təyin olunan parametrlərdir: sin m 4Y 2 1 sin (2.15) 1 0 n tg tg 45 / 2 3
İ.V.Urban sürüşmə zonasının asagı sərhəddində qruntun həddi müqavimətinin (qz=mbz) elastiki zonanin bas-langıcındaki reaktiv muqavimıtı (P=KYZ) bərabər olması şərtindən istifadə edərək sürüsmə zonasının dərinliyini (z) hesablamaq uçun 4-cu tərtibdən cəbri tənlik vermisdir: 1 nz 4 2n mb z 3 bmz 3 3 (2.16) 1 bm 2Q0 z 2Q0 M 0 0 2
K - "dayaq qrunt" sisteminin ümumi sərtlik gostəricisidir. 4EJ Asagı elastiki zonada da (h-z) dayagm ixtiyari en kə-siyində dönmə bucagı, ayici moment va kəsici qüvvə (2.13) ifadəsindən islifada etməkla təyin edilir. I.V Urbanın hesablama üsulunu təhlil edərkan göstərmək lazimdir ki, o, əvvəlki muəlliflərlə muqayisədə "dayaq-qrunt" sisteminin birgə işinin qiymətləndirilməsində daha ciddi movqe tutur. Bununla belə, muəllif sürusmə prizmasinin yan səthlərinda yaranan sürtünmə muqavimətinin hesablanmasında səhvə vol vermis və bunun nəticəsində də yuxarı zonada sürüsmə prizmasmdan Burada 4
49
dayaga göstərilan təzyiq, qruntun həddi muqavimətindən boyuk alınmısdır. Bu isə tamamilə yolverilməzdir. Bu noqsan cəhat aradan göturülərsə, müəllifin təklif etdiyi hesablama üsulu xususi hallarda dərin salınan cevik dayaqların deformasivaya hesablanmasında istifadə oluna bilər. Dərin salınan cevik dayaqların üfüqi yüklərin təsirinə hesablanmasında A.S. Stroqanovun işi xususilə diqqati cəlb edir. Eksperimental tədqiqatlara əsaslanaraq A.S. Stroqanov asagıdaki hesablama sxemini qəbul edir. O belə hesab edir ki, üfuqi yuklərin təsiri altında ayrılan cevik dayaq, qrunt səthindan z dərinliyinə qədər olan yuxarı zonada qrunt kütləsini sürusdürür. Sürüsmə prosesində qrunt kütləsi dagılır, öz təbii strukturunu itirir, lakin bununla belə o dayaga ufuqi yükun əksi istiqamətində müəyyən müqavimət göstərir. Sürüsmə zonasından asagıda qalan hissədə qrunt deformasiyaya uğrasada öz elastiki xassəsini saxlayir. Muəllif belə hesab edir ki, sürüsdürulmüş. qrunta nəzərən dayagın arxa hissəsində qalan qrunt saquli yamacını saxlamaqla dayaga heç bir təsir göstərmir. Sürüsmə zonasının asagı sərhəddində kontakt təzyiq qruntun həddi müqavimətinə bərabər qəbul edilir. Dərinliyin (h -z) olan hissədə dayaga sabit sərtlik əmsalı elastiki bünovrə uzərində oturan sonsuz uzunluqlu cevik tir kimi baxlır. Sürüsmə prizmasinin bütun səthlərində yaranan sürtünmə va iliskənlik quvvələrinin təsirini nəzərə almaqla o qruntun həddi müqaviməti üçün asagıdakı dusturu almışdır:
2 2 z h0 tg 4b z 2h0 z tg z Pz h0 1 tg (2.17) tg tg b 10C Бурада - грунтун щяcм чякиси; - грунтун дахили сцртцнмя буcаьы; h0 -еквивалент грунт tg тябягясинин щцндцрлцйц; C-грунтун илишэянлик ямсалы; - сцрцшмя буcаьы; б-дайаьын щесаби ени вя йа диаметридир. Бцнювря сятщи сявиййясиндя, з=0 олдугда: tg (2.18) Pz 0 h0 1 tg ( ) tg - буcаьынын грунтун физики-механики эюстяриcиляриндян, дайаьын юлчцляриндян вя сцрцшмя призмасынын щцндцрлцйцндян асылы олдуьу цчцн ону йалныз графики цсулла тяйин етмяк мцмкцндцр. Гейд етмяк лазымдыр ки, бахылан ики зонанын сярщяд сятщиндя грунтун реактив тязйиг епцрцндя сычрайыш мцшпщидя олунур. Бу фактын тяcрцбя сынаглары иля тясдиг олунмасына бахмайараг, мцяллиф йухары сцрцшмя зонасында реактив тязйиг епцрцнц сялист яйрихятли епцрля явяз едир. Сцрцшмя зонасында дайаьа мцтляг сярт, еластик зонада ися сонсуз узунлуглу тир кими бахан А.С.Строгонов, сцрцшдцрцлмцш грунтун мцгавимятини нязяря алмадан П.Л.Пастернакын статики цсулу ясасында ашаьыдакы щесаблама дцстурларыны алмышдыр: 2 1 Yz 2 M z Qz S K S 2 1 z 3 2M z Qz S (2.19) K S M z M Q( H z ); Qz Q 2 q z 2 2 M z Qz S ; S Бурада
50
4 EJ , m K Сцрцшмя зонасынын дяринлийи вя дайаг цчцн щядди цфцги гцввянин гиймяти дайаныглыг вя мющкямлик тянликляринин щялли ясасында тяйин едилир: 2 Ps b 2 M S Qg f1 ( z ) 2 H z S (2.20) 2 S Mp M QM f 2 ( z) Hz bурада Мп-дайаг цчцн даьыдыcы моментин гиймяти олуб, максимум яйиcи моментля (Ммах) бярабяр гябул едилир. Мцяллифин щесаблама цсулунун нюгсан cящятляриня сцрцшмя зонасында грунтун реактив мцгавимят епцрцнцн дцзэцн гябул едилмямясини, бу мцгавимятин дайаьын деформасийайа щесабланмасында там нязяря алынмамасыны вя сцрцшмя буcаьынын тяйин олунмасынын мцряккяб олмасыны аид етмяк олар. K.F.Markin belə hesab edir ki, ufuqi yüklənmis cevik dayaq qrunt mühutundə əyilma deformasiyasina uğradıqda onun ən kontakt səthinda yaranan reaktiv təzyiq səthindəki sifir qiymətindən baslayaraq muəyyən dərinliyə qədər alır va maksimum qiymət alır. Dayagın qalan hissəsində isə bu təzyiq maksimum qiymətindən baslayaraq monoton şəkildə azalır. Dayagın əyilmə sərtliyinin kicik olmasını nəzərə alaraq onun aşagı hissədə üfüqi quvvənin əksi istiqamətində də ayılmasının mümkünluyunu qəbul edir. Dayagın üfüqi yerdəyisməsi zamanı sürüşdürülən qruntun yana genislənməsinin məhdud şəkildə mümkünlüyünü qəbul edən muəllif belə hesab edir ki, qrunt kipləşm. fazasinda işləyır va yalnız bünövrə səthi səviyyəsində plastiki deformasiyaya uğrayır. O, B.N. Jemockinin həllindən islifadə edərək, muəyyən şərtlər daxilində kontakt gərginliklə dayagən üfüqi yerdəyisməsi Y(x) arasında aşagıdakı xətti asılılığı qəbul edir: 1 2 (2.21) q f ( y) 1 2 ba0 Y ( x) burada - qruntun yana genislənmə əmsalı; - dayagın en kəsik formasını va sərtliyini nəzərə alan əmsal, b - dayagın hesabi eni va ya diametri; a - qruntun kipləşmə əmsalıdır. (2.21) ifadəsindən istifadə etməklə dərin salınan cevik dayaqların üfüqi yuklərin təsirinə hesablanması asagıdakı 4-cu tərtibdən sabit əmsallı adi diferensial tənliyin həllinə gətirilir: S 4
EJ
d 4Y ( x) 1 2 bq Y x 4 dx 1 2 a0
(2.22)
Alınmıs (2.22) tənliyinin inteqrallanması riyazi çətinlik dogurmur va muəllif onun ümumi həllini A.N.Krılovun üsulu ilə qurur. Qeyd etmək lazımdir ki, K.F. Markinin tıklif etdiyi hesablama üsulu yuxarıda təhlil olunan islərdən onunla fərqlənir ki, o qruntun sabit sərtlik əmsalını 1 2 K (2.23) 1 2 a0 ifadəsi ilə təyin edir. Əslində isə dayaq ətrafi qrunt kipləşmə fazasında islədikdə belə onun deformasiya modulu va yaxud kipləşma əmsalı dərinlik boyunca sabit qalmayaraq muəyyən qanunla dəyişir. Odur ki, bu üsul cox məhdud hallarda, xüsusilə möhkəm qrunt səraitində, cevik dayaqların üfüqi yüklərin təsirinə hesablanmasında tətbiq oluna bilər. Elastiki yarımfəza modelinin bütün catışmayan nöqsan cəhətlərini muəllifin təklif etdiyi üsula aid etmək olar. 51
"Dayaq-qrunt" sisteminin deformasiyaya hesablanmasında əsaslı nailiyyatlər qrunt mühutünün sərtlik əmsalının dərinlik boyunca artan (kəsilən va ya kəsilməyən funksiya səklində) qanunla qəbul edən üsullarda öz əksini tapmısdır. D.V.Angelski bünovrə səthindən başlayaraq dayagın yerdəyisməsinin sifira bərabər oldugu birinci kəsiyə qədər (h0) qruntun sərtlik əmsalını xətti qanunla artan qəbul edir. Bundan asagıda qalan hissədə (h-h0) qruntun sərtlik əmsalı sabit hesab olunur. Uzunlugu h0 olan yuxan hissədə dayaq mutləq sərt (<1), uzunlugu (h-h0) olan aşagı hissədə isə cevik (>3), qəbul olunur. Muəllif belə hesab edir ki, yuxarı hissədə qruntun reaktiv müqaviməti kvadrat parabola qanunu ilə aşagı hissədə isə dalgavari əyri səkilində dayişir. Yuxarı va asagı hissəyə aynlıqda baxmaqla o əsas hesabi paramelrlərin təyini üçun olduqca sadə ifadələr almişdir. 4 EJ h0 2,847 S ; S 4 ; K 1 Q0 M 0 ; M 0 0,20639Q0 h0 ; (2.24) S M Q 0 0 S ; YA 0,29824 0 h02 ; 2 EJ EJ M (h0 ) M max 0,36016Q0 h0 ; h0 0,5876h0 ; Д.В.Анэелскинин тяклиф етдийи цсулун чох садя олмасына бахмайараг, онун гябул етдийи щесаблама схеми олдугcа шяртидир вя мювcуд експериментал вя нязяри тядгигатларла тясдиг олунмур. Бу цсул хцсуси щалларда олдугcа тяхмини щесабламалар цчцн истифадя олуна биляр. Г.Г.Zурабов, О.Й.Бугайева, Л.В.Мазуренко, Д.А.Шварстман вя В.В.Миронов юз тядгигатларында Д.В.Анэелскинин биринcи сыфыр йердяйишмяли нюгтянин дяринлийинин (щ0) сабит олмасы щаггындакы ясассыз фярзийяни гябул етмишляр. Йери эялмишкян демялийик ки, щ0 мясафяси тякcя «дайаг-грунт» системинин хятти эюстяриcисиндян (С) асылы олмайыб, о щям дя тясир едян цфцги гцввялярин гиймятиндян дя асылыдыр. В.В.Миронов мцяййян експериментал тядгигатлара ясасланараг, бцнювря сятщиндян биринcи сыйыр йердяйишмяли дяринлийя (щ0) гядяр грунтун сяртлик ямсалынын гейри-хятти ганунла дяйишмясини гябул едир: n
x (2.25) K ( x) K 0 , (n 1) h0 Бурада К0-щ0 дяринлийиндя грунтун сяртлик ямсалы олуб, дайаьын сыфыр йердяйишмяли нюгтясиндян ашаьыда галан щиссяси цчцн сабит гябул олунур. Мцяллиф 0 x h0 олан щиссядя дайаьын яйилмядя диференсиал тянлийини n
K b x (2.26) Y ( x) 0 Y ( x) 0 EJ h0 шяклиндя гябул ется дя онун там щяллини веря билмямишдир. Гейри-хяттилик параметринин эениш диапазонунда дяйишмя щалы цчцн 0 n h0 (2.26) типли бирcинсли вя гейри-бирcинсли тянликлярин контакт мясяляляр цчцн дягиг щялли К.М.Мяммядовун, Н.А.Сяфярованын вя Щ.М.Фяряcовун бир чох ишляриндя юз яксини тапмышдыр. Фусс-Винклер моделинин чевик дайагларын (свайларын) деформасийайа щесабланмасында тятбиги, грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа кясилмяз функсийа шяклиндя гябул едян цсулларда даща эениш шякилдя инкишаф етдирилмишдир. Беля тядгигатлара Н.К.Спитко, А.Н.Снитконун, А.Я.Мустафайев, К.М.Мяммядовун, Н.А.Сяфярованын, Т.М.Мащмудовун, К.С.Заврийев, Й.П.Крйуков, К.С.Шпировун, И.В.Урбанын, В.Б.Шахрыйев, К.С.Йанышевин вя бир чох башгаларынын ишлярини эюстярмяк олар. Бу щесаблама цсулларында дярин салынан чевик дайаглара (свайлара) сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа артан функсийа шяклиндя дяйишян вя грунт мцщитиндя бойуна – ениня яйилян конструксийалар кими бахылыр. Ян цмуми щалда дяйишян яйилмяз сяртлийиня малик олан дайаглар цчцн бойуна-ениня яйилмянин дифференсиал тянлийи ашаьыдакы кими ифадя олуна биляр: IV
52
d 2Y ( x) B ( x ) bK ( x)Y ( x) dx 2 (2.27) 2 d Y ( x) d N qG ( x)Y ( x) 0 dx dx 2 Бурада Б(х)=ЕЖ(х) - дайаьын яйилмя сяртлийи; К(х)-грунтун дяйишян сяртлик ямсалы; Н-бойуна сыхыcы гцввя; q0(x) - dayagın agirlıq quvvəsinin intensivliyinin dərinlik boyunca dəyisməsini ifadə edən funksiya; Y(x) - dayagın ixtiyari kəsiyinin əyintisidir. Dayagın əyilmə sərtliyi sabit qəbul olunan va öz çəkisi nəzərə alınmayan halda B(x)=EJ=const; qG(x)=0 yuxarıda göstərilən (2.27) tənliyi asagıdakı kimi ifadə olunur: d 4Y ( x) d 2Y ( x) (2.28) EJ bK ( x ) Y ( x ) N 0 dx 4 dx 2 (2.27) tipli tənliklə baglı cevik dayaqların möhkəmlik və dayanıqlıq məsələsinin həlli A.Ə.Mustafayev, K.M. Məmmədov tərəfindən verilmisdir. Boyuna quvvəni nəzərə almadan (N=0) və qruntun sərtlik əmsalının dərinlik boyunca dəyisməsini xətti qanunla qəbul etmaklə cevik divarlar ücün (2.28) tənliyinin həlli ilk dəfə I.V. Urban tərəfindən verilmisdir. Bir qədər başqa qoyulusda həmin məsələnin həllina sonralar M.H. Məmmədəliyev tərəfindən baxılmışdir. Qruntun sərtlik əmsalının dərinlik boyunca xətti artmasını qəbul etməkla (2.28) tənliyinin həlli N.K. Snitko, A.N. Snitko, K.M. Məmmədov, H.M. Fərəcov, T.M. Mahmudov, N.A. Səfərova, F.M. İsmayılov, K.S. Zavriyev va basqaları tərəfindən verilmisdir. Bu hesablama usullarında qrunta plastiki deformasiyanın yalnız bünovrə səthi səviyyəsində yaranması nəzərə alınır (K(0)=Ko=0). A.N. Snitko, K.M. Məmmədov, N.A. Səfərova va H. M. Fərəcov üfüqi va şaquli yukdasiyan dayaqların böyük yerdəyişmələrində qruntda plastiki deformasiyanın daha boyük dərinliyi əhatə etməsini sərtlik əmsalınin kvadrat parabola səklində dəyisməsi ilə nəzərə alır. Dərin salınan istər çevik və istərsədə sərt dayaqların Fuss – Vinkler modelinə əsəslanan hesablama üsullarını tam arasdırdıqda belə nəticəyə gəlmək olar ki, bu üsul prinsipcə bir-birindən K(x) funksiyasinın asagıda göstərilən ifadələrindən hansı birinin qəbul edilməsi ilə fərqlənirlər: d2 dx 2
K ( x ) K 0 const; K ( x ) K K K x ; 0 0 h h K ( x ) K x ; h h 2 x K ( x ) K h ; h K ( x) K h x ; h K ( x) K 1 e 0 x ; x Kh h 1 e K ( x) ; 1 e
53
( a) ( b) ( c)
(d ) (e) (i ) ( j)
(2.29)
Bu ifadalərdə h- dayagın salınma dərinliyi K0 və Kh –bünövrə səthi səviyyəsinda va h dərinliyində qruntun üfuqi sərtlik əmsalları; K-sərtlik əmsalınin həddi qiymət (sonsuz dərinkikdə); 0 və - qeyri –xəttilik parametrlər olub təcrubə sinaqları əsasında; təyin edilir. (2.29) ifadələrində sərtlik əmsalınin birinci iki düsturuna (a, b) əsaslanan hesablama üsulları qruntun elastik mərhələdə işlədiyini qəbul edir. (2.29, b) düsturundan istifadə etdikdə yalnız bünovra səthi səviyyəsinda qruntda пластики деформасийа йаранмасы нязяря алыныр. (2.29,c) ифадяси грунтда cидди пластики деформасийа йаранмасыны вя онун бюйцк дяринлийи ящатя етмясини нязяря алыр. Эюрцндцйц кими «б» вя «c» ифадяляри «д» дцстурунун хцсуси щалларыдыр (=1; =2). (2.29, д) дцстуру дайаьын цфцги йердяйишмяляринин бюйцк интервалы цчцн дцзэцн нятиcя вермякля бярабяр експериментал сынагларын нятиcяляри иля йахшы узлашыр. (2.29е,и) ифадялри чевик вя сярт дайагларын кичик йердяйишмяляриндя ( Y0 1,0....1,5sm ) йахшы нятиcя верир ( 0 1 ). (2.29, ж) дцстуру чевик вя сярт дайагларын цфцги йцкляря щесабланмасында илк дяфя К.М.Мяммядов, Ф.М.Исмайылов вя Ящмядиан Щцсейн тяряфиндян истифадя едилмишдир. Грунтун сяртлик ямсалынын бойунcа дяйишмясини щяр щансы ифадясиндян (2.29) истифадя етмякля Фусс-Винклер модели ясасында чевик дайагларын (свайларын) ениня вя бойуна – ениня яйилмяйя щесабланмасында тятбиг олунан цсуллар бир-бириндян бахылан контакт мясялялярин диференсиал тянликляринин интеграллама цсуллары иля фярглянирляр. Бунлардан башлыcалары иншаат механикасынын вариасийа цсуллары, сонлу вя сонсуз сыралар цсулу, ардыcыл йахынлашма цсуллары, ядяди щесаблама цсуллары вя башгаларыдыр. Дярин салынан чевик дайагларын ениня вя бойуна – ениня яйилмя мясяляляринин щяллиндя Н.М.Эерсевановун вя М.И.Горбунов-Посадовун еластик изотоп йарымфяза, П.Л.Пастернакын, В.З.Власовун вя Н.Н.Леонтйевин икипараметрли, И.М.Фонлоненко-Бородичин «Мембран» типли моделляриндян истифадя етмяк cящятляри мцвяффягиййятля нятиcялянмямишдир. Бунун башлыcа сябяби бу моделлярин щесаби параметрляринин тяйининин чятин олмасы вя алынан щяллярин рийази мцряккяблийи иля изащ олунур. Цфцги йцклянмиш чевик дайагларын ишиня шагули гцввянин тясири мясялясиндя тядгигатчылар арасында мцхтялиф фикир айрылыьы мювcуддур. В.Н.Голубков юз експериментал тядгигатларына ясасланараг беля щесаб етмишдир ки, шагули гцввя дайагларын цфцги йцкляря мцгавимятиня тясир етмир. Бунунла ялагядар олараг о чевик дайаглары шагули вя цфцги гцввялярин тясириня айрылыгда щесабламаьы тяклиф етмишдир. Бунунла беля мялумдур ки, гцввялярин тясиринин гейри-асылылыг принсипи грунт мцщити цчцн гябул едилмяздир. Бунун яксиня олараг бир чох тядгигатчылар беля щесаб едирляр ки, шагули гцввя чевик дайагларын цфцги гцввяляря гаршы мцгавимятиня мянфи тясир эюстярир. Бу фикрин експериментал тядгигатлар ясасында тясдиги бир сыра ишлярдя юз яксини тапмышдыр. Дярин салынан чевик дайагларын ениня вя ениня–бойуна яйилмяйя щесаблама цсулларынын арашдырылмасы эюстярир ки, бу сащядя щялл едилмямиш мясяляляр чохдур вя олдугcа актуалдыр. Бунлардан ян башлыcалары грунт мцщитинин хятти вя гейри-хятти деформасийайа уьрамасында, дайаьын цфцги йердяйишмяляриня гаршы тякcя юн мцгавимятлярин дейил вя щям дя йан мцгавимятлярин нязяря алынмасы, «дайаг-грунт» системинин реал ишини якс етдиря биляcяк механики моделин сечилмяси вя бу модел ясасында етибарлы щесаблама цсулларынын ишляниб тятбиг олунмасындан ибарятдир. 2.4. ДЯНИЗ НЕФТ- ГАЗ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫН ДЯРИН САЛЫНАН ДАЙАГЛАРЫНЫН ДИНАМИКИ ТЯСИРЛЯРЯ ЩЕСАБЛАНМА ЦСУЛЛАРЫНЫН АРАШДЫРЫЛМАСЫ
Мялум олдуьу кими ДНГМГ-нын дярин салынан дайаглары истисмар дюврцндя мцхтялиф динамики тясирляря мяруз галырлар. Бу тясирляря ишчи мейданчада йерляшдирилян вя таразлашдырылмамыш кцтляйя малик аваданлыгларын ишлямясиндян йаранан динамики тясирляр, кцляк-дальа тясири, сейсмики тясир вя с.аиддирляр. Бу тясирляр нятиcясиндя чевик вя йа сярт дярин салынан дайаглар грунт мцщитиндя мцряккяб рягси щярякятдя иштирак едир ки, бунунда рийази ифадя олунмасы мцяййян чятинликлярля баьлы олур. Одур ки, грунт мцщитинин модели еля сечилмялидир ки, о бир тяряфдян бахылан динамики контакт мясяляни садя диференсиал тянликля ифадя етмяйя имкан версин вя еляcя дя «дайаг-грунт» системинин бирэя ишини даща реал шякилдя якс етдиря билсин. Чохсайлы експериментал вя нязяри тядгигат54
лар эюстярир ки, бу тялябата ян дольун шякилдя дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс-Винклер модели даща доьру шякилдя cаваб верир. Бир сыра тядгигатчылар дярин салынан сярт дайагларын динамики тясирляря щесабланмасында Н.П.Павлйукун, Д.Д.Барканын вя О.А.Савиловун еластики бцнювряйя сюйкянян мцтляг бярк cисмин рягсляри щаггында мялум нязяриййяйя ясасланырлар. Г.Г.Глушков грун мцщитиндя ишляйян дайагларын динамики тясирляря щесабланмасында бу мцщитин еластики вя щядди мцгавимятляриня нязяря алыр ки, бу да йухарыда эюстярилян нязяриййяйя истинад едир. Тяклиф олунан цсулда динамики йцкцн дяйишмяси сыфырла сонсузлуг арасында гябул олунур. Бу дяйишмя щям сабит вя щям дя ихтийари ганунла гябул олунур. Тяклиф олунан цсулун чатышмайан cящяти ондан ибарятдир ки, грунт мцщитинин гейри-еластики деформасийасыны вя онун мцгавимятинин енержисинин пайланмасына тясири дягиг шякилдя нязяря алынмыр. Бунунла еластики деформасийанын дайаьын сярбяст рягсляринин тезлийиня тясири олдугcа кичикдир, тяхминян 3-5% тяшкил едир вя нязяря алынмайа биляр. Сон иллярдя апарылмыш тядгигатларын нятиcялярини цмумиляшдиряряк дярин салынан дайаг вя йа свайларын мяхсуси вя мяcбури рягсляринин щесабланмасында дайаьын еластиклийи, грунт мцщитинин еластиклилийи, онларын яталятлилийи вя еляcя дя диссипатив хцсусиййятляри нязяря алыныр. Бу да щесаблама цсулларыны даща чох ясасландырылмыш фярзиййяляр ясасында гурмаьа имкан верир. Периодик дяйишян йцк тясириндян сярт дайагларын грунт мцщитиндя гярарлашмамыш вя гярарлашмыш рягси щярякяти бир сыра тядгигатлар тяряфиндян юйрянилмишдир. Бу ишлярдя дярин салынан дайаг Винклер мцщитидя ишляйян сярт мил кими гябул олунур. Грунт мцщитинин пластик деформасийаны нязяря алмаг мягсядиля онун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини азалтдыьы ямсала вурмаг тяклиф олунур. Бу мягсядля «кясян» цсулдан вя йа бярпаедиcи моментля дюнмя буcаьы арасындакы яйрихятли ардыcыллыгдан истифадя олунур. Бязи тядгигатларда бцнюврянин деформасийасы ики вя йа цч дцзхятли щиссядян ибарят олан гейри-хятли функсийа шяклиндя гябул олунмагла онун еластики вя пластики мярщяляляриндяки мцгавимяти дайаьын рягсляринин щесабланмасында нязяря алыныр. Бир чох мцасир тядгигатларда чевик дайагларын сярбяст вя мяcбури рягслярин щесабланмасында Винклер бцнюврясиня сюйкянян тир моделиндян истифадя олунур. Йапон алими Х.Таджими эюстярмишдир ки, бу цсцл щятта дайаьын кцтлясини вя грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын дяйишкянлийини нязяря алмадыгда беля нязяри щесабламаларын нятиcяляри експериментин вердийи нятиcялярля тамамиля узлашыр, йахын олур. F.М. Щаcыйев силиндрик формалы дярин салынан дайаьын синисоидал цфцги йцк тясириндян мяcбури рягслярин щесабланмасында рягслярин сюнмясини нязяря алмамыш вя буну онунла ясасландырмышдыр ки, кичик тезликлярдя сюнмя просесинин гурьунун динамики характеристикаларына тясири олдугcа кичикдир. Бахылан мясялянин щяллиндя мцяллиф дайаьын вя грунт мцщитинин характеристикларыны сабит гябул етмишдир. Лакин реал шяраитдя бу характеристикаларын дяйишян олмасы мялумдур. Рягслярин сюнмясинин тясирини нязяря алмагла да дайагларын динамики тясирляря щесабланмасына Р.Т.Меликованын ишиндя дя раст эялмяк олур. Грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа хятти ганунла дяйишмясини нязяря алмагла чевик дайагларын динамики тясирляря щесабланмасына М.Н.Захваткинин вя Н.С.Шветсинин ишиндя дя бахылмышдыр. ДНГМГ-нин дайагларынын сярбяст вя мяcбури рягсляринин щесабланмасынын дяйишян сяртлик ямсалы Фусс – Винклер моделиндян истифадя етмякля эениш шякилдя тядгиги К.М.Мяммядов вя башгалары тяряфиндян верилмишдир. Бу ишлярдя щям сабит, щям дя дяйишян яйилмя сяртликли дайаглара бахылмыш, грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа интеграл – орта, хятти, параболик, гейрихятти вя параметрик гейри-хятти ганунларла гябул едилмишдир. Бу арашдырмаларда дярин салынан чевик дайагларын мяхсуси, импулсив йцк тясириндян мяcбури вя гейри-щармоник йцк тясириндян рягси щярякяти тядгиг едилмишдир. Еластики йарымфяза моделиндян истифадя едяряк, дайаьын грунт мцщитиндя динамики тясиря щесаблама методикалары Ламб, Е.Рейснер, О.Й.Шехтер, В.А.Иличев, Н.М.Бородачев вя башгалары тяряфиндян верилмишдир. Л.П. Винокуров, В.В.Александров кцтлясиз йарымфяза моделиндян истифадя етмякля дайагларын динамики щесаблама методикаларыны ишлямишляр. А.С.Йаковлев юз тядгигатларында комбинасийалы динамики моделиндян истифадя етмишляр. 55
Йухарыда гейд олунан гыса арашдырмалар эюстярир ки, грунт мцщитиндя ишляйян сярт вя чевик дярин салынан дайагларын динамики тясирляря щесабланмасы мцасир иншаат механикасынын ян мцряккяб мясяляляриндян олмагла щал-щазырда кифайят гядяр юйрянилмямишдир. Дяниз нефт-газ йатагларынын интенсив шякилдя мянимсянилмяси иля баьлы олараг йарадылан шелф гурьуларынын йцксяк сейсмики актив зонада (9 баллыг) вя мцряккяб щидрометеороложи шяраитдя динамики мющкямлик вя дайаныглылыг мясяляляринин тямин едилмяси алим вя тядгигатчыларын гаршысында олдугcа cидди мясяляляр гойур. Бу да илк нювбядя беля гурьуларын онларын дайагларынын мцхтялиф динамики вя сейсмики тясирлярд еффектли мцщяндиси щесаблама методикаларынын ишлянилмяси вя лайищяляндирилмя тяcрцбясиня тятбиги иля баьлыдыр.
56
FЯСИЛ 3. DЯNИZ NEFT- QAZ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ ДАЙАГЛАРЫНЫН СЯРБЯСТ ВЯ МЯCБУРИ ЯЙИЛМЯ РЯГСЛЯРИНИН ТЯКЛИФ ОЛУНАН ЩЕСАБЛАНМА МЕТОДИКАЛАРЫ 3.1. MЯSЯЛЯNIN QOYULUШU
Mяlum oldуьu kimi iri bloklardan yaradыlan mцxtяlif tipli DNQMQ -нын vя stasionar dяrinlik platformalaрынын dяniz dibinя bяrkidilmяsinя sabit vя dяyiшяn яyilmя sяrtliklяrinя malik olan kombinasiyaлы qazma-tюkmя dayaqlardan genis istifadя olunur. DNQMQ -I Xяzяr dяnizinin mцrяkkяb hidrometeoroloji vя seysmiki sяraitindя yaradыlыr. Bu qurьulaрыn iшчi meydanчalaрыnda yеrляшdiriляn mцxtяlif texnoloji avadanlыqlaрыn islянmяsi prosesindя, kцlяk dalьa tяsirindя, seysmiki tяsirляrdя mцrяkkяb rяqsi hяrяkяtdя iшtirak edirlяr. Gюstariляn qurьulaрыn dinamiki tяsirlяrя hesablanmasнda onlaрыn dяrin sалыnan чevik дайаqlarынын sяrbяst яyilmя rяqslяrinin hesablanmasы asas мясялялярдян biridir. Bu mяsяляnin hяllindя qrunt mцhitinin deformativ xцsusiyyяtляrinin vя dayagыn яyilmя sяrtliyinin nязяря aлыnmasы olduqca vacibdir. Bu maqsяdля mцxtяlif mеxaniki - hesabi modелlяrdяn istifadя olunur. Bu modelляrdяn baшлыcalaры elastiki yaрыmfяza (yarым mцstяvi), сonlu qaлыnлыqlы тяbяqя, yerli elastiki deformasiya vя kombinasiyaлы modelляrdir. Nатurada apaрыlmыш чoxsayлы тяcрцбяляр gюstяrir ki, цмумиййятля tяbii qruntlar az paylayыcыlыq qabiliyyятиля характеризя olunurlar. Яn чox tяtbiq olunan modellяrin naturada юyrяnilmяsi nяticяsindя mцяyyяn edilmiшdir ki, qrunt mцhitindя iшlяyяn vя цfцqi tяsirlяrя mяruz qalan чevik конstruksiyalaрыn hesablanmasынda dяyiшяn sяrтлик яmsalы Фусс-Винклер modelindяn istifadя etdikdя aлыnan nяticяляр натурайа Ч ox yaxын olur. Odur ki, baxacaьыmыz dinamiki mяsяlяляrin hяllindя bu modeldяn istifadя edяcяyik. Onu da qeyd etmяk lazыmdыr ki, яyilmя rяqsляri юyrяnilяn чevik dayaqlar hям sabit vя hяm dя dяyiшяn яyilmя sяrtlikli ola biляrляr. Яyilmя sяrtliyinin dayagыn yеralты hissяsi boyunca dяyiшkяnliyi hяm kяsilmяz funksiya vя hям dя pilляli dяyишяn funksiya шяklindя ola biляr. Dяйiшяn sяrtlik яmsallы Fuss-Vinklеr modelindяn istifadя etdikdя mцqavimяt qцввяlяrini nяzяrя almaqla dяyiшяn яyilmя sяrtlikli чevik dayagыn sяrbяst яyilmя rяqsляrinin diferensial tянliyini яn цmumi halda aшaьыdakы шяkildя ifadя eтmяk olar: 2 2Y x ,t EJ x K x bx Y x ,t x 2 x 2
2Y x ,t Y x ,t mx 2mx 0 2 t t
(3.1)
Burada EJ (x) - dayagыn dяrinlik boyunca dяyiшяn яyilmя sяrtliyi; K{x) - dяrinlik boyunca dяyiшяn qяbul olu-nan qrunt mцhitinin еlasтiki sыxыlma ямsaлы; b(x) dаyagыn dяyiшяn hesabi eni vя ya diametri; m(x) - dayagыn dяyiшяn xцsusi kцtlяsi; Y(x,t) -dayagыn яyilmя rяqsляrinin amplitutu; t - zamandыr. (3.1) lяnliyinin hяllini yalnыz mюvcud tяxmini цsullarla qurmaq mцmkцndцr. Belя цсullara insaat mexanikasынын variasiya цsullaрыnы, A.N. Kрыlovun яdяdi hesablama цsullaры, ardыcыl yaxыnlaшma цsullaрыnы, axtaрыlan funksiyanin sonlu vя ya sonsuz sыralara ayрыlma цsullaрыnы вя с. эюстярмяк олар. Baxыlan (3.1) konтakt mяsяляsinin цmumi hяllinin qurulmaсында-Furyе avяzlяmяsindяn vя sяrbяsт rяqslяrin baш formaсынын диференсиал тянлийинин интегралланмасында ися Пикар ардыcыл йахынлашма цsulundan istifadя edяcяyik. Bu usulun башлыcы хцsusiyyяti ondan ibarятdir ki, rяqslяrin баш formaсыны ифадя едян funksiyaya sыfырыncы yaxыnlaшma kimi bцtцn baшlangыc dinamiki parameтrlяri юzцndя яks etdirяn "sяrhяd funksiyasыndan" istifadя edilir.
57
3.2. RIYAЗI IFADЯ OLUNMUШ DINAMIKI
KONTAKT МЯСЯЛЯNIN HЯLLININ QURULMASЫ
Фurye яvяzляmяsindяn istifadя edяrяk axtaрыlan Y(x,т) funksiyasыны iki funksiyanыn hasili шяklинdя qяbul edirik. Beля ki, bu funksiyalardan biri yalnыz koordinatdan, digari isя yalnыz zamandan asыlы olur. Beля olduqda (3.1) тяnliyinin цmumi hяllini aшaьыdakы sяkildя axtaрырыq: Y x ,t
X xT t n
(3.2)
n
n 1
(3.2) ifadяsinя яsasяn bir xцsusi inteqraлы (3.1) tяnliyindя nяzяrя alsaq, yaza bilяrik: 2 EJ x Xn x Tnt Kx bx X n x Tn t X 2 mx X n x Tnt 2mx X n x Tn t 0
Бу ифадянин бцтцн щядлярини м(х)Хн(х)Тн(т)-йя бюлсяк аларыг: T t T t 2 EJ x X nx K x bx X n x n 2 n n2 (3.3) 2 mx X n x Tn t Tn t x
(3.3) асылылыьынын ясасында ики сярбяст диференсиал тянлик алырыг: Tnt 2Tnt n2Tn t 0;
(3.4)
EJ xXnx n2 mx K xbxXn x.
(3.5)
(3.4) тянлийинин щяллини ашаьыдакы шякилдя алмаг олар: Tn t e t An sin nt Bn cos nt Cn e t sinnt ,
(3.6)
бурада (3.7) n n2 2 . Яэяр щярякятя эюстярилян юзлцлц мцгавимяти нязяря алмасаг, йяни α=0 гябул етсяк бу щалда (3.6) щяллини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик: Tn t Cn sinn t . (3.8) Инди дя даща ятрафлы шякилдя дярин салынан чевик дайаьын рягсляринин баш формасыны ифадя едян (3.5) диференсиал тянлийинин щяллинин гурулмасына бахаг. (3.5) ифадясиндя n x n2 mx K xbx.
(3.9)
гябул етсяк:
EJ xX nx n xX n x.
(3.10)
тянлийини алырыг. Бу тянлийи икигат интегралласаг, аларыг: EJ xX nx Q0 n x M0 n
x x1
x X x dx dx n
0 0
58
2
n
2
1
2
Сонунcу ифадянин щядлярини ЕЖ(х)-я бюлцб, тякрар икигат интеграллама апарсаг, йаза билярик: x x1
X n x Y0 n 0 n x M 0 n 0 0 x x1
0 0
x1 dx1 dx 2 EJ x 2
x
x 1 dx1 dx 2 x dx dx Q0 n 2 1 2 EJ x 2 EJ x 2 0 0
(3.11)
x2 x3
x X x dx dx n
1
n
1
3
x x1
dx1dx2 EJ x2
4
0 0
Яэяр Ys x Y0 n 0 n x M 0 n 0 0 x x1
Q0 n 0 0
(3.12)
x2 dx1dx2 . EJ x2
гябул етсяк, (3.11) тянлийини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик: X1 x Ys x
x x1
0 0
x 2 x3
dx1dx2 n x4 X n x4 dx3 dx4 EJ x2 0 0
(3.13)
Алынмыш (3.13) интеграл тянлийинин щяллини Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гурмаг олар. Бу йахынлашмалары гурдугда (3.12) сярщяд функсийасындан истифадя едирик. Сон нятиcидя бахылан мясялянин, йяни сярбяст рягслярин баш формасынын диференсиал тянлийинин щяллини башланьыc параметрляр шяклиндя беля ифадя етмяк олар: X n x Y0 n 1 x 0 n 2 x M 0 n 3 x
(3.14)
Q0 n 4 x
бурада Й0н, θ0н, М0н, Г0н-башланьыc параметрляр олуб, координат башланьыcында чевик дайаьын динамики яйинтисини, дюнмя буcаьыны, яйиcи момент вя кясиcи гцввясини ифадя едир. Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х) вя Ф4(х) бахылан мясялянин 4 хцсуси щялли олуб, ашаьыдакы сонсуз сыралар шяклиндя ифадя олунур: x 1 an x 1 n 1 2 x x bn x n 1 x x C x 3 M n n 1 x x d n x 4 Q n 1
(3.15)
Бурада ΠМ(х) вя ΠГ(х) вя ашаьыдакы интеграл операторлардыр: (3.16)
бу ифадялярля
59
0 0 0 0 x2 x1 x x1 a2 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )a1 ( x4 )dx3 dx4 0 0 0 0 ........................................................................ x2 x1 x x1 an ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )an1 ( x4 )dx3 dx4 0 0 0 0 x2 x1 x x1 b1 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 ) x4 dx3 dx4 ; 0 0 0 0 x2 x1 x x1 b2 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )b1 ( x4 )dx3 dx4 0 0 0 0 ........................................................................ x2 x1 x x1 bn ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )bn1 ( x4 )dx3 dx4 ; 0 0 0 0 x2 x1 x x1 c1 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 ) M ( x4 )dx3 dx4 0 0 0 0 x x1
x2 x1
a1 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )dx3 dx4
c 2 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )c1 ( x4 )dx3 dx4 ; 0 0 0 0 ........................................................................ x2 x1 x x1 cn ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )cn1 ( x4 )dx3 dx4 ; 0 0 0 0 x2 x1 x x1 d1 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 ) Q ( x4 )dx3 dx4 ; 0 0 0 0 x2 x1 x x1 d 2 ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )d1 ( x4 )dx3 dx4 ; 0 0 0 0 ........................................................................ x2 x1 x x1 d n ( x) x2 dx1dx2 n ( x4 )d n1 ( x4 )dx3 dx4 ; 0 0 0 0 x x1
x2 x1
(3.17)
(3.14) цмуми щялли ясасында ашаьыдакы хцсуси щала бахаг. Фярз едяк ки, дайаьын йералты щиссяси бойунcа К(х), ψн(х), ЕЖ(х) вя φ(х) функсийалары сабит кямиййятлярдир, йяни: K ( x) K ( x)b( x) K b K const; ( x) 2 m( x) K ( x)b( x) m n2 K 0 const; (3.18) 1 1 EJ ( x) EJ const; ( x) const; EJ ( x) EJ 60
(3.18) шяртлярини нязяря алмагла, (3.17) ифадяляриндя чохгат интеграллама апарсаг (3.15)-дяки сонсуз сыраларын щядлярини тяйин едя билярик. Бу щалда (3.14) цмуми щяллини ашаьыдакы шякилдя йазмаг олар: M Q X n ( x) Y0 n 1 ( x) 0 n 2 ( x) 0 n 3 ( x) 0 n 4 ( x) (3.19) EJ EJ (3.19) ифадясиня дахил олан ясас функсийалар ашаьыдакы cялдйыьылан сыралар шяклиндя тяйин едилир:
(3.20)
(3.16) вя (3.14) щялляриня уйьун олараг вя рягсляринин сюнмясини Фойгта эюря нязяря алсаг, йаза билярик:
(3.21)
Дайаьын нюгтяляринин йердяйишмя сцряти цчцн ашаьыдакы ифадяни алырыг:
(3.22)
бурада
An n An Bn ; (3.23) Bn n Bn An ; Сыралар нязяриййясиндян истифадя етмякля Фж(х) (ж=1,2,3,4) функсийаларыны ашаьыдакы шякилдя ифадя етмяк олар: 61
(3.24)
бурада (3.25) Сон нятиcядя бахылан хцсуси щал цчцн (3.19) цмуми щяллини ашаьыдакы шякилдя йазмаг олар: (3.26) бурада
(3.27) Алынмыш (3.27) ифадяляриндян эюрцндцйц кими бахылан хцсуси щалда рягслярин баш формасынын ясас функсийалары К.М.Мяммядовун щялли иля цст-цстя дцшцр. Бахылан хцсуси щалда сярбяст рягслярин амплитутуну, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары алмаг олар:
62
(3.28)
Сюнмя ямсалы нязяря алынмадыгда (3.28) ифадяляриндя α=0 гябул етмяк лазымдыр. Бу щалда алынмыш хцсуси щялл сабит яйилмя сяртликли дайаьын, сабит сяртлик ямсаллы грунт мцщитиндя сярбяст рягсляринин щялли иля ейнидир. 3.3. ГРУНТ МЦЩИТИНИН СЯРТЛИК ЯМСАЛЫНЫН ИНТЕГРАЛ-ОРТА ВЯ ЙА САБИТ ГИЙМЯТЛЯРИНДЯ ДАЙАЬЫН СЯРБЯСТ РЯГСЛЯРИНИН ТЕЗЛИЙИНИН ТЯЙИНИ
Йухарыда алынмыш (3.26)-(3.27) хцсуси щяллиня ясасян дярин салынан сабит яйилмя сяртликли чевик дайаьын лайищяляндирмя тяcрцбясиндя тясадцф едилян мцхтялиф щаллар цчцн тезлик тянликляринин гурулмасына вя сярбяст рягслярин тезлик спектрляринин тяйининя бахаг: 1. Фярз едяк ки, чевик дайаьын йухары уcу бцнювря сятщи сявиййясиндя сярбястдир, ашаьы уcу ися ади грунт лайыны кечяряк гайа сцхурунда сярт баьланмышдыр. Бахылан щалда мяcщул кинематик параметрляр олан Й0н вя θ0н-ни тяйин етмяк цчцн дайаьын ашаьы уcунун сярт бяркидилмя шяртиндян истифадя едирик: Хн(щ)=0; θн(щ)=0. Бу щалда (3.26) вя (3.28) ифадяляриня ясасян ашаьыдакылары йаза билярик:
(3.29)
Тезлик тянлийини алмаг цчцн (3.29)-да мяcщул Й0нвя θ0н параметрляриня уйьун олан ямсаллардан дцзялдилмиш детерминанты сыфыра бярабяр едирик:
(3.30)
Бу детерминанты ачыб садяляшдирсяк, аларыг: cщβнщ·cосβнщ=1
(3.31) 63
Бу трансендент тянлийин кюклярини ашаьыдакы шякилдя ифадя етмяк олар:
Тапылмыш кюкляри вя (3.25) ифадясини нязяря алараг тезлийин ашаьыдакы спектрини алмаг олар:
(3.32)
2. Дайаьын йухары уcу бцнювря сятщи сявиййясиндя йердяйишмяли-сярт баьланмышдыр, ашаьы уcу ися ади грунт лайыны кечяряк гайа сцхурунда мцтляг сярт баьланмышдыр. Бу щалда, θ0н=0 башланьыc параметрляр Й0н вя М0н-М3 ашаьыдакы шяртлярдян тяйин едилир: Хн(щ)=0; θн(щ)=0. бу щалда (3.26) вя (3.28) ифадяляриня ясасян ашаьыдакы тянлик системини алырыг:
(3.33) Бурадан тезлик тянлийини беля йазмаг олар:
(3.34) Бу детерминанты ачыб садяляшдирсяк, ашаьыдакы трансендент тянлийи аларыг:
th n h tg n h 0
(3.35)
Бу тянлийин кюкляри ашаьыдакылардыр:
Бу кюкляря уйьун чевик дайаьын сярбяст рягсляринин тезлик спектри ашаьыдакы кими щесабланыр:
64
(3.36)
3. Дярин салынан чевик дайаьын щяр ики уcу сярбястдир. Бу щалда мяcщул Й0 вя θ0 башланьыc параметрлярини тапмаг цчцн Мн(щ)=0; Гн(щ)=0 шяртляриндян вя (3.26)-(3.28) ифадяляриндян истифадя етмякля ашаьыдакы хятти тянлик системини алырыг:
(3.37)
(3.37) тянлик системиндя мяcщул параметрляря уйьун олан ямсаллардан тяртиб олунмуш детерминанты сыфыра бярабяр етмякля тезлик тянлийини алмыш олуруг:
Мцяййян садяляшмя апармагла бахылан щалда яйилмя рягсляринин тезлийи цчцн ашаьыдакы трансендент тянлийи алырыг: cщβнщ·cосβнщ=1
(3.38)
ясасян бу тянлийин кюкляри ашаьыдакылардыр:
Бу кюкляри вя (3.25) ифадясини нязяря алсаг, яйилмя рягсляринин тезлик спектри цчцн ашаьыдакы дцстуру алырыг:
65
(3.39)
4. Дярин салынан чевик дайаьын йухары уcу бцнювря сятщи сявиййясиндя ойнаглы бяркидилиб, ашаьы уcу ися ади грунт гатыны кечяряк гайа нрунтунда сярт баьланмышдыр. Бу щалда мяcщул параметрляр бцнювря сятщи сявиййясиндя дюнмя буcаьы θ0н вя ойнагдакы реаксийа гцввяси Г0н-Р0н-дир. Дайаьын ашаьы уcунда Хн(щ)=0, θн(щ)=0 шяртляриндян вя (3.26)-(3.28) ифадяляриндян истифадя етмякля бу параметрляри тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы тянлик системини алырыг:
(3.40) Бурадан да:
(3.41)
Яйилмя рягсляринин тезлик тянлийини алырыг. Бу детерминанты ачыб садяляшдирмякля тезлик тянлийини ашаьыдакы трансендент тянликля ифадя етмяк олур: (3.42) Бу тянлийин кюклярини ашадыдакы кими мцяййян етмяк олар:
Бу кюкляря уйьун олараг дайаьын яйилмя рягсляринин тезлик спектри цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг:
66
(3.43)
Йухарыда эюстярилян дайаьын уcларынын диэяр мцмкцн бяркидилмя щаллары цчцн дя тезлик тянлийини гурмаг вя дайаьын яйилмя рягсляринин тезлик спектирлярини щесабламаг олар. Ону да гейд етмяк лазымдыр ки грунт мцщитинин сяртлик ямсалы сабит олмайан щалларда, йяни дяринлик бойунcа хятти вя гейри-хятти ганунла дяйишян щалларда яйилмя рягсляринин баш формасыны ифадя едян диференсиал тянлик дюрдцнcц тяртибдян дяйишян ямсаллы диференсиал тянлик олур. Одур ки, беля щалларда бахылан динамики контакт мясялянин щяллини гапалы шякилдя гурмаг гейри-мцмкцн олур. Башга сюзля баш рягсляринин амплитутуну ифадя едян ясас функсийалар дяйишян ишаряли сонсуз сыралар шякилиндя алыныр. Беля щяллдян истифадя едяряк тезлийи тяйин етмяк истядикдя алынан тянлийин нечянcи дяряcядян cябри тянлик олмасы щяр бир сыра цчцн гябул олунан щядлярин сайындан асылыдыр. Ян цмуми щалда бу тянлик ω2-на нязярян н-cи тяртибдян дяйишян ишаряли cябри тянлийя эятирилир: A1 ( 2 ) n A2 ( 2 ) n1 A3 ( 2 ) n2 .... An 0
(3.44)
Беля олдугда рягслярин тезлийинин тяйини (3.44) типли cябри тянлийин щягиги мцсбят кюкляринин тяйини иля баьлы олур. Бу ися анcаг ЕщМ-дян истифадя етмякля реаллашдырыла биляр. Беля мясялялярин щяллиня К.М.Мяммядов тяряфиндян бахылмышдыр. 3.4. ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАЬЫН МЯCБУРИ РЯГСЛЯРИНИН ДИФЕРЕНСИАЛ ТЯНЛИЙИ
Бирcинсли грунт мцщитиня салынмыш мцнтязям пайланмыш кцтляйя малик олан чевик дайаг сонсуз сярбястлик дяряcяси олан систем кими гябул олунур. Щяр бир истянилян анда онун вязиййяти еластики хятля мцяййян едилир ки, бу да динамики тясирлярдя бахылан кясийин координатындан вя замандан асылы олур. Дайаьын еластики оху иля яйиcи момент арасында яйинтинин мцсбят гиймятиндя ашаьыдакы асылылыг сювcуддур: 2Y ( x, t ) (3.45) EJ M ( x, t ) x 2 Бу ифадяни ики дяфя х-я эюря ардыcыл диференсиалласаг:
EJ
4Y ( x, t ) 2 M ( x, t ) P( x, t ) x 4 x 2
(3.46)
ифадясини алырыг. Бурада П(х,т) дайаьа тясир едян ениня гцввянин интенсивлийидир. Рягси щярякят заманы дайаьа тясир едян ениня П(х,т) йцкц ашаьыдакы йцклярин cями кими тяйин едилир: - габагcадан мялум олан вибрасийа импулсив йцкцндян г(х,т); F 2Y x ,t олан яталят йцкцндян; - интенсивлийи 2
g
t
67
- рягси щярякятя эюстярилян вя интенсивлийи дайаьын ващид кцтляси вя рягси щярякятин сцрятиля мцтяна F Y x,t сиб олан 2 мцгавимят гцввяси;
g
t
- Фусс-Винклер модели иля тяйин олунан грунт мцщитинин реактив мцгавимяти;
Pqr ( x, t ) K ( x) Y ( x, t ) Бунлары нязяря алдыгда дайаьа тясир едян ениня П(х,т)йцкцнц ашаьыдакы дцстурла тяйин етмяк олар:
Бу ифадяни (3.46) асылылыьында нязяря алсаг дярин салынан чевик дайаьын мяcбури рягслярин диференсиал тянлийини цмуми щалда ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар:
(3.48)
Чохсайлы тяcрцбяляр эюстярир ки, грунт мцщитинин сяртлик ямсалы чевик дайаьын йералты щиссясиндя параметрик гейри-хятти ганунла дяйишир: K ( x)
Kh x h
(3.49)
Бурада Кщ-дайаьын отураcаьы сявиййясиндя цфцги истигамятиндя грунтун сяртлик ямсалы; щдайаьын грунта салынма дяринлийи; β-гейри-хяттилик параметри олуб, натурада апарылмыш тяcрцбяляря эюря 0 β3 гябул олунур. Дайаьа тясир едян импулсив йцкц щармоник ганунла г(х,т)=г(х)синθт
(3.50)
гябул етсяк (3.48) диференсиал тянлийини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик: EJ
4Y ( x, t ) K h F 2Y ( x, t ) x Y ( x , t ) g x 4 h x 2 (3.51) F Y ( x, t ) 2 q( x) sin t g x 2
(3.51) тянлийинин саь тяряфи сыфыра бярабяр олдугда, бу дярин салынан чевик дайаьын сярбяст рягслярини тяйин етмяйя имкан верир. Саь тяряфи (3.51) гейри-бирcинсли тянлийин бир хцсуси щяллинин тапылмасы ися импулсив йцк тясириндян параметрик гейри-хятли сяртлик ямсаллы грунт мцщитиндя дайаьын мяcбури рягслярини тяйин етмяйя имкан верир. Одур ки, ашаьыда беля бир щяллин гурулмасына бахылыр.
68
3.5. ЩЯРЯКЯТЯ ЭЯТИРИЛЯН ЮЗЦЛЦН МЦГАВИМЯТИ НЯЗЯРЯ АЛМАДАН ДАЙАЬЫН МЯCБУРИ РЯГСЛЯРИНИН ДИФЕРЕНСИАЛ ТЯНЛИЙИНИН ХЦСУСИ ЩЯЛЛИНИН ГУРУЛМАСЫ
Дайаьын мяcбури рягсляринин (3.51) диференсиал тянлийинин бир хцсуси щяллинин мцгавимяти нязяря алынмадыгда (α=0) ашаьыдакы кими ахтарылыр: Йхцсуси(х,т)=Й(х)синθт
(3.52)
θ-мяcбури рягслярин тезлийидир. Буну (3.51) тянлийиндя нязяря алсаг, йаза билярик:
Kh F (3.53) x Y ( x) 2Y ( x) q( x) g h Сонунcу тянлийин щяр ики тяряфини ЕЖ-я бюлцб вя ашаьыдакы ишарялянмяляри гябул етсяк: EJY IV ( x)
(3.54)
(3.53) тянлийини ашаьыдакы кими йаза билярик: Y IV ( x) q ( x) ( x)Y ( x)
(3.55)
Бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын йухары уcу цчцн ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртлярини гябул едирик (х=0): Y ( 0 ) Y0 ; Y ( 0 ) 0 ; Y ( 0 )
M0 Q ; Y ( 0 ) 0 EJ EJ
(3.56)
Бахылан мясялянин щяллини ЫЫ башлыгда тядбиг едилмиш Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гурсаг, сон нятиcядя аларыг: (3.57) (3.57) щяллиндя Й0, θ0, М0 вя Г0-башланьыc параметрляр олуб, бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьыдинамики яйинтисини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввясини ифадя едир. Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х), Ф4(х),Ф4(х)-функсийалары ашаьыдакы cялдйыьылан сонсуз сыралар васитясиля тяйин едилир:
69
(3.58)
(3.59)
(3.60)
(3.61)
(3.62)
70
(3.63)
Щарадакы:
(3.64)
(3.65)
(3.66)
(3.67)
71
(3.68)
(3.69)
(3.70)
(3.71)
Беляликля, дайаьын мяcбури рягсляринин диференсиал тянлийинин хцсуси щяллини ашаьыдакы шякилдя алырыг:
72
(3.72)
(3.73)
(3.74)
(3.75) Йухарыда гурулмуш хцсуси щялля дахил олан Фж(х),(ж=1,…,5) функсийаларынын грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа гейри-хятти дяйишмясини характеризя едян β-параметринин хцсуси щаллар цчцн арашдырылмасы (β=0,12) К.М.Мяммядов тяряфиндян апарылмышдыр. 3.6. ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН СЯРБЯСТ ЯЙИЛМЯ РЯГСЛЯРИНИН ЩЕСАБЛАНМА МЕТОДИКАСЫ
Континентал шелф, лиман, кюрпц, сянайе вя мцлки, метрополитен вя еляcя дя мцасир тикинтинин диэяр сащяляриндя дярин салынан чевик вя сярт дайаглар эениш тятбиг олунурлар. Бина вя гурьуларын истисмары дюврцндя онларын юзцл гурулушларында тятбиг олунан сабит вя дяйишян сяртликли дайаглар мцхтялиф тяйинатлы статики вя динамики йцклярин тясирляриня мяруз галырлар. Динамики (сейсмики) тясирлярдян дярин салынан чевик дайаглар грунт мцщитиндя мцряккяб рягси щярякят едирляр. Дайаьын яйилмя рягси щярякятиндя грунт мцщитинин она эюстярдийи мцгавимятлярин тяйининдя мцхтялиф щесаби-механики моделлярдян истифадя олунур. Динамики контакт мясялялярин щяллиндя истифадя олунан моделлярдян ян чох тятбиг олунаны дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс Винклер моделидир. Грунт мцщитиндя цфцги динамики йцкляря мяруз галан чевик вя сярт конструксийаларын щесабланмасында бу модел эениш тятбиг олунур. Дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс - Винклер моделиндян истифадя етмякля ашаьыда сабит яйилмя сяртликли дярин салынан чевик дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин щесабланма методикасы тяклиф олунур. Гябул олунмуш моделя ясасян дайаьын яйилмя рягсляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи динамики реактив мцгавимятин интенсивлийи ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур; ггр х,т К хЙ х,т , (3.76) бурада К(х) – грунт мцщитинин дяринлик бойунcа дяйишян сяртлик ямсалы, Й(х,т) – бцнювря сятщи сявиййясиндян ихтийари х дяринлийиндя истянилян анда дайаьын сярбяст яйилмя рясгляринин амплитудудур. Яйилмя рягсляринин амплитуду нисбятян кичик олдугда бирcинсли грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини ашаьыдакы хятти ганунла гябул етмяк олар:
К х
К щ бщ К х щ х, щ щ
(3.77)
бу ифадядя К щ - цфцги йердяйишмя истигамятиндя щ дяринликдя грунтун еластики сыхылма ямсалы; бщ – дайаьын щесаби ени вя йа диаметри; 73
К щ К щ бщ - дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя цфцги йердяйишмя истигамятиндя грунтун сяртлик ямсалыдыр. (3.76) вя (3.77) ифадяляриня ясасян дайаьын сярбяст яйилмя рягсляриня гаршы грунтун реактив мцгавимятинин интенсивлийи ашаьыдакы кими тяйин олунур:
ггр х,т
Кщ хЙ х,т щ
(3.78)
Рягси щярякятин сцряти вя дайаьын кцтляси иля мцтянасиб олан юзлцлц мцгавимяти нязяря алынмадыгда (2.3) ифадяси ясасында сабит яйилмя сяртликли чевик дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин щесабланмасы ашаьыдакы 4 - cц тяртибдян хцсуси тюрямяли ади дифференсиал тянлийин интегралланмасы иля баьлыдыр: 4 йх,т К щ γФ 2Й х,т (3.79) ЕЪ хй х, т 0 щ э х 4 т 2 бурада ЕЖ – дайаьын сабит яйилмя сятрлийи; - дайаг материалынын щяcм чякиси; Ф – дайаьын ен кясик сащяси; э – сярбяст дцшмя тяcилидир. Алынмыш (2.4) дифференсиал тянлийинин цмуми щяллини ашаьыдакы шякилдя ахтармаг олар:
Й х ,т Х х Т т
(3.80)
н 1
(2.5) ифадясиня ясасян биз хцсуси интегралы (2.4) дифференсиал тянлийиндя йазыб Фцрйе цсулу иля дяйишянляря айрылма апарсаг, нятиcядя аларыг: Кщ х х Т ЫЫ т щ н2 . Т т Ф х э
ЕЪ ЫВ х
(3.81)
Сонунcу ифадянин сол тяряфининин т - дян, саь тяряфинин ися х - дян асылы олмамасы ашаьыдан бир-бириндян асылы олмайан ики дифференсиал тянлийи алмаьа имкан верир. Т ЫЫ т н2Т т 0 , (3.82) Ф н2 К щ (3.83) ЕЪ ЫВ х х х 0. щ э Мялум олудуь кими (3.82) дифференсиал тянлийи ашаьыдакы кими ифадя олуна биляр: Т т Жн син н т н (3.84) Бурадан эюрцндцйц кими дайаьын Й(х,т) сярбяст рягсляри щормоник ганунла баш верир вя н кямиййяти сярбяст яйилмя рягсляринин тезлийини ифадя едир. (3.83) диференсиал тянлийинин цмуми щяллинин гурулмасы иля тяйин едилян Х(х) функсийасы сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа хятти дяйишян грунт мцщитиндя чевик дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин баш формасыны якс етдирир. Икинcи щяддя дяйишян ямсалы олан (3.83) тянлийинин цмуми щяллини мялум тяхмини цсулларла гурмаг олар. Буна мисал олараг иншаат механикасынны вариасийа цсулуну ардыcыл йахынлашма цсулуну, сонлу вя сонсуз сыралар цсулуну, А.Н. Крыловун ядяди щесаблама цсулларыны вя с. эюстярмяк олар. Дюрдцнcц тяртибдян дяйишян ямсалы олан (3.83) дифференсиал тянлийинин щяллини сярщяд функсийасы анлайышындан истифадя етмякля Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гуруруг. Яввялcя (2.8) дифференсиал тянлийини ашаьыдакы кими ифадя едирик: ЫВ х А ахх, (3.85) бурада Фн2 К (3.86) А , м 4 ; а щ , м5 . эЕЪ щЕЪ
74
Дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин баш формасыны ифадя едян (3.85) дифференсиал тянлийи бцнювря сятщи сявиййясиндя ашаьыдакы динамики сярщяд шяртляри иля ифадя олунур, йяни х=0 олдугда: Х 0 Й 0 ;
Х 0 0 ;
Х 0
М0 Г ; Х 0 0 , (3.87) ЕЪ ЕЪ
бурада Й0, 0, М0 вя Г0 – башланьыc параметрляр олуб уйьун олараг дайаьын башланьыc кясийиндя динамики яйинтини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни ифадя едир. (3.87) сярщяд шяртлярини нязяря алмагла (3.85) тянлийни дюрдгат интегралласаг, аларыг: М х 2 Q0 х 3 х Y0 0 х 0 EJ 2 ! EJ 3 ! (3.88) х х1 х2 х3
А ах4 х4 dх1 dх2 dх3 dх4 . 0 0 0 0
Яэяр М0 х 2 Г0 х3 (3.89) ЕЪ 2 ! ЕЪ 3 ! гябул етсяк, бу щалда (3.88) интеграл тянлийини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик:
0 х Й 0 0 х х х1 х2 х3
х 0 х А ах4 х4 дх1 дх2 дх3 дх4 . (3.90) 0 0 0 0
Х0(х) - функсийасы бахылан динамики контакт мясялянин башланьыc сярщяд шятлярини там якс етдирдийи цчцн бу функсийаны динамики сярщяд функсийасы адландырырыг. Беляликля, дярин салынан чевк дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин баш формасынын тяйини (3.90) интеграл тянлийинин щяллиня эятирилир. Ахтарылан Х(х) йунксийасына сыфырынcы йахынлашма кими Х0(х) сярщяд функсийасыны гябул етмякля (3.90) интеграл тянлийиндя Пикар ардыcыл йахынлашмаларыны ашаьыдакы кими гуруруг: М х 2 Г0 х3 0 х Й 0 0 х 0 ЕЪ 2 ! ЕЪ 3 ! х х1 х2 х3
1 х 0 х А ах4 0 х4 дх1 дх2 дх3 дх4 ; 0 0 0 0
х х1 х2 х3
2 х 0 х А ах4 1 х4 дх1 дх2 дх3 дх4 . 0 0 0 0
. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . х х1 х2 х3
н х 0 х А ах4 н1 х4 дх1 дх2 дх3 дх4 . 0 0 0 0
Бу ардыcыллыьын щядляринин сайы гейри - мящдуд шякилдя артарса
лимХ н х Х н1 х 0 ,
н
олар вя алынмыш щядди Хн(х) функсийасы бахылан динамики контакт мясялянин цмуми щяллини веряр. Щядди функсийанын ифадясини дюрд башланьыc параметрляря эюря груплашдырсаг нятиcядя бахылан динамики контакт мясялянин щяллини ашаьыдакы шякилдя аларыг: М Г Х н х Й 0Ф1 х 0Ф2 х 0 Ф3 х 0 Ф4 х. (3.91) ЕЪ ЕЪ Бурада Ф1 х, Ф2 х, Ф3 х вя Ф4 х функсийалары (3.91) интеграл тянлийинин бир-бириндян хятти асылы олмайан хцсуси щялляри олуб, ашаьыдакы cялд йыьылан сонсуз сыраларын cями кими тяйин олунур: (3.91) ифадяляриндян эюрцндцйц кими Ф ъ х ъ 1,2,3 ,4 функсийаларынын щяр бири саь тяряфдя сонсуз сыраларын cябри cями кими тяйин едилир. Бу сыраларын мяхряcляриндя артан факториал ядядлярин 75
олмасы вя А, а параметрляринин ващиддян чох кичик олмасы А 1; а 1 онларын cялд йыьылмасыны тямин едир. Практики щесабламаларда кифайят гядяр дягигликля бу сыраларын илк 2-3 щядди иля гянаятлянмяк олар. н 5н н 4н 5 Ан х 4 н н а х 1 6 115н 4 а А х н 12н 1 ; 1 Ф1 х 1 5н ! н 1 4н ! н 1 н 1 4н 5! (3.92) н 5 н 1 н 4н 6 Ан х 4 н 1 н а х 2 7 125н 3 а А х н 12н 2 ; 1 Ф2 х х 5н 1! н 1 4н 1! н 1 н 1 4н 6 ! 2 н 4н 2 н 5н 2 н 4н 7 х А х а х н Ф х 3 8 135н 2 а А х н 12н 3 ; 1 3 5н 2! 2! н 1 4н 2! н 1 н 1 4н 7 ! н 5н 3 х 3 Ан х 4 н 3 Ан х 4 н 8 н а х Ф4 х 3! 4н 3! 1 5н 3! 4 9 145н 1 а 4н 8!н 12н 4 . н 1 н 1 н 1
Дярин салынан чевик дайаьын яйилмя рягсляинин баш формасы цчцн алынмыш (3.92) щяллиня ясасян онун ихтийари кясийиндя динамики дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг: М0 Г0 н х Й 0Ф1 х 0Ф2 х ЕЪ Ф3 х ЕЪ Ф4 х ; М н х ЕЪЙ 0Ф1х ЕЪ 0Ф2х М0Ф3х Г0Ф4х ; (3.93) Г х ЕЪЙ Фх ЕЪ Фх М Фх Г Фх . 0 1 0 2 0 3 0 4 н
(3.80), (3.82), (3.83), (3.84), (3.91) вя (3.93) ифадяляриня ясасян бахылан контакт мясялянин там щяллини ашаьыдакы кими ифадя едя билярик: Й н х,т Х н х синнт н ; н х,т н х синнт н ; (3.94) н1 н1 М х ,т М х син т ; Г х ,т Г х син т . н н н н н н н н н1 н1
(3.94) ифадяляринин биринcисиня ясасян дайаьын бахылан ихтийари нюгтяляринин йердяйилмя сцряти ашаьыдакы ифадя иля тяйин едилир: Й н х,т н х,т н Х н хжос нт н (3.95) т н1 Йухарыдакы (3.91) вя (3.94) ифадяляри ясасында дярин салынан чевик дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин тезлик тянликляринин алынмасына бахаг. Рягслярин баш формасы цчцн алынмыш (3.91) - (3.94) щесаблама дцстурларынын щяр бириндя дюрд башланьыc параметр иштирак едир. Щяр бир бахылан динамики контакт мясяля цчцн бу параметрлярдян икиси щямишя мялумдур. Галан ики мяcщул башланьыc параметри тяйин етмяк цчцн ися дайаьын ашаьы уcунун сярщяд шяртляриня эюря ики тянлик алмаг мцмкцндцр. Бу гайда иля алынмыш cябри тянлик системиндя мяcщул башланьыc параметрляринин ямсалларындан дцзялдилмиш детерминанты сыфыра бярабяр етмякля сярбяст яйилмя рягсляринин тянлийи алыныр. (3.91) щяллиня дахил олан функсийаларын вя онларын уйьун тюрямяляринин ифадяляриндя илк ики-цч щядля кифайятляндикдя беля дайаьын сярбяст яйилмя рягсляринин тяйини А ямсалына эюря йцксяк тяртибдян cябри тянлийин ян кичик мцсбят кюкцнцн тапылмасыны тяляб едир. Ф ъ х функсийаларынын ифадяляриндя мцяййян дяйишикликляр апармагла бахылан мясялянин щяллини хейли садяляшдирмяк олар. Бахылмаг цчцн ашаьыдакы юлчцсцз координатлары гябул едяк: х х; z х , (3.96) 76
бурада Фн2 , м 1 4 А эЕЪ (3.97) Кщ 5 5 м 1 . а щЕЪ , Бунлары нязяря алараг Ф ъ х функсийаларынын саь тяряфиндяки биринcи сонсуз сыралары ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар:
н 1 н 1 н 1 н 1
Ан х 4 н х 1 1 жщх жосх 1; 4 н ! н0 4 н ! 2 4н
х4 н1 х 1 сщх синх х; (3.98) 2 н 0 4 н 1! 4 н 2 Ан х 4 н 2 1 х х2 1 х2 2 жщ х жос х ; 4 н 2! н0 4 н 2 ! 2 ! 2 2 2 4 н3 Ан х 4 н3 1 х х3 1 х3 3 сщ х син х . 4 н 3 ! н0 4 н 3 ! 3 ! 2 3 3! Ан х 4 н1 1 4 н 1!
Ф ъ х функсийаларынын саь тяряфиндяки икинcи сонсуз сыралар ашаьыдакы кими йазыла биляр: н 5н н а х 1 6 11 5 н 4 А1 з ; 1 1 5 н ! н 1 н 5 н 1 н а х 2 7 12 5 н 3 1 Б1 з ; х 1 5 н 1! н 1 (3.99) 2 н 5 н 2 х 1н а х 3 8 13 5 н 2 12 Ж1 з ; 2! 5 н 2 ! н 1 3 н 5 н 3 1 х н а х 3 ! 1 5 н 3 ! 4 9 14 5 н 1 3 Д1 з . н 1
(3.98) – (3.99) ифадялярини нязяря алыб, Ф ъ х функсийаларынын саь тяряфиндяки илк ики сонсуз сыралары сахламагла бу сыралары ашаьыдакы кими йазмаг олар: Ф1 х Ф 1 х А1 з 1; Ф2 х 1 Ф 2 х 1 Б1 з х; 1 1 х2 Ф х Ф х Ж з ; 3 3 1 2 2 2! 1 1 х3 Ф х Ф х Д з . 4 3 4 3 1 3!
(3.100)
Бу ифадялярдя: Ф х 1 Ф х 3
1 жщх жосх ; 2 1 жщх жосх ; 2
1 сщх синх ; 2 (3.101) 1 Ф 4 х сщх синх . 2 Ф 2 х
77
з5 з 10 з 15 А з 1 1 1 6 1 6 11 ; 1 5 ! 10 ! 15 ! з6 з 11 з 16 2 7 2 7 12 ; Б1 з з 2 6! 11 ! 16 ! (3.102) 2 7 12 17 з з з з Ж з 3 38 3 8 13 ; 1 2! 7 ! 12 ! 17 ! з3 з8 з 13 з 18 Д з 4 4 9 4 9 14 . 1 3! 8! 13 ! 18 ! Ф ъ х функсийаларынын (3.91) ифадяляриня дахил олан илк цч тяртибдян (3.99)…(3.102) нязяря алынмагла беля ифадя олуна биляр:
тюрямяляри
Ф2 х Ф1 х Б 2 з 1; Ф1 х Ф4 х А2 з ; 2 2 Ф2 х Ф4 х Б 3 з ; Ф1 х Ф3 х А3 з ; Ф х 2 Ф х 3 А з ; Ф2х 2 Ф3 х 2 Б 4 з ; 2 4 1 1 1 1 1 х2 Ф3 х Ф2 х Ж 2 з х; Ф4 х 2 Ф3 х 2 Д 2 з ; 2! 1 1 Ф3х Ф1 х Ж 3 з 1; Ф4 х Ф2 х Д 3 з х; Ф х Ф х Ж з ; Ф4 х Ф1 х Д 4 з 1. 4 4 3
Бу ифадялярдя А2 з , А3 з , А4 з ,
Б2 з , Б3 з , Б4 з ,
функсийаларынын ифадяляри А1 з , Б1 з ардыcыл дифференсиалламагла тяйин едилир: А2 з
Ж3 з , Ж4 з , Ж5 з ,
Д2 з , Д3 з , Д4 з
вя Д1 з функсийаларыны юлчцсцз з координатына эюря
дА1 з д 2 А1 з д 3 А1 з вя с. ; А3 з ; А з 4 2 3 дз дз дз
Ф ъ х функсийалары вя онларын илк цч тяртибдян тюрямяляринин йухарыдакы гайдада ифадя едилмяси бахылан мясялянин щяллини хейли садяляшдирир. Бу да онунла ялагядардыр ки, Ф ъ х , Аъ з , Б ъ з , Ж ъ з , вя Д ъ х функсийаларынын щесабланмасы цчцн щазыр cядвялляр мювcуддур. Беляликля, тяклиф олунан методика дярин салынан сабит яйилмя сяртликли чевик дайаьы сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа хятти дяйишян грунт мцщитиндя динамики тясиря щесабламаьа имкан верир.
78
ФЯСИЛ 4. ДЯРИН САЛЫНАН МАИЛИ ВЯ ШАГУЛИ ДАЙАГЛАРЫН ЕЛАСТИКИ МЦЩИТДЯ БОЙУНА ДАРТЫЛМА ВЯ СЫХЫЛМАДА ЯЙИЛМЯ ДЕФОРМАСИЙАСЫНА ЩЕСАБЛАНМАСЫ 4.1. ДЯРИН САЛЫНАН ШАГУЛИ ВЯ МАИЛИ ЕЛАСТИКИ ДАЙАГЛАРЫН МЦХТЯЛИФ ИСТИГАМЯТЛИ ЙЦКЛЯРН ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМА СХЕМЛЯРИ
Дяниз нефт-газ мядян щидротехники дайагларынын лайищяляндирилмяси вахты, шагули вя маили дайагларын мцхтялиф истигамятли йцкляря деформасийа щесабаты иля баьлы мясяляляря тез-тез раст эялинир. Шагули дайаьа П йцкцнцн тясири заманы ашаьыдакы схемляр мцмкцндцр; 1.Еластики шагули дайаг мющкям мцщитдя сых яйилмиш мил кими ишляйир (шякил 4.1). Бу вахт дяринликдя грунтун сяртлийинин дяйишмя ганунауйьунлуьу мцхтялиф гябул едиля биляр:
Шякил 4.1 а) дайаьын дяринликдя гойулмасы сабит вя йа орта интегралы; б) дайаьын йералты щиссясиндя дяринлик бойунcа хятти артан олдугда; c) ясасын йер сятщи сявиййясиндя сяртлик ямсалы сыфыр вя онун дяйишмяси габармыш парабола шяклиндя олдугда; д) ясасын йер сятщиндя грунтун сяртлик ямсалы сыфыр вя диэяр гиймятляр алдыгда онун дяйишмяси квадратик шякилдя олдугда. 2. Маили cямляшдирилмиш гцввяйя мяруз галан шагули еластик дайаг мющкям мцщитдя дартылмыш яйри мил кими ишляйир. Бу вахт грунтун дяринликдя сяртлийинин дяйишмяси мцхтялиф гябул едиля биляр (1-cи щалын а-д бяндляриндя олдуьу кими, шякил 4.2).
79
Шякил 4.2. Бу щесабат схемляриндя милин сыхылмыш вя дартылмыш яйилмя щесабатлары дайаьын йерцстц щиссясинин яйилмяси нязяря алынмагла вя алынмамагла апарыла биляр. Ахырынcы щалда щесаб едилир ки, дайаьа тясир едян йцк ясасын сятщ сявиййясиндя гойулмушдур. Беля щесабат схемляри мцсбят вя йа мянфи тяряфя яйилмиш маили дайагларын мцхтялиф истигамятлярдян тясир едян цфцги йцклярин нязяря алынмасыны вахтында щесабламаг мцмкцндцр. Мцсбят маилликли дайаглар цчцн цфцги явязляйиcи гцввя саьдан сола тясир етдикдя дайаг еластик мцщитдя сыхылмадан яйилян мил кими ишляйир, дайаьын йералты щиссясиндя грунтун сяртлик ямсалы иля характер ганунауйьунлугла дяйишир (шякил 4.3).
Шякил 4.3. Яэяр беля дайаьа гцввя солдан саьа гойулмушса, онда дайаг мющкям мцщитдя дартылан – яйилмиш мил кими ишляйяcяк. Мянфи маилликли еластик дайаьа саьдан сола явязляйиcи цфцги гцввя тясир етдикдя, дайаг еластик мцщитдя дартылмадан яйилян мил кими ишляйяр (шякил 4.4).
80
Шякил 4.4. Беля щалларда еластик маили дайагларын деформасийа щесабаты дайаьын йерцстц щиссясинин яйилмясини нязяря алмагла вя алмамагла йериня йетирилир. Принсип нюгтейи-нязяринcя еластик маили дайагларын щесабаты, бирэя тясир едян ох бойунcа сыхан вя йан йцкляринин бирэя тясириня ишляйян шагули дайаглардан сечилмяйир. Грунтун сяртлик ямсалы ашаьыдакы асылылгдан гябул едилир: K L K h cos
(4.1)
Маили еластик дайагларын йан вя сыхан гцввялярин тясири заманы деформасийайа щесабланмасы шякил 4.3-дя верилмишдир. 4.2. ЕЛАСТИК МАИЛИ ДАЙАЬЫН ДЯРИНЛИЙИ БОЙУНCА ГРУНТУН СЯРТЛИК ЯМСАЛЫ САБИТ ОЛДУГДА ОХ БОЙУНCА СЫХАН ВЯ ЙАН ГЦВВЯЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бахылан щалда дайаьын деформасийайа щесабаты ашаьыдакы тянлийин интегралланмасы иля йериня йетирилир. EJY IV ( x) K1Y ( x) NY II ( x) 0
(4.2)
ЕЖ – маили дайаьын яйилмя сяртлийи; КЛ – (4.1) дцстуруна эюря тяйин едилян грунт ясасынын сабит сяртлик ямсалы; Н – бойуна сыхан гнцввя; Й(х) – маили дайаьын истянилян кясийиндяки яйилмядир вя Й охуна ендирилмиш перпендикулйарла онун гиймяти тяйин едилир (шякил 4.5).
81
Шякил 4.5 (4.2) тянлийинин цмуми щяллини еластик мцщитдя бойуна яйилмиш мил цчцн дя йазмаг олар. Бу вахт мясялянин цмуми щялли ашаьыдакы кими олар: Yn ( x) Y0Y1 ( x) 0Y2 ( x) M 0 / EJY3 ( x) Q0 / EJY4 ( x)
(4.3)
Бурада (4.3) тянлийиндяки функсийаларын щялли сонсуз-дяйишян ишаряли тез йыьылан сыра кими тяйин едилир.
Y1 x 1 1n aLn x 4 n / 4 n ! 1x 2 n / 2 n ! aLn 1n1 2 n x 2 n 4 / 2 n 4 ! n 1 n 1 2 L n 1
a
n 1
1
n 2
n 1
2 n x 2 n8 / 2 n 8 ! tn,1 aL3 1n 3 2 n x 4 n12 / 2 n 12 ! tn, 2 n 1
aL4 1n 4 2 n x 2 n16 / 2 n 16 ! tn, 3 .... n 1
Y2 x x 1n aLn x 4 n1 / 4 n 1! 1n 2 n x 2 n1 / 2 n 1! aLn 1n1 2 n x 2 n5 / 2 n 5 ! n 1 n 1
n 1
n 1
aL2 1n 2 2 n x 2 n9 / 2 n 9 ! tn,1 aL3 1n 3 2 n x 4 n13 / 2 n 13 ! tn, 2 n 1
n 1
aL4 1n 4 2 n x 2 n17 / 2 n 16 ! tn, 3 .... n 1
Y3 x x 2 / 2! 1n aLn x 4 n 2 / 4 n 2 ! 1n 2 n x 2 n 2 / 2 n 2 ! aLn 1n1 2 n x 2 n6 / 2 n 6 ! n 1 n 1
n 1
n 1
aL2 1n 2 2 n x 2 n10 / 2 n 10 ! tn,1 aL3 1n 3 2 n x 4 n14 / 2 n 14 ! tn,2 n 1
n 1
aL4 1n 4 2 n x 2 n18 / 2 n 18 ! tn, 3 ..... n 1
82
Y4 x x 3 / 3! 1n aLn x 4 n 3 / 4 n 3 ! 1n 2 n x 2 n 2 / 2 n 3 ! aLn 1n1 2 n x 2 n7 / 2 n 7 ! n 1 n 1
n 1
n 1
aL2 1n 2 2 n x 2 n11 / 2 n 14 ! tn,1 aL3 1n 3 2 n x 4 n15 / 2 n 15 ! tn,2 n 1
n 1
aL4 1 2 n x 2 n19 / 2 n 19 ! tn,3 .... n4
n 1
Алынмыш ифадялярин бязи щядляринин бярабярлийиндян истифадя едяряк Й1(х) функсийасы ашаьыдакы кими олар. n n 4n 1 1 aL x / 4 n ! chxcos x; n1 n n 4 n1 / 4 n 1! 1 / 2 chx sin x chxcos x ; 1 1 aL x n 1 2 n n 4 n 2 / 4 n 2 ! 1 / 2 2 shx sin x; x / 2! 1 aL x n 1 3 1n aLn x 4 n 3 / 4 n 3 ! 1 / 4 2 shx sin x chxcos x ; x / 3 ! n 1 2n n 1 x / 2 n ! cos x 1 n 1
n 2 n 2 n1 / 2 n 1! sinx x / ; 1 x n 1 n 2 n 2 n 2 / 2 n 2 ! 1 / 2 1 2 x 2 / 2 cos x ; 1 x n 1 n 2 n 2 n 3 / 2 n 3 ! 1 / 3 x / 1! 3 x 3 / 3! sinx ; 1 x n 1
(4.4)
4 K / 4 EJ 4 aL / 4 , aL 4 4
Y1 x chax cos xcos x 1 2 2 1n1 x 2 n x 2 n 4 / 2 n 4 ! n 1 n 1
2 a 4 1n 2 2 n x 2 n8 / 2 n 8 ! tn,1 2 a 6 1n 3 2 n x 2 n12 / 2 n 12 ! tn, 2 n 1
n 1
2 a 8 1n 4 2 n x 2 n16 / 2 n 16 ! tn, 3 .... n 1
(4.5)
83
Y2 x 1 / 2 achx sin x shaxcos x sin x x 2 2 1n1 x 2 n x 2 n5 / n 1
/ 2 n 5 ! n 1 2 a 4 1n 2 2 n x 2 n9 / 2 n 9 ! tn,1
(4.6)
n 1
n 1
n 1
2 a 6 1n 3 2 n x 2 n13 / 2 n 13 ! tn, 2 2 a 8 1n4 2 n x 2 n17 / 2 n 17 ! tn, 3 ....
Y3 x 1 / 2 a 2 shax sin x 1 / 2 2 1 2 x 2 / 2! cos x 2 2 1n1 x 2 n x 2 n6 / 2 n 6 !
n 1
n 1
n 1
/ n 1 2 a 4 1n 2 2 n x 2 n10 / 2 n 10 ! tn,1 2 a 6 1n 3 2 n x 2 n14 /
(4.7)
/ 2 n 14 ! tn,2 2 a 8 1n 4 2 n x 2 n18 / 2 n 18 ! tn,3 .... n 1
Y4 x 1 / 4 a 2 chax sin x shaxcos x 1 / 3 x / 1 3 x 3 / 3! sinx
2 2 1n1 x 2 n x 2 n6 / 2 n 7 / n 1 2 a 4 1n 2 2 n x 2 n10 / n 1
n 1
/ 2 n 11! tn,1 2 a 6 1n 3 2 n x 2 n14 / 2 n 15 ! tn, 2 2 a 8
(4.8)
n 1
1n 4 2 n x 2 n19 / 2 n 19 ! tn, 3 .... n 1
Асанлыгла эюрмяк олар ки, Й1(х)-ин саь щиссясинин биринcи щядди щепербола-тригонометрик функсийа шяклиндя верилмиш вя щоризонтал истигамятлянмиш Г0 гцввяси вя М0 моменти тясириндян дайаьын ениня яйилмясини якс етдирир. Бу ифадялярдяки щядляр еластик мцщитдяки тирин ениня яйилмясинин щяллиндяки ясас функсийаларла цст-цстя дцшцр. Й1(х) функсийаларынын саь щиссясинин икинcи щядляри анcаг (П) гцввясинин тясирини якс етдирир, галан щядляр ися ениня вя узунуна гцввялярин бирэя тясирини нязяря алыр. Дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни тяйин етмяк цчцн дайаьын истянилян кясийиндя щесабат дцстурлары ашаьыдакы кими олар: Yn x ( x ) Y0Y2( x ) M0 / EJ 3 ( x ) Q0 / EJ 4 ( x );
(4.9)
EJYn M x Y0 EJY1 x 0 EJY2 x M0Y3 x Q0Y4 x
(4.10)
EJYn x Q x Y0 EJ Y1 x 2Y1 x 0 EJ Y2 x 2Y1 x
M0 Y3 x 2Y3 x Q0 Y4 x 2Y1 x
(4.11)
Бу ифадялярдя Й1(х) функсийасынын тюрямяси (4.5)…(4.8) дцстурларын ардыcыл диференсиалланмасы йолу иля тяйин едилир. (4.11)-дян эюрцндцйц кими дайаьын ениня – узунуна яйилмяси вахты яйилмя моментиндяки биринcи тюрямя ен йцкцндяки кясиcи гцввяйя бярабяр дейилдир. Й0 вя 0 параметрляринин гиймятини тяйин етмяк цчцн х=Л шяртиндян истифадя едяк. 84
М(Л)=0 Г(Л)=0 Бунлары (4.10) вя (4.11)-дя нязяря алдыгда ашаьыдакы ифадяни аларыг: Y0Y1 L 0Y2 L M 0 / EJY3 L Q0 / EJY4 L 0; 2 2 2 Y0 Y1L Y1 L 0 Y2L Y2 L M 0 / EJ Y3L Y3 L Q0 / EJ Y4L 2Y4 L 0
ишаря етдикдя
(4.12)
N 1a ,y Y1 L ;
N 2a ,y Y2 L ;
N 3a ,y M 0 / EJ Y3 L Q0 / EJ Y4 L ; N 4a ,y Y1 L 2Y1 L ;
N 5a ,y Y2 L 2Y2 L ;
N 6a ,y M 0 / EJ Y3L 2Y3 L Q0 / EJ Y3L 2Y4 L ;
Сонунcулары (4.12)-дян нязяря алдыгда ашаьыдакы ифадяляри алмаг олар: a ,y a ,y a ,y Y0 N 1 0 N 2 N 3 0 a ,y a ,y a ,y Y0 N 4 0 N 5 N 6 0
(4.13)
Бурада N 3 , , N 6 , сярбяст щядляри илк йан йцклярин тясирини юзцндя бирляшдирир (М0, Г0), беляликля ашаьыдакы ифадяляри йаза билярик:
N
/ N
Y0 N 2a ,y N 6a ,y N 3a ,y N 5a ,y / N 1a ,y N 5a ,y N 2a ,y N 4a ,y 0
a ,y 2
N 6a ,y N 3a ,y N 5a ,y
a ,y 1
N 5a ,y N 2a ,y N 4a ,y
Бойуна бющран гцввяси дайаныгсызлыг вязиййяти щалынын тянлийиндян тяйин едилир: N1 , N5 , N2 , N4 , 0 Бу заман йан йцкляринин гиймяти сыфыра бярабяр гябул едилир. Дянизин диби сявиййясиндя йухары уcу йердяйишмяли – сярт бяркидилмиш дайаг цчцн гябул еди-
рик:
0 0 M 0 M 0 M 3 M 0 M 0 / EJ M 3 / EJ Бу шяртляри нязяря алмагла, дайаьын ихтийари кясийиндя деформасийаны тяйин етмяк цчцн (4.3), (4.9), (4.10) вя (4.11) ифадяляриня ясасян ашаьыдакы щесабат дцстуруну алырыг:
85
Yn x Y0Y1 x M 0 / EJ Y3 x Q0 / EJ Y3 x ; x Y0Y1x M 0 / EJ Y3x Q0 / EJ Y4x ; M x Y0 EJY1x M 0Y3x Q0Y4x ;
Qx Y0 EJ Y1x 2Y1 x M 0 Y3x 2Y1 x Q0 Y4x 2Y4 x
Й0 вя M 01 намялум параметрляри ашаьыдакы шяртлярля тяйин едилир:
Y0Y1L M 0 / EJY3L Q0 / EJY4L 0
Y0 Y1L 2Y1 L M 0 / EJ Y3L 2Y1 L Q0 / EJ Y4x 2Y4 x 0 Бу тянликляри щялл едиб, Й0 вя M 01 -и тапырыг:
Y0 Q0 / EJY4L Y3L 2Y1 L Y3L Y4x 2Y4 x /
M Q Y L Y L Y L Y L Y x Y x / / Y L Y L Y L Y L Y L Y L / Y3L Y1L 2Y1 L Y1L Y3L 2Y1 L 2
0
0 1
4
2
1
4
3
2
3
1
4
2
1
1
3
1
Бурада M 3 M 0 M 01 гябул едилмишдир. 4.3. ГРУНТУН СЯРТЛИК ЯМСАЛЫ БОЙУНCА АРТАН ДЦЗХЯТЛИ ОЛДУГДА МАИЛИ ЕЛАСТИК ДАЙАЬЫН ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫ
EJ const
K x K x bx K Lbp / L x K L / Lx
(4.15)
Бу щалда еластик маили дайаьын деформасийа щесабаты ашаьыдакы диверенсиал тянлийин интегралланмасына эятирир. EJY IV x K L / LxY x Y x 0 Цстлц сыраны гурараг бу тянлийин щяллини алырыг:
(4.16)
Yn x Y0 Z1 x 0 Z 2 x M 0 / EJ Z 3 x Q0 / EJ Z 4 x
(4.17)
Бурада З1(х), З2(х), З3(х), З4(х) функсийалары хятти мцстягил фярди щялляридир:
Z 1 x 1 15 n 4 a1n x 5 n / 5 n ! 1 6 11...5 n 4 n 1
1 n v 2 n x 2 n / 2 n ! 1 n 1 a L2 n x 2 n 5 / 2 n 5 ! n 1 2 n 1
a
n 1
2 L
1
n 2
2n
v x
2 n 10
n 1
/ 2 n 10 ! Tn,1 a
3 L
1
(4.18) n 3
2n
v x
2 n 15
n 1
/ 2 n 15 ! Tn,2 a L4 1 n 4 v 2 n 1 x 2 n 20 / 2 n 20 ! Tn, 3 ... n 1
86
/
Z 2 x x 15 n 3 a Ln x 5 n 1 / 5 n 1! 2 7 12...5 n 3 n 1
1 n v 2 n x 2 n 1 / 2 n 1! a L 1 n 1 v 2 n x 2 n 6 / 2 n 6 ! n 1
n 1
n 3n 2 a 2
2 L
1
n 2
2n
v x
2 n 11
n 1
(4.19)
/ 2 n 11! Tn,4
a L3 1 n 3 v 2 n x 2 n 16 / 2 n 16 ! Tn,5 ... n 1
Z 3 x x 2 / 2! 15 n 2 a Ln x 5 n 2 / 5 n 2 ! 3 8 13...5 n 2 n 1
1 n v 2 n x 2 n 2 / 2 n 2 ! a L2 1 n 1 v 2 n x 2 n 7 / 2 n 7 ! n 1
(4.20)
n 1
n 2 4 n 3 a L2 1 n 2 v 2 n x 2 n 12 / 2 n 12 ! Tn,6 a L3 1 n 3 n 1
n 1
v x 2n
/ 2 n 17 ! Tn,7 ..
2 n 17
Z 4 x x 3 / 3! 15 n 1 a Ln x 5 n 3 / 5 n 3 ! 4 9 14...5 n 1 n 1
n 1 2 L n 1
n 1
1 n v 2 n x 2 n 3 / 2 n 3 ! a L 1 n 1 v 2 n x 2 n 8 / 2 n 8 ! n 2 5 n 4 ! a
1
v x 2n
n 2
2 n 18
(4.21)
v 2 n x 2 n 13 / 2 n 13 ! Tn,8 a L3 1 n 3 n 1
/ 2 n 18 ! Tn,9 ..
(4.4) бярабярлийиндян истифадя едяряк Зи(х) функсийасыны алырыг:
Z1 x 1 15 n 4 a Ln x 5 n / 5 n ! 1 6 11...5 n 4 cos vx 1 n 1
a L 1 n 1 a L2 n x 2 n 5 / 2 n 5 ! n 1 2 a L2 1 n 2 v 2 n n 1
x
2 n 10
n 1
/ 2 n 10 ! Tn,1 a
3 L
1
n 3
2n
v x
2 n 15
n 1
(4.22)
/ 2 n 15 ! Tn, 2 a 4 L
1 n 4 v 2 n / x 2 n 20 / 2 n 20 ! Tn, 3 ... n 1
Z 2 x x 1 n 1
a L 1 n 1
n 1
5 n 3
a Ln x 5n1 / 5n 1!2 7 12..5n 3 sin vx vx / v
v 2 n x 2 n6 / 2n 6! n 2 3n 2 a L2 1
n2
v 2n
n 1
x 2 n11 / 2n 11!Tn, 4 a L3 1
n 3
n 1
87
v 2 n x 2 n16 / 2n 16!Tn,5 ...
(4.23)
5n2
n 1
a L2 1
n 1
n 1
a Ln x 5n 2 / 5n 2!3 8 13...5n 2 1 / v 2 1 v 2 x 2 / 2! cos vx
Z 3 x x 2 / 2! 1
v 2 n x 2 n7 / 2n 7 ! n 2 4n 3 a L2 1
n2
v 2n
(4.24)
n 1
x 2 n12 / 2n 12!Tn,6 a L3 1
n 3
n 1
Z 3 x x 3 / 3! 1
5 n 1
n 1
v 2 n x 2 n17 / 2n 17 !Tn,7 ...
a Ln x 5n3 / 5n 3!4 9 14...5n 1 1 / v 3 vx / 1!v 3 x 3 / 3! sin vx
a L 1
n 1
n 1
v 2 n x 2 n8 / 2n 8! n 2 5n 4 a L2 1
n2
v 2n
n 1
x 2 n13 / 2n 13!Tn,8 a L3 1
n 3
n 1
v 2 n x 2 n18 / 2n 18!Tn,9 ...
Йухарыдакы тянликлярдя ашаьыдакы гябул едилир. K a1 L , m 3 LEJ Тн.и. ямсалы ашаьыдакы кими щесабланыр: Tn,1 38, 128, 320 Tn, 2 560, 2480
Tn,3 1130
2
(4.25)
P m 2 EJ
Tn, 4 68, 200, 460, 910, 1624 Tn,5 1120, 4320, 12600 Tn,6 104, 284, 620, 1180, 2044
Tn,7 1827, 6700 Tn,8 146, 380, 800 , 1480 Tn,9 2840, 9620
Dayağın boyuna eninə əyilməsində Z1 x , Z 2 x , Z 3 x , Z 4 x funkisiyaları hər biri ayrılıqda başlanğıc tənliyi təmin edir. Baxılan halda (4.17)-nin əsas funkisiyalarının həlli (4.22)-(4.25) ifadələrindən göründüyü kimi sıralar sonsuz cəm şəkilində verilir və bu sıralar tez yığılandırlar. v 2 parametri boyuna qüvvənin təsirini nəzərə almaqla düzgün kəsrdir. Hesabatın nəticələrinə ancaq Z i x funkisiyasının sağ tərəfinin üç-dörd həddi təsir edir. Z i x funkisiyasının birinci həddi M 0 və Q0 üfiqi yüklərinin hərəkəti altında eninə əyilmənin təsirini əks etdirir. Z1 x , Z 2 x , Z 3 x , Z 4 x funkisiyalarının ikinci həddi uyğun olaraq
cos vx 1
1 / v 1 v x / 2! cos vx 2
2
2
sin vx vx / v
1 / v3 vx / 1!v3 x3 / 3! sin vx
Şəkilindədir və onlarda ancaq P boyuna qüvvəsinin təsiri nəzərə alınır. Bunlar v parametrindən asılı olur. Qeyd etmək lazımdır ki, baxılan məsələnin həlli N.K.Snitko və A.N.Snitko tərəfindən aşağıdakı şəkildə alıınmışdır. Y Y01 0 2 M 0 / EJ 3 Q / EJ 4 88
(4.17) tənliyinin həlli N.K.Snitko və A.N.Snitkonun həlli ilə müqayisə etsək, asanlıqla görmək olar ki, Z1 x , Z 2 x , Z 3 x , Z 4 x funkisiyaları 1 , 2 , 3 , 4 ilə uyğundur. N.K.Snitkonun işlərində qeyd edilir ki, i funkisiyasının ikinci hədləri P boyuna qüvvəsinin təsirini əks etdirir. i funkisiyasının ikinci həddi aşağıdakı şəkildədir.
a L / v 5 vx / 1!v 3 x 3 / 3!v 5 x 2 / 5! sin vx
a L və v parametrlərini saxlayır və buna görə də ancaq uzununa gücün təsirini əks etfirə bilmir. Müəlliflər 2 , 3 , 4 funkisiyalarının düzgünlüyünü təsdiqləyirlər və bu funkisiyaların ikinci hədləri aşağıdakı şəkildə yazıla bilər:
sin vx vx / v,1/ v 2 1 v 2 x 2 / 2! cos vx 1 / v 3 1 v 3 x 3 / 3! sivx
Burada v parametri ancaq P boyuna qüvvəsinin təsirini əks etdirir. (4.17) tənliyinə görə dönmə bucağını, əyici momenti, kəsici qüvvəni təyin etmək üçün aşağıdakı hesabat düsturlarını alırıq: x Y0 Z1/ x 0 Z 2/ x M0 / EJZ 3/ x Q0 / EJZ4/ x ; M x Y0 EJZ1// x 0 EJZ 2// x M 0 Z 3// x Q0 Z4// x ; /// 2 / /// 2 / Q x Y0 EJ Z1 x v Z1 x 0 Z 2 x v Z 2 x EJ /// 2 / /// 2 / M 0 Z 3 x v Z 3 x Q0 Z4 x v Z4 x
(4.26)
İxtiyari dərinlikdəki qruntun reaktiv təzyiqinin intensivliyini təyin etmək üçün alırıq:
Px dQx / dx Y0 EJ Z1/ V x v 2 Z1// x 0 EJ Z 2/ V x v 2 Z 2// x
M 0 Z 3/ V x v 2 Z 3// x Q 0 Z 4/ V x v 2 Z 4// x
(4.25) və (4.26) hesabat düsturlarına daxil olan funkisiyası (4.22)-(4.25) funkisiyalarına uyğun ardıcıl differensial yolu ilə təyin edilir. Sərhəd şərtlərinə görə olduqda
M L 0
Q L 0
(4.25) tənliyinə görə alırıq: Y0 Z1// L 0 Z 2// L M 0 / EJZ 3// L Q0 / EJZ 4// L 0
M x Y0 EJZ 1// x 0 EJZ 2// x M 0 Z 3// x Q0 Z 4// x ;
(4.27)
Y0 Z1/// L v 2 Z1/ L 0 Z 2/// x v 2 Z 2/ L EJ M 0 / EJ
Z1/// L v 2 Z1/ L Q0 / EJ Z 4/// L v 2 Z 4/ x 0
Bu tənliklərdən istifadə edərək M 0 və Q 0 -ın məlum olduğunu nəzərə almaqla Y0 və 0 qiymətlərini təyin etmək aşağdakı ifadəni alırıq: 89
S
/S
Y0 S 2av S 6av S 3av S 5av / S1av S 5av S 2av S 4av
0
av 1
S
av 6
S S av 3
av 4
S
av 5
S S av 2
av 4
S Z L ; S Z L; M 0 / EJZ 3// L Q0 / EJZ 4// L av 1 av 2
S 3av
av 1
/ 1 // 2
S 4av Z1/// L v 2 Z1/ L
S 5av Z 2/// L v 2 Z 2/ L
S 6av M 0 / EJ Z 3/// L v 2 Z 3/ L Q0 / EJ Z 4/// L v 2 Z 4/ x
Boyuna böhran qüvvənin Pboh qiymətini təyin etmək üçün (4.27) tənliyini sıfıra bərabərləşdiririk: S1av S 5av S 2av S 4av 0
Z1// L Z 2/// L v 2 Z 2// L Z 2// L Z1/// L Z1/ L 0
Dayağın başlıq kəsiyi sərt terdəyişən olduqda (4.27) tənliyində (4.21) şərtini nəzərə almaqla Y0` və M 3 təyin etməklə aşağıdakı düsturu alırıq:
Y0 Q0 / EJ Z 4// L Z 3/// L v 2 Z 3/ L Z 3// L Z 4/// L v 2 Z 4/ L /
/ Z 3// L Z1/// L v 2 Z1/ L Z1// L Z 3/// L v 2 Z 3/ L
Bu halda boyuna böhran qüvvənin qiyməti aşağıdakı tənliklə həll edilə bilər:
Z 3// L Z1/// L v 2 Z1/ L Z1// L Z 3/// L v 2 Z 3/ L 0 4.4. ELASTĠK MÜHĠTDƏ DARTILMA-ƏYĠLMƏ MĠL KĠMĠ ĠġLƏYƏN, DƏRĠN SALINAN ELASTĠK MAĠLĠ DAYAĞIN HESABLAMA METODLARI
1. Dayağın yerüstü hissəsinin hesablanması Əvvəlcə dayağın yerüstü hissısinin deformasiya şərtlərinin təyin edilməsinə baxaq. 4.4 şəkilinə əsasən sərbəst kəsikdəki əyilmə momenti M x Qa x N a Ya Y a (4.28) Həmin kəsikdəki kəsici qüvvə Qx Qa N aY x
(4.29)
Paylanmış yükün intensivliyi q1 x N aY // x Əyilmənin differensial tənliyi EJY IV x N aY II x və ya Y IV x v 2Y II x
(4.30) (4.31)
(4.31) tənliyinə aşağıdakı sərhəd şərtlərinə görə baxdıqda dayağın üst hissəsi üçün aşağıdakını alırıq: 90
Y 0 Ya Y
///
Y / 0 a ;
Y // 0 0
0 Qa v a Y x Ya a / v shvx a / v 3 shvx vx 2
(4.32) (4.33)
Dordi dayağın uzunluğunu h 0 R qiymətində onu tamamilə sərt, h 0 4 R -elastik və ya sonsuz sərt uzun sayır. Zavriyevin işində qrunt mühitinin xətti dəyişməsinə baxılır və " " -nın ümumiləşdirilmiş qiyməti aşağıdakı kimi olur: mbp 5 EJ Dönmə bucağının qiymətini əyilmə momentini və kəsici qüvvəni dayağın üst hissəsinin ixtiyari kəsiyi üçün (4.33) tənliyi həll edərək aşağıdakı ifadələri alırıq: Y x shvx Q / v 3 shvx 1 a (4.34) M x vEJ a shvx Q / v shvx Q x v 2 EJ a shvx Qshvx 2. Dayağın yeraltı hissəsinin hesablanması Dayağın yeraltı hissəsinin əyilməsinə keçək. Dayağın əsasını səth səviyyəsində, o yan qüvvə ilə yüklənmişdir. Əyilmənin differensial tənliyinin çıxarılamsı üçün x ixtiyari kəsikdə əyilmə momenti tənliyini aşağıdakı kimi tərtib etmək olar:
M 1 x1 M 0 Q0 x1 N 0 Y0 Y1 x1 M qr x1 Həmin kəsikdə kəsici qüvvə isə aşağıdakı kimi olar: Q1 x1 M 1/ x1 Q0 N 0Y1/ x1 Qqr x1
(4.35)
(4.36)
Bu ifadələrdə M qr x1 və Qqr x1 uyğun olaraq əyici moment və kəsici qüvvə dayağın sərbəst kəsiyində qruntun reaktiv müqavimətidir. (4.36)-ya görə dayağın əyilməsi aşağıdakı şəkildə yazıla bilər: EJY1ıv x1 N 0Y1// x1 qqr x1 (4.37) Qruntun reaktiv müqavimətinin intensivliyidirə (4.37)-yə görə dayağın əyilməsinin differensial tənliyi: Y1ıv x1 v 2Y // x1 a x1 Y x1
(4.38)
Burada
a K h / h EJ
v 2 N 0 / EJ ;
(4.38) tənliyinə dayağın kəsiyi üçün sərbəst səth səviyyəsində aşağıdakı sərhəd şərtləri daxilində baxmaq olar:
91
Y 0 Y ; Y / 0 ; Y // 0 M 0 0 1 0 /// Y 0 Q 0 v 2 0
(4.39)
(4.32) və (4.33)-ə əsasən Y0 Y l 0 Ya a / vshvl 0 a / v 3 shvl0 vl 0 3 0 1 l 0 a shvl0 a / v shvl0 1l M 0 M 1 l 0 vEJ a Qa / v shvl0 Q l N Q shvl 0 a a a 1 0 0
(4.40)
(4.38) tənliyini dörd dəfə ardıcıl inteqrallayaraq, dayaq oxunun deformasiya tənliyini alırıq: x x x x
x x x x
Y1 x1 Y0 x1 a x1 Y x1 dx14 v 2 Y // x1 dx14 ; 00 0 0
(4.41)
00 0 0
Y0 x1 Y0 0 x1 v x / 3! M 0 x / 2! Q 0 x13 / 3! 2
3 1
2 1
Eyni metodu istifadə edərək (4.41) tənliyinin ümumi həllini aşağıdakı kimi vermək olar:
Y1 x1 Y0 F1 x1 0 F2 x1 M 0 F3 x1 Q 0 , F4 x1
(4.42)
Burada F1 x1 , F1 a x1 , 1;2;3 xüsusi xətti inteqral tənliyi kimi verilir və sonsuz cəm sıra şəkilində ifadə edilir:
F 1 x1 1 1 n a n x1n 4 n / 1... 4 ...n 4 n 3 ... n 4 n a v 2 n x1 2 n 4 / n 1
n 1
/ 1... 2 n 4 a v Ln,1 x n 1
2n
2 2 n8 1
(4.43)
/ 1... 2 n 4 2 5 ...2 2 n 8
a 3 v 2 n M n,1 x13 2 n 12 / 1... 2 n 4 2 5 ...2 2 n 8 3 9 ...3 2 n 12 ... n 1
F 1 x1 x1 / ! 1 n x1n4 n / 1 ... 4 ...n 4 n 3 ...n 4 n n
n 1
2 n x12 2 n8 a / 2n a ! 2 n / 2n ! Tnm x1 2 n4 a / 1 a ... 2n 4 n 1
n 1
2 n / 2n ! S n ,a x1 2 n4 a / 1 a ... 2n 4 2 5 ... n 1
...2 2n 8 ... 1,2 ,3
92
(4.44)
Ln 2 5 2 n 4 2n 3 2n 4 Ln1 ;
M n 3 9 3 2n 8 Ln 2n 3 2n 4 2 2n 7 2 2n 8 M n1 ; Tn ,a 1 2n 8 2n 1 2n Tn1, ;
S n ,a 2 5 ...2 2n 8 Tn , 2n 1 2n 2n 3 2n 4 S n1, ; L0 M 0 T0 S 0 1. 3. Алынмыш щяллин анализи Дяниз щидротехники гурьуларынын маили дайагларынын ениня яйилмясиндян алынан цмуми щялдя дайанаг. Гейд едилян конструксийаларын щесабланмасы тяcрцбясиндяки хцсуси щаллары арашдыраг. 1. Дайаьын йералты щиссясиндя грунт мцщитинин сяртлик ямсалы сабит олдугда, йяни =0; Кх=К=cонст. Бу щалда Ф1(х1); Ф2(х1); Ф3(х1); Ф4(х1) функсийасы ашаьыдакы кими олур:
n 1
n 1
F1 x1 1 1 n x14 n / 4 n ! 2 n x12 n4 / 2n 4 ! 2 2 n x12 n8 / 2n 8 ! n 1 2n
n 1
3 2 n x12 n12 / 2n 12 ! t n ,1 ... n 1
F1 x1 x1 / ! 1 n x14 n / 4 n ! 2 n x12 n / 2n ! n
n 1
n 1
n 1
n 1
2 n x12 n4 / 2n 4 ! n 1 3 2 n x12 n8 / 2n 8 ! t n ,1 ...
ЫЫ. Грунт мцщитинин хятти сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа артыр. К(х1) =(Кщ/щ)х1 онда =Кщ/(ЕЖщ) Бу щалда ясас функсийаларын цмуми щялли ашаьыдакы кими олур.
F1 x1 1 1 n x15 n / 5n !1 6 11 ...5n 4 / 5 shx1 x1 / 1 3 x13 / 3! 5 x15 / 5! n
n 1
2 2 n x12 n10 / 2n 10 ! n 2 7 n 6 3 2 n x12 n15 / 2n 15 !... n 1
n 1
F1 x1 x1 / ! 1 n x15 n / 5n !1 ...5n 4 2 n x12 n / 2n ! n
n 1
n 1
n 1
n 1
2 n x12 n5 / 2n 5 ! n 1 3 2 n x12 n10 / 2n 10 !...
M n 2n 11 n 2 7 n 6 M n1 ; M 1 248;
S0 ,m 2n 6 n 2 2 n 1 1 S n1 ; S0 ,m 1 6 ;
93
M n 248 ,608 ,1220;
S n ,2 104 ,284 ,620 ,1180
S n ,1 68 ,200 ,460 ,910; S n ,3 146 ,380 ,800 ,1480 / ЫЫЫ. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалы гейри-хятти ганунла дяйишир. K K K x1 2h x12 онда 2 h h h EJ Бу щалда Ф(х) функсийасы ашаьыдакы щалы алыр:
F1 x1 1 1 n x16 n / 6 n !2 7 8 ...6 n 4 2 / 6 1 2 x12 / 2! 4 x14 / 4! 6 x16 / 6!chx1 n
n 1
2
2n
2 n 12 n 1
2L x
n 1
/ 2n 12 !
3
2n
n 1
M n x12 n18 / 2n 18 !...
F1 x1 x1 / ! 1 n x16 n / 6 n !6 ...6 n 5 6 n 4 n
n 1
n 1
n 1
n 1
2 n x12 n / 2n ! 2 nTn ,a x12 n6 / 2n 6 ! 3 2 n x12 n12 / 2n 12 !... Ln 2n 7 2n 8 Ln1 ;
L0 5 S ;
M n 2n 132n 14 Ln M n1 ;
M 0 10192;
Tn ,a 1 2 3 4 ... 2n 1 2n 2 ; S n ,a 2n 7 2n 8 Tn ,a S n1,a ;
S 0 1 2 7 8 Ф1(х1)- функсийасы параметринин ардыcыл артан дяряcяси иля дяйишян ишаряли сыранын сонсуз cямидир. параметриня гцввянин тясирини нязяря алан дцзэцн кясирдир. Она эюря дя щесабатын нятиcяляри адятян функсийанын илк цч-дюрд сырасына тясир едир. Бу функсийанын биринcи сырасы ениня яйилмянин тясирини якс етдирир. Функсийанын икинcи цзвляри анcаг дартыcы гцввянин (Н) тясирини нязяря алыр, она эюря ки, ора анcаг параметри дахилдир. Сонсуз cямляри тягдим едян галан цзвляр щям ениня (М0, Г0) вя щям дя дартыcы гцввялярин (Н) тясирини нязяря алыр. (4.42) щяллиня ясасян дюнмя буcаьыны, дайаьын истянилян кясийиндяки яйилмя моментляри вя кясиcи гцввялярин щесабат дцстурларыны ашаьыдакы кими аларыг: x1 Y0 F1x1 0 F2x1 M 0 F3x1 Q0 F4x1 ; (4.45) M x1 EJY0 F1 x1 EJ0 F1 x1 M 0 F3x1 Q0 F4x1 ; Qx EJY F x EJ F x M F x Q F x ; 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0 1 1
Грунтун реактив тязйигини истянилян дяринлийиндя тяйин етмяк цчцн ашаьыдакыны аларыг:
qx1 EJY0 F1IV x1 2 F2x1 EJ0 F2IV x1 2 F2x1
M0 F
IV 3
x1
2
F3x1 Q0 F
IV 4
x1
2
F4x1
(4.46)
Дайаьын дяниз дибиндя сярбяст сюйкянмяси щалында ашаьы уcунун сярщяд шяртиндян истифадя едяряк (4.45) тянлийиндян аларыг: Y h 0;
Y h 2Y h 0;
Y0 F1 h 0 F1 h M 0 F3h Q0 F4h ; 2 2 2 2 Y0 F1 h F1 h 0 F2 h F2 h M 0 F3 h F3 h Q0 F4 h F4 h 0
94
Бу тянликляри щялл едяряк Й0 вя Г0-ы тапырыг:
Y0 M 0 F2 h F3 h 2 F3 h F3h F2 h 2 F2 h 2 2 Q0 F2 h F4 h F4 h F4h F2 h F2 h / / F2 h F1 h 2 F1 h F1 h F2 h 2 F2 h
(4.47)
0 M 0 F2 h F3 h 2 F3 h F3h F2 h 2 F2 h 2 2 (4.48) Q0 F1 h F4 h F4 h F4h F2 h F2 h / 2 2 / F2 h F1 h F1 h F1 h F2 h F2 h Бахылан щал цчцн ениня бющран гцввясинин гиймяти ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
F2 h F1 h N / EJF1 h F1 h F2 h N / EJF2 h 0; N boh EJ F1 h F1 h F2 h F1 h / F1 h F2 h F1 h F1 h
(4.49)
4. Грунтун сяртлик категорийасынын тяйини Мялум олдуьу кими цфцги йцклянмиш дайаглар грунтда иш хцссуиййятляриня эюря сярт, йарымсярт вя еластики олурлар. Сярт дайаглар цфцги йцкцн тясири алтында сыфыр нюгтясинин ятрафында фырланыр, еластикдайаглар ися грунтда яйилирляр. Бу щалда дайаьын грунт сятщ сявиййясиндя цфцги йердяйишмяси онун узунлуьундан асылы олмур, ашаьы уcунда ися йердяйишмя демяк олар ки, сыфыра бярабярдир. Йарымсярт дайаглар сярт вя еластик дайаглар арасында аралыгн вязиййятиндя олурлар.
4 K h / EJh
h0 h
(4.50)
бурада параметри «дайаг-грунт» системинин сяртлик хцсисиййятини билдирир. -нын мцхтялиф гиймятляриндя дайаьын йухары уcунун торпаг сятщиндян йердяйишмясинин (Й0) h0 асылылыг графикинин анализи эюстярир ки, дайаьын ашаьы уcунун бяркидилмя хцсусиййяти Й0-а тясир етмир вя онун гиймяти сабит галыр, h0 4 гиймятляриндя дайаьын узунлуьундан асылы дейилдир. Беляликля, эятирилмиш узунлуг
h0 4 олдугда h0 4 дайаьын щесабатыны апармаг кифайятдир. Дайаьын ашаьы уcу сярбяст олдуьу щалда йердяйишмянин дяринликдян асылылыг графикиндян мялум олдуьу кими h0 1,0 олдугда =0,5, 2,0, 2,5 гиймятляри цчцн ординатлар арасындакы фярглярин (ЕЖ=, h0 0 ) уйьун гиймятляри чох аздыр вя 1% тяшкил едир. h0 -ын артмасы иля бу фяргляр артыр.
h0 1,7 гиймятиндя дайаьы сярт кими щесабламаг олар. Беляликля, h0 1,7 гиймятиндя дайаг сонсуз сярт олур, 1,7 h0 4 гиймятиндя йарымсярт,
h0 1,7 олдугда еластик олур. Бунлар К.М.Дорди, К.С.Заврийев вя Г.С.Шпировун тядгигатларынын нятиcяляри иля уйьун эялир. К.М.Дорди, Г.Матлок вя Л.Ризин тяклиф етдийи Р-ин цмумиляшдирилмиш хцсусиййятляриндян истифадя едилир. R4
EJ Kh
Кщ- грунтун сяртлик ямсалынын даими гиймятидир. 4.5. СЯРТЛИК ЯМСАЛЫ ДЯРИНЛИК БОЙУНCА КЯСИЛЯН ГАНУНЛА ДЯЙИШЯН БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ДАРТЫЛМА-ЯЙИЛМЯЙЯ ИШЛЯЙЯН ИКИПИЛЛЯЛИ ДАЙАГЛАРЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
95
Мцасир тикинтинин мцхтялиф сащяляриндя бойуна вя ениня йцклярин бирэя тясириня ишляйян сабит вя йа дяйишян яйилмя сяртликли дайаглар эениш тятбиг олунур. Йцклянмя шяраитиндян асылы олараг бу дайаглара грунт мцщитиндя «сыхылмайа-яйилмяйя» вя йахуд «дартылмайа-яйилмяйя» ишляйян конструксийалар кими бахмаг олар. Беля щесаблама схемляриня шагули дайагларын йухары уcуна маили топа йцк тясир етдикдя вя еляcя дя маили дайаглара мцхтялиф истигамятли цфцги йцкляр тясир етдикдя тез-тез раст эялинир. Бахылан мясялянин актуаллыьыны нязяря алараг, бирcинсли грунт мцщитиндя дартылмайа-яйилмяйя ишляйян икипилляли чевик дайаьын деформасийайа щесабланма методикасы верилмишдир. Щесаби модел кими Фусс-Винклер моделиндян истифадя олунур. Дайаьын биринcи (йухары) вя икинcи (ашаьы) пилляляри бойунcа бу модели характеризя едян грунтун сяртлик ямсалынын дяйишмяси хятти ганунла гябул олунур. Дайаьын йухары вя ашаьы пилляляринин бирляшмя кясийиндя грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын сычрайышы алыныр ки, бунун да гиймяти грунтун деформатив хцсуиййятляриндян вя дайаьын щесаби ени вя йа диаметриндян асылы олараг тяйин едилир. Икипилляли дартылма-яйилмяйя ишляйян дайаьын щесабланма схеми шякил 4.6-да верилмишдир. Гябул едилмиш щесаби моделя ясасян йухары вя ашаьы пилляляр бойунcа грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын дяйишмяси ашаьыдакы алылыгларла тяйин едилир: K 1 x1
K 12 x1 ; h1
K 2 x2 K 21
K 22 K 21 x2 ; h2
(4.51)
бурада, к12=мб1щщ1; к21=мб2щщ1; к22=мб2щ (щ1+щ2);
(4.52)
м-грунтун деформасийа ямсалы т/м4. б1щ вя б2щ – уйьун олараг дайаьын йухары вя ашаьы пилляляринин енляри; щ1 вя щ2 – уйьун олараг дайаьын эюстярилян пилляляринин щцндцрлцкляридир. Сяртлик ямсалы дайаьын йухары пилляси бойунcа хятти ганунла артан гябул едилмякля дайаьын йухары пиллясинин деформасийайа щесабланмасы (4.51) ифадясини нязяря алмагла ашаьыдакы 4-cц тяртибдян ади дифференсиал тянлийин интегралланмасына эятирир: Y1IV x1 2Y1II x1 1 x1Y1 x1
Шякил 4.6. бурада
96
(4.53)
Грунтун бцнювря сятщи сявиййясиндя (4.53) тянлийи ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри иля характеризя олунур (х1=0): Y1 0 Y11 ; Y10 11 ; Y10
M 11 Q N M 11 ; Y10 11 11 Q11 12 11 EJ 1 EJ 1 EJ 1
(4.55)
Рийази ифадя олунмуш (4.53)(4.55) контакт мясялянин щяллини гурмаг цчцн Й1(х1) функсийасынын Маклорен гцввят сырасына айырырыг: x12 x13 x14 x1n x1 II IV n Y1 x1 Y1 0 Y10 Y1 0 Y10 Y1 0 ... Y1 0 .... 1! 2! 3! 4! n!
(4.56)
Беля олдугда Й1(х1) функсийасынын вя онун цч тяртибдян тюрямяляринин х1=0 олдугда гиймятляри (4.55) сярщяд шяртляриндян тяйин едилир. Дюрдцнcц вя даща йцксяк тяртибдян тюрямялярин х1=0 олдугда гиймятляри ашаьыдакы реккурент асылылыьа ясасян тяйин едилир:
Y1 n4 0 12Y1 n 2 0 na1Y1 n1 0 (4.57) (4.57) асылылыьына ясасян йцксяк тяртибдя тюрямялярин х1=0 олдугда гиймятлярини щесаблайыб (4.56) Маклерон сырасында нязяря алсаг вя дюрд башланьыc параметр Й11, 11, М11, Г11-я эюря функсийалары груплашдырсаг нятиcядя бахылан мясяляни ашаьыдакы кими щялл едярик: M Q (4.58) Y1 x Y11F1 x1 11F2 x1 11 F3 x1 11 F4 x1 EJ 1 EJ 1 (4.58) цмуми щяллиня дахил олан ясас функсийалар ашаьыдакы ифадялярля тяйин едилир: a1 1 x1 13 x13 15 x15 F1 x1 1 1 1 6 11...5 n 4 5 sh 1 x1 5 n ! 1 1! 3! 5! n 1 2 n 2 n 10 2 n 2 n 15 x x n 1n 6 a13 1 1 tn,1 ... a12 1 1 n 1 2 n 10 ! n 1 2 n 15 !
n
a1n x15 n
F2 x1 x1 1 n 1
n
a1n x15 n1
5 n 1!
2 7 11...5 n 3
1
15
sh
1
x1 1 x1
2 n x 2 n 11 2 n x 2 n 16 2 n x 2 n 6 a12 1 1 n 1n 2 a12 1 1 tn, 2 a13 1 1 tn,1 ... n 1 2 n 6 ! n 1 2 n 11! n 1 2 n 16 !
12 x12 1 F3 x1 1 3 8 13...5 n 2 2 sh 1 x1 5 n 2 ! 2! n1 1 2! 2 n x 2 n 7 2 n x 2 n 12 a1 1 1 n 1n 3 a12 1 1 tn,4 ... n 1 2 n 7 ! n 1 2 n 12 ! x12
n
a1n x15 n 2
97
(4.59)
(4.60)
(4.61)
13 x13 1 F4 x1 1 4 9 14...5 n 1 3 sh 1 x1 1 x1 5 n 3 ! 3! n1 1 3! 2 n x 2 n8 2 n x 2 n 13 a1 1 1 n 1n 4 a1 1 1 tn,5 ... n 1 2 n 8 ! n 1 2 n 13 ! x13
n
a1n x15 n 3
(4.62)
(4.59) – (4.62) ифадяляриндя тн,1 – ямсаллары ашаьыдакы кимидир: тн,1=248;920;... тн,2=68;200;460;910;……; тн,3=1120;…….;тн,4=104;284;620……; тн,5=146;380;800…. Дайаьын йухары пиллясинин ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьы, яйиcи момент вя кясиcи гцввя (4.58) ифадясиня ясасян ашаьыдакы кими тяйин олунур: M Q 1 x1 Y11 F1x1 11F2 x1 11 F3 x1 11 F4 x1 ; EJ 1 EJ 1 M 1 x1 M Q Y11 F1 x1 11 F2 x1 11 F3 x1 11 F4 x1 ; EJ 1 EJ 1 EJ 1 min Q1 x1 Y F x 2 F x F x 2 F x M 11 F x 2 F x 11 1 1 1 1 1 11 2 1 1 2 1 1 1 3 1 EJ EJ 1 3 1 Q11 F4 x1 12 F4 x1 ; EJ 1 (4.63)
(4.58) –(4.63) ифадяляриня ясасян дайаьын биринcи пиллясинин сонунда вя йа икинcи пиллясинин башланьыcында деформасийа вя гцввяляр ашаьыдакы кими тяйин олунур:
M Q Y21 x1 Y11F1 h1 11F2 h1 11 F3 h1 11 F4 h1 ; EJ 1 EJ 1 M Q 21 x1 Y11F1h1 11F2 h1 11 F3 h1 11 F4 h1 ; EJ 1 EJ 1 M Q (4.64) M 21 Y11EJ 1 F1 h1 11EJ 1 F2 h1 11 F3 h1 11 F4 h1 ; EJ EJ 1 1 Q Y EJ F h 2 F h EJ F h 2 F h M F h 2 F h 11 1 1 1 1 1 1 11 1 2 1 1 2 1 11 3 1 1 3 1 21 2 Q11 F4 h1 1 F4 h1 ; Инди дя дайаьын ашаьы пиллясиня бахаг. (4.51) дцстуру иля верилмиш грунтун к2(х2) сяртлик ямсалы иля характеризя олунан Фусс-Винклер моделиня ясасян дайаьын икинcи пиллясинин деформасийайа щесабланмасы ашаьыдакы дифференсиал тянлийин интегралланмасына эятирир:
Y2IV x2 22Y2 x2 a2 a3 x2 Y2 x2 Бурада
22
k k k N ,m 2 ; a2 21 m 4 ; a3 22 21 m 5 ; EJ 2 EJ 2 h2 EJ 2 98
(4.65) (4.66)
х2=0 олдугда дайаьын икинcи пиллясинин (4.65) дифференсиал тянлийи ашаьыдакы башланьыc сярщяд гиймятляри иля характеризя олунур:
M 21 Y2 0 Y21 ; Y2 0 21 ; Y20 EJ ; 2 Y 0 Q21 N Q 2 21 2 21 2 EJ 2 EJ 2 21
(4.67)
(4.65) дифференсиал тянлийинин цмуми щяллиндя биринcи пиллядя олдуьу кими ахтарылан Й2(х2) функсийасыны Маклерон гцввят функсийасына айырмагла гуруруг. Й2(х2) функсийасынын дюрдцнcц вя йцксяк тяртибдян тюрямяляринин х2=0 олдугда гиймятлярини ашаьыдакы реккурент асылылыьа ясасян тяйин едирик: (4.68) Y2 n4 0 22Y2 n2 0 na3Y2 n1 0 a3Y2n 0 Дайаьын йухары пиллясиндя олдуьу кими, бахылан ашаьы пиллясиндя дя (4.65)-(4.67) контакт мясялясиня аналожи олараг щяллини беля ифадя етмяк олар: Y2 x2 Y21 1 x2 21 2 x2
M 21 EJ 2
Q21
3 x2
EJ 2
4 x2
(4.69)
Бурада
1 x1 1 1
n
n 1
a2n x24 n
4 n !
1
n 1
a1n x14 n1
4 n 1!
a2n x25 n
n 1
a a 2 x 2 5 x5 24 1 2 2 1 1 ch 2 x2 35 2 2! 4! 2
2 x2 x2 1n
n
5 n !
1 6 11...5 n 4
3 x 3 5 x5 2 x2 2 2 2 2 sh 2 x2 ... 3! 5!
1 n n 1
a1n x15 n1
5 n 1!
2 7 11...5 n 3
2 n x 2 n5 2 n x 2 n 6 sh 2 x2 2 x2 a2 1 1 n 1 a3 1n 1 1 n 1n 2 ... 2 n 6 ! 2 n 1 2 n 5 ! n 1
1
3 x2
x22 2!
1
n
n 1
a2n x24 n 2
4 n 2 !
1 n 1
n
(4.70)
a3n x25 n 2
5 n 2 !
(4.71)
3 8 13...5 n 2
2 n 2 n 7 2 n x 2 n 6 22 x22 1 n 1 x1 2 1 n 1 a3 1 n 1n 3 ... 2 ch 2 x2 1 a 2 n 7 ! 2 2! 2 n1 2 n 6 ! n 1 (4.72)
4 x1
x23 3!
1 n n 1
a2n x24 n 3
4 n 3 !
1 n n 1
a1n x15 n 3
5 n 3 !
4 9 14...5 n 1
23 x23 1 sh x x 2 2 2 2 23 3!
2 n x 2 n8 22 n x12 n7 n 1 a3 2 1 n 1n 4 ... n 1 2 n 7 ! n 1 2 n 8 !
a2
99
Гурулмуш (4.69) щяллиня ясасян дайаьын ашаьы пиллясинин ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьы, яйиcи момент вя кясиcи гцввя ашаьыдакы ифадялярля тяйин олунур:
M 21 Q21 x Y x x x x ; 2 2 11 1 2 21 2 2 EJ 2 3 2 EJ 2 4 2 M Q M 2 x2 EJY21 1 x2 EJ 2 11 2 x2 11 3 x2 x1 11 4 x2 ; EJ1 EJ1 Q non x EJ Y x 2 x x 2 x M 11 x 2 x 2 2 21 1 2 1 2 2 11 2 2 1 2 2 2 2 3 2 2 EJ1 3 Q11 4 x2 22 F4 x1 ; EJ1
(4.74) Бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын мяcщул кинематик параметрляри Й11 вя 11-и топламаг цчцн яввялcя ашаьыдакы ики шяртдян истифадя едирик: М2(щ2)=0 вя Q2eni h2 0 (4.75) (4.74) ифадяляринин сонунcу икисиня ясасян (4.75) шяртляри беля йазылыр: M Q Y21 1 h2 21 2 h2 21 3 h2 21 4 h2 0; EJ 2 EJ 1 M 21 2 2 3 x2 22 3 h2 Y21 1 h2 2 1 h2 11 2 h2 1 2 h2 EJ 2 Q 11 4 h2 22 4 h2 ; EJ 1
(4.76)
(4.64)-ифадясиня ясасян Й21, 21, М21, Г21 параметрляринин гиймятлярини (4.76)-да нязяря алыб, мцяййян дяйишикликляр апармагла ашаьыдакы тянликляр системини аларыг: Y11 A1 11 A2 A3 (4.77) Y11 A4 11 A5 A6 (4.77) хятти тянлик системини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк, тапырыг:
Y11
A2 A6 A3 A5 ; A1 A5 A2 A4
11
A1 A6 A3 A4 A1 A5 A2 A4
(4.78)
Bu düsturlarda
A1
A3
J1 D2 ; J2
A2 D3
J1 D4 ; J2
Q M 11 J J D5 1 D6 11 D7 1 D8 ; EJ 11 J2 J2 EJ 1 D1 F1 h1 1// h2 F1// h1 1// h2 ; 100
D2 F1// h1 3// h2 F1// h1 4// h2 v12 F1/ h1 4// h2 ; D3 F2 h1 1// h2 F1/ h1 2// h2 ; D4 F2// h1 3// h2 F2/ // h1 4// h2 v12 F2/ h1 4// h2 ; D5 F3 h1 1// h2 F3/ h1 2// h2 ; D6 F3// h1 3// h2 F3/ // h1 4// h2 v12 F3/ h1 4// h2 ; D7 F4 h1 1// h2 F4/ h1 2// h2 ; D8 F4// h1 3// h2 F4/ // h1 4// h2 v12 F4/ h1 4// h2 ;
A4 D9
A6
J1 D10 ; J2
A5 D11
J1 D12 ; J2
Q M 11 J J D13 1 D14 11 D15 1 D16 ; EJ 1 J2 J2 EJ 1
h v F h h F
D9 F1 h1 3/// h2 F4/ h1 4// / h2 v22 F1 h1 1/ h2 F1/ h1 2/ h2 ; D10 F1// h1 3/// h2 F4/// h1 4// /
v12 F1/ h2 4/// h2 v224/ h2 ;
2 2
2
1
1
/ 3
2
/// 1
h1 4/ h2
D11 F1 h1 3/// h2 F4/ h1 4// / h2 v22 F1 h1 1/ h2 F1/ h1 2/ h2 ;
D12 F1// h1 3/// h2 F2/// h1 4// / h2 v22 F2// h1 3/ h2 F2/// h1 4/ h2
v22 F2/ h1 4/// h2 v22 4/ h2 ;
D13 F3 h1 1/// h2 F3/ h1 2// / h2 v22 F3 h1 1/ h2 F3/ h1 2/ h2 ;
D14 F3// h1 3/// h2 F3/// h1 4// / h2 v22 F3// h1 3/ h2 F3/// h1 4/ h2
v F h1 2 2
/ 3
/// 4
h2 v h2 ; 2 / 2 4
D15 F4 h1 1/// h2 F4/ h1 2// / h2 v22 F4 h1 1/ h2 F4/ h1 2/ h2 ;
D16 F4// h1 3/// h2 F4/// h1 4// / h2 v22 F4// h1 3/ h2 F4/// h1 4/ h2 v22 F4/ h1 4/// h2 v224/ h2 ; 101
Əgər dayağın aşağı ucu adi qrunt qatını keçərək qaya süxurunda sərt bağlanaesa, bu halda:
Y2 h2 0; 2 (h2 ) 0 qəbul etmək olar. Belə olduqda (4.69) və (4.74) ifadələrinə əsasən yaza bilərik: Y211 h2 21 2 h2
M 21 Q 3 h2 21 4 h2 0; EJ 2 EJ 2
(4.79)
M Q Y211 h2 h2 21 3/ h2 21 4/ h2 0 : EJ 2 EJ 2 / 21 2
(4.64) ifadələrini nəzərə almaqla (4.79) xətti tənlik sistemini aşağıdakı kimi ifadə edə bilərik: Y11B1 21B2 B3 (4.80) Y11B4 11B5 B6 Alınmış sistemi həll edərək alırıq:
Y11
B2 B5 B3 B5 ; B1 B5 B3 B4
11
B1 B6 B3 B4 ; B1 B5 B2 B4
(4.81)
Bu ifadələrdə
B1 C1
B3
J1 C2 ; J2
B2 C 3
J1 C4 ; J2
Q M 11 J J C5 1 C6 11 C7 1 C8 ; EJ 1 J2 J1 EJ 1 C1 F1 h1 1 h2 F1 h1 1 h2 ;
C2 F1// h1 3 h2 F1// h1 4// h2 v12 F2/ h1 4 h2 ;
C3 F2 h1 1 h2 F2/ h1 2 h2 ; C4 F2// h1 3 h2 F2/ // h1 4 h2 v12 F2/ h1 4 h2 ;
C5 F3 h1 1 h2 F3/ h1 2 h2 ; C6 F3// h1 3 h2 F3/ // h1 4 h2 v12 F3/ h1 4 h2 ;
C7 F4 h1 1 h2 F4/ h1 2 h2 ;
C8 F4// h1 3// h2 F4/ // h1 4// h2 v12 F4/ h1 4// h2 ; B4 C9
B6
J1 C10 ; J2
B5 C11
J1 C12 ; J2
Q M 11 J J C13 1 C 14 11 C15 1 C16 ; EJ 1 J2 J2 EJ 1 C9 F1 h1 1/ h2 F1/ h1 2/ h2 ; 102
D10 F1// h1 3/ h2 F1/// h1 4/ h2 v12 F1 h1 4/ h2 ;
C11 F2 h1 1/ h2 F2/ h1 2/ h2 ; C12 F2// h1 3/ h2 F2/// h1 4/ h2 v12 F2/ h1 4/ h2 ; C13 F3 h1 1/ h2 F3/ h1 2/ h2 ;
C14 F3// h1 3/ h2 F3/// h1 4// / h2 v12 F3/ h2 4/ h2 ; C15 F4 h1 1/ h2 F4/ h1 2/ h2 ;
C16 F4// h1 3/ h2 F4/// h1 4/ h2 v12 F4/// h1 4/ h2 ;
103
ФЯСИЛ 5. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ЩТГ-нин СЯРТ ДАЙАГЛАРЫНЫН БИРCИНСЛИ ВЯ ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫ 5.1. ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫНДА «ДАЙАГ-ГРУНТ» СИСТЕМИНИН ЩЕСАБИ-МЕХАНИКИ МОДЕЛИНИН СЕЧИЛМЯСИ
Грунт бцнювряйя сюйкянян вя йа грунт мцщитиндя ишляйян чевик вя сярт конструксийаларын (тирлярин, таваларын, свайларын, дярин салынан дайагларын, шрунт диварларынын вя с.) статики вя динамики йцклярин тясириня щесабланмасында мцхтялиф механики моделлярдян истифадя олунур. Гурьу вя йа конструксийа иля гаршылыглы тясирдя олан грунт бцнюврялярин чохcящятди хассяляринин даща дольун шякилдя нязяря алынмасы истигамятиндя апарылмыш нязяри вя експериментал тядгигатлар олдугба мцхтялиф механики моделлярин йаранмасына сябяб олмушдур. Бунунла беля, тамамиля тябиидир ки, щеч бир механики модел грунт бцнюврялярин бцтцн хассялярини ейни заманда юзцндя якс етдирмяк габилиййятиня малик дейилдир вя щям дя бир эюстярилмяси юзлцйцндя файдасыз оларды. Сярт вя чевик дайагларын лайищялянмя практикасында ян чох тятбиг олунан модел ФуссВинклер моделидир. Бу моделя эюря грунт бцнюврянин чюкмя деформасийасы йалныз гцввя тятбиг олунан нюгтядя баш верир вя онун гиймяти щямин нюгтядя тясир едян йцкцн интенсивлийи иля дцз мцтянасибдир. Схематик олараг бу модел мцтляг сярт бцнювряйя бяркидилмиш вя бири диэяриндян асылы олмайараг сярбяст ишляйян йай системи кими тясвир олуна биляр. Сохсайлы мювcуд моделлярля мцгайисядя Фусс-Винклер моделинин цстцнлцйц бахылан мясялянин гийази щяллинин нисбятян садя олмасындадыр. Бу ися онунла баьлыдыр ки, бу моделдя грунтун йалныз бир механики эюстяртcисиндян сяртлик ямсалындан истифадя олунур. Щяр бир реал шяраитдя бу ямсалын ядяди гиймятинин дцзэцн сечилмяси, грунтун нювцнц, юзцл отураcаьынын форма вя юлчцлярини чох садя шякилдя нязяря алмагла йанашы, бцнюврянин дяринлик бойунcа чохтябягяли гейри-бирcинслийини, грунтларда баш веря биляcяк еластики, еластики-пластики вя сцрцнэяcлик деформасийаларыны дя гиймятляндирмяйя имкан верир. Диэяр мювcуд механики моделляр ися беля имкана малик дейилдирляр. Фусс-Винклер модели узун мцддят ярзиндя кяскин сурятдя тянгидя мяруз галмышдыр. Онун башлыcа чатышмайан cящяти кими моделин пайлайыcылыг габилиййятиня малик олмамасы вя грунтун сяртлик ямсалынын дяйишян олмасы эюстярилирди. Л.И.Манвелов вя Е.С. Бартошевичин апардыьы зянэин експериментал тядгигатлар тякcя грунт бцнюврялярин аз пайлайыcылыг габилиййятиня малик олмаларыны дейил, щям дя Фусс-Винклер моделинин практики щесабламаларда кифайят гядяр етибарлы олмасыны ясаслы сурятдя сцбута йетирилмишдир. Бир сыра диэяр cидди тядгигатларла бу фикрин дцзэцн олдуьуну бир даща тясдиг етмишдир, щал-щазырды грунт бцнювряйя сюкянян Фусс-Винклер модели ясасында щесабланмасында грунтун дяйишян сярлик ямсалынын тяйини цчцн кифайят гядяр дягтг цсуллар ишляниб щазырланмышдыр. Истяр чевик истярся дя дайагларын цфцги йцклярин тясириня щесабланмасында, дайаьын цфцги йердяйишмясиня гаршы грунт мцщитинин реактив мцгавимятинин интенсивлийини ашаьыдакы дцстурла щесабламаг тяклиф олунур: (5.1) Px P1 x P2 x бурада П1(х)-дайаьын ен вя арха уc сятщляриндя дя Фусс-Винклер модели ясасында тяйин олунан реактив мцгавимятдир, йяни; (5.2) P1 x bx k x Y x Бу ифадядя б(х)-уйьун гцввялярин тясир мцстявисиндя дайаьын дяйишян щесаби ени; K (х)грунтун дяринлик бойунcа дяйишян сыхылма ямсалы; Й(х)-бахылан ихтийари кясикдя дайаьын цфцги йердяйишмясидир. Тясир едян цфцги гцввя иля бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын цфцги йердяйишмяси арасындакы гейри-хятти асылылыьы нязяря алмаг цчцн, грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясипни ашаьыдакы икипараметрли гейри-хятти функсийа шяклиндя гябул едирик:
x K x K h h
(5.3) 104
бурада Кщ-дайаьын отураcаьы сявиййясиндя (х=щ) цфцги йердяйишмя истигамятиндя грунтун сяртлик ямсалы; -гейри-хяттилик параметридир (0 ≤ ≤3). Експериментал тядгигатлар эюстярир ки, параметринин гиймяти дайаьын бцнювря сятщи сявиййясиндя йердяйишмясиндян, грунт мцщитинин эярэинлик вязиййятиндян вя грунтда пластики деформасийанын йаранма дяряcясиндян асылы олараг дяйишир. Гейрихяттилик параметринин гиймяти дайаьын яйилмя сяртлийиндян, онун йцклямя схеминдян вя щяcминин иш шяраитиндян дя асылыдыр. (5.3) дцстурундан эюрцндцйц кими «дайаг-грунт» системинин еластики мярщялядя ишлямяси =0 щалына уйьундур. Бу мярщялядя грунтун сяртлик ямсалы сабит олур, дайаьын цфцги йердяйишмясиндян демяк олар ки, асылы дейилдир.К(х)=Кщ=cонст. 01 олдугда грунтун сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа парабола шяклиндя дяйишир. =1 олдугда сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа хятти ганунла артыр. 0≤1 олдугда пластики деформасийа яввялcя бцнювря сятщи сявиййясиндя йараныр вя сонра да бюйцк дяринлийя пайланыр (икинcи мярщяля). Бу мярщялядя Ж0≤1,0…..1,5см. Бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын цфцги йердяйишмясинин даща да артмасы (Ж01,5…..2,0см) параметринин артмасына сябяб олур (1 ≤3). Бу мярщялядя грунтун дайаьын арха цз сятщинин ашаьы дцшмяси мцшащидя едилир. Йухарыда гейд олунанлардан айдын олур ки, параметри «дайаг-грунт» системинин ишини сяcиййяляндирян цмуми бир cюстяриcи олуб, грунтун сяртлик ямсалына эюря пайлайыcы габилиййятя маликдир. (5.3) ифадяси натурада апарылмыш чохсайлы сынаг тяcрцбяляринин нятиcяляри иля йанашы узлашыр вя мярщялядя нязяря алмаьа имкан верир. (5.2) вя (5.3) дцстурларына ясасян
x P1 x K h bx Y x h Сабит ен кясикли дайаглар цчцн б(х)=б=cонст олдуьундан
(5.4)
x x (5.5) P1 x bK h Y x K h Y x h h (5.1) ифадясиндя П2(х) дайаьы цфцги йердяйишмяляри заманы онун йан сятщляриндя йаранан сцрцшмяйя гаршы грунтун щядди мцгавимятин интенсивлийини ифадя едир. Бу мцгавимятин гиймяти бцнюврянин тябии эярэинлик вязиййятиндя дайаьын йан сятщляриня нормал олан эярэинликлярдян асылы олараг тяйин олунан сцртцнмяйя гаршы щядди мцгавимятдян вя грунтун щямин сцрцшмялярдя йаранан илишэянлик мцгавимятиндян асылы олараг тяйин олунур. Сабит ен кясикли дайаглар цчцн P2 x 2 a y tg C 2 a tgx C (5.6)
m f x mc
бурада а-дайаьын йан цзцнцн ени вя йа дайаьын диаметри; й=х=х-ихтийари кясикдя дайаьын йан сятщиндя нормал тязйиг;
0 -грунтун йана тязйиг ямсалы; 0-Пуассон ямсалы; -грунтун 1 0
щяcм чякиси; -грунтун дахили сцртцнмя ямсалы; C-грунтун хцсуси илишэянлик ямсалыдыр. (5.6) ифадясиндя мф=2атэ; мc=2аC (5.1), (5.5) вя (5.6) ифадялярини нязяря алсаг, сабит ен кясикли дайагларынын цфцги йердяйишмясиндя йаранан реактив мцгавимятин интенсивлийини ашаьыдакы дцстцрла ифадя едя билярик: x Px P1 x P2 x bK h Y x m f x mC h
Илишэянсиз грунтлар цчцн мc=0(C=0) олдуьундан
105
(5.7)
x (5.8) Px bK h Y x m f x h (5.7) дцстурундан эюрцндцйц кими тяклиф олунан чохпараметрли гейри-хятти модел грунт мцщитинин тякcя деформасийа параметрлярини (Кщ, , 0) дейил, щямчинин онун мющкямлик параметрлярини (С, у) юзцндя якс етдирир. Гаршыйа гойулан бцтцн мясялялярин щяллиндя йухарыда эюстярилян чохпараметрли (Кщ, , мф мc) гейри-хятти моделдян (5.7) вя еляcя дя онун хцсуси щалларындан истифадя олунмасы нязярдя тутулур. Эюрцндцйц кими, бу модел цмумиляшмиш Фусс-Винклер модели иля грунтларын контакт сцрцшмяйя щядди мцгавимят гануну (Кулон нязяриййясини) олмагла йанашы «дайаг-грунт» системинин бирэя ишинин мцхтялиф йцклянмя схемляриндя даща реал шякилдя якс етдирмяк габилиййятиня маликдир. Тяклиф олунан моделдян истифадя етдикдя ясас мясялялярдян бири Кщ параметрляринин тяйини иля баьлыдыр. Чохсайлы тяcрцбялярин нятиcяляриня ясасланараг бу параметрин гиймятини ади грунтлар цчцн ашаьыдакы ифадя иля щесабламаг олар. Кщ=м щ (5.9) Бурада щ-дайаьын грунта салынма дяринлийи; м-деформасийа ямсалы олуб, ашаьыдакы cядвяля эюря гябул олуна биляр (cядвял 5.1). Яэяр дярин салынан дайаг даиряви ен кясикли вя онун диаметри д ≥1,0м оларса, бу щалда онун щесаби енини ашаьыдакы дцстурла щесабламаг олар. b 0 ,9 d 1; (5.10) b 1,8 1,3 3 ,32tgd Беляликля, грунт мцщити цчцн тяклиф олунан чохпараметрли гейри-хятти механики модел ясасында щям призматик вя щям дя даиряви ен кясикли дайаглары щесабламаг мцмкцндцр. Cядвял 5.1.
№ 1 2 3 4 5 6 7
Грунтларын адлары Ахыcы пластик эил, гумлу эил вя эил Йумшаг пластики эилли гум, гумлу эил вя эил, торлу гум, сых олмайан гум Сярт пластики эилли гум, гумлу эил вя эил, хырда вя ири дяняли гум Сых вязиййятдя олан гум вя эилли гум Бярк эилли гум, гумлу эил вя эил, ири дяняли гум Чынгыллы гум, чынгыл, гырмадаш Сых вязиййятдя олан чынгыллы гум, чынгыл, гырмадаш
м ямсалынын гиймяти, т/м4 50…200 200…400 400…600 520…780 600…700 600…1000 1300…2600
Су иля доймуш вязиййятдя олан лйосвари батан эил грунтлары цчцн «м» ямсалынын гиймятляри 5.2 cядвялиндя верилир. Cядвял 5.2. Грунтун мясамялик м ямсалынын гиймяти, Пластиклийин ашаьы сярщядди ямсалы, с т/м4 0,66…0,75 1300…1000 0,76…0,85 950…800 24,4…18,5 0,86…0,95 750…600 0,96…1,10 550…450 0,61…0,65 1000…850 0,66...0,75 800…700 18,4…12,5 0,76…0,85 650…600 0,86…0,95 550…500 0,96…1,10 450…400 106
5.2. БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ГУРЬУЛАРЫ СЯРТ-ДАЙАГЛАРЫН ЦФЦГИ ВЯ ШАГУЛИ ЙЦКЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Дяниз нефт-газ мядян гурьулары дайагларынды бойуна арматурлар явязиня анкер метал борулардан истифадя олунур. Газма-тюкмя вя комбинасийалы газма-тюкмя дайагларда беля борулардан консентрик шякилдя мцхтялиф ыайда вя юлчцдя истифадя олунур. Бу сябябдян дя чох щалларда ДНГМГ-нин дайаглары салындыьы грунт мцщитинин сяртлийи иля мцгайисядя сонсуз бюйцк сяртлийя малик олурлар (ЕЖ). Дайаьын ишлядийи грунт мцщити бирcинсли вя гейри-бирcинсли ола биляр.Бирcинсли грунт мцщитиндя грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмяси хятти вя йа гейри-хятти ганунла ифадя олунан кясилмяз аналитик функсийалар шяклиндя гябул олунур. Дайаьын йералты щиссясиндя грунт мцщити чохтябягяли гейри-бирcинсли олдугда грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмяси дя кясилян хятти вя йа гейри-хятти функсийаларла ифадя олунур. Яввялcя бирcинсли мцщитиндя ишляйян вя ейни заманда цфцги вя шагули йцклярин бирэя тясириня мяруз галан дярин салынан мцтляг сярт дайаьын грунтун сяртлик ямсалынын хятти вя йа гейри-хятти ганунла дяйишмя щалларында деформасийайа щесабланма схеми шякил 5.1-дя верилмишдир. Щесаблама схеминдян эюрцндцйц кими юцнювря сятщиндян, дянизин дибиндян Щ - щцндцрлцкдя мцтляг сярт дайаьын йухары уcуна шагули - П вя цфцги - Г0 йцкляри тятбиг едилмишдир. Бу йцклярин тясири алтынды мцтляг сярт дайаг, цфцги йердяйишмя алараг А, О, Б вязиййятиндян А1, О1, Б1 вязиййятини алыр. Бу юз нювбясиндя дайаьын бцнювря сятщи сявиййясиндяки Й0 йердяйишмяси вя θ0 дюнмя буcаьы иля характеризя олунур. Бу мяcщул параметрлярин гиймятлярини тяйин етмяк цчцн дайаьын ашаьы уcунун Б1 нюгтясиня нязярян мцстявидя статиканын ашаьыдакы ики мцвазинят шяртиндян истифадя едирик: МБ1=0 ГБ1=0 (5.11) Бцнювря сятщиндян истянилян х дяринликдя дайаьын цфцги йердяйишмясини ашаьыдакы дцстурла ифадя едирик: Й(х)=Й0-θ0х (5.12)
Шякил 5.1 Грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа хятти ганунла дяйишян щалында дайаьын цфцги йердяйишмясиндя грунт мцщитинин она эюстярдийи реактив мцгавимятинин интенсивлийини ашаьыдакы дцстурла тяйин едирик:
(5.13)
рик:
Cари 0 х1 х апсисини дахил етмякля (5.11) шяртляриндян биринcисини ашаьыдакы кими йаза биля-
107
Интеграллама апарыб мцяййян садяляшмяляр етсяк, аларыг (5.14) (5.11) шяртляриндян икинcисиня ясасян йаза билярик:
вя йахуд (5.15) Йухарыда алынмыш (5.14) вя (5.15) тянликляринин мяcщул Й0 вя θ0 параметрляриня эюря щялл едяряк ашаьыдакылары тапырыг:
Мцтляг сярт дайаьын дайаныглыьынын итирилмяси (5.16) дцстурунун саь тяряфиндян кясирин мяхряcиндяки ифадянин сыфра бярабяр олмасына йуьун эялир. Беляликля, дайаьа тясир едян бойуна бющрпн йцкцнц тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы характеристик тянлийи алырыг:
бурадан:
Ахырынcы ифадядян эюрцндцйц кими грунтун Кщ сяртлик ямсалынын азалмасы вя Щ мясафясинин артмасы иля бойуна бющран йцкцнцн гиймяти азалыр. Мцтляг сярт дайаьа шагули гцввялярин тясири нязяря алынмазса (п=0, п1=0) бу щалда (5.16) вя (5.17) тянликляриня
Сонунcу дцстурлар мцхтялиф йолларла К.М.Мяммядов, Н.К.Снитко, Щ.М.Фяряcов, Н.А.Сяфярова вя башгалары тяряфиндян алынмышдыр. Инди дя грунт мцщитинин сярт дайаьын йералты щиссясиндя гейри-хятти ганунла дяйишмясини нязяря алараг аналожи мясялянин щяллиня бахаг. Грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини квадрат парабола гануну иля гябул едяк: 108
Бахылан щалда г(х) функсийасы ашаьыдакы кими тяйин едилир:
Беля олдугда (5.11) шяртляриндян биринcиси ашаьыдакы кими йазыла биляр:
Интеграллама апарсаг аларыг:
Системинин икинcи тянлийиня ясасян йаза билярик:
бурадан да алырыг:
(5.23) вя (5.24) тянлик системлярини мяcщул параметрляря эюря бирэя щялл едяряк тапырыг:
(5.25) дцстурунун саь тяряфиндя кясирин мяхряcиндяки ифадяни сыфра бярабяр етмякля бойуна бющран йцкц цчцн ашаьыдакы характеристик тянлийи алырыг:
вя йахуд:
бурадан да:
Грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын параметрик гейри-хятти ганунла дяйишмясини нязяря алмагла бирcинсли грунт мцщитиндя мцтляг сярт вя чевик дайагларын шагули вя цфцги йцклярин тясирляриня щесабланма методикалары бир сыра тядгигат ишляриндя якс олунмушдур.
109
5.3. ДЯРИН САЛЫНАН СЯРТ ДАЙАГЛАРЫН ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ЦФЦГИ ГЦВВЯ ВЯ ТОПА МОМЕНТ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Дярин салынан сярт вя чевик дайагларын цфцги йцклярин тясириня щесабланмасында яксяр щалларда дайагятрафы грунт мцщити бирcинсли гябул едилир. Бунунла беля иншаат мейданчасынын эеоложи шяраитиндян асылы олараг бир чох щалларда дярин салынан сярт вя йа чевик дайагларын физики-механики хассяляри бир-бириндян кяскин шякилдя фярглянян ики вя даща чох тябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитиндя цфцги йцклярин тясириня щесабламаг тяляб олунур. Мювcуд норматив сянядлярдя бу барядя тювсиййялярин олмамасы лайищяляндирмя тяcрцбясиндя cидди чятинликляр йарадыр. Гейд олунанлары нязяря алараг тягдим олунан ишдя ики тябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитиндя цфцги йцклярин тясириня щесабламаг тяляб олунунр. Мювcуд норматив сянядлярдя бу барядя тювсиййялярин олмамасы лайищяляндирмя тяcрцбясиндя cидди чятинликляр йарадыр. Гейд олунанлары нязяря алараг тягдим олунан ишдя ики тябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитиндя ишляйян дярин салынан мцтляг сярт дайаьын цфцги йцклярин щесабланмасы методикасы верилир. Бахылан мясялянин схеми шякил 5.2-дя верилмишдир. Бцнювря сятщи сявиййясиндя тятбиг едилмиш цфцги Г0 гцввясинин вя топа М0 моментинин тясириндян дярин салынан сярт дайаг β нюгтяси ятрафында фырланараг цфцги йердяйишмя алыр. Дайаьын цфцги йердяйишмяляря гаршы гейри-бирcинсли грунт мцщитинин реактив мцгавимятинин интенсивлийини тяйин етмяк цчцн сяртлик ямсалы щяр бир грунт тябягяси дахилиндя хятти ганунла дяйишян Фусс-Винклер моделтндян истифадя едирик. Биринcи вя икинcи грунт тябягяляринин физики вя деформатив хассяляри cидди фяргляндикляриня эюря бу ики тябягянин контакт сятщиндя сяртлик ямсалы вя грунтун реактив мцгавимят епцрляриндя сычрайыш алыныр.
Шякил 5.2. Биринcи тябягянин сонунда вя икинcи тябягянин башланьыcында грунтун сяртлик эюстяриcиляри м1 вя м2 вя еляcя дя щяcм чякиляри 1 вя 2 йяргли олдуглары цчцн цмуми щалда К11К21. Бу параметрлярин гиймятиндян вя тябягялярин галыгларындан асылы олараг К11К21, К11К21 вя К11=К21 ола биляр. Бу щалларын щяр бириндя грунтун сяртлик ямсалы вя реактив мцгавимят епцрляри дайаьын йералты щиссяси бойунcа кясилян функсийалар шяклиндя дяйиширляр. м1 вя м2 сяртлик эюстяриcиляринин гиймятляри грунтларын нювцндян вя онларын физики вязийятляриндян асылы олараг хцсуси cядвяллярдян гябул олуна биляр. Беля олдугда гоншу тябягялярин контакт сятщиндя грунтун сяртлик ямсаллары ашаьыдакы ифадялярял тяйин олунур:
бурада м1 вя м2-бахылан грунт тябягяляринин сяртлик эюстяриcиляри (кЩ/м4,т/м4); 1 вя 2-щямин тябягялярин уйьун щяcм чякиляридир (кЩ/м3,т/м3); б-дайаьын щесаби вя йа диаметридир. 110
Дайаьын цмуми салынма дяринлийи (н) бойунcа онун цфцги йердяйишмяси кясилмяз функсийа шяклиндя дяйишир. Грунтун сяртлик ямсалы реактив мцгавимят епцрляри ися кясилян функсийалар шяклиндя дяйиширляр. Буну нязяря алараг биринcи вя икинcи грунтун тябягяляриндя дайаьа айрылыгда бахылыр. Бахылан контакт мясялядя башлыcа мягсяд мцтляг сярт дайаьын бцнювря сятщи сявиййясиндя башланьыc кинематик параметрлярини (Й0, θ0) тяйин етмяк, сыфыр йердяйишмяли нюгтянин бцнювря сятщи сявийясиндян дяринлийини (щ0) щесабламаг, биринcи вя икинcи тябягяляр дахилиндя цфцги йердяйишмя, кясиcи гцввя, яйиcи момент вя реактив мцгавимят епцрлярини гурмагдан ибарятдир. Яввялcя дайаьын биринcи грунт тябягясиндя галан щиссясиня (О1, О2) бахаг. Бу тябягя дахилиндя грунтун сяртлик ямсалы цфцги йердяйишмяси, реактив мцгавимятинин интенсивлийи, кясиcи гцввя вя яйиcи момент ихтийари кясик цчцн ашаьыдакы дцстурла ифадя олунурлар.
Cари 0 зх координатыны дахил етмякля:
ифадялярини алырыг. Дярин салынан мцтляг сярт дайаьын икинcи грунт тябягясиндя галан щиссясиня (О2, Д) бахаг. Бу щиссядя дайаьын башланьыc кясийиндя статики Г1(щ1), М1(щ1) вя кинематик Й1(щ1), θ0 параметрляри тясир эюстярир. Икинcи грунт тябягяси дахилиндя грунтун сяртлик епцрц дцзбуcаглы трапесийа формасындадыр. О2 координат башланьыcындан ихтийари х2 дяринлийиндя грунтун сяртлик ямсалыны дайаьын цфцги йердяйишмясини, реактив мцгавимятин интенсивлийини, яйиcи момент вя кясиcи гцввяни ашаьыдакы дцстурларла ифадя етмяк олар:
111
Мцстявидя статиканын ики мцвазинят шяртиндян (ГД1=0, МД1=0) истифадя етсяк, ашаьыдакы тянлик системини ала билярик:
Бу тянлийя дахил олан Й1(щ1), Г1(щ1) вя М1(щ1) параметрлярини (5.30), (5.32) вя (5.33) ифадяляриндя х1=щ1 гябул етмякля тяйин едирик:
(5.40) ифадялярини (5.39) тянлик системиндя нязяря алсаг, мяcщул Й0 вя θ0 параметрлярини щесабламаг цчцн ашаьыдакы тянлик системини алырыг:
бурадан:
(5.41) тянлик системини щялля едяряк бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын башланьыc кясийиндяки мяcщул Й0 вя θ0 параметрляри цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг:
Дайаьын сыфыр йердяйишмяли Б нюгтясинин бцнювря сятщиндян дяринлийини (щ0) тяйин етмяк цчцн онун ашаьы уcу сявиййясиндя Йщ йердяйишмясини 112
дцстуру иля щесаблайырыг. Бу щалда Й0 вя Йщ ординатларынын сон нюгтялярини бирляшдирмякля щ0 мясафяси графики тапылыр. Хцсуси щалда дайаьын бцтцн йералты щиссяси (щ) бирcинсли грунтда йерляшся бу щалда: вя К22=Кщ гябул етмяк олар. Беля олдугда (5.42) ифадяляри ашаьыдакы кими йазыла биляр:
(5.47) ифадялярини (5.43) вя (5.44) дцстурларында нязяря алсаг:
(5.48) тянликляриндя намялум Й0 вя θ0 параметрляри бахылан хцсуси щалда А.Н.Снитко, Н.К.Снитконун щялляринин дцзэцнлцйцнц сцбцт едир. 5.4. ЧОХ ТЯБЯГЯЛИ ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ МЦТЛЯГ СЯРТ ДАЙАГЛАРЫН ШАГУЛИ ВЯ ЦФЦГИ ГЦВВЯЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бцнювря сятщиндян башлайараг мцтляг сярт дайаг юз йералты щиссясиндя физики вя деформатив хассяляри бир-бириндян кяскин шякилдя фярглянян икитябягяли грунт мцщитини кясир. Бцнювря сятщиндян Щ йцксякликдя дайаьа шагули Н вя цфцги Г гцввяляри тядбиг едилмишдир (шякил 5.3). Бу йцклярин тясири алтында мцтляг сярт дайаг Д нюгтяси ятрафында дюняряк кясилмяз хятти ганунла дяйишян цфцги йердяйишмя алыр. Сяртлик ямсалы щяр бир тябягя дахилиндя хятти ганунла дяйишян Фусс-Винклер моделиндян истифадя едилдикдя бцнювря сятщиндян щ1 епцрляриндя тябягялярин контакт сятщи сявиййясиндя ординатлар фярги йараныр. Бахылан контакт мясялянин щяллиндя ясас мягсяд мяcщул параметрляри (Й0, θ0, ЙЩ, Йщ, щ0), реактив мцгавимят, яйиcи момент вя кясиcи гцввяляри тяйин етмяк цчцн дцстурлар алмаг, еляcя дя бойуна бющран йцкцнц (Нбющ.) щесабламагдан ибарятдир.
G
Дайаьын юз чякисини дя нязяря алмагла qG g она щяр бир грунт тябягясиндя айрылыгда H h бахырыг. Биринcи тябягядя грунтун сяртлик ямсалы, цфцги йердяйишмяси, реактив мцгавимятинин интенсивлийи, кясиcи гцввя вя яйиcи момент цчцн х1, О1, Й1 кординат системиндя ашаьыдакы ифадяляри йазмаг олар (шяк.5.3):
113
Шякил 5.3.
Икинcи тябягянин башланьыcында дайаьын ен кясийи цчцн мяcщул параметрляри тяйин едирик:
114
Мцтляг сярт дайаьын икинcи грунт тябягясиндя йерляшян щиссяси цчцн (х2=щ2) статиканын ики мцвазинят шяртиндян ГБ1=0, МБ1=0 истифадя етсяк, йаза билярик:
саг:
(5.50) ифадяляриня ясасян Йщ1, Гщ1, Мщ1 вя Нщ1-ин ифадялярини (5.52) тянлик системиндя нязяря ал-
олар. Бурада:
115
Алынмыш (5.53) тянлик системини щялл едяряк мяcщул Й0 вя θ0 параметрлярини тяйин едирик:
Дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя онун цфцги йердяйишмяси (5.51)-я ясасян:
Дайаьын йухары уcу сявиййясиндя онун цфцги йердяйишмяси ЙЩ=Й0+θ0Щ
(5.58)
Йщ вя ЙЩ мялум олдугда сыфыр йердяйишмяли кясийин бцнювря сятщиндян дяринлийи (щ0) графики тяйин едилир. Инди дя бойуна бющран йцкцнц (Нбющ.) тяйин едяк. Бу мягсядля (5.53) тянлик системинин мяcщул Й0 вя θ0 параметрляриня уйьун олан ямсаллардан тяшкил олунмуш детерминанты сыфра бярабяр едирик.
бурадан да А1Б2-А2Б1=0
(5.60)
алырыг вя (5.54) ифадялярини (5.60)-да нязяря алсаг:
дцстуруну алырыг. Бурада:
Хцсуси щалда бцнювря грунту бирcинсли оларса, K 21 K11 гда (5.54) вя (5.62) ифадяляриня ясасян алырыг: 116
Kh h1 гябул етмяк олар. Беля олдуh
Бу ифадяляри (5.61) дцстурунда нязяря алсаг:
тапырыг. Бющран йцкц цчцн алынмыш (5.64) дцстуру А.Н. Снитко, Н.К.Снитконун дцстуру иля цстцстя дцшцр. 5.5. ДЯРИН САЛЫНАН МЦТЛЯГ СЯРТ ДАЙАЬЫН МЯЛУМ ЦФЦГИ ЙЕРДЯЙИШМЯСИНЯ ЭЮРЯ ЦФЦГИ ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНИН ТЯЙИНИ
Дярин нефт-газ мядян, еляcя дя мцхтялиф роствергли юзцлляри олан диэяр мцщяндис гурьулары лайищяляндирдикдя бу гурьуларын сярт вя йа чевик дайагларына тясир едян цфцги гцввя еля гиймятя малик олмалыдыр ки, онун тясириндян юлчцляри вя грунт шяраити мялум олан дайаьын ала биляcяйи максимум цфцги деформасийа гурьунун нормал истисмар шяртлярини тямин етмиш олсун. Бу бахымдан щядди цфцги йердяйишмянин тяляб олунан гиймятляриндя щяндяси юлчцляри вя грунт шяраити мялум олан дярин салынан сярт дайаьын тящлцкясиз гябул едя биляcяйи щядди топа цфцги гцввянин тяйин едилмяси хцсуси ящямиййят кясб едир. Бахылан статики контакт мясялянин щяллини гурмаг цчцн ашаьыдакы щесаблама схемини гябул едирик (шякил 2.1). Фярз едяк ки, салынма дяринлийи щ олан сабит ен кясикли мцтляг сярт дайаг бирcинсли грунт мцщитиндя бцнювря сятщиндян ихтийари Щ йцксякликдя цфцги топа Г гцввяси иля йцклянмишдир. Бу йцкцн тясириндян мцтляг сярт дайаг бцнювря сятщиндян щ0 дяринликдя Д нюгтяси ятрафында фырланараг илк АБ вязиййятини дяйишяряк А1 Б1 вязиййятини алыр. Дайаьын йералты щиссясиндя онун цфцги йердяйишмяляриня гаршы грунт мцщити реактив мцгавимят эюстярир. Грунт мцщитинин мцтляг сярт дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимяти тяйин етмяк цчцн К.М.Мяммядов вя бир чох башгалары дяйишян сяртлик ямсалы Фусс-Винклер моделиндян истифадя етмяйи етибарлы щесаб едирляр. Бцнювря сятщи сявиййясиндя грунтда пластик деформасийа йаранмасыны нязяря алараг грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини хятти ганунла гябул етмяк олар: K (5.65) K x mbh x h x h сятщиндян ихтийари дяринлик; щ- дайаьын йералты щиссясинин узунлуьу; К(х)=мбщх- дайаьын отураcаьы сявиййясиндя онун цфцги йердяйишмяси истигамятиндя грунтун сяртлик ямсалыдыр. Бцнювря сятщи сявиййясиндя мцтляг сярт дайаьын цфцги йердяйишмясини Й0- дюнмя буcаьыны 0ла ифадя етсяк бу щалда онун ихтийари кясийиндя Й0- йердяйишмяни ашаьыдакы дцстурла тяйин едя билярик: Й(х)=Й0-0х (5.66) Фусс - Винклер моделиня ясасян грунтун ихтийари кясикдя дайаба эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи: Ггр(х)=К(х)Й(х) ифадяси иля тяйин едилир. (2.1) вя (5.66) ифадялярини (5.67)- дя нязяря алсаг K K q qr x h xY0 h x 2 0 h h аларыг.
117
(5.67)
(5.68)
Шякил 5.4. Координат системини шякил 5.3-дя олдуьу кими гябул едиб бцнювря сятщи сявиййясиндя мцтляг сярт дайаьа тясир едян топа цфцги гцввяни Г0=Г вя топа моменти М0=Г0Щ иля ишаряляндиририк. Бу щалда бцнювря сятщиндян ихтийари х дяринлийиндя дайаьын ен кясийиндя йаранан кясиcи гцввя вя яйиcи моменти ашаьыдакы кими щесаблайа билярик: x
Qx Q0 q qr x1 dx1
(5.69)
0 x
M x M 0 Q0 x q qr x1 x x1 dx1
(5.70)
0
бурада х, cари координатдыр, 0 х1 х. (5.68) ифадясини (5.69) вя (5.70) дцстурларында йазыб интегралланма апарсаг нятиcядя алырыг: K x2 K x3 (5.71) Qx Q0 h Y0 h 0 2h 3h Kh x3 Kh x4 (5.72) M x M 0 Q0 x Y0 0 3h 2 4h 3 Бу ифадялярдя Й0 вя 0 мяcщул башланьыc параметрляр олуб бцнювря сятщи сявиййясиндя мцтляг сярт дайаьын цфцги йердяйишмясини вя дюнмя буcаьыны ифадя едир. Мяcщул параметрляри тяйин етмяк цчцн х=щ олдугда ГБ1=0 вя МБ1=0 мцвазинят шяртляриндян истифадя едирик. Нятиcядя ашаьыдакы хятти тянлик системини алырыг: 1 1 Q K hY K h h 2 0 0 h 0 2 3 (5.73) 1 1 2 3 M Q h K h Y K h 0 0 h 0 h 0 0 6 12 Алынмыш (5.73) тянлик системини мяcщул Й0 вя 0 параметрляриня эюря щялл едяряк, тапырыг: 6Q0 4H h Y0 1 (5.74) K h h h
0
12Q0 3H h 1 h K h h 2 118
(5.75)
Инди дя бцнювря сятщи сявиййясиндян Щ щцндцрлцкдя мцтляг сярт дайаьын топа Г=Г0 цфцги гцввяси тясириндян ала биляcяйи максимум цфцги йердяйишмяни (ЙЩ) тяйин едяк. Шякил (2.1) –дян эюрцндцйц кими ЙЩ=Й0+0Щ
(5.76)
(5.74) вя (5.75) ифадялярини (5.76) –да нязяря алыб мцяййян садяляшмяляр апарсаг, аларыг: 6 (5.77) YH 3h 2 8Hh 6 H 2 Q0 3 Khh Щяндяси юлчцляри, грунт шяраити вя истисмар тялябляриня эюря щядди цфцги деформасийасы мялум олан мцтляг сярт дайаьын гябул едя биляcяйи щядди цфцги топа гцввяни тяйин едяк. Бунун цчцн (13) дцстурунда ЙЩ=Йщяд. вя Г0=Гщяд. гябул едирик:
бурадан да:
Сонунcу ифадядян эюрцндцйц кими щядди цфцг деформасийанын (Йщяд.) гиймяти вя грунт шяраити дяйишмяз галдыгда дайаьын йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц артдыгcа топа цфцги гцввянин (Гщяд.) гиймяти азалыр. Грунтун сяртлик ямсалы щядди цфцги деформасийанын гиймяти вя дайаьын йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц сабит галдыгда, дайаьын грунту салынма дяринлийи артдыгcа топа щядди цфцги гцввянин гиймяти дя артыр. Хцсуси щалда мцтляг сярт дайаг бцнювря сятщи сявиййясиндя цфцги топа гцввя иля йцклянярся (Щ=0), бу щалда (5.79) дцстуруна ясасян:
ифадясини алырыг: Щ=щ вя Щ=0,5щ оларса, бу щалда (5.79) дцстуруна уйьун олараг Мисал: Ашаьыдакы верилянляря эюря Гщяд.-ни тяйин етмяли: щ=20м; Щ=2м; м=4000кН/м4; бщ=2м; Кщ=мбщщ=4000·2·20=160000 -2 Йщяд.=4см=4·10 м.. Бу мялуматлары (5.35) дцстурунда йазсаг:
кН/м2;
Бахылан мисалда Щ=0 оларса, бу щалда (5.36) ифадясиндя ясасян алырыг:
Эюрцндцйц кими Щ=0 олдугда мцтляг сярт дайаьын эютцрцлмцш шяраитдя щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййяти тяхминян 28% артыр. (5.79) дцстурларындан эюрцндцйц кими бцтцн щесаблама параметрляри сабит сахланылыб грунтун сяртлик ямсалы артдыгcа щядди цфцги гцввянин гиймяти артыр. Зяиф грунт шяраитиндя сяртлик ямсалы азалдыгcа ися Гщяд.-нин гиймяти уйьун олараг азалыр.
119
5.6. МЦТЛЯГ СЯРТ ДАЙАЬЫН ЦФЦГИ ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНЯ ШАГУЛИ ГЦВВЯЛЯРИН ТЯСИРИ
Йухарыда сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа хятти ганунла дяйишян бирcинсли грунт шяраитиндя топа цфцги йцкцн тясириня мяруз галан мцтляг сярт дайаьын максимал цфцги деформасийанын мящдудлашдырылмасы шяртиня эюря щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййятиня бахаг. Инди дя фярз едяк ки, мцтляг сярт дайаьа бцнювря сятщи сявиййясиндян Щ щцндцрлцкдя Г гцввясиндян ялавя шагули Н гцввяси дя тясир едир. Дайаьын цмуми чякисини Э, ващид узунлуьунун G чякисини ися q иля ишаряляндиряк (шякил 5.5). H h
Шякил 5.5. Сечилмиш координат системиня уйьун олараг дайаьын ихтийари кясийиндя кясиcи гцввя вя яйиcи моментин ифадялярини йазаг. x
Qx Q0 q qr x1 dx, 0
M x M 0 Q0 x N x H 0 q
0 x1 x x H 2 2
0
x
(5.82)
(5.83)
q qr x1 x x1 dx 0
Грунтун реактив мцгавимятинин интенсивлийини
q qr x
Kh K xY0 h x 2 Q0 h h
дцстуру иля (5.82) вя (5.83) ифадяляриндя йазыб интеграллама апарсаг, йаза билярик: x K K Qx Q0 h x1Y0 h x12 0 dx1 h h 0 (5.84) 2 3 Kh x Kh x Q0 Y0 0 2h 3h 120
M x M 0 Q0 x N x H 0 q
x H 2 2
0
x K K h x1Y0 h x12 0 x x1 dx1 M 0 Q0 x h h 0
N x H 0 q
x H 2 2
0
(5.85)
Kh x3 K x4 Y0 h 0 6h 12h
Мцстявидя статиканын ики мцвазинят шяртиндя (ГБ1=0 вя МБ1=0)истифадя етсяк (5.84) вя (5.85) дцстурларына дахил олан мяcщул башланьыc Й0 вя 0 параметрлярини тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы тянлик системини алырыг: Q0 3Y0 2h 0 6 K h , h (5.86) 2Y A 12 Q0 h0 . 0 0 0 Khh2 Бурада: 1 (5.87) A0 K h h 3 12 Nh p 6qh p2 2 Khh
(5.86) тянлик системини щялл едяряк тапырыг: 6A0 4h p Q0 Y0 K h h3 A0 4h 121 4h p Q 0 K h h3 A0 4h 0
(5.88)
Бу ифадялярдя щп=щ+Щ. Дайаьын йухары сярбяст уcу сявиййясиндя онун максимцм цфцги йердяйишмяси: Yh Y0 0 h
Q
6 A0 4h p 2 H 1 3h p K h h3 A0 4h
0
(5.89)
Ймах.=Йщ=Йщяд. олдугда мцтляг сярт дайаьын щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййяти (5.89) дцстуруна ясасян:
олар. Хцсуси щалда дайаьын чякиси вя хариcи бойуна гцввя нязяря алынмазса, (Э=эщп=0; Н=0), бу щалда (5.87) дцстурунда А0=щ вя дайаьын щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййяти (5.90) ифадясиня эюря:
(5.90) дцстурундан эюрцндцйц кими дайаьа тясир едян бойуна гцввянин вя дайаьын юз чякисинин нязяря алынмасы галан бцтцн параметрляр сабит сахланылдыгда онун щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин азалмасына сябяб олур. 121
Яэяр (5.90) дцстурунда дайаьын йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц Щ=0 оларса, бу щалда
олар. Сонунcу ифадядя бойуна гцввя вя дайаьын йералты щиссясинин чякиси нязяря алынмазса (Н=0; Э=гщ=0) щядди цфцги йцк цчцн ашаьыдакы дцстуру алырыг: Мисал: Мцтляг сярт дямир-бетон дайаьын ен кясик юлчцляри 22м(бщ=2м); орта дяняли гум грунтуна салынан йералты щиссясинин щцндцрлцйц щ=20м; йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц Щ=2м; грунтун цфцги сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа артмасыны нязяря алан ямсалын гиймяти м=4000кН/м4, дайаг материалынын щяcм чякиси б=24кН/м3; дайаьын цмуми чякиси Э=бВд=24·2·2·22==2112кН; дайаьа онун сярбяст йухары уcу сявиййясиндя тясир едян бойуна гцввя Н=5000кН; дайаьын отураcаьы сявиййясиндя онун цфцги сяртлик ямсалы Кщ=мбщщ= 4000·2·20=160000 кН/м2; дайаьын ващид узунлуьунун чякиси q
G 96 kN / m истисмар тялябHh
ляриня эюря щядди цфцги деформасийанын гиймяти Йщяд.=4·10-2м-дир. Бу верилянляря эюря дайаьын щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййятини щесаблайаг. Яввялcя (5.90) дцстуруна дахил олан А0 параметрини (5.92) дцстуру иля щесаблайырыг:
Мялум кямиййятляри (5.92) дцстурунда нязяря алсаг, тапырыг:
Дайаьын чякисини вя хариcи бойуна гцввяни нязяря алмасаг (5.93) дцстуруна ясасян тапарыг:
Щялл едилмиш мисалдан эюрцнцр ки, дайаьын юз чякисинин вя хариcи бойуна гцввянин нязяря алынмасы дайаьын щяндяси юлчцляри вя грунт шяраити дяйишмяз галдыгда онун шяртиня cюря щядди цфцги деформасийасына уйьун олан цфцги йцкэютцрмя габилиййятини азалтмаьа имкан верир. Бахылан мисалда бу тяхминян 3,5% тяшкил едир. 5.7. ГРУНТ МЦЩИТИНИН СЯРТЛИК ЯМСАЛЫНЫН ПАРАБОЛИК ГАНУНЛА ДЯЙИШЯН ЩАЛЫ ЦЧЦН МЦТЛЯГ СЯРТ ДАЙАЬЫН ЦФЦГИ ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНИН ТЯЙИНИ
Мцтляг сярт дайаг зяиф грунт шяраитиндя цфцги йцклярин тясири иля ишлядикдя йфйги йердяйишмялярин нисбятян кичик гиймятляриндя беля дайагятрафы грунта пластики деформасийа йарана биляр. Яввялcя пластики деформасийа бцнювря сятщиня йахын зонада йараныр вя буна эюря дя грунтун сяртлик ямсалынын башланьыc гиймяти К0=0 гябул олунур. Дайаьын цфцги деформасийалары мцтляг гиймятcя артдыгcа пластики деформасийа зонасы бцнювря сятщиндянбашлайараг даща бюйцк дяринлийи сирайят едир. Бир чох алимлярин тядгигатлары эюстярир ки, беля щалларда грунтун сяртлик ямсалынын дайаьын йералты щиссяси бойунcа дяйишмясини квадрат парабола гануну иля ифадя етмяк олар. K (5.94) K x 2h x 2 h Бу асылылыгдан истифадя едяряк мцтляг сярт дайаьын бурахыла билян щядди цфцги йердяйишмясиня эюря цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин тяйининя бахаг. 122
Дайаьа онун йухары сярбяст уcу сявиййясиндя цфцги топа Г вя шагули Н гцввяляри тясир едир. Щяcми гцввя кими ися дайаьа онун юз аьырлыг гцввяси тясир едир. (2.3) Дайаьын ихтийари кясийиндя онун цфцги йердяйишмяси хятти асылылыгла ифадя едилир: (5.95) Y x Y0 0 x Щямин кясикдя бирcинсли грунт мцщитинин дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимятинин интенсивлийи Фусс-Винклер моделиня эюря ашаьыдакы дцстурла ифадя олунур: qqr x K x Y x
Kh 2 K x Y0 h2 x 3 0 2 h H
(5.96)
Бахылан ихтийари кясикдя кясиcи гцввя вя яйиcи моменти щесабламаг цчцн йаза билярик: K K Qx Q0 qqr x1 dx1Q0 2h x12Y0 2h x13 0 dx1 h h 0 0 x
Q0
x
(5.97)
Kh x K x Y0 h 2 0 3h 2 4h 3
4
M x M 0 Q0 x N x H 0 q
x H 2
x
2
0
q qr x1 x x1 dx1 M 0 Q0 x N x H 0 q
(5.98)
0
x H 2 2
0
Kh x4 Kh x5 Y 0 0 12h 2 20h 2
Шякил 5.6. Мцстявидя таразлыг шяртляриндян
ГБ1=0 вя МБ1=0
(5.99)
истифадя етсяк (5.97) вя (5.98) ифадяляриня ясасян мяcщул Й0 вя 0 параметрлярини тяйин етмяк цчцн тянликляр системини алырыг (х=щ олдугда):
123
Q0 4Y0 3h 0 12 K h h 5Y AQ 60 Q0 h p 0 0 Khh2 бурада A
1 3K h h 3 60 Nh p 30qh p2 2 Khh
(5.100)
(5.101)
(5.100) тянликляр системини мяcщул башланьыc параметрляря эюря щялл едяряк алырыг: 12 15h p A (5.102) Y0 Q0 K h h 15h 4 A
0
60 15h p 1 Q0 K h h 15h 4 A
(5.103)
Бурада:
hH H 1 h h h Дайаьын йухары сярбяст уcунун максимум цфцги йердяйишмясини ашаьыдакы дцстурла щесаблайырыг: hp
YH Y0 0 H
hp
12 15h p A 5H 4h p 1 Q0 K h h 15h 4 A 15h 4 A
(5.104)
12 15h p A 20 Hh p 5H Q0 Khh 15h 4 A
(5.104) ифадясиндяки ЙЩ=Йщяд. вя Г0=Гщяд. гябул етсяк, алырыг:
Хцсуси щалда хариcи вя шагули гцввя вя дайаьын аьырлыг гцввяси нязяря алынмазса (Н=0, Э=гщп=0) (5.101) ифадясиня ясасян А=3щ олар. Бу щалда дайкаьын верилмиш щядди цфцги йердяйишмяйя уйьун цфцги йцкэютцрмя габилиййяти (5.105) ифадясиня ясасян:
олар. Сонунcу ифадядя дайаьын йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц Щ=0 гябул олунарса: олар. Хариcи шагули гцввя дайаьа бцнювря сятщи сявиййясиндя тятбиг олунарса (5.105) ифадясиня эюря (Щ=0)
олар. Бурада:
124
Мисал: Мцтляг сярт дямир-бетон дайаьын ен кясик юлчцляри 22м(бщ=2м); орта дяняли гум грунтуна салынан йералты щиссясинин щцндцрлцйц щ=20м; йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц Щ=2м; грунтун цфцги сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа артмасыны нязяря алан ямсалын гиймяти м=4000кН/м, дайаг материалларынын щяcм чякиси б=24кН/м3; дайаьын цмуми чякиси Э=бВд=24·2·2·22==2112кН; дайаьа онун сярбяст йухары уcу сявиййясиндя тясир едян бойуна гцввя Н=5000кН; дайаьын отураcаьы сявиййясиндя онун цфцги сяртлик ямсалы Кщ=мбщщ= 4000·2·20=160000 кН/м2; дайаьын ващид узунлуьунун чякиси г=Э/(щ+Щ)=2112:22=96кН/м, истисмар тялябляриня эюря щядди цфцги деформасийасынын гиймятиЙщяд.=4·10-2м-дир. Бу шяртляр дахилиндя грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа гейри-хятти ганунла дяйишмя щалы цчцн мцтляг сярт дайаьын цфцги йцкэютцрмя габилиййятини тяйин едяк (5.101) дцстуруна ясасян А параметрини щесаблайырыг:
(5.105) дцстуруна ясасян Гщяд.-ни тапырыг:
Мцтляг сярт дайаьа тясир едян хариcи бойуна гцввя вя дайаьын чякиси нязяря алынмазса, бу щалда (5.106) дцстуруна ясасян тапырыг:
Щялл едилмиш икинcи вя цчцнcц мисалларын нятиcяляринин арашдырылмасы эюстярир ки, дайаьын юлчцляри она тясир едян хариcи бойуна гцввя вя дайаьын юз чякиси дяйишмяз галдыгда грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа хятти ганунлу дяйишян щалында онун цфцги йцкэютцрмя габилиййяти бу ямсалын гейри-хятти ганунла дяйишян щалы иля мцгайисядя олдугcа бюйцкдцр, йяни биринcи щалда Гщяд.=5507,2 кН, икинcи щалда ися Гщяд.=3156,1 кН, башга сюзля биринcи щалда мцтляг сярт дайаьын верилмиш ейни щядди цфцги йердяйишмясиня уйьун олан йцкэютцрмя габилиййяти икинcи щал иля мцгайисядя 1,74 дяфя бюйцкдцр. Грунтун сяртлик ямсалынын хятти ганунла дяйишмя щалында олдуьундан фяргли олараг бу ямсалын гейри-хятти ганунла дяйишмя щалында дайаьын чякисинин вя бойуна хариcи гцввянин нязяря алынмасы онун йцкэютцрмя габилиййятини бу гцввялярин нязяря алынмайан щалы иля мцгайисядя cидди сцрятдя артыр. Щялл едилмиш цчцнcц мисалдан эюрцндцйц кими бу артым бахылан щалда тяхминян 27% тяшкил едир. 5.8. ИКИТЯБЯГЯЛИ ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН ЦФЦГИ ГЦВВЯЛЯРИН ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМА МЕТОДИКАСЫ
Икитябягяли грунт мцщитиндя мцтляг сярт дайагларын цфцги йцклярин тясириня щесабланмасында олдуьу кими чевик дайагларын да бу тясирляря щесабланмасында щесаби механики модел кими дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс-Винклер моделиндян истифадя олунур. Бахылан контакт мясяляинин щесабланма схеми шякил 5.7-дя верилмишдир. Схемдян эюрцндцйц кими дайаьын цмуми йералты щиссясинин щцндцрлцйц бойунcа икитябягяли грунтун сяртлик ямсалы епцрц кясилян функсийа шяклиндя дяйишир. Щяр тябягянин галынлыьы бойунcа ися бу сяртлик ямсалы епцрляри хятти ганунла дяйишян гябул едилир. Гябул едилмиш модел ясасында биринcи грунт тябягяси дахилиндя дайаьын цфцги йердяйишмясиня гаршы йаранан реактив мцгавимят гцввясинин интенсивлийи К (5.110) г1гр( х1 ) 11 х1 й1( х1 ) щ1 125
Икинcи тябягя дахилиндя ися К К (5.111) г2 гр( х2 ) К 21 22 21 х2 й2( х2 ) щ2 дцстуру иля тяйин едирик. Щяр тябягя дахилиндя дайаьын яйилмя мясялясиня айрылыгда бахырыг. Бу мягсядля дайаьы тябягялярин айрыcа сятщиндя кясяряк мяcщул Г1 цфцги гцввясини вя топа М1 моментини тятбиг едирик. Координат системлярини ися шякил 5.7 - дя олдуьу кими гябул едирик. Й0
Г0
Г0
М0
М0
Й1
х1
O1
0
Й1(х1)
К(х1)
щ1
Ы 1m1
К21=m2щ2bщ
1
Г(
O2
щ1 )
щ=щ1+щ2
Г1(щ1) х1
М1(щ1)
Й2
М1(щ1)
К11=m1щ1bщ
х2
1щ1 Y1(щ1) К2(х2)
щ2
Й2(х2) ЫЫ 2m2
ЕЪ=жонст
Йщ
К22=Кщ
2
х2
Шякил 5.7 Икитябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитиндя чевик дайаьын цфцги йцкляря щесабланма схеми. Яввялcя биринcи тябягя дахилиндя чевик дайьын яйилмя мясялясинин щяллиня бахырыг. (5.110) асылылыьындан истифадя етсяк, биринcи грунт тятябгяси дахилиндя чевик дайаьын яйилмядя диференсиал тянлийини ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар:
d 4 y1( х1 ) К EJ 11 х1 й1( х1 ) 4 dx1 щ1
(5.112)
Бу ифадянин щяр ики тяряфини ЕЖ - я бюлцб:
1 5 ишаря етсяк аларыг
К11 , [ m1 ] щ1 EJ
(5.113)
Y1IV( x1 ) 15 x1 y1( x1 )
(5.114) Алынмыш (5.114) тянлийи дюрдцнcц тяртибдян дяйишян ямсаллы ади диференсиал тяликдир. Мялум олдуьу кими бу тянлийин йалныз мювcуд тяхмини цсулларла гурмаг мцмкцндцр. Беля цсуллары ахтарылан функсийанын сонлу вя йа сонсуз сыралара айрылма цсулуну, иншаат механикасынын мцхтялиф вариасийа цсулларыны А.Н. Кырловун ядяди щесаблама цсулларыны, Пикар ардыcыл йахынлашма цсулуну вя бир чох башгаларыны аид етмяк олар. (5.114) диференсиал тянлийинин щяллини гурмаг цчцн цмуми щалда бцнювря сятщи сявиййясиндя чевик дайаьын ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляриндян исифадя едирик (х1=0): Y1 0 Y0 ; Y10 0 ; Y1 0
M0 Q ; Y10 0 EJ EJ
(5.115)
Бурада Й0, 0, М0 вя Г0 – уйьун олараг дайаьын башланьыc кясийиндя яйинтини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни ифадя едян башланьыc параметрлярдир. 126
Бахылан контакт мясялянин щяллини сярщяд функсийасы анлайышындан истифадя етмякля Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гураг. Сярщяд функсийасынын формасы (5.114) тянлийини (5.115) башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя дюрдгат интегралламагла мцяййян едилир: х М х2 Г х2 х з 3 Й (х) Й θ х 0 1 0 1 α5 зЙ (з) 1 дз (5.116) 1
1
0
0
1
ЕЪ 2!
ЕЪ 3!
1
1
3!
0
гябул едилмиш башланьыc кинематик вя статик параметрлри юзцндя якс етдирян Й ж(х) Й 1(х) Й 0 θ0 х1
М0 х12 Г0 х12 ЕЪ2! ЕЪ3!
(5.117)
функсийасынын сярщяд фуксийасы адландырырыг. Алынмыш (5.116) интеграл тянлийинин щяллини Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гурулмасында Йc(х1) функсийасы илкин сыфырынcы йахынлашма кими гябул едиир. Беляликля, ардыcыл йахынлашма ашаьыдакы шякилдя гурулур: М 0 х12 Г0 х12 ; ЕЪ2! ЕЪ3! х1 х з 3 дз; Й 11(х1 ) Й ж(х1 ) α15 зЙ 0 (з) 1 3! 0 х1 3 х з дз; Й 12(х1 ) Й ж(х1 ) α15 зЙ 11(з) 1 3! 0 ; х1 3 х1 з 5 Й 1н(х1 ) Й 0 (х1 ) α1 зЙ 1(н1(з) дз ; 3! 0 Й 0 (х1 ) Й ж(х1 ) Й 0 θ0 х1
(5.118)
Ардыcыл йахынлашма просесини гейри-мювcуд шякилдя давам етдирсяк, нятиcядя
лим Й 1н(x1 ) Й 1(н1)(x1 ) 0
н
олар вя беляликля дя алынмыш щядди Й1н(х1) функсийасы ахтарылан мясялянининщяллини ифадя едяр. Гурулмуш щядди Й1н(х1) функсийасынын ачылышына дахил олан функсийалары дюрд башланьыc параметрляря уйьун шякилдя груплашдырылыб, мцяййян садяляшдирмяляр апарсаг, сон нятиcядя дайаьын биринcи грунт тябягясиндя йерляшян щиссяси цфцги ашаьыдакы щялли алырыг: 0 М0 Г0 Б (з ) Ж (з ) Д ( з ); 1 1 1 12 ЕЪ 1 1 13 ЕЪ 1 1 1( х1 ) М Г (5.119) Й 0 А2( з1 ) 0 Б2( з1 ) 2 0 Ж2( з1 ) 3 0 Д2( з1 ); 1 1 1 ЕЪ 1 ЕЪ М1( х1 ) 0 М0 Г0 Й А ( з ) Б ( з ) Ж ( з ) Д ( з ); 0 3 1 3 1 3 1 3 1 12 ЕЪ 1 12 ЕЪ 13 ЕЪ Г1( х1 ) 0 М0 Г0 Й А ( з ) Б ( з ) Ж ( з ) Д ( з ). 0 4 1 13 ЕЪ 1 4 1 12 ЕЪ 4 1 13 ЕЪ 4 1
Й 1( х1 ) Й 0 А1( з1 )
бурада з1=1х1 – юлчцсцз координатдыр. Бу координатдан асылы олан А1(з1), Б1 (з1), C1(з1) вя Д1(з1) тясир функсийалары ашаьыдакы cялд йыьылан дяйишян ишаряли сонсуз сыралар шяклиндя ифадя олунур:
127
з15 з 10 з 15 з 20 1 1 6 11 1 6 11 16 1 1 6 11 16 5! 10 ! 15! 20 ! з15 н 1 6 11...(5 н 4 ); 1 ( 1) ( 5 н) н 1 6 11 16 21 з з з з Б1( з1 ) з1 1 2 1 2 7 1 2 7 12 1 2 7 12 17 6! 11! 16 ! 21! 5 н 1 з 2 7 12...(5 н 3 ); з1 ( 1)н 1 ( 5 н) 1 н 1 2 7 12 17 22 з з з з з Ж1( з1 ) 1 1 3 1 3 8 1 3 8 13 1 3 8 13 18 2! 7 ! 12! 17 ! 22! 5 н 2 з12 з 1 3 8 13...(5 н 2); ( 1)н 2! н1 ( 5 н 2 )! з13 з18 з113 з118 з123 Д1( з1 ) 4 4 9 4 9 14 4 9 14 19 (5.120) 3! 8 ! 13! 18 ! 23! з13 з15 н3 н 4 9 14...(5 н 1). ( 1) 3! н1 ( 5 н 3 )! А1( з1 ) 1
(5.120) щесаблама дцстурларында дахил олан А2, А3, А4, Б2, Б3, Б4,C2, C3, C4 вя Д2, Д3, Д4 функсийаларынын аналитик ифадяляри уйьун олараг (5.120) ифадялярини юлчцсцз з1 координатларына эюря ардыcыл диференсиалламагла тяйин едилир: з14 з9 з 14 з 19 1 1 6 11 1 6 11 16 1 1 6 11 16 ....; 4! 9! 14 ! 19 ! з3 з8 з 13 з 18 А3( з1 ) 1 1 1 6 11 1 6 11 16 1 1 6 11 16 ....; 3! 8! 13! 18 ! 2 7 12 17 з з з з А4( з1 ) 1 1 1 6 11 1 6 11 16 1 1 6 11 16 ....; 2! 7! 12! 17 ! 5 10 15 20 з з з з Б2( з1 ) 1 1 2 1 2 7 1 2 7 12 1 2 7 12 17 ....; 5! 10 ! 15! 20 ! з14 з19 з114 з119 Б3( з1 ) 2 2 7 2 7 12 2 7 12 17 ....; 4! 9! 14 ! 19 ! з13 з18 з113 з118 Б4( з1 ) 2 2 7 2 7 12 2 7 12 17 ....; 3! 8! 13! 18 ! з15 з111 з116 з112 Ж 2( з1 ) з1 3 38 3 8 13 3 8 13 18 ....; 5! 11! 16 ! 12! з15 з110 з115 з120 Ж3( з1 ) 1 3 38 3 8 13 3 8 13 18 ....; 5! 10 ! 15! 20 ! (5.121) з14 з19 з119 з124 Ж4( з1 ) 1 3 3 8 3 8 13 3 8 13 18 ....; 4! 9! 19 ! 24 ! з12 з17 з112 з117 з122 Д2( з1 ) 4 4 9 4 9 14 4 9 14 19 ....; 2! 7 ! 12! 17 ! 22! з16 з111 з116 з121 Д3( з1 ) з1 4 4 9 4 9 14 4 9 14 19 ....; 6! 11! 16 ! 21! з15 з110 з115 з120 Д4( з1 ) 1 4 4 9 4 9 14 4 9 14 19 ....; 5! 10 ! 15! 20 ! А2( з1 )
Бцнювря сятщиндян щ1 дяринликдя, йяни З1=1щ1=щ1 олдугда дайаьын ики тябягянин айрыc сятщиндя яйинтиси,дюнмя буcаьы, яйиcи момент вя кясиcи гцввяси (5.119) ифадяляриня ясасян ашаьыдакы шякилдя ифадя олунур: (5.122) М0 Г0 θ1(щ1 ) α1Й 0 А2 щ1 Г0 Б2 щ1 2 Ж2 щ1 3 Д2 щ1 ; α1 ЕЪ α1 ЕЪ Г0 2 М1(щ1 ) α1 ЕЪЙ 0 А3 щ1 α1 ЕЪθ0 Б3 щ1 М0Ж3 щ1 Д3 щ1 ; α1 ЕЪ Г1(щ1 ) α13 ЕЪЙ 0 А4 щ1 α12 ЕЪθ0 Б4 щ1 α1 ЕЪМ0Ж4 щ1 Г0 Д4 щ1 .
Й 1(щ1 ) Й 0 А1 щ1
θ0 М Г Б1 щ1 2 0 Ж1 щ1 3 0 Д1 щ1 ; α1 α1 ЕЪ α1 ЕЪ
128
Инди дайаьын икинcи грунт тябягяси дахилиндя галан щиссянин яйилмя мясялясинин щяллиня бахаг (шякил 5.7). Бу щиссядя грунтун сяртлик ямсалы дцзбуcаглы трапесийа гануну иля дяйишир. (5.110) ифадясиндя ясасян дайаьын яйилмядя диференсиал тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазыла биляр: Й ЫВ (х2 ) α24 1 х2 Й 2(х2 )
(5.123)
бурада 2 4
К 21 ЕЪ
, m -1 ;
К 22 К 21 h2 К 21
, m - 2 .
(5.124)
(5.124) диференсиал тянлийинин щяллиня ашаьыдакы башланьыc шяртляр дахилиндя бахылыр (х2=0): Й 2(0) Й 2,0 Й 1 h1 ; Й 2 (0) θ 2,0 θ 1 h1 ;
(5.125) М 2,0 М1 h1 Г2,0 Г1 h1 Й 2(0) ; Й 2(0) . ЕЪ ЕЪ ЕЪ ЕЪ
Дайаьын икинcи грунт тябягясиндя галан щиссясинин диференсиал тянлийини (5.123) гябул едилмиш (5.125) шяртляри дахилиндя щяллини сярщяд функсийасы вя Пикар ардыcыл йахынлашма цсулуну тятбиг етмякля гуруг. Беляликля, бахылан мясялянин цмуми щяллини (5.122) щяллиндя олдуьу кими башланьыc параметрляр формасында алмаг олар: Й 2 ( x 2 ) Й 1 h1 1 ( z 2 )
Г1 h1
2
F1 ( z 2 )
М 1 h1
ЕЪ 2 2
F1 ( z 2 )
Г1 h1
23 ЕЪ
5.126)
1 ( z 2 ).
бурада з2=2х2 – юлчцсцз координатдыр. Й1(щ1), 1(щ1), М1(щ1),, Г(1щ1) – дайаьын икинcи грунт тябягясиндя галан щиссяси цчцн (5.123) дцстурлары иля ифадя олунан башланьыc параметрлярдир. (5.127) щяллиня дахил олан вя юлчцсцз з2 координатындан асылы олан 1(з2), Ф1(з2), ф1(з2) вя 1(з2) функсийалары ашаьыдакы cялд йыьылан дяйишян ишаряли сонсуз сыраларын cями кими тяйин едилир:
n
1( z2 ) 1 ( 1)n n 1
5n z24 n z2 ( 1)n 2 (5n 4 ) ( 4 n)! n1 ( 5 n)!
z24 n5 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 1) n1 ( 4 n 5 )!
2
( 1)
n 5
n 1
(5.127)
z24 n6 tn ,1 ( 4 n 6 )!
n
F1( z2 )
z2 z24 n1 z25 n1 ( 1)n ( 1)n 2 (5n 3) 1! n1 ( 4 n 1)! n1 ( 5 n 1)!
z24 n6 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 2) n1 ( 4 n 6 )!
2
( 1)
n 4
n 1
z24 n11 tn ,2 ( 4 n 11)!
n
f1( z2 )
z22 z24 n 2 z25 n 2 ( 1)n ( 1)n 2 ( 5 n 2) 1! n1 ( 4 n 2)! n1 ( 5 n 2)!
z24 n7 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 3 ) n1 ( 4 n 7 )!
2
( 1)
n 4
n 1
5n 3 z23 z 4n 3 z2 (1) n 2 (1) n 2 (5n 1) 1! n 1 (4n 3)! n 1 (5n 3)!
z 4n 8 (1) n 3 2 (n 1)(2n 4) n 1 (4n 8)!
2
(1) n 1
n4
(5.129)
z24 n12 tn ,3 ( 4 n 12)!
n
1 ( z2 )
(5.128)
(5.130)
z24 n 13 tn , 4 (4n 13)!
Бу ифадялярдя: тн,1=6; 66; 276…; тн,2=102;372; …; тн,3=144, …; тн,4=192, …. (5.126) щялли ясасында чевик дайаьын икинcи тябягясиндя галан щиссянин ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы ифадяляри алмаг олар: 129
М Г 2( x2 ) Й 1 h1 2( z2 ) 1 h F1( z2 ) 2 1 h f 2( z2 ) 3 1 h 2( z2 ); 2 2 2 ЕЪ 2 ЕЪ (5.131) М Г M 2( x2 ) Й 1 h1 3( z2 ) 1 h F3( z2 ) 2 1 h f3( z2 ) 3 1 h 3( z2 ); 2 2 ЕЪ 2 2 ЕЪ 2 ЕЪ 1 h М1 h Г1 h Q2( x2 ) Й 1 h1 4( z2 ) F4( z2 ) 2 f4( z2 ) 3 4( z2 ). 3 2 ЕЪ 2 2 ЕЪ 2 ЕЪ 1
1
1
1
1
1
1
1
1
Бу дцстурлара дахил олан 2(з2), 3(з2), 4(з2), Ф2(з2), Ф3(з2), Ф4(з2), ф2(з2), ф3(з2), ф4(з2), 2(з2), 3(з2) вя 4(з2) функсийаларын аналитик ифадяляри уйьун олараг (5.129)-(5.130) фуксийаларынын юлчцсцз з2 координатын эюря ашаьыдакы ардыcыл диференсиалламагла тяйин едилир: 2 ( z2 )
d 1 ( z 2 ) ; dz 2
3 ( z2 )
d 31( z2 ) d 21( z2 ) вя с. ( z ) ; 4 2 dz 23 dz 22
Беля олдугда:
1 j ( z2 ) (1) n n 1
5n j z24 n j z2 (1) n 2 (5n 4 j ) (4n)! n 1 (5n j )! n
2
(1)
n 5
n 1
n 3
n 1
z24 n 5 j (n 1)(2n 1) (4n 5 j )!
4n6 j 2
z tn,1 ... ( j 1, 2, 3) (4n 6 j )! n
F2( z2 ) 1 ( 1)n n 1
(5n 3)
(1)
5n z24 n z2 ( 1)n 2 ( 4 n)! n1 ( 5 n)!
(5.133) z24 n5 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 2) n1 ( 4 n 5 )!
2
( 1)
n 4
n 1
z24 n10 tn ,2 ... ( 4 n 10 )! n
F3( z2 ) 1 ( 1)n n 1
z24 n1 z25 n1 ( 1)n 2 ( 4 n 1)! n1 ( 5 n 1)!
z24 n4 ( 5 n 3 ) ( 1)n3 ( n 1) n1 ( 4 n 4 )! ( 2n 2)
2
( 1) n 1
n 4
(5.134)
z24 n9 tn ,2 ... ( 4 n 9 )! n
z24 n2 z25 n2 F4( z2 ) 1 ( 1) ( 1)n 2 (5n 3) ( 4 n 2)! n1 n 1 ( 5 n 2)!
n
z24 n3 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 2) n1 ( 4 n 3 )!
n 1
n4
n 1
z24 n8 tn ,2 ... ( 4 n 8 )!
z24 n1 z25 n1 ( 1)n 2 ( 5 n 2) ( 4 n 1)! n1 ( 5 n 1)!
z24 n6 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 3 ) n1 ( 4 n 6 )!
f3( z2 ) 1 ( 1)n n 1
( 1) n
f 2( z2 ) z2 ( 1)n
2
2
( 1)
n 4
n 1
n
130
2
( 1) n 1
n 4
(5.136)
z24 n11 tn ,3 ... ( 4 n 11)!
5n z24 n z2 ( 1)n 2 ( 5 n 2) ( 4 n)! n1 ( 5 n)!
z24 n5 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 3 ) n1 ( 4 n 5 )!
(5.135)
(5.137)
z24 n10 tn ,3 ... ( 4 n 10 )!
(5.132)
n
f4( z2 ) ( 1)n n 1
z24 n1 z25 n1 ( 1)n 2 ( 5 n 2) ( 4 n 1)! n1 ( 5 n 1)!
z24 n4 ( 1)n3 ( n 1)( 2n 3 ) n1 ( 4 n 4 )!
2
( 1)
n4
n 1
(5.138)
z24 n9 tn ,3 ... ( 4 n 9 )!
z23 j z24 n 3 j z25 n 3 j ( 1 )n ( 1 )n 2 3 j ! ( 4 n 3 j )! ( 5 n 3 j )! n 1 n 1 n
1 j ( z2 )
( 5n 1 )
2
z ( 1 )n 3 ( 4n 8 j )! ( n 1 )( 2n 4 ) n 1
( 1 ) n 1
(5.139)
4n8 j 2
n4
z24 n 13 j tn ,4 ... ( 4 n 13 j )!
j 1,2 ,3.
(5.126) вя (5.131) щесаблама дцстурларына дахил олан ж(з2), Фж(з2), фж(з2), ж(з2) функсийаларынын щяр бири дяйишян ишаряли cялд йыьылан сонсуз сыраларын cями кими тяйин едилмишдир. Практики щесабламаларда бу функсийаларын ифадяляриндя биринcи илк 2-3 сонсуз сыранын cями иля кифайятлянмякля тяляб олунан дягиглийи тямин етмяк олар. (5.127)-(5.130), (5.132)-(5.139) ифадяляринин саь тяряфиня дахил олан сыраларын дяйишян ишаряли олмасы вя мяхряcляриндя артан факториал ядядлярин олмасы онларын cялд йыьылмасыны тямин едир. (5.119) ифадяляриндян эюрцндцйц кими дайаьын йухары уcу бцнювря сятщи сявиййясиндя сярбяст олдугда онун биринcи грунт тябягясиндя дюрд башланьыc параметр (Й0, 0, М0, Г0) иштирак едир. Бу параметрлярдян икиси мяcщул (Й0, 0), диэяр икиси ися (М0, Г0) мялум параметрлярдир. Дайаьын икинcи грунт тябягясиндя галан щиссяси гурулмуш (5.126)-(5.131) цмуми щяллиндя тябягялярин контакт сятщиндя гябул едилмиш, Y1h1 , 1h1 , M 1h1 , Q1h1 –башланьыc параметрлярин дюрдц дя мяcщулдур. Лакин бу мяcщул параметрляр дайаьын бцнювря сятщи сявиййясиндяки башланьыc параметрляри иля (5.122) ифадяляри васитясиля баьлыдыр. Бахылан мясялядя дайаьын ашаьы уcу сярбяст олдуьундан (шякил 5.7) х2=щ2 вя йа z 2 2 h2 h2 олдугда: М1(щ2)=0; Г2(щ2)=0; гябул едилмялидир. (5.140) ифадяляринин сонунcу икисиндя бу шяртляри нязяря алсаг йаза билярик: 1 h М Г F3 h2 2 1 h f3 h2 3 1 h 3 h2 0 ; 2 2 ЕЪ 2 ЕЪ (5.140) 1 h М1 h Г1 h Й 1 h1 4 h2 F h f h h . 2 4 2 22 ЕЪ 4 2 23 ЕЪ 4 2 Й 1 h1 3 h2
1
1
1
1
1
1
Тябягялярин контакт сятщиня уйьун башланьыc параметрлярин гиймятлярини (5.122) ифадясиня ясасян (5.140) тянлийиндя нязяря алыб мцяййян садяляшдирмяляр апарсаг, бцнювря сятщи сявиййясиня уйьун олан мяcщул Й0 вя 0 параметрлярини тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы тянлик системини алырыг: S1Y0 S 2 2 S 3 S 4Y0 S 5 2 S6
бурада
131
(5.141)
1 3 3 A2 h1 F3 h2 12 A3 h1 f3 h2 13 A4 h1 3 h2 ; 2 2 2 1 1 1 S2 B1 h1 3 h2 B2 h1 F3 h2 2 B3 h1 f3 h2 1 2 2 S1 A1 h1 3 h2
M 1 1 S3 0 C1 h1 3 h2 C 2 h1 F3 h2 12 C3 h1 f3 h2 EJ 1 1 2 2 M 1 13 C4 h1 3 h2 0 13 D1 h1 3 h2 D2 h1 F3 h2 2 EJ 1 1 2 1 1 D3 h1 f3 h2 3 D4 h1 3 h2 ; 2 1 2 2 1 1 1 1 S4 B1 h1 4 h2 B2 h1 F4 h2 2 B3 h1 f4 h2 3 B4 h1 4 h2 ; 1 2 2 2 3 1 1 13 S5 A1 h1 3 h2 A2 h1 F3 h2 2 A3 h1 f3 h2 3 A4 h1 3 h2 ; 2 2 2 M 1 1 S6 0 2 C1 h1 4 h2 C 2 h1 F4 h2 12 C3 h1 f4 h2 EJ 1 1 2 2 Q 1 2 13 C4 h1 3 h2 13 C1 h1 4 h2 0 D h F h 2 1 4 2 2 2 1 EJ 1 2 1 1 D3 h1 F4 h2 3 D4 h1 4 h2 . 1 2 2
1 2 B4 h1 3 h2 13 A3 h2 3 h2 ; 3 2 2
(5.141) тянлик системини щялл едяряк, тапырыг: S2 S6 S3 S5 S1S5 S2 S4 S S S3 S4 0 1 6 S1S5 S2 S4
Y0
(5.142)
(5.142) дцстурунун биринcи тянлийня ясасян йаза билярик: шяртиндян Гщяд. – ни тапырыг.
Й0=Ймах=Йщядди
(5.143)
5.9. ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН ЧЯКИСИНИ ВЯ ЙАН СЯТЩЛЯРИНДЯКИ СЦРТЦНМЯ ГЦВВЯСИНИ НЯЗЯРЯ АЛМАГЛА ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бирcинсли грунт мцщитиндя ишляйян чевик дайагларын ениня-бойуна яйилмяйя щесабланмасында тятбиг олунан мювcуд цсуллар дайаьын юз чякисинин вя онун йан сятщляриндя йаранан мцсбят сцртцнмя гцввясинин тясирини нязяря алмаьа имкан вермир. Мялумдур ки, дайаьын юз чякисиндян йаранан бойуна гцввя она бцнювря сятщи сявиййясиндя тятбиг олунан бойуна хариcи Н гцввясинин гиймятини дайаьын салынма дяринлийи бойунcа артдыьы щалда, йан сятщлярдя йаранан мцсбят сцртцнмя гцввяси онун cидди шякилдя азалмасына сябяб олур. Бу ики фактору нязяря алмагла гойулан статики контакт мясялянин щяллиня бахаг (шякил 5.8).
132
Шякил 5.8. Бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьа шагули Н, цфцги Г0 вя топа М0 моменти тясир едир. Шагули н гцввяси иля ейни истигамятдя дайаьа интенсивлийи гЭ олан мцнтязям щяcми гцввя, онунла якс истигамятдя ися дайаьын хариcи сятщиндя дяйишян интенсивликли () сцртцнмя гцввяси тясир едир. Мясялянин диференсиал тянлийини чыхармаг цчцн дайаьын ихтийари кясийи цчцн яйиcи момент вя кясиcи гцввянин ифадялярини йазырыг: M x M0 Q0 x NY0 Y x Mqc x M x Mqr x (5.144)
Qx Q0 NY x Qqc x q x Qqr x
(5.145)
Бурада Мгc(х), М(х) вя Мгр(х) - уйьун олараг бахылан ихтийари кясикдя дайаьын юз чякисиндян, онун хариcи сятщиндя тясир едян сцртцнмя, гцввясиндян вя грунт мцщитинин дайаьын цфцги йердяйишмяляриня гаршы эюстярдийи реактив мцгавимятдян йаранан яйиcи моментлярдир. Ггc(х), Г(х) вя Ггр(х) - уйьун олараг эюстярилян тясирлярдян дайаьын ихтийари кясийиндя йаранан кясиcи гцввялярдир. Ггc(х)вя М(х) кясиcи гцввялярини щесабламаг цчцн дайаьын ихтийари кясийиндя уйьун бойуна гцввяляри тяйин едяк:
N qc x qG x;
N x u x x1
(5.146)
Бурада у - дайаьын ен кясийинин параметридир. Беля олдугда (5.147) ифадясини ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар: Qx Q0 NY x qG xY x u x xY x Qqr x (5.147)
Дайаьын хариcи сятщиндя йаранан сцртцнмя гцввясинин интенсивлийинин дяринлик бойунcа дяйишмясини квадрат парабола гануну иля ифадя етмяк олар:
x2 x h 2 h
(5.148)
Буну (5.147) ифадясиндя нязяря алсаг: Qx Q0 NY x qG xY x
u h 3 x Y x Qqr x (5.149) h2
133
ЕЖЙ(х)=Г(х) олдуьуну нязяря алмагла сонунcу ифадяни х - я эюря дифференсиалласаг: 3 u h 2 u h x Y x 2 x 3Y x 2 h h u h 3 3 u h 2 qqr x N qG x 2 x Y x x qG Y x qqr x 2 h h
EJY ЫВ x NY x qG xY x qG xY x
(5.150)
ифадясини алырыг. Сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа хятти ганунла артан Фусс-Винклер моделиндян истифадя етсяк, грунт мцщитинин реактив мцгавимят гцввясинин интенсивлийини
K щек qqr x xY x h
(1.151)
дцстуру иля тяйин едя билярик: (5.149) дцстуруну (5.150) ифадясиндя нязяря алсаг:
Y ЫВ x 2 aq x a x3 Y x 3a x2 aq Y x axY x (5.152)
олар. Бурада: a
Kщ , m 3 ; hEJ
aq
qG uτh , aτ 2 , m 3 EJ h EJ
(5.153)
(5.152) тянлийинин щяллиня цмуми щалда ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя бахараг (х=0): Й(0)=Й0; Й(0)=0; Й (0) М0 ; Й (0) Г0 в 2 0 . (5.154) ЕЪ
ЕЪ
Дюрдцнcц тяртибдян дяйишян ямсаллы (5.152) диференсиал тянлийинин щяллини (5.154) башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя йалныз мцхтялиф тяхмини цсуллардан истифадя етмякля гурмаг олар. Бахылан контакт мясялянин щяллини сярщяд функсийасындан истифадя етмякля, Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гуруруг. (5.152) тянлийини 0 - дан х - я гядяр интервалда (5.154) сярщяд шяртляри дахилиндя дюрдгат интегралласаг, алырыг:
х з
3
х
Й( х) а зЙ( з ) 0
в 2 аг з аг з 3 Й ( з ) х
0
3!
х
х з
0
х з
3
3!
дз 3 аз 2 аг Й ( з )
3
3!
дз
(5.155)
х Мх Гх дз Й 0 0 х в 2 0 0 3! ЕЪ 2! ЕЪ 3! 3
2 1
3
Сонунcу ифадядя сярщяд функсийасыны: х 3 М0 х12 Г0 х 3 Й с (х) Й 0 θ0 х в 2 3! ЕЪ2! ЕЪ3!
(5.156)
иля ишаря етсяк йаза билярик:
х з
3
х
Й( х) Й 0( х) а зЙ( з ) 0
3!
дз 3 аз 2 аг Й ( з ) х
0
в 2 аг з аг з 3 Й ( з ) х
0
х з
х з
3
3!
3
3!
дз
Ардыcыл йахынлашмалар ашаьыдакы кими гурулур: 2 3 х 3 М 0 х1 Г0 х Й 0 (х) Й с (х) Й 0 θ 0 х в 2 3! ЕЪ2! ЕЪ3!
134
дз
(5.157)
х
Й 1(х) Й 0 (х) а зЙ(з)
х з 3 дз х 3аz 2
Й (з)
х з
3
3!
х
0
дз в 2 аг з аг з 3 Й 0(з) 0
х
Й 2(х) Й 0 (х) а зЙ 1(з)
х з
3
х
х з 3 дз; 3!
2 дз 3аτа аг
3!
0
Й 1(з)
3!
0
0
х з 3 дз х в 2 а з а з 3 Й (з) х з 3 дз
3!
г
г
1
0
3!
……………………………………………………… х
Й н(х) Й 0 (х) а зЙ н1(з)
х з 3 дз х 3аτа2 а
Й н 1(з)
3!
0
х з 3 дз х в 2 а з а з 3 Й 3!
г
0
г
0
г
н 1(з)
х з 3 дз 3!
Ардыcыл йахынлашмаларын гурулмасыны гейри-мящдуд шякилдя давам етдирсяк: лимЙ н(х) Й н1(х) 0 н
олар вя алынмыш щядди Йн(х) функсийасы бахылан мясялянин щяллини веряр. Щядди Йн(х) функсийасыны 8-cи дяряcядян полиномал мящдудлашдырараг онун ачылышынын дюрд башланьыc параметрляря эюря груплашдырсаг, нятиcядя мясялянин щяллини ашаьыдакы шякилдя аларыг: М Г (5.158) Й( х) Й 0 Ф 1( х) 0 Ф 2( х) 0 Ф 3( х) 0 Ф 4( х) ЕЪ ЕЪ бурада Й0, 0, М0 вя Г0 – башланьыc параметрляр олуб, уйьун олараг бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын яйинтисини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввясини ифадя едир, Фж(х) (ж=1, 2, 3, 4) функсийалары ашаьыдакы ифадялярля тяйини олунурлар: 7 х5 х8 2 х Ф ( х ) 1 а ав а ...; г 1 5! 7! 8! 3 5 6 Ф ( х) х в 2 х а х 4 а в 2 2а 6 а х 2 г г 3! 5! 6! 7 8 2 6 х 2 2 4 6 х 4 аг в 6 ав 66 а в 9 агв в ...; 7! 8! 4 5 6 8 х2 х х х х7 2 4 2 х Ф ( х ) в 2 а в 3 а 24 а 6 а 10 а ...; г г г 3 2! 4! 5! 6! 7! 8! 3 5 6 7 8 Ф ( х) х в 2 х 3 а х в 2 х 4 а 60 а 8 а в 2 х ...; 4 г г 3! 5! 6! 7! 8!
(5.159)
Гурулмуш (3.17) щялли садя олмагла йанашы дярин салынан чевик дайагларын бо-йуна-ениня яйилмяйя щесабланмасында онун йан сятщляриндя йаранан мцсбят сцртцнмя гцввясини вя дайаьын юз чякисинин тясирини нязяря алмаьа имкан верир. Алынмыш (3.17) щялли ясасында чевик дайаьын бцнювря сятщиндя ихтийари х дяринликдя н кясийиндя йаранан дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг:
135
М0 Г0 θ(х) Й 0 Ф 1(х) θ0 Ф 2 (х) ЕЪ Ф 3(х) ЕЪ Ф 4 (х); М Г М(х) Й 0 Ф 1(х) θ0 Ф 2(х) 0 Ф 3(х) 0 Ф 4(х); (5.160) ЕЪ ЕЪ ЕЪ М0 Г0 Г(х) ЕЪ Й 0 Ф 1(х) θ0 Ф 2(х) ЕЪ Ф 3(х) ЕЪ Ф 4(х).
Бу ифадялярдя Фж(х) функсийаларынын биринcи илк тяртибиндян тюрямяси (5.158) - да х - я эюря ардыcыл диференсиаллама апармагла тяйин едилир. (5.158) вя (5.160) дцстурларында иштирак едян дюрд параметрлярдян икиси щямишя мялумдур. Мяcщул олан диэяр икиси цчцн дайаьын уc нюгтяляринин сярщяд шяртляриндян истифадя едяряк cябри тянлик системи тяртиб етмяк мцмкцндцр. Бу тянлик системини башланьыc мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк, онлары тяйин етмяк мцмкцндцр. 1. Фярз едяк ки, дярин салынан чевик дайаьын щяр ики уcу грунт мцщитиндя сярбяст йерляшиб. Бу щалда мяcщул башланьыc параметрляр бцнювря сятщи сявиййясиндя яйинти – х0 вя дюнмя буcаьы 0 дыр. Бу мяcщул башланьыc параметрляри тапмаг цчцн х=щ олдугда дайаьын уcунун сярщяд шяртляриндян истифадя едирик: Й (щ)
М(щ) 0; ЕЪ
Й (щ)
Г(щ) 0. ЕЪ
(5.161)
(5.160) ифадяляринин сонунcу ики шяртиня ясасян йаза билярик: Й 0 Ф 1(щ) θ0 Ф 2(щ) А1(щ); Й 0 Ф 1(щ) θ0 Ф 2(щ) А2(щ).
(5.162)
Бурада: М Г А (щ) 0 Ф 3(щ) 0 Ф 4(щ); 1 ЕЪ ЕЪ А (щ) М 0 Ф (щ) Г0 Ф (щ). 3 4 2 ЕЪ ЕЪ
(5.163)
Алынмыш (5.162) систем тянлийини мяcщул башланьыc параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: А2(щ)Ф 2(щ) А1(щ)Ф 1(щ) ; Й 0 Ф (щ)Ф (щ) Ф (щ) Ф 2(щ) 1 2 1 θ А2(щ)Ф 1(щ) А1(щ)Ф 1(щ) . 0 Ф 2(щ) Ф 1(щ)Ф 2(щ) Ф 1(щ)
(5.164)
2. Фярз едяк ки, чевик дайаг ади грунт лайыны кечяряк ашаьы уcу сявиййясиндя гайа грунтуна сярт баьланмышдыр. Бу щалда мяcщул башланьыc параметрляр олан Й0 вя 0 ашаьыдакы сярщяд шяртляриндян тяйин едилир: Й(щ)=0; (щ)=0. (5.165) (5.158) ифадясиня вя (5.160) дцстурларынын биринcисиня ясасян йаза билярик: Й 0 Ф 1( щ) 0 Ф 2( щ) А3( щ); Й 0 Ф 1 ( щ) 0 Ф 2( щ) А4( щ).
Бурада: 136
(5.166)
А ( щ) 3 А ( щ) 4
М0 Г Ф 3( щ) 0 Ф 4( щ); ЕЪ ЕЪ М0 Г Ф 3 ( щ) 0 Ф 4( щ). ЕЪ ЕЪ
(5.167)
(5.166) тянлийини Й0 вя 0 мяcщул параметрляриня эюря щялл едяряк тапарыг: А4( щ)Ф 2( щ) А3( щ)Ф 2( щ) Й 0 Ф ( щ)Ф ( щ) Ф ( щ)Ф ( щ) ; 1 2 1 2 А4( щ)Ф 1( щ) А3( щ)Ф 1( щ) . 0 Ф 1( щ)Ф 2( щ) Ф 1( щ)Ф 2( щ)
(5.168)
3. Чевик дайаг бцнювря сятщи сявиййясиндя йерляшмяли сярт баьланмышдыр. Дайаьын ашаьы уcу грунта сятбяст отурмушдур. Бу щалда 0=0; М0 М0 Мсярт . Бурада Мсярт – сярт баьламада йаранан реактив моментдир. Беляликля, бахылан хцсуси щалда Й0 вя М 0 мяcщул параметрлярдир. Бунлары тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы шяртлярдян истифадя едирик: Й (щ)
М(щ) 0; ЕЪ
Й (щ)
Г(щ) 0. ЕЪ
Бу шяртляри (5.160) систем тянлийинин сонунcу ики сятриндя нязяря алсаг йаза билирик: М0 Г0 Й 0 Ф 1(щ) ЕЪ Ф 3(щ) ЕЪ Ф 4(щ); Й Ф (щ) М0 Ф (щ) Г0 Ф (щ). 0 1 3 4 ЕЪ ЕЪ
(5.169)
Бу систем тянлийи мяcщул параметрляр олан Й0 вя М 0 - а эюря щялл едяряк тапырыг: Й0
Г0 Ф 3(щ)Ф 1(щ) Ф 3(щ)Ф 4(щ) ; ЕЪ Ф 1(щ)Ф 3(щ) Ф 1(щ)Ф 3(щ)
М0
Г0 Ф 1(щ)Ф 4(щ) Ф 1(щ)Ф 4(щ) ; Ф 1(щ)Ф 3(щ) Ф 1(щ)Ф 3(щ)
(5.170)
(5.171)
бурадан да Мсярт М0
Ф 1( щ)Ф 4( щ) Ф 1( щ)Ф 4( щ) (5.172) Г0 . Ф 1( щ)Ф 3( щ) Ф 1( щ)Ф 3( щ)
4. Фярз едяк ки, сонунcу хцсуси щалда чевик дайаьын сонунcу уcу гайа грунтунда сярт баьланмышдыр. Бу щалда Г( щ) (5.173) 0, ЕЪ шяртляриндян Й0 вя М0 тяйин етмяк цчцн (5.162) ифадясиня вя (5.167) дцстурунун биринcисиня ясасян йаза билярик: Й ( щ)
М( щ) 0; ЕЪ
Й ( щ)
137
М0 Г0 Й 0 Ф 1( щ) ЕЪ Ф 3( щ) ЕЪ Ф 4( щ); Й Ф ( щ) М0 Ф ( щ) Г0 Ф ( щ). 3 4 0 1 ЕЪ ЕЪ
(5.174)
(5.174) системини Й0 вя М0 - йя эюря щялл едяряк тапрарыг:
Й0 М0
Г0 Ф 3( щ)Ф 4 ( щ) Ф 3 ( щ)Ф 4( щ) ; ЕЪ Ф 1( щ)Ф 3 ( щ) Ф 1 ( щ)Ф 3( щ) Г0 Ф 1( щ)Ф 4 ( щ) Ф 1 ( щ)Ф 4( щ) ; Ф 1( щ)Ф 3 ( щ) Ф 1 ( щ)Ф 3( щ)
бурадан да
Мсярт М0
(5.175)
(5.176)
Ф 1( щ)Ф 4 ( щ) Ф 1 ( щ)Ф 4( щ) Г0 .(5.177) Ф 1 ( щ)Ф 3( щ) Ф 1( щ)Ф 3 ( щ)
Беляликля, тяклиф олунмуш цсул дярин салынан чевик дайаьын йан сятщляриндя йаранан мцгавимят гцввялярини вя дайаьын чякисини нязяря алмагла там деформасийайа щесабламаьа вя ич гцввяляри тяйин етмяйя имкан верир. Бахылан мясяля тяcрцбядя раст эялинян мцхтялиф щаллар цчцн арашдырылмыш вя мяcщул башланьыc параметрляр тяйин едилмишдир. 5.10. ИКИТЯБЯГЯЛИ ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ СТАСИОНАР ПЛАТФОРМАЛАРЫН МЦТЛЯГ СЯРТ ДАЙАГЛАРЫНЫН ШАГУЛИ ВЯ ЦФЦГИ ГЦВВЯЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫНА ДАИР
Бцнювря сятщиндян башлайраг мцтляг сярт дайаг юз йералты щиссясиндя физики вя деформатив хассяляри бир-бириндян кяскин шякилдя фярглянян икитябягяли грунт мцщитини кясир. Бцнювря сятщиндян Щ йцксякликдя дайаьа шагули Н вя цфцги Г гцввяляри тятбиг едилмишдир. Щямчинин дайаьа, онун юз G чякисиндян йаранан аьырлыг гцввяси Э вя онун интенсивлийи qG тясир едир. Бу йцклярин тясири Hh алтында мцтляг сярт дайаг Д нюгтяси ятрафында дюняряк кясилмяз хятти ганунла дяйишян цфцги йердяйишмя алыр. Щяр ики грунт тябягясинин дахилиндя грунтун сяртлик ямсалы хятти ганунла дяйишир. Галынлыьы щ1 олан биринcи тябягянин сонунда грунтун сяртлик ямсалы К12=м1бщщ1; икинcи тябягянин башланьыcында грунтун сяртлик ямсалы К21=м2бщщекв=м2бщщ1 сяртлик ямсалы К22=м2бщщекв+щ2= м2бщщ1
1 ; икинcи тябягянин сонунда грунтун 2
1 + м2бщщ2=м2бщ h 1 h . Бурада 1 вя 2 уйьун олараг биринcи вя 2 1 2 2
t икинcи тябягяни тяшкил едян грунтларын щяcм чякиляри, 3 ; м1 вя м2 щямин тябягялярин деформаm 4 сийа ямсалларыдыр, (т/м ). Биринcи тябягя дахилиндя дцзбуcаглы цчбуcаг, икинcи тябягя дахилиндя ися дцзбуcаглы трапесийа шяклиндя дяйишян сяртлик ямсаллары епцрлярини дцзбуcаглы цчбуcаг шяклиндя дяйишян еквивалент сяртekv лик ямсалы епцрц иля явяз едяк. Бунун цчцн ашаьыдакы шяртдян K h - и тяйин едирик (шякил 5.9):
K hekv h 1 K K 22 K12h1 21 h2 , 2 2 2 138
(5.178)
Шякил 5.9.Мцтляг сярт дайаьын икитябягяли грунт мцщитиндя щенсабланма схеми. Бурадан да K hekv
2 1 h 1
mbh h 2 1 h 1
m2 bh h1
1 m2 bh h1 1 h2 2 2 h
2 m2 bh h1 h2
h2
1 m2 bh h22 2
mbh ( 5.179) h h b h m1 h12 2m2 h1 h2 1 m2 h22 h 2 Икитябягяли грунт мцщитинин кясилян ганунла дяйишян сяртлик ямсалы епцрлярини еквивалент цчбуcаг шякилли епцрля явяз етдикдян сонра бу грунт мцщитиня квази бирcинсли мцщит кими баха билярик вя онун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини хятти ганунла гябул едя билярик. Инди дя мцтляг сярт дайаьын Фусс-Винклер модели ясасында дяринлик бойунcа еквивалент цчбуcаг шяклиндя дяйишян сяртлик ямсалыны гябул етмякля, бойуна вя ениня гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасына бахаг: Бцнювря сятщиндян Щ щцндцрлцкдя сярт дайаьа тятбиг едилмиш цфцги Г вя шагули Н йцкляринин тясириндян дайаг Д нюгтяси ятрафында фырланараг йердяйишмяляр олур. Дайаьын сярбяст уcу сявиййясиндя онун йердяйишмяси ЙЩ, дюнмя буcаьы Щ, бцнювря сятщи сявиййясиндя ися цфцги йердяйишмяси Й0 вя дюнмя буcаьы 0=Щ-дыр. Бцнювря сятщиндян ихтийари х- дяринликдя дайаьын цфцги йердяйишмяси Й(х)-дир. Бу йердяйишмя ашаьыдакы кими тяйин едилир:
Y x YH H H x
(5.180)
Грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини ашаьыдакы кими гябул едирик:
K hekv (5.181) K x x, h бу щалда Фусс-Винклер моделиня ясасян квази бирcинсли грунт мцщитинин дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи ашаьыдакы ифадя иля тяйин едиляр: K hekv (5.182) qqr x K x Y x xY x . h (5.175) дцстуруну (5.176)-да нязяря алсаг, йазарыг:
K hekv K hekv qqr x xYH H H x x2 . h h 139
(5.183)
Сыфыр йердяйишмяли Д нюгтясинин бцнювря сятщиндян дяринлийини (щ0) тапмаг цчцн (5.180) ифадясиндя х-и, щ0-ла явяз етмякля бу ифадяни сыфыра бярабяр едирик: YH H H h0 0,
бурадан да щ0-ы тапырыг: h0
YH
H
H.
(5.184)
Инди дя дайаьын ихтийари кясийиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввянин ифадялярини йазаг: M x Q x H N H x H x 2 H x H ; qqr x1 x x1 dx1 qG 2 0 x Q x Q q x dx . 0 qr 1 1
(5.185)
Грунтун реактив тязйигинин интенсивлийини (5.182) дцстуруну (5.185) ифадяляриндя нязяря алсаг, йаза билярик: M x Qx H N H x θH 2 ekv 3 q H x θ K h Y x H G 2 H h 6 ekv (5.186) 1 Kh 3 4 θ 2Hx x ; H 12 h x2 x3 K hekv x 2 K hekv Q x Q Y θ . H H H h 2 h 2 3
Мцстявидя мцвазинятин ики шяртиндян истифадя едяряк йазарыг (х=щ олдугда):
M
B1
0,
Q
B1
0.
Бу шяртляря эюря (5.186) ифадяляри ашаьыдакы шякилдя йазылар: 1 QH h N H h H G H h H 2 2 h 1 ekv K hekv H 2 Hh 2 h 3 0 K h YH 6 12 Hh h 2 1 ekv ekv 0 Q K h YH h K h H 2 2 3
(5.187)
Алынмыш (5.187) систем тянлийини щялл едяряк мяcщул параметрляр олан ЙЩ вя Щ тапырыг:
140
2 12h hh YH ekv ekv 2 Q. K h h K h h 2h 6 H 3h 3Nh 1,5Gh (5.188) 6Q12h h H K ekv h 2 2h 12 H 6h 6 Nh 3Gh , h
бурада:
h H h; h 3H 2h. Бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьын цфцги йердяйишмяси ашаьыдакы дцстурла тапылыр (Щ=0, Щ=0): 2 Y0 YH H H YH 0 H ekv K h h 12h hh ekv 2 K h h 2 h 6 H 3h 3Nh 1,5Gh 6 12 h hH K ekv h 2 2 h 12H 6 h 6 Nh 3Gh Q h
(5.189)
Беляликля, грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини икитябягяли бцнювря цчцн еквивалент цчбуcаг шякилли епцрля гябул етмякля онун йердяйишмялярини яйиcи момент, кясиcи гцввясини вя мяcщул параметрлярини тяйин етмяк олар. 5.11. ИКИТЯБЯГЯЛИ ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ САБИТ СЯРТЛИКЛИ ЧЕВИК ДАЙАЬЫН ЦФЦГИ ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНИН ТЯЙИНИНЯ ДАИР
Фярз едяк ки, сабит сяртликли дярин салыан чевик дайаг ики тябягягли гейри-бирcисли грунт мцщитиндя бцнювря сятщиндян Щ щцндцрлцкдя тятбиг едилмиш щяр щансы топа Г йцкцнцн тясириндян деформасийайа уьрайыр. Беля грунт мцщитинин щяр ики тябягясинин физики-мехаики хцсусиййятляри бирбириндян тамамиля фярглидир. Биринcи тябягянин галынлыьы щ1, икинcи тябягянин галынлыьы ися щ2 - дир. Биринcи тябябягядя грунтун щяcм чякиси 1, икинcи тябягядя ися 2 - дир. Грунтун деформасийайа ямсалы йухары тябягядя м1, ашаьы тябягядя м2 - дир. Гябул етсяк ки, грунтун сяртлик ямсалы щяр ики тябягядя хятти ганунла дяйишир, онда дярин салынан чевик дайаьын грунта салынма дяринлийи бойунcа, сяртлик ямсалынын епцрц кясилян функсийа шяклиндя дяйишяр. щ1 галынлыглы биринcи тябягянин сонунда грунтун сяртлик ямсалы К12=м1бщщ1, икинcи тябягянин башланьыcында, бу тябягянин сяртлик ямсалы К21= м2бщщек.= м2бщ
1 щ , икинcи тябягянин сонунда ися К = м б (щ +щ )=м б 1 22 2 щ ек. 2 2 щ 2
1 h1 h2 олар (шякил 5.10). 2
Бахылан мясялядя дайаьын йухары щиссясиндя цчбуcаг гануну иля ашаьы щиссядя ися трапесвари ганунла дяйишян сяртлик ямсалы епцрлярини еквивалент епцрля явяз едяк. Бунун цчцн щ=щ1+щ2 дяринлийи бойунcа грунтун сяртлик ямсалыны цчбуcаг гануну иля дяйишян гябул етсяк, бу щалда онун щ дяринлийиндя максимум ординаты ашаьыдакы шяртдян тапыла биляр: 1 ekv K h K K 22 (5.190) K h h 12 1 21 h2 2 2 2 Бурадан да тапарыг: 141
m b h 2 m2 bh h m2 bh h h2 K 12 h1 K 21 K 22 h2 1 h 1 h2 (5.191) 2 h h h b b h m1 h12 m2 h h2 m2 h h2 h22 h m1 h12 2 m2 h h2 m2 h22 h h K hekv
ekv
ekv
ekv
ekv
ekv
Бу cцр еквивалент явязлямя етдикдян сонра ики тябягяли грунта бирcинсли грунт кими бахимаг олар. Яввялcя дайаьын йерцстц щиссясинин яйилмядя диференсиал тянлийини йазаг: (5.192) EJY1IV x1 0
Шякил 5.10. Икитябягяли грунт мцщитиндя чевик дайаьын деформасийайа щесабланма схеми Йерцстц щиссянин диференсиал тянлийиня ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя бахылыр (х1=0): Й1(0)=ЙЩ; Y1(0) H ; Y1(0)
M EJ
0; Y1(0)
Q . EJ
(5.193)
Бу тянлийи ардыcыл олараг дюрдгат интегралласаг вя интеграл сабитлярини йухары щиссянин (5.193) башланьыc сярщяд шяртляриндян тяйин етсяк аларыг: III Q0 Q x2 ; Y1I x1 0 1 H ; Y1 x1 EJ EJ 2! (5.194) 3 Y II x Q0 x ; Y x Q0 x1 x Y . H 1 H 1 1 EJ 1 1 1 EJ 3!
Грунт бцнюврянин сятщи сявиййясиндя х1=Щ олдугда башланьыc кинематик вя статики параметрляр ашаьыдакы ифадялярля тяйин олунар: Q0 H 3 Y Y H H H YH ; 1 0 EJ 3 ! Q0 H 2 I Y H H ; 1 0 EJ 2 ! M 0 EJY1II H Q0 H ; III 0 EJY1 H Q0 .
(5.195)
Инди ися дайаьын бцнювря сятщиндян ашаьыда галан щ дяринликли щиссясинин яйилмядя диференсиал тянлийини йазаг: 142
EJY IV x вя йа
K hekv . xY ( x ) h
(5.196)
Y IV x aeкv xY ( x )
(5.197)
бурада aekv
K hekv , hEJ
m ;
(5.198)
5
(5.197) диференсиал тянлийинин щяллини сярщяд функсийасындан вя Пикар ардыcыл йахынлашма цсулундан истифадя едяряк гурсаг, аларыг:
Y ( x ) Y0 F1 ( x ) 0 F2 ( x )
M0 Q F3 ( x ) 0 F4 ( x ) EJ EJ
(5.199)
бурада Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х), Ф4(х) – функсийалары бахылан контакт мясялянин дюрд хцсуси щяллидир; Й0, - ися мяcщул башланьыc параметрлярдир. (5.199) цмуми щяллинин ясас функсийалары ашаьыдакы cялд йыьылан сонсуз сыралар шяклиндя тяйин едилир: n 5n n aekv . x 1 6 11( 5 n 4 ); F ( x ) 1 1 1 ( 5 n)! n 1 n 5 n 1 n aekv . x 2 7 12( 5 n 3 ); F ( x ) x 1 2 ( 5 n 1)! n 1 2 n 5 n 2 F ( x) x 1n aekv.x 3 8 13 ( 5 n 2); 3 2! n1 ( 5 n 2)! 3 n 5 n3 F ( x) x 1n aekv.x 4 9 14 ( 5 n 1). 4 3! n1 ( 5 n 3 )!
(5.200)
(5.199) цмуми щялли ясасында дярин салынан чевик дайаьын ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы асылылыглары алырыг: M0 Q0 ( x) Y0 F1( x) 0 F2( x) EJ F3( x) EJ F4( x); M Q M( x) x) 0 F3( x) 0 F4( x); Y0 F1( x) 0 F2( EJ EJ EJ M Q Q( x) x) 0 F3( x) 0 F4( x). EJ Y0 F1( x) 0 F2( EJ EJ
(5.201)
Бу ифадялярдя Фж(х) (ж=1, 2, 3, 4) фуксийаларынын уйьун тюрямяляри (5.197) ифадяляриндя х - я эюря диференсиалламагла тапылыр: dF ( x) ; F1( x) 1 dx
F1( x)
d 2 F1( x) ; dx 2
F1( x)
d 3 F1( x) dx3
(5.199) вя (5.201) дцстурларында мяcщул башланьыc параметрляр Й0 вя 0 дайаьын ашаьы уcунун сярщяд шяртляриндян тяйин едилир. 143
Яэяр дайаьын ашаьы уcу ади грунта сярбяст сюйкянярся, бу щалда мяcщул башланьыc параметрляр ашаьыдакы асылылыгдан тяйин едилир: M( h) Y ( h) EJ 0 ; Y ( h) Q( h) 0. EJ
(5.202)
(5.201) дцстурларынын сонунcу икисиня ясасян бу шяртляр ашаьыдакы шякилдя йазыла биляр: Y0 F1( h ) 0 F2( h ) A1 ( h ); Y0 F1( h ) 0 F2( h ) B1 ( h ).
(5.203)
бурада A (h) 1 B ( h ) 1
Q0 HF3( h ) F4( h ) Q0 A1 ( h ); EJ EJ Q0 H F3 ( h ) F4 ( h ) Q0 B1 ( h ). EJ EJ
(5.204)
(5.203) систем тянлийини башланьыc параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: Q0 B1 ( h )F2( h ) A1 F2( h ) Y0 EJ F ( h )F ( h ) F ( h )F ( h ) ; 1 2 1 2 Q B ( h ) F ( h ) A F 0 1 1 1 1 ( h ) . 0 EJ F1( h )F2( h ) F1( h )F2( h )
(5.205)
Бахылан хцсуси щалда бцнювря сятщиндян Щ щцндцрлцкдя дайаьын максимум яйинтиси ЙЩ ашаьыдакы кими тяйин едилир: Q H3 H (5.206) YH Y0 0 H 0 1 EJ 2!
3
Яэяр Й0 вя 0 - ин гиймятини (5.205) ифадясиндян (5.203) дцстурунда йериня йазсаг аларыг: YH Q0 A2 Q0 HB2
Q0 H 3 H 1 EJ 2! 3
1 H H Q0 A2 HB2 1 EJ 2! 3
(5.207)
3
бурада
B1 ( h ) F2( h ) A1 F2( h ) 1 ; EJ F1( h ) F2( h ) F1( h ) F2( h ) B1 ( h ) F1( h ) A1 F1( h ) 1 B2 . EJ F1( h ) F2( h ) F1( h ) F2( h ) A2
(5.208)
Дайаьын Щ щцндцрцлцйцндя максимум йердяйишмясини щядди йердяйишмя, йяни Й щядди иля мящдудлашдырсаг аларыг: 1 H3 H (5.209) Qщяд . A2 HB2 1 Й щяд . EJ 2! 3 144
Бурадан да дайаьын цфцги щядди йцкэютцрмя габилиййяти ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: (5.210) Й щяд . Qщяд .
1 H3 H A H B 1 2 2 EJ 2! 3
5.12. СТАСИОНАР ДЯНИЗ ПЛАТФОРМАЛАРЫНЫН ДЯРИН САЛЫНАН ДАЙАГЛАРЫНЫН ШАГУЛИ ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙФЯТИНИН ТЯЙИНИ МЕТОДИКАСЫ
Тяк салынан дайаглара ох бойу йцк тясир етдикдя грунта эюря йцкэютцрмя габилиййяти ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
П0 0 ,7 ми у ф иЩ и ФРЩ
(5.211)
Бу дцстурда у – дайаьын периметри; и – бцнювря сятщиндян башлайараг щяр бир эеоложи тябягянин галынлыьы; ф иЩ – щяр бир грунт тябягясинин сцртцнмяйя гаршы щядди мцгавимяти олуб бцнювря сятщиндян бахылан тябягянин орта хяттиня гядяр олан мясафядян асылы олараг грунт нювцнц нязяря алынмагла хцсуси cядвялдян эютцрцрлцр; Ф – дайаьын грунта отуран щиссясинин ен кясик сащяси; РЩ – дайаьын отураcаг сятщи сявиййясиндя йерляшян грунтун норматив мцгавимяти; м – иш шяраити ямсалы олуб, м=1 гябул олунур; αи – дайаьын вибратор васитясиля иля грунта салынмасыны нзяря алыр, гум грунтлары цчцн αи=1,1; гумлуcа αи≤0,9; эиллиcя цчцн αи=0,7 вя эиллиcя цчцн αи≤0,6. Чякиcля чалынан дайаглар цчцн αи=1. Диаметри 0,4 м вя 0,6 м олан ачыг ашаьы сонлуьа малик дайаглары мцхтялиф сых грунтлара вя диаметри 1 м - я гядяр олан дайаглары илишкянсиз грунтлара салдыгда (5.211) дцстурундан истифадя олунур. Бу щалда грунт юзяйинин щцндцрлцйц дайаьын диаметринин цч цч мислиндян аз олмур. Комфулет эенишлянмяси олан дайагларын грунта эюря йцкэютцрмя габилиййяти дя (5.211) дцстуру иля тяйин олунур вя ямсалы ашаьыдакы cядвялдян эютцрцлцр. Cядвял 5.5. Комуфлет эенишлянмянин диаметри, м 1,0 1,5 2,0
αи ямсалынын гиймяти гум 0,90 0,85 0,80
Гумлуcа 0,90 0,80 0,75
эиллиcя 0,90 0,75 0,65
эил 0,90 0,70 0,60
Лазым эялдикдя дайаьын грунта эюря йцкэютцрмя габилиййяти динамики вя статики сынаг цсулу иля дягигляшдирилир. Динамики цсул имкан верир ки, дайаьын грунт эюря йцкэютцрмя габилиййятини дайаьын грунта салынмасында истифадя олунан механизмин техники хатактеристикасындан вя дайаьын юлчц вя чякисиндян асылы олараг тяйин едяк. Дайаьын грунта эюря йцкэютцрмя габилиййяти статики сынаг цсулу иля даща дягиг тяйин едилир. Бу цсула эюря дайаьын йцкэютцрмя габилиййяти ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: П0=0,7мПщяд
(5.212)
бурада Пщядди – статики сынаг цсулу иля дайаьа дцшян щядди шагули йцкдцр; м – дайаьын иш шяраити ямсалы олуб, м=1 гябул олунур. Охуна сыхыcы гцввя гябул едян бетонладолдурулмуш, тяк дайаьын грунта эюря йцкэютцрмя габилиййяти ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: П0 у и ф и ФР
(5.213) 145
бурада Ф – дайаьын ен кясик сащяси; Р – дайаьын отураcаьы сявиййясиндя грунтун щесаби мцгавимяти; у – дайаьын ен кясийнинин периметри; и – дайаьын кясдийи айры-айры грунт тябягяляринин галынлыьы; фи – грунт тябягяляринин дайаьын йан сятщиня эюстярдийи мцгавимят гшцввяляринин гиймяти олукб, ашаьдакы дцстурла щесабланыр:
ф и ф иЩ м ф Ли
(5.214)
Щ
бурада ф и - сцртцнмя гцввясинин норматив гиймяти олуб т/м2 юлчцлцр. Бунун гиймяти бахылан грунт тябягясинин мяркязинин бцнювря сятщиндян мясафясиня эюря тяйин едилир; мф – иш шяраити ямсалыдыр. Сабит йцк тясир етдикдя мф=0,7, мцвяггяти йцк тясир етдикдя м=0,9. Дайаг грунта тясир етдикдя мф=0,3, мцвяггяти йцк тясир етдикдя ися мф=0,7 эютцрцлцр. Ли – вибратор васитяси иля дайаьы грунта салдыгда онун йан сятщиня грунтун мцгавимятини нязяря алыр. Ли ямсалынын мцхтялиф грунтлар цчцн гиймяти cядвял 5.6-да верилир. Cядвял 5.6. Дайаьын Ли ямсалынын гиймятляри диаметри Гум Эил Гумлуcа Эиллиcя 3 м - я гядяр 1,1 0,9 0,7 0,6 3 м - дян чох 1,9 0,7 0,6 0,5 Пянcяси эенишлянян вя эенишлянмяйян газма-тюкмя дайагларынын вя щямчинин свай сцтунларын свай дайайгларын мяркязи сыхылмада грунта эюря йцкэютцрмя габилиййяти ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
м мР Ф у м ф ф и и
(5.215)
бурада м – иш шяраити ямсалы олуб нямлик дяряcяси Э0,85 олдугда эил грунтуна сюйкянян вя йахуд люсвари грунт цчцн м=0,8, галан грунтлар тюкмя свайларын, свай дайагларынын вя свай сцтунларынын ашаьы уcу сявиййясиндя йерляшян грунту ниш шяраити ямсалы олуб мР=1 гябул олунур. Комуфлет эенишлянмяси олан олан грунтлар цчцн мР=1,3 гябул олунур. Яэяр свайын ашаьы щиссясинин эенишлянмяси суалты цсулла бетонлашдырыларса, мР=0,9 эютцрцлцр; Ф – газма-тюкмя свайын, свай-дайаьын вя свай сцтунун отураcаг сащясидир; у – свай лцлясинин периметридир; мф – газма-тюкмя свайын, свай дайаьынын вя свай сцтунунун йан сятщиндя олан грунтла иш шяраити ямсалы олуб нормайа ясасян гябул олунур. фи – и - cи тябягясинин газма-тюкмя свайын, свай дайаьын, свай сцтунун йан сятщиндя грунтун щесаби мцгавимяти олуб нормайа ясасян гябул олунур; и – газма-тюкмя свайын, свай дайаьын, свай сцтунун йан сятщи иля контактда олан и - cи грунт тябягясинин галынлыьыдыр. Ади гайдаларын йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяк цчцн мювcуд нязяри вя експериментал дцстурлар газма-тюкмя комбинасийалы дайагларын грунта эюря йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяк цчцн аз йарарлыдыр. Чцнки онлар дайагларын конструктив хцсусиййятлярини вя щазырланма технолоэийасыны нязяря алмыр. Илк дяфя нязяри олараг газма-тюкмя свайларын щядди йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяк цчцн 1946-cы илдя Ж.С. Моргенштерн тяряфиндян цсул тяклиф едилмишдир. Ж.С. Моргенштерня эюря мцяййян дяринликлярдя грунтун дайаьын йан сятщиня эюстярдийи тязйиг гцввяси щямин дяринликдя газма-тюкмя свайы долдуран семент мящлулунун щидростатик тязйигиня бярабяр гябул едилир. Щесаблама цчцн семент мящлулунун щяcм чякиси см=1,60-1,85 146
т/м3. Дайаьын щесабланма схеми шякил 5.11 - дя эюстярилмишдир. Ж.С. Моргенштернин газма - тюкмя дайаглар цчцн щесаблама дцстуру ашаьыдакы шякилдя йазылыр: 1 Р Ф гр1 Ж 2 у смтэ Ж 2
(5.216)
бурада Ф – газма-тюкмя дайаьын ен кясик сащяси; у – дайаьын ен кясийинин периметри; – дайаьын грунта салынма дяринлийидир; г – грунтун щяcм чякисидир. Яэяр дайаг цфцги йатымлы бир нечя грунт тябягясини кясярся бу щалда щяcм чякисинин орта-асылы гиймятиндян истифадя етмяк лазымдыр, йяни: щ щ грн щн (5.217) гор гр1 1 гр2 2 щ1 щ2 щн - грунтун дахили сцртцнмя буcаьы вя йа чох тябягяли грунтун орта-асылы дахили сцртцнмя буcаьыдыр: щ 2 щ2 н щн (5.218) ор 1 1 щ1 щ2 щн C – грунтун илишэянлик ямсалы вя йа тябягяли грунт лайынын орта асылы илишкянлик ямсалыдыр: Жор
Ж1 щ1 Ж 2 щ2 Жн щн щ1 щ2 щн
(5.219)
Шякил 5.11. Газма-тюкмя дайаьын Е.С. Моргенштерня эюря щесабат схеми.
см – газма-тюкмя дайаьын бошлуьуну долдуран семент мящлулунун щяcм чякисидир. 1 вя 2 – грунтун дахили сцртцнмц буcаьындан асылы олараг ашаьыдакы дцстурла щесабланан ямсаллардыр:
1
1 син тэ е ; 1 син
1 син тэ е 1 Жтэ . (5.220) 1 син
2
Щал-щазырда дяниз нефт-газ щидротехники гурьуларын лайищяляндирилмясиндя истифадят олунан ади газма-тюкмя дайагларын йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етдикдя (5.215) дцстурундан истифадя олунур. Газма-тюкмя дайаьа дцшян шагули йцкцн бурахыла билян гиймяти ашаьыдакы ифадя иля щесабланыр: 147
1 КН Р грФ1 смутэ 2
(5.221)
бурада Н – газма-тюкмя дайаьа шагули истигамятдя тясир едян гцввянин бурахыла билян гиймяти; К – ещтийат ямсалы олуб, К=1,5 гябул олунур. Комбинасийалы газма-тюкмя дайагларын щядди йцкэютцрмя габилиййяти ади газма-тюкмя дайагларда олдуьу кими тяйин олунур. Фярг йалныз ондадыр ки, бурада йухары сявиййя иля вурулмуш трубанын ашаьы сявиййяси арасында семент мящлулунун щцндцрлцйц нязяря алыныр (шякил 5.12). Комбинасийалы газма-тюкмя дайагларын щядди йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы дцстурдан истифадя едирик:
1 (5.222) Пщ Пщ утэ 1 сму 2 2щ тэ 2 2 бурада Пщ, Пщ – тюкмя семент мящлулунун щ вя щ дяринликдя щидротехники тязйигдир. Бу щалда комбинасийалы газма-тюкмя дайаьа дцшян шагули йцкцн бурахыла билян гиймяти ашаьыдакы шяртдян тяйин едилир: 1 (5.223) Р КН сму 2 2 щ тэ 2 Алынмыш (5.223) дцстурунун дяниз нефт-газ щидротехники гурьулары дайагларынын лайищялянмя тяcрцбясиндя гябул едилмиш ишаряляри юзцндя сахлайыр. Анкер боруларын узунлуглары ашаьыдакы шяртдян тапылыр: 1 КН сд у 21 2 щ 1 тэ Ф сд К1 (5.224) 2 вя йа 1 КН Ф сд К1 сд у 21 2 щ 1 тэ (5.225) 2 бурада (сд) – семент дашынын сыхылмайа гаршы щядди мцгавимяти олуб, (сд)=(100130)кг/см2; К1 – семент дашынын мющкямлик щяддиня уйьун олан ещтийат ямсалы; и - анкер боруларын чалынмыш трубадан ашаьыдакы узунлуьудур. Р
Анкер трубаларын дартылмайа эюря щядди бойуна йцкц Н ашаьыдакы шяртдян тапылыр:
1 КН 1 сму 21 2 щ 1 тэ 2
(5.226)
Комбинасийалы газма-тюкмя дайаьын йцкэютцрмя габиЛиййятинин тяйини ашаьыдакы ардыcыллыгла апарылыр: а) чалынмыш метал борудан ашаьыда гуйунун дяринлийи (5.223) дцстуру иля тяйин едилир; б) анкер боруларын мялум ен кясик юлчцляриня ясасян онларын узунлуглары (5.224) квадрат тянлийини щялл етмякля тяйин едилир; c) анкердя йаранан дартыcы гцввя (5.226) дцстуруна ясасян йохланылыр. Йухарыда эюстярилмиш газма-тюкмя дайагларын щядди йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяк цчцн тяклиф олунан дцстурлар тяхмини дцстурлардыр. Она эюря дя газма-тюкмя дайагларын йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяк цчцн тяклиф олунан дцстурлар эяляcякдя тякмилляшдирлмялидир.
148
Шякил 5.12. 5.13. СЯРТ ПИРАМИДАЛ СВАЙЛАРЫН ГРУНТУН ЙАН МЦГАВИМЯТЛЯРИНИ НЯЗЯРЯ АЛМАГЛА ШАГУЛИ ВЯ ЦФЦГИ ГЦВВЯЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Квадрат ен кясикли мцтляг сярт пирамидал свайа бцнювря сятщи сявиййясиндя шагули Н, цфцги Г0 гцввяляри вя топа момент М0 тятбиг едилмишдир (шякил 5.13). Бу гцввялярин тясири нятиcясиндя бцнювря сятщиндян щ0 дяриликдя пирамидал свай фырланараг цфцги йердяйишмяляр алыр. Бу йердяйишмялярдя грунт мцщитинин свайа эюстярдийи реактив мцгавимят ики щиссядян ибарят олур. Бунлар ФуссВинклер модели иля тяйин олунан юн мцгавимят вя йан сятщлярдя йаранан сцртцнмя вя илишкянликля баьлы олан мцгавимятлярдир.
Шякил 5.13. 149
Юн мцгавимяти тяйин етмяк цчцн дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс-Винклер моделиндян истифадя едирик: П( х) К( х)б( х)Й( х)
(5.227)
К( х) - грунтун сыхылма ямсалы олуб, параметрик гейри-хятти ганунла дяйишян функсийа шяклиндя гябул едилир: х К ( х) К щ щ
,
(5.228)
К щ – цфцги йердяйишмя истигамятиндя свайын ашаьы уcу сявиййясиндя грунтун сыхылма ямсалы; - гейри-хяттилик параметрляри олуб, грунтда пластики деформасийа йаранмасыны нязяря алыр вя онун гиймяти мцхтялиф грунтлар цчцн 03 интервалында дяйишир. (5.227) дцстурунда б(х) – свайын ихтийари ен кясик олчцсц олуб ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур: х (5.229) б( х) б0 1 щ бурада б0 – свайын бцнювря сятщи сявиййясиндя ен кясик юлчцсцдцр; Й(х) – свайын ихтийари кясийнинин цфцги йердяйишмясидир. (5.227), (5.228) вя (5.229) дцстурларыны нязяря алмагла юн мцгавимятлярин интенсивлийини тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы ифадяни алырыг.
х х Пюн( х) К щ Й( х) К щ щ щ
1
(5.230)
Й( х)
Йан сятщлярдя йаранан мцгавимяти тяйин етмяк цчцн Кулон ганунуна ясасян йан сятщдя йаранан щядди мцгавимятин интенсивлийини ашаьыдакы дцстурла тяйин едирик: х Пйан( х) 2( хтэ ж)б0 1 щ
(5.231)
Беляликля, бцнювря сятщиндян ихтийари дяринликдя грцнт мцщитинин свайа эюстярдийи цмуми реактив мцгавимятин интенсивлийи
х х P( х ) P( х ) Pyан ( х ) К o Q( х ) К h h h х Q( х ) 2( хт c )b0 1 h
1
(5.232)
бурада Кщ – свайын ашаьы уcу сявиййясиндя цфцги истигамятдя грунтун сяртлик ямсалыдыр. Бахылан мясялядя свайын цфцги йердяйишмялярини мяcщул башланьыc параметрляри щесабламаг, сыфыр йердяйишмяли кясийин бцнювря сятщи сявиййясиндян дяринлийини тапмаг, ихтийари кясикдя яйиcи момент вя кясиcи гцввяни, бойуна бющран йцкцнц тяйин етмякдир. Яввялcя свайын дюнмя буcаьынын ишарясини нязяря алмагла ихтийари кясийин цфцги йердяйишмялярини тяйин едяк: Й(х)=Й0–0х
(5.233)
Буну нязяря алмагла (5.232) ифадяси ашаьыдакы кими йазылар:
150
β
х х П(х) К щ Й 0 θ0 х К щ щ щ К х 2(ξtgx ж)б0 1 щ щ щ
Кщ щ
β1
Й
0
θ0 х
β х β1 х Й 0 щ
,
(5.234)
β1 х β1 х θ0 а1 х а 2 х 2 а3 щ
щарада ки; а1 2б0 тэ
2б тэ 2б0 ж ; а3=–2б0c (5.235) ; а2 0 щ щ
Бу ифадялярдя - бцнювря грунтунун дахили сцртцнмя буcаьы, тэ=ф – бцнювря грунтунун сцрцшмя ямсалы; 0 - бцнювря грунтунун йана тязйиг ямсалы; 1 0 0 – бцнювря грунтунун Пуассон ямсалыдыр. Пирамидал свайын ихтийари кясийиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввяни ашаьыдакы дцстурларла щесаблайырыг: х
М( х) М0 Г0 х Нх 0 П( з )( х з )дз М0 Г0 х 0
х К з 1 з 2 Й 0 з 1 0 ( х з )дз а1 з а2 з 2 а3 Пх 0 щ з щ щ щ 0 0 х
( х з )дз М0 Г0 х Нх 0
К щ хз 1 з 2 хз 2 хз 3 Й 0 щ 1 2 ( 2 )щ ( 3 )щ
хз 2 з 3 хз 3 хз 4 з2 з3 з3 0 а1 х а1 х а2 х 2 3 3 2 3 ( 3 )щ ( 4 )щ а2 х
з4 К а3 хз а3 з 2 М0 Г0 х Нх 0 щ 4 щ
х 2 х 2 1 2
х 3 х 3 х 3 х 3 х 4 х 4 Й0 0 ( 2 )щ ( 3 )щ 2 3 ( 3 )щ ( 4 )щ х 3 а1 х 3 а2 х 4 а2 х 4 а х2 а1 а3 х 3 М0 Г0 х Нх 0 3 3 4 2 2
Кщ щ
х 2 х 3 х 3 ( 1 )( 2 ) ( 2 )( 3 ) ( 2 )( 3 )
х 4 хз 3 х 3 х4 х2 0 а1 а2 а3 12 2 ( 3 )( 4 )щ ( 3 )щ 6 х х К з β 1 Й 0 Г(х) Г0 П(з)дз Г0 βщ з β щ 0 0 щ х зβ 2 К θ 0 дз а1 з а2 з 2 а3 дз Г0 βщ з β 1 щ щ 0
хβ 1 β 1
(5.236)
хβ 2 хβ 2 х β 3 х2 х3 Й 0 θ 0 а1 х а2 а3 х (β 1)щ 4 3 β 2 (β 3)щ
Мяcщул параметрляр олан Й0 вя 0 - ы тапмаг цчцн мцстявидя мцвазинятин ашаьыдакы ики шяртиндян истифадя едирик. х=щ олдугда:
М
Б1
0;
Г
Б1
0.
(5.236) ифадясинин биринcи тяряфиня ясасян йаза билярик: 151
(5.237)
М0 Г0 щ Нщ 0
Кщ щ
щ 2 щ 3 Й 0 ( 1)( 2) ( 2)( 3 )
а1 щ3 а2 щ4 а3 щ 2 щ 3 щ 4 0 0 12 2 ( 2)( 3 ) ( 3 )( 4 ) 6
вя йа й щ 4 Н ( 1)( 3 ) ( 2)( 3 )( 4 ) 2К щ щ
(5.238)
а щ3 а щ4 а щ 2 М0 Г0 щ 1 2 3 12 2 6 2К щ щ 2
(5.237) шяртинин икинcисиня эюря алырыг: 1 щ Й0 0 ( 1)( 3 ) ( 2)( 3 )
(5.239)
а1 щ 2 а2 щ3 а3 щ 2 1 а3 щ Г0 Кщщ 3 2 2
Алынмыш (5.238) вя (5.239) тянликлярини систем шяклиндя щялл едяряк, мяcщул параметрляр олан Й0 вя 0 - ы тапырыг: Й0
Б Ж А
(5.240)
щарада ки, ( 3) Н( 3 )2 , А 1 2К щ щ 2 ( 2)( 4 ) щ3 щ4 щ 2 а3 ( 1)( 3 ) М0 Г0 щ а1 а2 12 2 6 , Б 2 2К щ щ
(5.241)
(5.242)
( 1)( 3 ) Н( 1)( 2)( 3 )2 щ2 щ3 Ж а2 а3 щ Г0 а1 3 К щ ( 4 ) 2 К щ 2 3 щ щ
0
щ2 Б Ж ( 3 ) ( 2)( 3 ) щ3 Г а а а3 щ 0 1 2 2 А ( 1)щ Кщ щ 3 2
Яэяр йан мцгавимятляр вя бойуна гцввя нязяря алынмазса вя гейри хяттилик параметри =0 гябул олунарса, бу щалда: х 2 х3 х 2 х3 М(х) М0 Г0 х К щ Й 0 θ 0 ; 2 6щ 2 3щ х 2 х3 х2 Г(х) Г0 Г0 К щ х Й 0 θ 0 . 2 2 3щ
152
(5.243)
М0 Г Й 0 2,4 0 ; 2 2К щ щ Кщщ 2,4 θ0 М0 . 3 Кщщ
(5.244)
Сыфыр йердяйишмяли нюгтянин бцнювря сятщиндян дяринлийи х=щ0 олдугда Й(0)=Й0–0щ0=0 шяртиндян тяйин едилир: М0 Г 2,4 0 ; 2 К щ 2К Г щ Й щщ щ щ0 0 щ 1 0 2,4 θ0 М0 М0 3 Кщщ
(5.245)
Яэяр =1 гябул етсяк, бойуна гцввя вя йан мцгавимятляри нязяря алмасаг (а1= а2= а3=0) ясас щесаблама дцстурларыны ашаьыдакы шякилдя алырыг: х4 х5 К щ х 3 х 4 θ 0 ; Й 0 2щ 3 6щ 6 10щ х3 х4 К щ х 2 х 3 Г(х) Г0 Й 0 θ 0 ; щ 2 3 3 4щ 35М0 21Г0 щ Й0 ; 2 22К щ щ 35М0 23Г0 щ θ0 ; 3 11К щ щ 35М0 21Г0 щщ щ0 . 25М0 23Г0 щ М(х) М0 Г0 х
=2 олдугда, бойуна гцввя вя йан мцгавимятляр нязяря алынмадыгда ясас щесаблама дцстурларыны ашаьыдакы шякилдя йазылыр: М( х) М0 Г0 х
х 3 3 12М0 6Г0 щ Й0 ; 19 К щ щ 2 Г( х) Г0
0 щ0
х х 1 х5 Й 0 10 6 10 15 щ 0 ; 4 4 5 х х х Й 0 0 ; 4щ 4 5 щ
К щ х4 2щ2
Кщ щ2
20 М0 13Г0 щ ; 19 К щ щ3
3М0 6Г0 щщ . 5 М0 13Г0 щ
Цмуми щалда бойуна бющран йцкцнц тяйин етмяк цчцн мяcщул Й0 мяхряcини сыфыра бярабяр етмяк лазымдыр (А=0): 153
3 Н ( 3 )2 бющ 1 ( 2)( 4 ) 2К щ щ 2 1 1 Нбющ 2К щ щ 2 2 ( 3 ) ( 2)( 3 )( 4 )
(5.246)
Яэяр =0 оларса: Нбющ
5 Кщ щ2 36
(5.247)
Нбющ
1 Кщ щ2 10
(5.248)
Яэяр =1 оларса:
Яэяр =2 оларса: Нбющ
19 Кщ щ2 300
(5.249)
Бу гайда иля бойуна йцкц вя йан мцгавимятляри нязяря алмадыгда гейри-хяттилик параметринин истянилян гиймятлярдя яйиcи момент, кясиcи гцввя башланьыc параметрляр вя бойуна йцкц пирамидал свай щесаблана биляр. Беляликля, тяклиф олунмуш методика сярт пирамидал свайлары грунтун сяртлик ямсалы параметрик гейри-хятти дяйишян олдугда щесабламаьа вя бойуна бющран йцкцнц тяйин етмяйя имкан верир. 5.14. ПРИЗМАТИК СВАЙЛАРЫН ЙАН СЯТЩЛЯРИНДЯ ЙАРАНАН МЦГАВИМЯТЛЯРИ НЯЗЯРЯ АЛМАГЛА ШАГУЛИ ВЯ ЦФЦГИ ГЦВВЯЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бойуна-ениня деформасийасына ишляйян чевик призматик свайлара грунт мцщитинин эюстярдийи цмуми мцгавимят юн вя йан мцгавимятлярдян ибарят гябул олунур. Свайын цфцги йердяйишмяляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи юн мцгавимят параметрик гейри-хятти ганунла дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс-Винклер модели ясасында тяйин едилир. Призматик свайын грунтун тясириндян йан сятщлярдя йаранан сцртцнмяйя гаршы щядди мцгавимят Кулон ганунуна ясасян тяйин едилир. Свайын юн сятщиня грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи гябул едилмиш модел ясасында ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: гюн(х)=–К(х)Й(х)
(5.250)
бурада К(х) – грунт мцщитинин сяртлик ямсалы олуб дяринлик бойунcа параметрик гейри-хятти ганунла тяйин едилир: х (5.251) К( х) К щ , щ Бу ифадядя Кщ – свайын цфцги йердяйишмяси истигамятиндя онун ашаьы уc сявиййясиндя грунтун сяртлик ямсалы; Й(х) – свайын бцнювря сятщиндян ихтийари дяринликдя яйилмя деформасийасы; - гейри-хяттилик параметри олуб, грунтда пластики деформасийа йаранмасыны нязря алан ямсалдыр. Бу ямсалын гиймяти тяcрцбяляря ясасян мцхтялиф грунтлар цчцн 0-дан 3-я гядяр олан интервалда дяйишя биляр. (5.250) вя (5.251) дцстурларыны нязяря алараг свайа грунт мцщитинин эюстярдийи юн мцгавимятин интенсивлийини ашаьыдакы кими тяйин едярик: 154
х (5.252) гюн( х) К щ Й( х) , щ Призматик свайын йан сятщляри йаранан мцгавимятлярин интенсивлийи Кулон ганунуна ясасян ашаьыдакы ифадя иля тяйин едирик: гйан(х)=–2(бтэ+Cб) = –2бтэх–2Cб, (5.253)
бурада – бцнювря грунтунун щяcм чякиси; ф=тэ – бцнювря грунтунун дахили сцртцнмя ямсалы; – грунтун дахили сцртцнмя буcаьы;
0 – грунтун йана тязйиг ямсалы; C – илишкян1 0
лик ямсалы; б – свайын йан цзляринин ени; х – бцнювря сятщиндян ихтийари дяринликдир. Призматик свайын цфцги йердяйишмяляриндя грунт мцщитинин эюстярдийи цмуми мцгавимят (5.252) вя (5.253) дцстурларына ясасян ашаьыдакы кими тяйин олунар: ггр( х) гюн( х) г йан( х)
, Кщ х Й ( х ) бтэ х Жб щ
(5.254)
Бойуна-ениня яйилмядя свайын еластики охунун диференсиал тянлийи (5.254) ифадясини нязяря алмагла ашаьыдакы кими йазылыр: ЕЪЙ ЫВ ( х) ггр( х) НЙ ЫЫ ( х) , (5.255) К щ х Й( х) 2 бтэх 2Жб щ Бу ифадянин бцтцн щяддлярини ЕЖ - я бюлсяк вя ашаьыдакы ишарялянмяляри гябул етсяк, аларыг:
Й ЫВ (х) аβ х β Й(х)
(5.256)
2Й ЫЫ (х) а f x ac бурада
Кn Н , м (4β) ; 2 , м 2 ; ЕЪ щ ЕЪ 2 бтэ 2б Ж аф , м 4 ; аЖ , м 3 ЕЪ ЕЪ аβ
155
.
(5.257)
Шякил 5.14. Призматик свайын деформасийайа щесабланма схеми Алынмыш (5.257) диференсиал тянлийи Й(х) - дя параметрик дяйишян ямсалы олан 4-cц тяртибли ади диференсиал тянликдир. Бу тянлийин щяллини йалныз тяхмини цсулларла гурмаг олар. Бу цсуллара иншаат механикасынын вариасийа цсуллары, сонлу вя сонсуз сыралар цсулу, А.Н. Крыловун ядяди щесаблама цсуллары, Пикар ардыcыл йахынлашма цсулуну вя с. эюстярмяк олар. (5.256) диференсиал тянлийинин щялли ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя ахтарылыр: Й(0)=Й0; Й(0)=0 Й (0 )
М0 М0 ЕЪ
Й (0)
(5.258)
Г0 Н θ0 Г0 ν2 θ0 ЕЪ ЕЪ
(5.258) сярщяд шяртляри дахилиндя (5.256) диференсиал тянлийини 0-дан х-я гядяр интервалда дюргат интегралласаг аларыг: х3 х2 М 0 Й( х) Й 0 0 х 2 3! 2! х
х3 ( х з )3 Г0 2 Й ( з ) дз 3! 3! 0
(5.259)
х
( х з )3 х5 х4 а з Й( з ) дз ах аж 3! 5! 4! 0
Алынмыш (5.259) интегро-диференсиал тянлийиндя
2 х3 Й 0( х) Й 0 0 х 3! х2 х3 х5 х4 М0 Г0 ах аж 2! 3! 5! 4! 156
(5.260)
Функсийасыны сярщяд функсийасы адландырараг бахылан контакт мясялянин щяллини Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гураг вя Й(х) функсийасына сыфырынcы йахынлашма кими Й0(х)=Йсяр(х) функсийасыны гябул едирик. Беляликля, ардыcыл йахынлашманы ашаьыдакы кими гуруруг: 2 х3 х2 х3 х5 х4 М 0 Q0 ах аc ; Y0 ( х) Ysяr ( х)Y0 0 х 3! 2! 3! 5! 4! х х ( х з) 3 ( х з) 3 Y1 ( х) Y0 ( х) а z Y0 ( z ) dz 2 Y0( z ) dz; 3! 3! 0 0 х х ( х з) 3 ( х з) 3 dz 2 Y1( z ) dz; Y2 ( х) Y0 ( х) а z Y1 ( z ) 3! 3! 0 0 ...............................................................................................; х х ( х з) 3 ( х з) 3 2 Yn ( х) Y0 ( х) а z Yn1 ( z ) 3! dz Yn1 ( z ) 3! dz. 0 0
Ардыcыл йахынлашманы гейри-мящдуд шякилдя давам етдирсяк, limYn( x) Yn-1( x) 0 n
олар вя Йн(х) щядди функсийасы бахылан мясялянин щяллини веряр. Йн(х) цмуми щяллини дюрд башланьыc параметрляря эюря груплашдырсаг аларыг: Й н( х) Й 0 Ф 1( х) 0 Ф 2( х ) М 0 Ф 3 ( х )
(5.261)
Г0 Ф 4( х) ах Ф 5( х) аж Ф 6 ( х)
бурада Й0, 0, М0 вя Г0 – башланьыc параметрляр олуб, уйьун олараг бцнювря сятщи сявиййясиндя яйинтини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни ифадя едир. Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х), Ф4(х), Ф5(х) вя Ф6(х) (5.256) диференсиал тянлийинин бир-бириндян хятти асылы олмайан хцсуси щяллидир. Бу щялляри тапмаг цчцн яввялcя гейри-хяттилик параметрляриня 0, 1, 2 гиймятляр веряряк, интегродиференсиал тянлийинин щяллини эюстярилян цсулла гуруруг. =0 олдугда Фж(х) функсийалары ашаьыдакы шякилдя йазылыр:
F1 (х) 1 (1) n n 1
а 0n х 4n ν2n х 2n 4 а о (1) n 1 (4n)! (2n 4)! n 1
n 1
F2(х) х ( 1) н 1
а0 ( 1)н 1 н 1
F3 (х)
(4н 1)!
( 1) н 1
2н 5
(2н 1)! 2н
(5.263)
2н 9
ν х ν х (н 1) а02 ( 1)н 2 тн,1 ; (2н 5)! (2н 9)! н 1
а н х 4н 2 х2 ν2н х 2н 2 ( 1)н 0 ( 1)н 2! н 1 (4н 2)! н 1 (2н 2)!
2н 2н 6 н 1 ν х
а0 ( 1) н 1
2н
(5.262)
2n8
νх (n 1) ; (2n 8)! н 4н1 2н1 2н1 х н а0 х н ν
а 02 (1) n 2
2n
(2н 6)!
(н 1) а02 ( 1)н 2 н 1
157
ν2н х 2н10 (2н 10)!
тн,2 ;
(5.264)
а н х 4н 3 х3 ν2н х 2н3 ( 1)н 0 ( 1)н 3! н 1 (4н 3)! н 1 (2н 3)!
F4 (х)
а0 ( 1)н 1 н 1
2н
ν х
2н7
(2н 7)!
2н 2н 9 н 1 ν х
а0 ( 1)
(2н 9)!
н 1
F6 (х)
ν х
(н 1) а02 ( 1)н 2
2н11
(2н 11)!
н 1
(5.265)
тн,3 ;
ν2н х 2н13
(н 1) а02 ( 1)н 2 н 1
(2н 13)!
(5.266)
тн,4 ;
а н х 4н 4 х4 ν 2н х 2н 4 ( 1)н 0 ( 1)н 4! н 1 (4н 4)! н 1 (2н 4)!
а0 ( 1)н 1 н 1
2н
а н х 4н 5 х5 ν2н х 2н5 ( 1)н 0 ( 1)н 5! н 1 (4н 5)! н 1 (2н 5)!
F5 (х)
2н
2н 8
2н
(5.267)
2н12
ν х ν х (н 1) а02 ( 1)н 2 т ; (2н 8)! (2н 12)! н,6 н 1
(5.263)-(5.267) ифадяляриндя тн,1=тн,2=тн,3=тн,4=тн,5= =3, 6, 10, 15, … вя Фж(х) функсийаларынын саь тяряфиня дахил олан бязи сонсуз сыралар ашаьыдакы сонлу cямляр шяклиндя ифадя олуна биляр: а0 2 х 2 4 х 4 1 cosх ; 4 (2н 4)! 2! 4! н 1 2 н 2 н 1 х sin х х (1) н ; (2н 1)! н 1
а0 (1) н 1
(1) н
2н х 2н2
2 н х 2 н 3
н
2 н х 2 н 5
(5.268)
н
2н х 2н4
1 3 х3 5 х5 х sinх ; 5 (2н 5)! 3! 5!
н 1
(1)
1 3 х3 х sinх ; 3 (2н 3)! 3!
н
н 1
(1)
1 2 х2 1 cosх ; 2 (2н 2)! 2!
н 1
(1)
2н х 2н4
н 1
(2н 4)!
1 2 х2 4 х4 1 cosх 4 2! 4!
(5.268) ифадялярини нязяря алмагла Фж(х) функсийалары ашаьыдакы шякилдя йазылыр:
Ф 1 ( х ) 1 ( 1)
н
н 1
а02 ( 1 ) н 2 н 1
( 4 н )!
а0 2 х 2 4 х 4 жосх 1 4 2! 4!
2 н х 2 н8 ( н 1 ) ; ( 2н 8 )!
Ф 2 ( х ) х ( 1) н н 1
а0н х 4
а0н х 4 н1
( 4 н 1)!
синх х
а0 ( 1) н1 н 1
х х ( н 1) а02 ( 1) н 2 т ; ( 2н 5 )! ( 2н 9 )! н,1 н 1 2н
2 н5
2н
158
2 н9
а0н х 4 н 2 х2 1 2 х2 н ( 1 ) 2 1 жосх Ф 3 ( х ) 2! н 1 ( 4 н 2 )! 2! 2 н 2 н 6 2 н 2 н 10 х х ( н 1) а02 ( 1) н 2 т ; а0 ( 1 ) н 1 ( 2 н 6 )! ( 2 н 10 )! н,2 н 1 н 1 3 а н х 4 н3 1 3 х3 Ф ( х ) х ( 1 ) н 0 х синх 3 4 3! н 1 ( 4 н 3 )! 3! 2 н 2 н 7 2 н 2 н 11 х х а ( 1) н 1 ( н 1) а02 ( 1 ) н 2 т ; 0 ( 2н 7 )! ( 2н 11)! н,3 н 1 н 1 н 4 н5 5 1 3 х3 5 х5 Ф ( х ) х ( 1 ) н а0 х х синх 5 5 5! н 1 ( 4 н 5 )! 3! 5! 2 н 2 н9 2 н 2 н 13 х х н 1 2 н2 а0 ( 1 ) ( 2 н 9 )! ( н 1 ) а0 ( 1 ) ( 2 н 13 )! тн,4 ; н 1 н 1 н 4 н4 6 а х х 1 3 х3 4 х4 ( 1 ) н 0 4 х жосх Ф 6 ( х ) 6 ! ( 4 н 4 )! 3 ! 4 ! н 1 2 н 2 н8 2 н 2 н 12 х х а0 ( 1 ) н 1 ( н 1 ) а02 ( 1) н 2 т ; ( 2н 8 )! ( 2н 12 )! н,5 н 1 н 1
Алынмыш (5.261) щялли ясасында чевик призматик свайын ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни тапмаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг: θnen(х) Й 0 Ф 1(х) θ0(х)Ф 2 (х) М 0 Ф 3(х) Г0 Ф 4 (х) а ф Ф 5(х) аж Ф 6 (х); М н(х) Й 0 Ф 1(х) θ0(х)Ф 2(х) М0 Ф 3(х) Г0 Ф 4(х) а ф Ф 5(х) аж Ф 6 (х); ЕЪ θнен(х) 2(х)Ф 1(х) θ0 Ф 2(х) 2 Ф 2(х) аж Ф 2 (х) Й 0 Ф 1(х) ЕЪ 2 2 М 0 Ф 5(х) (х)Ф 5(х) а ф Ф 6(х) Ф 6 (х) ;
(5.269 )
(5.261)-(5.269) щесаблама дцстурларында башланьыc параметрляр Й0 вя 0 мяcщул щесаб олунур. Бу мяcщул паРаметрляри тапмаг цчцн призматик свайын ашаьы уcу сявиййясиндя мцмкцн сярщяд шяртляриндян истифадя едирик. Яэяр свайын ашаьы уcу сярбяст оларса, онда бу башланьыc параметрляр ашаьыдакы сярщяд шяртляриндян тапылыр: М ( щ) Й н( щ) н 0; ЕЪ Г ен( щ) Й н( щ) 2Й н( щ) н 0; ЕЪ (5.269) ифадяляринин сонунcу ики сырасына эюря йухарыдакы шяртляр ашаьыдакы кими йазылыр: Й 0 Ф 1( щ) 0 Ф 2( щ) М 0 Ф 3( щ) Г0 Ф 4( щ) а ф Ф 5( щ) аж Ф 6( щ); 2 Й 0 Ф 1( щ) Ф 1( щ) 0 Ф 2( щ) 2 2 Ф 2( щ) М 0 Ф 3( щ) Ф 3( щ) Г Ф ( щ) 2 Ф ( щ) а Ф ( щ) 4 ф 5 0 4 2 Ф ( щ) а Ф ( щ) 2 Ф ( щ) ; 5 с 6 6
ашаьыдакы ишарялямяляри гябул етсяк,
159
(5.270)
а ф Ф 5( щ ) аж Ф 6( щ ); А2 М 0 Ф 3( щ ) 2 Ф 3 ( щ ) Г0 Ф 4( щ ) 2 Ф 4( щ ) а ф Ф 5( щ ) 2 Ф 5 ( щ ) а с Ф 6( щ ) 2 Ф 6 ( щ ) ; а1 Ф 1( щ ) 2 Ф 1 ( щ ) ; 2 а 2 Ф 2( щ ) Ф 2 ( щ ) А1 М 0 Ф 3( щ ) Г0 Ф 4 ( щ )
(5.239) систем тянлийи ашаьыдакы кими йазылар: Й 0 Ф 1( щ) 0 Ф 2( щ) А1 ; (5.271) а1Й 0 а2 0 А2 . (5.271) тянлийини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: а2 А1 А2 Ф 2( щ) ; а2 Ф 1( щ) а1 Ф 2( щ) а А А2 Ф 1( щ) 0 1 1 . а 2 Ф 1( щ) а1 Ф 2( щ)
Й0
(5.272)
Яэяр призматик свайын йухары уcу сярбяст ашаьы уcу ися ади грунт лайыны кечяcяк гайа грунтуна бяркидилмиш оларса, бу щалда мяcщул башланьыc параметрляр ашаьыдакы шяртлярдян тапылыр: Йн(щ)=0; н(щ)=0 (5.261) вя (5.269) ифадяляринин биринcисинидя нязяря алсаг, бу шяртляр ашаьыдакы кими йазылыр: Й 0 Ф 1( щ) 0 Ф 2( щ) М0 Ф 3( щ) Г0 Ф 4( щ) а ф Ф 5( щ) аж Ф 6 ( щ); Й 0 Ф 1( щ) 0 Ф 2 ( щ) М0 Ф 3( щ) Г Ф ( щ) а Ф ( щ) а Ф ( щ). ф 5 ж 6 0 4
Бу систем мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк, тапырыг: А3 Ф 2 ( щ) А4 Ф 2 ( щ) ; Ф 1( щ)Ф 2( щ) Ф 2( щ)Ф 2( щ) А3 Ф 1( щ) А4 Ф 1( щ) 0 . Ф 1( щ)Ф 2 ( щ) Ф 2( щ)Ф 2 ( щ)
Й0
(5.273)
Беляликля, гейри-хяттилик параметрляринин сыфыра бярабяр олан щалы цчцн призматик свайы онун йан сятщляриндя йаранан мцгавимяти нязяря алмагла бойуна вя ениня гцввялярин тясириндян деформасийайа щесабламаг цчцн лазым олан щесаблама дцстурларыны алдыг. Гейри-хяттилик параметрляринин диэяр гиймятляриндя дя аналожи ардыcыллыгла бахылан контакт мясялянин щяллини гурмаг олар. Яэяр гейри-хяттилик параметрляри=1 оларса, бу заман грунтун сяртлик ямсалынын свайын салынма дяринлийи бойунcа дяйишмяси хятти ганунла баш верир вя диференсиал тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазылыр. Й ЫВ ( х) а1 хЙ( х) 2Й ( х) а ф ( х) аж
(5.274)
Бу тянликдя а1
Кщ , [m-5 ] щЕЪ
(5.275) 160
Яэяр гейри-хяттилик параметрляри =2 оларса, бу заман бцнювря сятщи сявиййясиндя свайын цфцги йердяйишмясиндян асылы олараг локал зонада пластики деформасийа йарандыьы нязяря алыныр вя сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа квадратик парабола гануну иля дяйишир. Беля олдугда диференсиал тянлийи ашаьыдакы кими йазылыр: Й ЫВ ( х) а2 хЙ( х)
(5.276)
2Й ( х) а ф ( х) аж
бурада Кщ (5.277) , [m-6 ] 2 щ ЕЪ Бу бахылан ики щал цчцн контакт мясялялярин щяллинин гурулмасы вя призматик свайын йан мцгавимятлярини нязяря алмагла деформасийайа щесабланмасы айрыcа мягаля шяклиндя вериляcякдир. Дайаьын цфцги йердяйишмяляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийини тапмаг цчцн сяртлик ямсалы дяйинлик бойунcа параметрик гейри – хятти ганунла дяйишян Фусс – Винклер моделиндян истифадя едирик. Бу моделя ясасян реактив мцгавимятин интенсивлийи (5.278) Px K x Y (x) , бурада:Й(х) – дайаьын ихтийари кясийинин цфцги йердяйишмяси; К(х) – ашаьыдакы дцстурла тяйин олунан сяртлик ямсалыдыр. а2
x (5.279) K x K h h Шякил 5.14–я ясасян дайаьын ихтийари кясийинин йердяйишмяси (5.280) Y x Y0 0 x бурада: Й0– бцнювря сятщи сявиййясиндя мцтляг сярт дайаьын цфцги йердяйишмяси; 0 – мцтляг сярт дайаьын дюнмя буcаьыдыр. (5.278), (5.279) вя (5.280) дцстуруна ясасян грунт мцщитинин дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи K K x Px K h Y0 0 x h x Y0 h x 1 0 h h h Дайаьын бцнювря сятщиндян сыфыр йердяйишмяли кясийинин дяринлийи х=щ0 олдугда (5.280) ифадясини сыфра бярабяр етмякля тапылыр: K K 1 h x Y0 h h0 0 0 , h h Бурадан да Y (5.281) h0 0
0
(5.280) дцстуруна дахил олан мяcщул башланьыc параметрляри Й0 вя 0 тапмаг цчцн мцстявидя мцвазинятин ашаьыдакы ики шяртиндян истифадя едирик: (5.282) M D11 0 ; QD11 0 Сонунcу ифадянин биринcи шяртиня ясасян йаза билярик:
M
D1
QH h N H h 0 G
H h 2
0
h
x K h K h 1 ( z Y0 z 0 )( x z )dz h 0 h 0 Q( H h) N H h 0 0,5G ( H h) 0
Khh2 K h h3 Y0 0 1 2 2 3 0
161
(5.283)
Шякил 5.15. (5.283) ифадясинн икинcи шяртиня ясасян йаза билярик: h
Q
D1
x Kh K Q ( z Y0 h z 1 0 )dx 0 , h 0 h 0
бураданда 1 h Q Y0 0 1 2 Khh
(5.284)
(5.283) вя (5.284) тянликлярини бирэя щялл едяряк Й0 вя 0 параметрлярини тапырыг: (5.285) Nh Q 2 2 0 ( 2) ( 2) ( 2) ( 3) 1 Khh2 K h h3 Y0
h Nh Q ( 1)( 2) 2 ( 3) . 2 2 Khh 3 Khh
Сонунcу ифадялярдя N N 0,5G; h H h . (5.284) ифадяляриня ясасян Й0 вя 0 тапылмыш гиймятлярини (5.281)-дя нязяря алсаг сыфыр йердяйишмяли кясийин бцнювря сятщи сявиййясиндян дяринлийини щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстуру аларыг. h Nh ( 1)( 2) 2 ( 3) 2 3 Khh h0 Nh 2 ( 2) 2 ( 3) 1 ( 2) 3 Khh
(5.286)
Бцнювря сятщиндян Щ щцндцрлцкдя мцтляг сярт дайаьын максимум йердяйишмяси YH Y0 0 H (5.287) (5.285) дцстурларыны нязяря алсаг:
162
YH
h N h QH Q ( 1)( 2) 2 ( 3) ( 2) 2 2 2 Khh 3 Khh Khh (5.288)
Nh Q ( 2) 2 ( 2) 2 ( 3) 1 3 2 K h K h hh
h Nh 2 ( 1)( 2) ( 3) 2 3 Khh Nh 2 2 ( 2) ( 2) K h 3 ( 2) ( 3) 1 H h
Мцтляг сярт дайаьын максимум йердяйишмясини щядди бурахыла билян йердяйишмя иля явяз едяряк (ЙЩ=Йщяд) дайаьын цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин максимум гиймятини тапырыг: Qhed
Yhed h Nh 2 ( 1)( 2) ( 3) 2 1 3 Khh Khh2 Nh 2 2 ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( 3 ) 1 H 3 K h h
Яэяр Nh 2 2 A2 ( 2) ( 2) ( 2) ( 3) 1 H K h h3 h Nh A1 ( 1)( 2) 2 ( 3) 2 3 Khh
(5.289)
гябул етсяк онда (5.256) ифадяси ашаьыдакы шякля дцшяр: Yhed Qhed (5.290) 1 ( A1 A2 ) Khh2 Тапылмыш (5.260) щялли ясасында ашаьыдакы хцсуси щаллара бахаг: 1. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа сабит оларса, йяни Кщ=К0=Кор=К=cонст; 0 . Бу щалда А1 вя А2 ифадяляри (5.289)-я ясасян ашаьыдакы кими йазылар: h N h A1 12 2 3 Khh 12 N h A2 23 H K h h 3 Бу ифадяляри (5.290)- да йериня йазсаг, аларыг: Qhed
Yhed 12 N h 1 h N h 2(3 12 )H 2 2 Kh 3 Kh Kh 3
(5.291)
(5.292)
Яэяр сонунcу щалда дайаьа тясир едян цфцги вя шагули йцкцн бцнювря сятщи сявиййясиндя олдуьуну гябул етсяк (Щ=0, А2=0) щядди цфцги йцк цчцн ашаьыдакы дцстуру аларыг. Yhed (5.293) Qhed 12 h N Kh 2 3 Kh Яэяр бу хцсуси щалда бойуна гцввя вя дайаьын чякисини нязяря алмасаг (Н=0; Э=0) (5.293) ашаьыдакы шякилдя йазылар: Qhed 0,25KhYhed (5.294) 163
2.Грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини хятти ганунла гябул етсяк бу щалда 1 олар, А1 вя А2 ифадяляри (5.289)-а ясасян ашаьыдакы кими йазылар: (5.295) 12 N h A2 122 H K h h 3 Бу ифадяляри (5.294)-дя нязяря алсаг Yhed (5.296) Qhed 6N h 24 h N h (1 3 )H 2 2 K h h 4 K h h K h h 3 h N h A1 72 2 4 Khh
Бойуна гцввяни вя дайаьын чякисини нязяря алмасаг (Н=0; Э=0) (5.296) ифадяси ашаьыдакы шякилдя йазылар: Yhed (5.297) Q hed
24 3h H 2 Khh 4
Сонунcу ифадядя цфцги гцввянин бцнювря сящти сявиййясиндя дайаьа тятбиг олундуьуну гябул етсяк (Щ=0) (5.297) ифадяси ашаьыдакы кими йазылар. K h (5.298) Qhed h Yhed 18 3. Гейри – хяттилик параметрини 2 гябул етсяк бу щалда А1 вя А2 ифадяляри (5.296) – дя ашаьыдакы кими олар. h N h A1 240 2 5 Khh (5.299) 16 N h A2 203 H K h h 3 Бу щалда Гщяд (5.298) – я ясасян ашаьыдакы шякилдя йазылар: Qhed
Yhed 16 N h 20 h N h (3 12 )H 2 2 K h h 5 K h h K h h3
(5.300)
Сонунcу ифадядя шагули гцввяни вя дайаьын чякисини нязяря алмасаг (Н=0; Э=0) ифадяси ашаьыдакы кими олар. Khh2 (5.301) Q Y hed
4h 60 H 5
Qhed
hed
Khh Yhed 48
(5.302)
Цфцги щядди йцкц тяйин етдикдян сонра мцтляг сярт дайаьын ихтийари кясийиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввяни цмуми щалда ашаьыдакы дцстурла тяйин едирик:
164
M ( x) Qhed x H N x H 0 qG
x H 2 2
K K h z Y0 h z 1 0 ( x z )dz h h 0 x
Qhed x H N x H 0 qG
x H 2
2
(5.303)
2
3
Kh K x x Y0 h 0 ; h ( 1)( 2) h ( 2)( 3)
K K Qx Qhed h z Y0 h z 1 0 dz h h 0 x
Qhed
K x 1 K x 2 h4 Y0 h4 0 1 2 h h
(5.304)
(5.303) дцстурунда
qG
G H h
Хцсуси щалларда яйиcи момент вя кясиcи гцввяни тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы дцстурлары алмаг олар: 1. Гейри – хяттилик параметри 0 олдугда дайаьын ихтийари кясийиндя яйиcи моменти вя кясиcи гцввя ашаьыдакы дцстрларла тапылыр: x H 2 K 2 x M ( x ) Qhed ( x H ) N ( x H ) 0 qG x Y0 0 2 2 3 Бахылан щалда грунт мцщиx Q x Qhed Kx( Y0 0 ) 2
тинин дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи, мяcщул башланэыc параметрляр, дайаьын сыфыр йердяйишмяли кясийинин бцнювря сятщи сявиййясиндян дяринлийи вя максимум йердяйишмянин гиймяти ашаьыдакы дцстурла тяйин олунурлар: 12Qhed h N h ( ), Kh 2 3 Kh 2 h Nh 2( ) 2 6Qhed 4N h 3 Kh 0 (`1 ); h0 ; 2 3 4N h Kh Kh 1 Kh 3 6Qhed h N h 4N h YH ) (`1 )H 2( Kh 2 3 Kh 2 Kh 3 P( x) K (Y0 0 x);
Y0
(5.305)
2. Гейри – хяттилик параметри 1 олдугда мцтляг сярт дайаьын щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг. K x3 ( x H )2 x 0 h (Y0 0 ) 2 h 6 2 K x2 K 2x Q( x) Qhed h (Y0 0 ); P( x) h x(Y0 0 x); 2h 3 h M ( x) Qhed ( x H ) N ( x H ) 0 qG
165
h Nh 6( ) 2 4 Khh 12Qhed h N h 9N h h0 ; YH 6 ( 2 ) H 9N h K h h 2 4 K h h 2 K h h 3 2 K h h3
Y0
12Qhed h N h 12Qhed 9N h ( ); 0 (2 ); Khh2 4 Khh2 Khh2 K h h3
3. Гейри- хяттилик параметринин гиймяти 2 олдугда мцтляг сярт дайаг цчцн ашаьыдакы щесабат дцстурлары алыныр. K x4 1 (x H )2 x 0 h ( Y0 0 ) 2 h 12 3 5 Kh x3 1 K x 2 h Q( x) Qhed 2 ( Y0 0 ); P( x) x (Y0 0 x); 3 4 h h 80Qhed h N h 20Qhed 16 N h Y0 ( ); 0 (3 ); Khh2 5 Khh2 Khh2 K h h3 h Nh 4( ) 2 5 Khh 80Qhed h N h 16 N h h0 ; YH 4 ( 3 ) H 16 N h K h h 2 5 K h h 2 K h h3 3 3 Khh M ( x) Qhed ( x H ) N ( x H ) 0 qG
Грунтун сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа гейри – хятти ганунла дяйишдикдя бющран йцкцнц тапмаг цчцн бцнювря сятщи сявиййясиндя тапылмыш цфцгц йердяйишмя Й0- ын мяхряcиндя ки, ифадяни сыфыра бярабяр едирик. Бу щалда шагули бющран йцкц ашаьыдакы дцстурла тапылыр: h Nh ( 1)( 2)( 3) 2 3 Khh (5.306) Nh 2 2 ( 2) ( 2) ( 3) 1 H 0 3 K h h Хцсуси щалда 0 оларса (5.306) ифадясиндян N boh
(2h 3h) K h h 2 0,5G , 2H 6(1 )h h
(5.307)
бу хцсуси щалда Щ=0 оларса 1 K h h 2 0,5G . 3 1 оларса (5.306)-дан Нбющ цчцн ашаьыдакы ифадя алыныр: 3h (2 H ) K h h 2 2 N boh 0,5G , 9H 6 h h бу хцсуси щалда Щ=0 оларса 1 N boh K h h 2 0,5G . 4 2 олдугда (5.306)-дан Нбющ цчцн ашаьыдакы ифадя алыныр: N boh
N boh
(5H 12h) K h h 3 0,5G , 20(3h 4 H )(h H )
(5.308)
(5.309)
(5.310)
(5.311)
бу хцсуси щалда Щ=0 оларса N boh
1 K h h 2 0,5G . 5 166
(5.312)
асалныгла (5.306) тянлийиндян тяйин етмяк олар. Беляликля, тяклиф олунан методика мцтляг сярт дайаьын максимум цфцги деформасийасыны истисмар тялябиня эюря бурахыла билян щядди деформасийа иля мящдудлашдырмаг шяртиня эюря дайаьын цфцги йцкэютцрмя габилиййятини тяйин етмяйя имкан верир. Бу цсул мцтляг сярт дайаьын ян цмуми щалда вя бахылан хцсуси щалларда мяcщул параметрлярини яйиcи момент вя кясиcи гцввяни, реактив мцгавимятин интенсивлийини, сыфыр йердяйишмяли кясийин вязиййятини вя максимум йердяйишмяни тяйин етмяйя имкан верир. Диэяр тяряфдян бу методика гейри-хяттилик параметрляринин мцмкцн дяйишмя щалларында мцтляг сярт дайаьа тясир едян бойуна бющран йцкцнцн гиймятини, дайаьын юз чякисини дя нязяря алмагла имкан верир. t
5.15. БОЙУНА ГЦВВЯ ВЯ q( x ,t ) q( x )e ШЯКЛИНДЯ ВИБРАСИЙА ЙЦКЛЯРИНИН ТЯСИРИНДЯН ДЯРИН САЛЫНАН САБИТ СЯРТЛИКЛИ ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН МЯCБУРИ РЯГСЛЯРИНИН ХЦСУСИ ЩЯЛЛИНИН ГУРУЛМАСЫ
Бирcинс грунт мцщитиндя дярин салынан сабит сяртликли чевик дайаьа бцнювря сятщи сявиййясиндя бойуна Н, цфцги Г0 гцввяляринин вя топа М0 моментинин, еляcя дя йандан q( x,t) q( x)e t експоненсиал га-нуну иля дяйишян хариcи вибрасийа йцкцнцн тясир етдийини биляряк, онун мяcбури рягслярини ашаьыдакы дюрдцнcц тяртибдян гейри - бирcинс диференсиал тянликля ифадя етмяк олар: 4Y( x ,t ) 2Y( x ,t ) N x 4 x 2 (5.313) F 2Y( x ,t ) K( x)Y( x ,t ) q( x)e t g t 2 EJ
Бу тянлийин хцсуси щяллини ашаьыдакы шякилдя ахтарырыг: (5.314) Yхцс(x,t) Y(x)e θt (5.313) ифадясини (5.314) тянлийиндя йериня йазсаг, аларыг: Y IV ( x) q( x) (5.315) 2Y ( x) ( x)Y( x) Бурада q ( x)
q ( x) ; EJ
2
N ; EJ
K ( x) ax ; a h ; hEJ
K ( x)
Kh h
F 2 gEJ
x
(5.316)
(5.316) тянлийинин щяллиня дайаьын йухары уcу цчцн ифадя олунан ашаьыдакы сярщяд шяртляри дахилиндя бахырыг: (5.317) M0 N Y (0 ) Q0 2 0 EJ
Y(0 ) Y0 ; Y (0 ) 0 ; M0 EJ Q Y (0 ) 0 EJ Y (0 )
(5.317) сярщяд шяртляриндян истифадя етмякля (5.315) тянлийинин щяллини Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гуруруг:
167
x2 ) 0 x 2! x x2 x3 ( x z )3 M0 Q0 q( z ) dz 2! 3! 0 3! Y( x) Y0 (1 2
x
(5.318)
x
( x z )3 ( z )Y( z ) dz 2 Y( z )( x z )dz 3! 0 0
Сонунcу ифадядя 2 2 x 0 x Ys ( x) Y0 1 2!
(5.319)
x
x2 x3 ( x z )3 M0 Q0 q( z ) dz 2! 3! 0 3!
сярщяд функсийасы адландырсаг, (5.318) ифадяси ашаьыдакы шякиля дцшяр: x
( x z )3 Y( x) Ys ( x) ( z )Y( z ) dz 3! 0
(5.320)
x
2 Y( z )( x z )dz 0
Y0 ( x) Ys ( x); x
x
( x z )3 Y1( x) Ys ( x) ( z )Y0 ( z ) dz 2 Y0 ( z )( x z )dz ; 3! 0 0 x
x
( x z )3 Y2( x) Ys ( x) ( z )Y1( z ) dz 2 Y1( z )( x z )dz ; 3! 0 0 -----------------------------------------------------------------x
x
( x z )3 Yn( x) Ys ( x) ( z )Yn1( z ) dz 2 Yn1( z )( x z )dz . 3 ! 0 0
(5.318) интеграл тянлийинин Ун(х) щяллини дюрд башланьыc параметрляря эюря груплашдырараг ашаьыдакы кими алырыг: Yn( x) Y0 1( x) 0 2( x)
(5.321)
M 0 3( x) Q0 4 ( x) 5 ( x)
Алынан бу щяллдя ясас функсийалар ашаьыдакы ифадялярля тяйин едилир:
n x 4 n
n 1
(4n)!
1 ( x) 1 (1) n
(5n 4)] 2 (1) n 1 n 1
(1) n a n n 1
n x 4 n 2
(2n 2 3n 1) 2 (1) n 1 n 1
2 ( x) x (1) n n 1
(4n 2)!
x 4 n 1 n
(4n 1)!
3
x 5n [1 6 11 ... (5n)!
n
(n 2) a (1) n 1 n 1
n x 4 n 5 (4n 5)!
5n 2
a x t1,n ... ; (5n 2)!
(1)
n
n 1
(x) 2 n 1 (2n 1)!
n x 4 n 3 a x (1) n [2 7 12 ... (5n 3)] 2 (1) n 1 (n 3) (5n 1)! (4n 3)! n 1 n 1
n
a (1) n 1 n 1
(5.322)
5 n 1
n x 4 n 6 (4n 6)!
(2n 2 4n 2) 2 (1) n 1 n 1
168
a n x 5n 3 t 2,n ... ; (5n 3)!
(5.323)
n x 4 n 2 x2 1 (1) n 2! n 1 (4n 2)! 2
(x) 2 (x) 2 n (1) n 2! (2n)! n 1 n x 4 n 4 a n x 5n2 (1) n [3 8 13 18 ... (5n 2)] 2 (1) n 1 (n 1) (5n 2)! (4n 4)! n 1 n 1
3 ( x)
a (1) n 1 n 1
n x 4 n 7 (4n 7)!
(2n 2 5n 3) 2 (1) n 1 n 1
a n x 5n4 t 3,n ... ; (5n 4)!
(5.324)
n x 4 n 3 x3 1 (1) n 3! n 1 (4n 3)! 3
(x) 3 (x) 2 n 1 (1) n 3! (2n 1)! n 1 n x 4 n 5 a n x 5n 3 (1) n [4 9 14 ... (5n 1)] 2 (1) n 1 (n 1) (5n 3)! (4n 5)! n 1 n 1 4 ( x)
a (1) n n 1
n x 4 n 8
(4n 8)!
(2n 2 6n 4) 2 (1) n 1 n 1
a n x 5n 5 t 4,n ... ; (5n 5)!
(5.325)
5 ( x) П q ( x) (1) n bn ( x) (1) n 2 n cn ( x) n 1
n 1
n 1
n 1
(5.326)
(1) n 1 2 n d n ( x) (1) n 1 2 n n ( x) ...
бурада: t1,n=7,62,312,…; t2,n=14,72,…; t3,n=8,104,…; t4,n=10,146,…; x ( x z )3 q( x) q( z ) dz ; 3! 0 ( x z) 3 dz 3! 0 x 3 ( x z) b2 ( x) (az )b1 ( z ) dz 3! 0 x 3 ( x z) b3 ( x) (az )b2 ( z ) dz 3 ! 0 x ( x z) 3 bn ( x) (az )bn 1 ( z ) dz 3! 0 x
b1 ( x) (az ) П q ( x)
0 x c2 ( x) c1 ( z )( x z )dz 0 x c3 ( x) c2 ( z )( x z )dz 0 x cn ( x) cn 1 ( x)( x z )dz 0
(5.328)
x
c1 ( x) q ( x)( x z )dz
169
(5.329)
(5.327)
x ( x z )3 d 1( x) ( az )c1( z ) dz 3! 0 x ( x z )3 d 2( x) ( az )d 1( z ) dz 3! 0 x 3 ( x z) d 3 ( x) ( az )d 2( z ) dz 3! 0 x ( x z )3 d n( x) ( az )d n 1( z ) dz 3! 0 x 1( x) b1( z )( x z )dz 0 x 2( x) 1( z )( x z )dz 0 x 3( x) 2( z )( x z )dz 0 x n( x) n1( z )( x z )dz 0
(5.330)
(5.331)
5.16. МЯРКЯЗИ ШАГУЛИ ЙЦК ДАШЫЙАН ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН ДАЙАНЫГЛЫЬА ЩЕСАБЛАНМА МЕТОДИКАСЫ
Мцасир тикинтинин мцхтялиф сащяляриндя шагули гцввя иля йцклянмиш дярин салынан чевик дайаглар эениш тятбиг олунурлар. Буна мисал олараг мцряккяб грунт шяраитиндя ишляйян мцлки вя сянайе биналарынын, кюрпцлярин, чай вя дяниз щидротехники гурьуларын юзцл тикинтилярини эюстярмяк олар. Дайагларын шагули йцкэютцрмя габилиййяти онларын щяндяси юлчцляриндян, ен кясик формасындан кясиб кечдикляри грунтларын физики-механики хцсусиййятляриндян вя онларын грунта салынма цсулларындан асылыдыр. Бойуна бющран йцкцнцн гиймяти ейни юлчцлц вя ен кясик формалы дайаг цчцн грунт шяраити иля йанашы дайаьын йухары вя ашаьы уcларынын бяркидилмя хцсусиййятляриндян дя чох асылыдыр. Ашаьыда Фусс-Винклер модели ясасында мяркязи шагули гцввя тясириня мяруз галан дярин салынан чевик дайаьын деформасийайа щесабланмасына бахаг (шякил 5.16). Гябул едилмиш щесаблама схеминя ясасян дайаьын ихтийари кясийиндя яйиcи момент, кясиcи гцввя вя кясилмяз пайланмыш йцкцн интенсивлийи цчцн ашаьыдакы ифадяляри алмаг олар: М х Н У 0 У х М гр х; (5.332) Гх НУ х Ггр х ; гх НУ х ггр х .
Бу ифадялярдя Й(х) – дайаьын ихтийари кясийиндя онун яйинтиси; Мгр(х) вя Ггр (х) - уйьун олараг грунт мцщитинин дайаьын яйилмясиня гаршы эюстярдийи реактив мцгавимятдян бахылан кясикдя йаранан яйиcи момент вя кясиcи гцввя; ггр(х) – грунт мцщитинин реактив мцгавимятинин интенсивлийи г(х) – дайаьа тясир едян пайланмыш йцкцн там интенсивлийидир.
170
Шякил 5.16. Чевик дайаьын дайаныглыьа щесабланма схеми Дяйишян сяртлик ямсалы Фусс - Винклер моделиня ясасян грунт мцщтинин дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи:
ггр х К хУ х
(5.333)
бурада К(х) – грунт мцщтинин мцхтялиф ганунауйьунлуглара гябул едилян сяртлик ямсалыдыр.
г (х)=ЕЖЙЫВ(х) олдуьуну вя (5.333) ифадясини (5.332) дцстурларынын сонунcусунда нязяря алсаг бахылан статики контакт мясялянин диференсиал тянлийини ашаьыдакы кими ифадя едя билярик: У ЫВ х 2 й ЫЫ х К хУ х
(5.334)
ЕЖ – дайаьын сабит яйилмя сяртлийидир; Н К х , М 1 ; К х , М 4 (5.335) ЕЪ ЕЪ (5.334) дифференсиал тянлийиня цмуми щалда ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя бахырыг. х=0 олдугда;
2
Й 0 Й 0 ; Й 0 0 ;
Й 0 0 ;
Й 0 2 0
(5.336)
Рийази ифадя олунмуш (5.334)–(5.336) контакт мясялясинин щяллиня грунт мцщтинин сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа мцхтялиф дяйишмя ганунауйьунлугларында бахылыр. Ы. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалы дайаьын грунта салынма дяринлийи бойунcа сабит вя йа интеграл - орта гиймятля характеризя олунур. Бу щалда: К х К К ор жонст; К К х ЕЪ а жонст.
Бу шяртляри (5.334) тянлийиндя нязяря алсаг: 171
(5.337)
Й ЫВ х 2Й ЫЫ х айх
(5.338)
аларыг. Бу тянлийин щяллини ''сыралар цсулу'' иля щялл етсяк аларыг: Й х Й 0 Ф 1 х 0 Ф 2 х.
(5.339)
Бурада Й0, 0 – башланьыc кинематик параметрляр олуб дайаьын бцнювря сятщи сявиййясиндяки кясийиндя яйинти вя дюнмя буcаьыны ифадя едир. Ф 1 х вя Ф 2 х функсийалары (5.338) тянлийинин бир – бириндян хятти асылы олмайан хцсуси щялляри олуб ашаьыдакы кими тяйин едилир.
Ф1 х 1 1
н
н 1
(5.340)
Ф2 х х 1
н
н 1
а 3 1
н 1
н 1
2н 2н 4 2н 2н 8 2 н 2 н 12 а н х 4н н 1 х н х н 1 а3 1н 1 х 0,5н 1н 2 ...; а 1 а 2 1 4н! н 1 2н 4! 2н 8! 2н 12! н 1 н 1
2 н 2 н 1 2н 2н 5 2н 2н 9 а н х 4 н 1 н х н 1 х н 1 а 2 1н х 0,5н 1н 2 1 а 1 4н 1! н 1 2н 1! 2н 5! 2н 9! н 1 н 1
2 н а 2 н 13 2н 2 1 ... 2н 13!
Ф 1 х вя Ф 2 х функсийаларынын ифадяляриндя илк ики сонсуз сыра иля гянаятлянсяк вя сыралар нязяриййясиндян истифадя етсяк йаза билярик :
4н н 4н н 2х н а х н 1 1 сщхсинх; 4 н ! 4 н ! н 1 0 2 н 2 н4 4 2 х 2 4 х4 а 1н 1 х 4 4 1 жосх н 1 2 н 4 ! 2! 4! 4 н 1 4 н 1 н 4 н 1 2х 1 н 2х н а х н н 1х 1 х 1 1 4 н 1! 4 н 1! 2 4 н 1! н 1 н 1 0 1 1 сщхжосх жщхсинх 1 сщхжосх жщхсинх 2 2 2 2 н 2 н 1 (5.342) х 1 н 1 синх х 2 н 1 ! 1
Беля олдугда (5.339) щяллини ашаьыдакы шякилдя ифадя етмяк олар: (5.341) Й х Й 0 Ф1 х
бурада:
0 Ф2 х
(5.343)
4 2 2 4 х4 х жосх ; Ф1 х сщхсинх 4 1 2! 4! 1 Ф2 х сщхжосх жщхсинх синх х . 2
(5.344)
Бойуна йцкцн тясириндян дайаьын ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьы, яйиcи момент вя кясиcи гцввяни щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары аларыг: 172
0 Ы Ы х Й 0 Ф1 х Ф2 х ; М х Й Ф II х 0 Ф ЫЫ х ; 2 ЕЪ 0 1 (5.345) нон Г х Й 0 Ф1ЫЫЫ х 2Ф1Ы х ЕЪ 0 Ф2ЫЫЫ х 2Ф2Ы х .
Дайаьын ашаьы уcу гайа сцхуруна сярт баьланмыш оларса мяcщул Й0 вя 0 башланьыc параметрляри ашаьыдакы шяртляря ясасян тяйин олунур:
Й щ 0; щ 0. (5.342) – (5.344) дцстурларына ясасян йаза билярик:
Й 0 Ф1 щ 0 Ф2 щ 0 Й Ф I щ 0 Ф I щ 0 0 1 2
(5.346)
(5.346) тянлик системинин мяcщул параметрляринин ямсалларындан дцзялдилмиш детерминанты сыфыра бярабяр етмякля бойуна бющран йцкцнц тяйин етмяк цчцн тянлик алырыг:
Д
1
Ф1 щ
1
Ф щ I 1
Бурадан да
Ф2 щ Ф щ
0. (5.347)
I 2
Ф1 щФ2Ы щ Ф2 щФ1Ы щ 0 (5.348)
тянлийини аларыг. Бу тянликдя: 4 2 2 4 4 щ щ жосщ ; Ф1 щ сщщсинщ 4 1 2! 4! (5.349) 1 Ф2 щ сщщжосщ жщщсинщ синщ щ; 2 4 3 3 Ф1I щ жщщсинщ сщщжосщ 4 щ щ синщ 3! I Ф2 h chh cos h cosh 1 (5.349) ифадялярини (5.348)-дя нязяря алмагла алынан трансендент тянлийи '''' параметриня эюря щялл едяряк бу параметрин минимум ян кичик кюкц (мин) тяйин едилир вя дайаг цчцн бойуна бющран йцкц 2 Н бющ мин ЕЪ
173
(5.350)
дцстуру иля щесабланыр. Дайаьын щяр ики уcу грунта сярбяст сюйкянир. Бу щалда мяcщул башланьыc параметрляр ашаьыдакы шяртляря эюря щесабланыр: (5.351) М щ 0; Г eн щ 0 (5.345) дцстурларына ясасян бу шяртляр ашаьыдакы кими ифадя олунур: 0 ЫЫ ЫЫ Й 0 Ф1 щ Ф2 щ 0 ; ЫЫЫ 2 Ы (5.352) Й 0 Ф1 щ Ф1 щ 0 Ф2ЫЫЫ щ 2Ф2Ы щ 0
(5.352) тянлик системинин детерминанты:
Д
1
Ф1II щ
1
Ф1III щ 2Ф1Ы щ
Ф2II щ
Ф щ III 2
2
Ф2Ы щ
0.
(5.353)
(5.353) тянлийини '''' параметриня эюря мювcуд цсулларла щялл едяряк дярин салынан чевик дайаг цчцн бойуна бющран йцкц щесабланыр. ЫЫ. Грунт мцщтинин сяртлик ямсалы дайаьын грунта салынма дяринлийи бойунcа хятти ганунла артыр: К х
Кщ х щ
(5.354)
бурада Кщ – дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя цфцги йердяйишмя истигамятиндя грунтун сяртлик ямсалыдыр. Беля олдугда (5.334) диференсиал тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазылыр: Й ЫВ х 2 й ЫЫ х а1 хйх,
бурада
(5.355)
Кщ (5.356) , М 5 щЕЪ (5.355) тянлийин (5.336) сярщяд шяртляри дахилиндя щялл етсяк (5.339) цмуми щяллинин ясас функсийаларыны ашаьыдакы кими тяйин едя билярик: а1
н 5н 2 2 4 4 н а х 1 6 11...5н 4 а14 1 х х жосх ...; Ф1 х 1 1 5 н ! 2! 4! н 1 н 5 н 1 а х 1 н 1 Ф 2 х х 1 5 н 1 ! 2 7 12...5 н 3 синх х ... н 1
Бу щалда да бойуна бющран йцкцнцн гиймяти йухарыда эюстярилян гайда иля тяйин едилир. ЫЫЫ. Фярз едяк ки, дайаьын йералты щиссясиндя грунт мцщтинин сяртлик ямсалы параметрик гейри - хятти ганунла дяйишир:
х К х К щ , щ
(5.357)
174
бурада - гейри - хяттилик параметри олуб, грунтда еластики, еластики - пластики вя пластики эярэинликли деформасийа вязиййятинин йаранмасыны нязяря алыр (03). Бахылан щал цчцн (5.334) диференсиал тянлийи ашаьыдакы кими ифадя олунур:
Й В х 2 й ЫЫ х а х йх, бурада
а
Кщ , М 4 щ ЕЪ
(5.358)
(5.359)
Алынмыш (5.358) тянлийинин (5.336) сярщяд шяртляри дахилиндя Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля щялл етсяк аларыг:
Ф 1 х 1 1 аβн н
н 1
аβ
1
н 1
х нβ 4н β 1 β 4 нβ 4н 3 нβ 4н
2н
ν
н 1
Ф 2 х х 1 аβн н
н 1
х β 2н 4 ; β 1β 2 β 2н 4
х нβ 4н1 β 2 β 5 нβ 4н 2 нβ 4н 1
1 ν2н н
н 1
х 2н ; 2н 1 !
Беляликля, сонунcу ифадяляря ясасян параметринин истянилян гиймятиндя Ф 1 х вя Ф 2 х функсийаларынын ифадясини тапмаг мцмкцндцр. Беляликля тяклиф олунмуш щесаблама методикасы дярин салынан чевик дайаглары йалныз мяркязи бойуна гцввя тясириндян дайаныглыьа щесабламаьа имкан верир. 5.17. ЧЕВИК ПИРАМИДАЛ ДАЙАГЛАРЫН БОЙУНА – ЕНИНЯ ЯЙИЛМЯЙЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бцнювря сятщи сявиййясиндя топа M моменти, бойуна N, цфцги Q гцввяляри тясир едян чевик пирамидал дайаглар бойуна-ениня яйилмяйя ишляйир. Бирcинс грунт мцщитиндя ишляйян пирамидал дайагларын бойуна-ениня яйилмя мясяляси ашаьыдакы дюрдцнcц тяртибдян дяйишян ямсаллы ади диференсиал тянликля ифадя олунур: d2 d 2Y( x) d 2Y( x) EJ ( x ) N dx 2 dx 2 dx 2 .
Kh b bh x b0 0 x 0 h h
Пирамидал дайаьын дяринлик цзря ихтийари ен кясийинин квадрат формасында олдуьуну гябул етсяк, бу тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазмаг олар:
175
d2 d 2Y( x) (1 x)4 2 dx dx 2 v02
(5.360)
2
d Y( x ) a0 x1 x Y( x) 0 dx 2
Бурада
b0 bh N ,[ m 1 ]; v02 ,[ m 2 ]; hb0 EJ0
K h b0 b04 5 a0 ,[ m ]; J0 ,[ m 4 ] hEJ0 12
.
(5.360) тянлийинин щяллиня дайаьын йухары уcу сявиййясиндя (x0 олдугда) ашаьыдакы шяртляр дахилиндя бахырыг: (5.361) M0, M0 N Y (0) 4 Q0 v02 0 4M 0 . EJ 0 EJ 0
Y (0) Y0 , Y (0) 0 , Y (0)
M0 EJ 0
Y (0)
Q0 EJ 0
(5.360) тянлийиндя бир сыра рийази чевирмяляр апардыгдан сонра бу тянлийи ашаьадакы кими йаза билярик: d 4Y ( x ) 8 d 3Y ( x) v02 12 2 4 3 4 1 x dx dx (1 x) 2 (1 x)
(5.362)
a0 x d 2Y ( x ) Y ( x) 2 dx (1 x) 3
(5.362) тянлийинин ахтарылан щяллинин Маклорен сырасы шяклиндя олдуьуну гябул едяк:
Y ( n ) (0) n (5.363) x . n! n 0 (5.363) ифадясиндяки Y(x) функсийасынын x0 олдугда дюрдцнcц вя йцксяк тяртиб тюрямяляриндя гиймятляри (5.363) тянлийиндян вя (5.361) сярщяд шяртляриндян истифадя олунмагла тапылыр. (5.362) ифадясини Y(x) функсийасынын йеддинcи тяртибдян тюрямяляриня гядяр сыралары иля ящатя етдикдя вя дюрд башланьыc параметрляря эюря груплашдырдыгда (5.362) тянлийинин щяллини ашаьыдакы шякилдя алырыг: Y ( x)
Y( x) Y01( x) 0 2( x) M03( x) Q04( x)
.
Бу щялдяки j(x) (j1, 2, 3, 4) функсийалары ашаьыдакы шякилдя тяйин едилмишдир:
1 ( x) 1 (1) n 1
n
(a0 )n x5n (5n)!
n
(5k 4) 14a k 1
176
0
x6 x7 x7 160a0 2 v02 a0 ...; 6! 7! 7!
2 ( x) x (1) n n 1
(a0 ) n x5 n 1
4 5 6 2 x 4 2 2 x 4 2 3 x ( 5 k 3 ) 8 v v 60 v 24 v 480 v 0 0 0 0 0 (5n 1)! k 1 4! 5! 6!
n
7 6 2 4 2 4 x v0 34a0 420 v0 4200v0 ...; 7!
3 ( x)
x2 2!
4
4 (a0 ) n x5 n 2 n x3 x5 2 2 x 3 2 (1) n ( 5 k 2 ) ( 20 v ) ( 168 16 v ) 1224 4 v04 204v02 2 0 0 3! n 1 (5n 2)! k 1 4! 5!
x6 x7 36v04 10368 5 2568v02 3 ...; 6! 7!
4 ( x)
x3 3!
(1) n 1
( 480 3 24v02 )
n
(a0 )n x5n 3
5 x4 x6 2 2 x 3 2 ( 5 k 1 ) 8 60 v ( 480 24 v ) 0 0 (5n 3)! k 1 5! 6! 4! n
x6 x7 ( 5352 4 v04 288v02 2 ) ... . 6! 7!
Дярин салынан чевик пирамидал дайагларын бойуна-ениня яйилмясиндя ихтийари кясийиндяки дюнмя буcаьы, яйиcи момент вя ениня кясиcи гцввя ашаьыдакы ифадялярля тяйин олунур: ( x ) Y0 1( x ) 0 2 ( x ) M0 3 ( x ) Q0 4 ( x );
M( x ) Y0 1( x ) 0 2( x ) M0 3( x ) Q0 4( x ); EJ0 ( 1 x ) 4 2 v Qen ( x ) 4 4 0 Y0 1( x ) 1( x ) 0 2( x ) 2( x ) 4 4 EJ0 ( 1 x ) 1 x 1 x ( 1 x ) 4 4 M0 3( x ) 3( x ) Q0 4( x ) 4( x ) . 1 x 1 x
Дайаьын щяр ики уcу сярбяст оларса сонунcу ифадялярин ахырынcы икисиня ясасян M(h)0 вя Qen(h)0 шяртляриндян Y вя мяcщул параметрлярини тапырыг: 4 4 ( h ) Q0 4( h ) ( h ) 1 h 3 1 h 4 Y0 v02 4 4 1( h ) 2( h ) ( h ) ( h ) 2( h ) 1( h ) 1 h 2 ( 1 h ) 4 1 h 1
2( h ) M0 3( h )
v02 4 ( h ) ( h ) M ( h ) Q0 4( h ) 2 4 2 1 h ( 1 h ) 0 3 ; v02 4 4 1 ( h ) 2 ( h ) ( h) ( h) 2 ( h ) 1( h ) 1 h 2 ( 1 h ) 4 1 h 1
( h ) 4 ( h ) M ( h ) Q ( h ) 0 4 1 1 h 1 0 3 0 2 v0 4 4 1 ( h ) 2 ( h ) ( h) ( h) 2 ( h ) 1( h ) 1 h 2 ( 1 h ) 4 1 h 1
4 4 1( h ) M0 3( h ) 3( h ) Q0 4( h ) 4( h ) 1 h 1 h ; v02 4 4 ( h ) 1( h ) 2( h ) 2( h ) ( h ) ( h ) 2 1 1 h ( 1 h ) 4 1 h 1
177
Бойуна-ениня яйилмя мясялясиндя чевик пирамидал дайагларын уcларынын тяcрцбядя раст эялинян диэяр бяркидилмя щалларында да бу гайда иля башланьыc мяcщул параметрляр тапылыр. 5.18. ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАЬЫН МАКСИМУМ ЯЙИНТИСИНИ МЯЩДУДЛАШДЫРМАГ ШЯРТИНЯ ЭЮРЯ ЩЯДДИ ЦФЦГИ ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНИН ТЯЙИНИ
Цфцги йцклярин тясириня мяруз галан дярин салынан сабит сяртликли чевик дайаьын максимум йердяйишмясини мящдудлашдырмаг шяртиня эюря дайаьа тясир едян цфцги йцкцн щядди гиймятини тяйини мясялясиня бахаг. Фярз едяк ки, бирcинсли грунт мцщитиндя ишляйян чевик дайаьа бцнювря сятщи сявиййясиндя цфцги Г0 йцкц вя топа М0 моменти тятбиг едилмишдир. Тятбиг едилмиш йцклярин тясири алтында чевик дайаг, грунт мцщитиндя яйиляряк цфцги йердяйишмяляр (яйинти) алыр. Дайаьын цфцги йердяйишмясиня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийини Фусс-Винклер модели ясасында тяйин едирик. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалыны дайаьын салынма дяринлийи бойунcа сабит вя йа интегралорта гиймятля гябул едирик (К0=Кор=Кщ=К=cонст). Бу щалда грунтун дайаьа эюстярлийи реактив мцгавимятинин интенсивлийи P( x) KY ( x)
(5.364)
Бахылан мясялянин щесаблама схеми шякил 5.17-дя эюстярилмишдир. Дайаьын яйилмиш охунун диференсиал тянлийи ашаьыдакы кими ифадя олунур: EJY IV ( x) KY ( x) . K Бярабярлийин щяр ики тяряфини ЕЖ-я бюлсяк вя a иля ишаря етсяк, аларыг: EJ Y IV ( x) aY ( x)
(5.365)
(2) тянлийиня ашаьыдакы сярщяд шяртляри дахилиндя бахылыр: Y(0 ) Y0 ; Y (0 ) 0 ; Y (0 )
M0 Q ; Y (0 ) 0 EJ EJ
(5.366)
Дюрдцнcц тяртибдян сабит ямсаллы (5.365) диференсиал тянлийини сярщяд шяртляри дахилиндя щялл етмяк цчцн мцхтялиф цсуллардан истифадя етмяк олар. Бунлара сонсуз сыралар цсулуну, Пикар ардыcыл йахынлашма цсулуну, иншаат механикасынын вариасийа цсулларыны, А.Н. Крыловун ядяди щесаблама цсулларыны вя с. эюстярмяк олар. (5.365) тянлийини Пикар ардыcыл йахынлашма цсуллу иля щялл едяряк алырыг. Y( x) Y0 F1( x) 0 F2( x)
M0 Q F3( x) 0 F4 EJ EJ
178
(5.367)
Шякил 5.17 Бурада Y0 , 0 , M 0 , Q0 башланьыc параметрляр олуб уйьун олараг дайаьын бцнювря сятщи сятщи сявиййясиндя яйинтисини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моментини вя кясиcи гцввясини эюстярир. Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х), Ф4(х) функсийалары ися (5.365) тянлийинин бир-бириндян хятти асылы олмайан дюрд хцсуси щялли олуб ашаьыдакы ифадялярля тяйин олунур: a n x4n a n x4n F1 ( x ) 1 ( 1 )n ( 1 )n ; ( 4 n )! n0 ( 4 n )! n 1 n 4 n 1 n 4 n 1 a x a x F2 ( x ) x ( 1 )n ( 1 )n ; ( 4 n 1 )! n0 ( 4 n 1 )! n 1 (5.368) n 4 n 2 n 4 n 2 x2 a x a x F3 ( x ) ( 1 )n ( 1 )n ; 2! n1 ( 4 n 2 )! n0 ( 4 n 2 )! n 4 n3 n 4 n3 x3 n a x n a x F4 ( x ) ( 1 ) ( 1 ) . 3! n1 ( 4 n 3 )! n0 ( 4 n 3 )! Сыралар нязяриййясиндян истифадя едяряк (5.368) функсийаларыны ашаьыдакы шякилдя ифадя етмяк олар. Яэяр a K , m 1 4 4 EJ гябул етсяк, онда:
n 0 n 4 n 1 a x 1 F2 ( x ) ( 1 )n ( shx cos x ( 4 n 1 )! 2 n 0 1 chx sin x ) 2 ( x ); (5.369) n 4 n2 a x 1 1 F3 ( x ) ( 1 )n sh x sin x ( x ); 3 2 2 ( 4 n 2 )! 2 n 0 n 4 n 3 1 n a x F4 ( x ) ( 1 ) ( chx sin x 3 ( 4 n 3 )! 4 n 0 1 shx cos x ) 3 4 ( x ).
F1 ( x ) ( 1 )n
a n x4n chx cos x 1 ( x ); ( 4 n )!
Бурада Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х), Ф4(х) ашаьыдакы ифадялярля тяйин олунур. 179
1(x) chx cos x ,
1 2(x) ( shx cos x chx sin x), 2 (5.370) 1 3(x) shx sin x , 2 1 4 (x) ( chx sin x shx cos x). 4
(5.367), (5.369) вя (5.370) ифадялярини нязяря алсаг, бахылан контакт мясялянин там щяллини ашаьыдакы шякилдя аларыг: 0 M Q 2 ( x ) 2 0 3 ( x ) 3 0 4 ( x ), EJ EJ M Q ( x ) 4Y0 4 ( x ) 0 1 ( x ) 2 0 2 ( x ) 3 0 3 ( x ), EJ EJ 4 0 M0 Q0 M( x ) 4 Y ( x ) ( x ) ( x ) ( x ), 0 3 4 1 2 2 EJ 2 EJ 3 EJ 4 0 M0 Q0 Q( x ) 4 Y ( x ) ( x ) ( x ) ( x ) 0 2 3 4 1 3 EJ 2 EJ 3 EJ
Y ( x ) Y0 1 ( x )
(5.371)
(5.371) щесаблама дцстурларына дахил олан мяcщул кинематик параметрляр Y0 , 0 дайаьын ашаьы уcу сярбяст олдугда ашаьыдакы шяртлярдян тапылыр: М(щ)=0, Г(щ)=0. Бу шяртляри (5.371) дцстурларынын сонунcу икисиндя нязяря алсаг йаза билярик, 4 0
M0 Q 1 (h) 3 0 2 (h) 2 (5.372) EJ EJ 4 0 M0 Q0 4Y0 2 (h) 3 (h) 2 4 (h) 3 1 (h) EJ EJ 4Y0 3 (h)
4 (h)
(5.342) системини щялл едяряк мяcщул Y0 вя 0 параметрлярини тапырыг. M0 2 Y0 EJ
(h) (h) 4 1
0 2 (h) 3 (h) 1 (h) 4 (h) 3 EJ , 4 32 (h) 2 (h) 4 (h)
3
2 4
(h)
Q
M0 Q 1 (h) 2 (h) 4 3 (h) 4 (h) 2 0 22 (h) 1 (h) 3 (h) EJ 0 EJ 4 32 (h) 2 (h) 4 (h)
Y0 Yhed шяртиня эюря (5.372) ифадясиндян щядди- цфцги йцкцн Q0 Qhed гиймятини тапырыг: Q0 Qhed
Yhed 4 32 (h) 2 (h) 4 (h) M 0 1 (h) 3 (h) 4 24 (h) 2 (h) 3 (h) 1 (h) 4 (h)
Сонунcу ифадялярдя М0 –ы нязяря алмасаг бу дцстурлар ашаьыдакы шякилдя йазылыр: Q0 3 Y0 EJ
2(h) 3(h) 1(h) 4(h) 4 32 (h) 2 (h) 4 (h)
Q0 22(h) 1(h) 3(h) 2 0 EJ 2 , 4 3 (h) 2(h) 4 (h)
180
,
(5.373)
(5.374)
Qhed
Yhed 4 32(h) 2(h) 4 (h) 3 EJ 2(h) 3(h) 1(h) 4(h)
(5.375)
Яэяр чевик дайаьын ашаьы уcу гайа грунтунда бяркидилмиш оларса бу щалда башланьыc мяcщул параметрляр ашаьыдакы кими тапылыр: Y h 0; (h) 0 Бу шяртляри (5.371) ифадялярининбиринcи ики сятриндя нязяря алсаг йаза билярик: Y0 1 ( h ) 0 2 h M0 Q0 2 3 ( h ) 4 ( h ) 0 , EJ EJ (5.376) 0 4Y0 4 ( h ) 1 ( h ) M0 Q0 ( h ) ( h ) 0 . 2 3 2 EJ 3 EJ Алынмыш (5.376) хятти тянлик системини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг:
M0 Q 22(h) 1(h) 3(h) 3 0 2(h) 3(h) 1(h) 4(h) 2 EJ EJ Y0 , 12(h) 4 2(h) 4(h) M0 Q0 3(h) 4(h) 1(h) 2(h) 2 42(h) 1(h) 3(h) EJ 0 EJ . 12(h) 2(h) 4(h)
Y0 Yhed шяртиндян цфцги йцкцн щядди гиймятини (Гщяд) биринcисиня эюря тяйин едяк.
Q0 Qhed
2 1
(h) 4 2 (h) 4 (h) Yhed 3 EJ M 0 22 (h) 1 (h) 3 (h) 24 (h) 1 (h) 3 (h)
Хцсуси щалда бцнювря сятщи сявиййясиндя чевик дайаьа цфцги йцк тясир едярся (Н0) бу щалда (5.373) вя (5.374) ифадяляри ашаьыдакы шякилдя йазырлар: ; 12 (h) 4 2 (h) 4 (h) Q0 24 (h) 1 (h) 3 (h) (5.377) 2 EJ 0 ; 2 1 (h) 2 (h) 4 (h) 12 (h) 4 2 (h) 4 (h) hed 3 EJ Q0 Qhed . 24 (h) 1 (h) 3 (h) Q0
3 Y0 EJ
2 (h) 3 (h) 1 (h) 4 (h)
Бцнювря сятщи сявиййясиндя чевик дайаг йердяйишмяли сярт баьланарса (0=0) бу заман башланьыc кясикдя тясир едян момент M 0 M 0 M r олур. Мр – мяcщул реактив моментдир (шякил 5.18). 181
Шякил 5.18 Онда дайаьын ихтийари кясийиндя деформасийа вя ич гцввяляр (5.378) ифадяляриня ясасян ашаьыдакы кими тапылар: M0 Q 3 (x) 3 0 4 (x); 2 EJ EJ M0 Q0 x Y0 4 (x) 2 2 (x) 3 3 (x); (5.378) EJ EJ M0 Q0 M ( x) 4 Y ( x ) ( x ) ( x ); 0 3 1 2 2 EJ 2 EJ 3 EJ M0 Q0 Q( x) 4Y0 2 (x) 2 4 (x) 3 1 (x) 3 EJ EJ EJ
Y ( x) Y0 1 (x)
Бу ифадялярдя Y0 вя M 0 мяcщул параметрлярдир. Бу мяcщул параметрляри тяйин етмяк цчцн дайаьын ашаьы уcунун сярщядшяртляриндян истифадя едирик. Дайаьын ашаьы уcу грунтда сярбяст отурдугда (5.371) дцстурларынын сонунcу ики сятриня эюря йаза билярик. M0 Q 1 (h) 3 0 2 (h) 0, 2 EJ EJ (5.379) 4M 0 Q0 4Y0 2 (h) 2 4 (h) 3 3 (h) 0. EJ EJ 4Y0 3 (h)
Бу системи мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг:
Q0 4 2 (h) 4 (h) 12 (h) Y0 ; 4 3 EJ 4 3 (h) 4 (h) 1 (h) 2 (h)
(5.380) 2 Q0 2 (h) 1 (h) 3 (h) Mr 3 M 0 . EJ 1 (h) 2 (h) 4 3 (h) 4 (h)
Бахылан щалда Y 0 Yhed шяртиндян Q0 Qhed тапырыг: Q0 Qhed
4 3 EJ 4 3 (h) 4 (h) 1 (h) 2 (h) Yhed (5.381) . 4 2 (h) 4 (h) 12 (h)
180
Бахылан щалда гябул етсяк ки, дайаьын ашаьы уcу гайа грунтунда сярт бяркидилиб (шякил 5.19). (3.371) тянликляринин биринcи ики сятриня эюря мяcщул параметрляри тапмаг цчцн систем тянлик алырыг: M0 Q 3 (h) 3 0 4 (h) 0; 2 (5.382) EJ EJ M0 Q0 4Y0 4 (h) 2 2 (h) 3 3 (h) 0 EJ EJ
Y0 1 (h)
Бу системи бирэя щялл едяряк тапырыг. Q0 32 ( h ) 2 ( h ) 4 ( h ) 3 Y0 EJ ; 1 ( h ) 2 ( h ) 4 3 ( h ) 4 ( h ) (5.383) Q0 2 4 ( h ) 1 ( h ) 3 ( h ) Mr M0 . 3 ( h ) 4 ( h ) 1 ( h ) 2 ( h )
Шякил 5.19 Щядди цфцги йцкцн гиймяти Q0 Qhed
3 EJ 1 ( h ) 2 ( h ) 4 3 ( h ) 4 ( h ) Yhed . 32 ( h ) 2 ( h ) 4 ( h )
Инди дя фярз едя ки, бцнювря сятщиндя цфцги йцклярин тясириня мяруз галан чевик дайаьын йералты щиссясиндя грунтун сяртлик ямсалы хятти ганунла дяйишир (шякил 5.20). Kh (5.384) x h Бу щалда грунтун дайаьын яйилмясиня гаршы эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи: K ( x)
Kh (5.385) x Y ( x) h олар. Бурада K h – дайаьын цфцги йердяйишмяси истигамятиндя щ дяринликдя грунтун сяртлик ямсалыдыр. (5.385) ифадясиня ясасян сабит сяртликли чевик дайаьын яйилмиш охунун диференсиал тянлийи ашаьыдакы кими ифадя олунур: P( x) K ( x)Y ( x)
Y IV ( x) axY ( x),
бурада a
Kh ; hEJ
(5.386)
m . 5
(5.387)
а параметри дайаг грунт системинин цмуми сятрлик эюстяриcиси олмагла ващидя нисбятян кичик параметрдир. (5.386) тянлийини (5.366) башланьыc сярщяд шяртлри дахилиндя Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля щялл едяряк бахылан контакт мясялянин цмуми щяллини ашаьыдакы шякилдя тапырыг. M Q Y ( x) Y0 f1 ( x) 0 f 2 ( x) 0 f 3 ( x) 0 f 4 ( x), EJ EJ M0 Q0 ( x) Y0 f1( x) 0 f 2( x) f 3( x) f 4( x), EJ EJ M Q M ( x) Y0 f1( x) 0 f 2( x) 0 f 3( x) 0 f 4( x), EJ EJ EJ (5.388) M0 Q0 Q( x) Y0 f1( x) 0 f 2( x) f 3( x) f 4( x) EJ EJ EJ
Шякил 5.20. (5.386) тянлийинин цмуми щяллиня дахил f j ( x)( j 1; 2; 3; 4) функсийалары бахылан мясялянин бир – бириндян щядди асылы олмайан дюрд хцсуси щялли олуб ашаьыдакы кими тяйин олунур: a 2 x12 a 3 x17 3 38 3 8 13 ...; 12! 17! a 2 x13 a 3 x18 4 49 4 9 14 ... . 13! 18!
ax 5 a 2 x10 a 3 x15 1 1 6 1 6 11 ...; 5! 10! 15! ax 6 a 2 x11 a 3 x16 f 2 x x 2 27 2 7 12 ...; 6! 11! 16! f1 x 1
x 2 ax 7 2! 7! x 3 ax 8 f 4 x 3! 8! f 3 x
(5.389)
(5.388) ифадясиндя фж(х) функсийаларынын уйьун тюрямяляри (5.389) ифадяляриндя ардыcыл диференсиаллама апармагла тапылыр:
182
ax 4 a 2 x9 a 3 x14 1 1 6 1 6 11 ...; 4! 9! 14! 3 2 8 ax a x a 3 x13 f1( x) 1 1 6 1 6 11 ...; 3! 8! 13! 2 2 7 ax a x a 3 x12 f1( x) 1 1 6 1 6 11 .... 2! 7! 12! f1( x)
ax 5 a 2 x10 a 3 x15 2 27 2 7 12 ...; 5! 10! 15! 4 2 9 3 14 ax a x a x f 2( x) 2 27 2 7 12 ...; 4! 9! 14! 3 2 8 ax a x a 3 x13 f 2( x) 2 27 2 7 12 ... 3! 8! 13!
(5.390)
f 2( x) 1
ax 6 a 2 x11 a 3 x16 3 38 3 8 13 ...; 6! 11! 16! 5 2 10 3 15 ax a x a x f 3( x) 1 3 38 3 8 13 ...; 5! 10! 15! 4 2 9 3 14 ax a x a x f 3( x) 3 38 3 8 13 .... 4! 9! 14!
(5.391)
f 3( x) x
(5.392)
x 2 ax 7 a 2 x12 a 3 x17 4 49 4 9 14 ...; 2! 7! 12! 17! 6 2 11 3 16 ax a x a x f 4( x) x 4 49 4 9 14 ...; (5.393) 6! 11! 16! 5 2 10 ax a x a 3 x15 f 4( x) 1 4 49 4 9 14 .... 5! 11! 15! f 4( x)
Эюрцндцйц кими гурулмуш щяллин ясас функсийалары вя онлврын уйьун тюрямяляри дяйишян ишарялисонсуз сыралар шяклиндя ифадя олунур. Практики мясяля щяллиндя бу сыРаларын илк ики вя йа цч щядди иля кифайятлянмяк олар. сыраларын мяхряcиндя артан факторйал ядядляр сурятиндя ися кичик параметр олан «а» олдуьуна эюря бу сыралар cялдйыьылан сыралардыр. Яэяр чевик свайын щяр ики уcу сярбяст оларса бу щалда мяcщул параметрляр Y0 вя 0 х=щ олдугда яйиcи моментин вя кясиcи гцввянин сыфыра бярабяр олма шяртиндян тапылыр. (5.388) ифадяляринин сонунcу ики сятщиня эюря йаза билярик: M Q Y0 f1(h) 0 f 2(h) 0 f 3(h) 0 f 4(h); EJ EJ (5.394) M0 Q0 Y0 f1( h) 0 f 2(h) f 3(h) f 4(h) EJ EJ Бу системи щялл едяряк тапырыг:
183
M0 f 2(h) f 3(h) f 2(h) f 3(h) Q0 f 2(h) f 4(h) f 2(h) f 4(h) EJ Y0 EJ ; f1(h) f 2(h) f1(h) f 2(h) M0 Q0 f1(h) f 2(h) f1(h) f 2(h) f1(h) f 4(h) f1(h) f 4(h) EJ 0 EJ f1(h) f 2(h) f1(h) f 2(h).
Сонунcу дцстурларындан биринcисиня ясасян
Y0 Yhed олдугда Qhed
EJ f1(h) f 2(h) f1(h) f 2(h)Yhed M 0 f 2(h) f 3(h) f 2(h) f 3(h) f 2(h) f 4(h) f 2(h) f 4(h)
Дайаьын бцнювря сятщи сявиййясиндя топа момент тясир етмязся (М0=0) бу щалда (5.394) ифадяси ашаьыдакы кими йазылар: EJ f1(h) f 2(h) f1(h) f 2(h)Yhed (5.395) f 2(h) f 4(h) f 3(h) f 2(h) Чевик дайаьын йухары уcу бцнювря сятщи сявиййясиндя йердяйишмяли сярт баьланмыш оларса бу щалда 0 0 , M0 М0–М1 олар. Бахылан щалда дайаьын ашаьы уcу сярбяст олдугда мяcщул параQhed
метрляр Й0 вя M 0 (5.388) ифадясиня ашаьыдакы систем тянликдян тапылыр: M0 a f 3(h) 0 f 4(h); EJ EJ M0 a0 Y0 f1(h) f 3(h) f 4(h) EJ EJ Y0 f1(h)
(5.396)
Тянлийи щялл едяряк тапырыг: a0 f 3( h) f 4( h) f 3( h) f 4( h) Y0 EJ ; (5.397) h) f 1( h) f 3( h) f 1( h) f 3( Q0 f 1( h) f 4( h) f 1( h) f 4( h) M r M0 . h) f 1( h) f 3( h) f 1( h) f 3(
(5.397) ифадясиня ясасян Y0 Yhed олдугда EJ f1(h) f 3(h) f1(h) f 3(h)Yhed (5.398) Qhed f 3(h) f 4(h) f 3(h) f 4(h) Бахылан хцсуси щалда дайаьын ашаьы уcу сярт баьланмыш оларса бу щалда мяcщул параметрляри Й0 вя M 0 (5.398) ифадясиня эюря ашаьыдакы систем тянликдян тапылар: M0 Q f 3 (h) 0 f 4 (h); EJ EJ (5.399) M0 Q0 Y0 f1 (h) f 3(h) f 3(h). EJ EJ Y0 f1 (h)
Бу тянлик системини бирэя щялл едяряк тапырыг:
184
Q0 f 3 (h) f 4(h) f 3(h) f 4 (h) Y0 EJ ; f1 (h) f 3(h) f1(h) f 3 (h) f (h) f 4 (h) f1 (h) f 4(h) Mr M0 1 . f1 (h) f 3(h) f1(h) f 3 (h)
(5.400)
Y0 Yhed шяртиндян Qhed -ни тапырыг: Qhed
EJ f1 (h) f 3(h) f (h) f 3 (h)Yhed f 3 (h) f 4(h) f 3(h) f 4 (h)
(5.4011)
Фярз едяк ки, чевик дайаьын йералты щиссясиндя грунтун сяртлик ямсалы бцнювря сятщи сявиййясиндя пластики деформасийа йаранмасыны нязяря алараг квадрат парабола гануну иля дяйишир (шякил 5.21): K (5.402) K ( x) 2h x 2 , h Бу щалда дайаьын цфцги йердяйишмяляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгаимятин интенсивлийи
P( x)
Kh 2 x Y ( x) h2
(5.403)
олар. Буна уйьун олараг сабит сяртликли чевик дайаьын яйилмядя диференсиал тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазылар: Y IV ( x) x 2Y ( x) ,
(5.404)
щарада
Kh , h 2 EJ
m .
Шякил 5.21 185
6
Алынмыш (5.404) тянлийини (5.366) сярщяд щяртляри дахилиндя сыралар цсулу иля щялл етсяк, аларыг:
Y ( x) Y0 A1 ( x) 0 B1 ( x)
M0 Q C1 ( x) 0 D1 ( x), EJ EJ
(5.405)
бурада (5.404) тянлийинин дюрд хцсуси щялли олан А1(х), Б1(х), C1(х), Д1(х) ашаьыдакы сонсуз сыралар шякилиндя тяйин едилир: 6! 12! 18! x7 2 x 13 3 x 19 B1( x) x 23 2389 2 3 8 9 14 15 ..., 7! 13! 19! 2 8 2 14 3 20 x x x x C1( x) 34 3 4 9 10 3 4 9 10 15 16 ..., 2! 8! 14! 20! 3 9 2 15 3 21 x x x x D1( x) 45 4 5 10 11 4 5 10 11 16 17 ... 3! 9! 15! 21! A1( x) 1
x6
1 2
2 x 12
1 2 7 8
3 x 18
1 2 7 8 13 14 ...,
(5.405) цмуми щялли ясасында чевик дайаьын ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг: M0 Q C 2 ( x) 0 D2 ( x) EJ EJ M0 Q0 M ( x) Y0 A3 ( x) 0 B3 ( x) C3 ( x ) D3 ( x) (5.406) EJ EJ EJ M0 Q0 Q( x) Y0 A4 ( x) 0 B4 ( x) C 4 ( x) D4 ( x) EJ EJ EJ
( x) Y0 A2 ( x) 0 B2 ( x)
Бурада А2; А3; А4; Б2;Б3; Б4; C2; C3; C4; вя Д2; Д3; Д4 – уйьун олараг (5.405) ифадясиндя эюстярилян уйьун функсийаларын илк цч тяртибдян тюрямяляридир: A2 ( x )
dA1 ( x ) ; dx
A3( x)
A2( x)
d 2 A1( x) ; dx 2
d 3 A1( x) dx3
вя с. (5.405) вя (5.406) дцстурларына дахил олан мяcщул башланьыc параметрляр дайаьын йухары вя ашаьы уcларынын бяркидилмясиндян асылы олараг тяйин едилир. Дайаьын щяр ики уcу сярбяст олдугда мяcщул параметрляр Y0 вя 0 дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввянин сыфыра бярабяр олмасы шяртиндян тапылыр. Бу шяртляри (5.406) ифадясинин сонунcу ики сятриндя нязяря алсаг йаза билярик: M0 Q C3 (h) 0 D3 (h); EJ EJ . (5.407) M0 Q0 Y0 A4 (h) 0 B4 (h) C 4 ( h) D4 (h) EJ EJ Алынмыш (5.407) тянлийини мяcщул Y0 вя 0 параметрляриня эюря щялл едяряк тапырыг: Y0 A3 (h) 0 B3 (h)
186
M0 B3 (h)C4 (h) B4 (h)C3 (h) Q0 B3 (h) D4 (h) B4 (h) D3 (h) EJ Y0 EJ A3 (h) B4 (h) A4 (h) B3 (h) M0 A3 (h)C4 (h) A4 (h)C3 (h) Q0 A3 (h) D4 (h) A4 (h) D3 (h) EJ 0 EJ A4 (h) B3 (h) A3 (h) B4 (h)
Y0 Yhed шяртиндян дайаьа дцшян цфцгц Qhed йцкцнц тапырыг: Q0 Qhed
EJ A3 (h) B4 (h) A4 (h) B3 (h)Yhed M 0 B3 (h)C4 (h) B4 (h)C3 (h) B3 (h) D4 (h) B4 (h) D3 (h)
Дайаьын йухары уcу сярбяст, ашаьы уcу гайа грунтунда сярт бяркидилярся бу заманн мяcщул параметрляр Y(h)=0 вя (h)=0 шяртиндян тапылыр. бу щалда аларыг:
M0 Q C1 (h) 0 D1 (h) EJ EJ M Q Y0 A21 (h) 0 B2 (h) 0 C2 (h) 0 D2 (h) EJ EJ Y0 A1 (h) 0 B1 (h)
(5.408)
(5.408) тянлик системини щялл едяряк тапырыг: M0 B1 (h)C2 (h) B2 (h)C1 (h) Q0 B1 (h) D2 (h) B2 (h) D1 (h) EJ Y0 EJ A1 (h) B2 (h) A2 (h) B1 (h) M0 Q0 A2 (h)C1 (h) A1 (h) D2 (h) A2 (h) D1 (h) EJ EJ 0 A2 (h) B1 (h) A1 (h) B2 (h)
Дайаьын йухары уcу йердяйишмяли сярт баьланарса 0; M M 0 M r , ашаьы уcу ися сярбяст оларса мяcщул параметрляр ашаьыдакы систем тянликдян тапылыр: M0 Q C3 (h) 0 D3 (h); EJ EJ . M0 Q0 Y0 A4 (h) C 4 ( h) D4 (h) EJ EJ Y0 A3 (h)
(5.409)
Бу систем тянлийи мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: Q0 C3 (h) D4 (h) C4 (h) D3 (h) EJ Y0 A3 (h)C 4 (h) A4 (h)C3 (h)
Mr M0
Q0 A4 (h) D3 (h) A3 (h) D4 (h) A3 (h)C4 (h) A4 (h)C3 (h)
187
(5.410)
(5.411)
Y0 Yhed шяртиндян дайаьа дцшян цфцгц Qhed йцкцнц (5.410) ифадясиня ясасян тапырыг:
Q0 Qhed
EJ A3 (h)C4 (h) A4 (h)C3 (h)Yhed C3 (h) D4 (h) C4 (h) D3 (h)
(5.412)
Бахылан щалда дайаьын ашаьы уcу сярт баьланмыш оларса, мяcщул параметрляр (5.405) вя (5.406) ифадяляриня ясасян ашаьыдакы систем тянликлярдян тапылыр: M0 Q C1 ( h ) 0 D1 ( h ); EJ EJ . M0 Q0 Y0 A2 ( h ) C2 ( h ) D2 ( h ) EJ EJ
(5.413)
Q A ( h)D1( h) A1 D1( h) M r M0 0 2 A1( h)C 2( h) A2( h)C1( h)
(5.414)
Y0 A1 ( h )
Q0 C1( h)D2( h) C 2( h)D1( h) Y0 EJ A1( h)C 2( h) A2( h)C1( h)
Y0 Yhed шяртиндян дайаьа дцшян цфцгц Qhed йцкцнц тапырыг: Q0 Qhed
EJ A1 (h)C2 (h) A2 (h)C1 (h)Yhed (5.415) C1 (h) D2 (h) C2 (h) D1 (h)
Ян цмуми щалдацфцги йцклянмиш дайаьын дяринлийи бойунcа грунт мцщитинин сяртлик ямсалы параметрик гейри-хятти ганунла дяйишир (шякил 5.22). K (5.416) K ( x) 2h x , h Гябул едилмиш моделя ясасян грунтун дайаьа эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи: K P( x) K ( x)Y ( x) 2h x Y ( x) (5.417) h бу щалда бахылан контакт мясялянин диференсиал тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазылыр:
Y IV ( x) a x Y ( x), бурада a
Kh , h EJ
(5.418)
m
( 4 )
Бу тянлийин щялли йенядя (5.366) сярщяд шяртляри дахилиндя бахылыр. Мясяляни Пикар ардыcыл йахынлашма цсуси иля щялл етсяк вя ахтарылан Й(х) функсийасына сыфырынcы йахынлашма кими башланэыc параметрляри юзцндя бирляшдирян сярщяд функсийасындан
Y0 ( x) Y0 0 x
M 0 x 2 Q0 x 3 EJ 2! EJ 3!
истифадя етсяк контакт мясялянин щяллини ашаьыдакы кими аларыг: 188
Y0 ( x) Y0 1 ( x) 0 2 ( x)
M0 Q 3 ( x) 0 4 ( x) , (5.419) EJ EJ
бурада j ( x) ( j 1,2,3,4) бахылан (5.418) тянлийинин дюрд хцсуси щялли олуб, ашаьыдакы сонсуз сыралар шякилиндя тяйин едилир. x n 4 n
n 4 n 1 x 2 ( x) x (1) n a1n ( 3) ... ( 5)(2 6) ... (2 9)(n 4n 2) ... (n 4n 1) n 1 2 n 4 n 2 x x 3 ( x) (1) n a1n ( 3) ... ( 6)(2 7) ... (2 10)(n 4n 1) ... (n 4n 2) 2! n 1 x3 x n 4 n 3 4 ( x) (1) n a1n ( 4) ... ( 7)(2 8) ... (2 11)(n 4n) ... (n 4n 3) 3! n 1
1 ( x) 1 (1) n a1n n 1
( 1) ... ( 4)(2 5) ... (2 8)(n 4n 3) ... (n 4n)
(5.419) щялли ясасында цфцги йцклянмиш дайаьын бцнювря сятщиндян ихтийари кясиклярдя дюнмя буcаьынын, яйиcи моменти вя кясиcи гцввянин тапылмасы цчцн ашаьыдакы ифадяляри алырыг:
M0 Q 3 ( x) 0 4 ( x); EJ EJ M ( x) M0 Q0 Y0 1( x) 0 2( x) 3( x) 4( x); (5.420) EJ EJ EJ Q( x) M0 Q0 Y0 1( x) 0 2( x) 3( x) 4( x) EJ EJ EJ
( x) Y0 1( x) 0 2 ( x)
(5.420) ифадяляриня дахил олан функсийаларын биринcи цc тяртибдян тюрямяляри уйьун (5.419) ифадяляриндя ардыcыл диференсиалламаг апармагла тапылыр. Дайаьын щяр ики уcу сярбяст оларса (5.419) вя (5.420) ифадяляриня дахил олан мяcщул параметрляр дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввянин сыфыра бярабяр олмасы шяртиндян тапылыр:
Шякил 5.22 M0 3(h) EJ M Y0 1(h) 0 2(h) 0 3(h) EJ Y0 1(h) 0 2(h)
189
Q0 4(h) EJ (5.421) Q0 4(h) EJ
Системи щялл едяряк тапарыг: M0 2(h) 3(h) 2(h) 3(h) Q0 2(h) 4(h) 2(h) 4(h) EJ Y0 EJ ; 1(h) 2(h) 1(h) 2(h) M0 Q0 1(h) 3(h) 1(h) 3(h) 1(h) 4(h) 1(h) 4(h) EJ 0 EJ 1(h) 2(h) 1(h) 2(h)
Y0 Yhed шяртиндян дайаьа дцшян цфцгц Qhed йцкцнц тапырыг: Q0 Qhed
EJ 1(h) 2(h) 1(h) 2(h)Yhed M 0 2(h) 3(h) 2(h) 3(h) 2(h) 4(h) 2(h) 4(h)
Дайаьын йухары уcу сярбяст ашаьы уcу сярт баьланмыш оларса мяcщул Y (h) 0; (h) 0 шяртляриня ясасян ашаьыдакы систем тянликдян тапылыр:
параметрляр
M0 Q 3( h) 0 4( h); EJ EJ (5.422) M0 Q0 Y0 1( h) 0 2 ( h) 3( h) 4 ( h). EJ EJ Y0 1( h) 0 2( h)
Бу систем тянлийи мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапарыг: M0 2 (h) 3 (h) 2 (h) 3 (h) Q0 2 (h) 4 (h) 2 (h) 4 (h) EJ EJ Y0 ; 1 (h) 2 (h) 1 (h) 2 (h) M0 Q0 1 (h) 3 (h) 1 (h) 3 (h) 1 (h) 4 (h) 1 (h) 4 (h) EJ 0 EJ 1 (h) 2 (h) 1 (h) 2 (h)
Y0 Yhed шяртиндян дайаьа дцшян цфцгц Qhed йцкцнц тапырыг: Qhed
1 (h) 2 (h) 1(h) 2 (h)Yhed EJ M 0 2 (h) 3 (h) 2 (h) 3 (h) 2 (h) 4 (h) 2 (h) 4 (h)
Бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаьа топа момент тясир етдикдя йухарыдакы идадялярдя М0=0 гябул етмяк лазымдыр. Беляликля, грунтун сяртлик ямсалынын мцмкцн дяйишмя щалларында сабит сяртликли чевик дайаьын деформасийайа щесабланмасы, дайаьын максимум йердяйишмяляриня эюря она бцнювря сятщи сявиййясиндя тясир едян цфцги йцкц щядди гиймятинин тяйин олунмасы мясялясини арашдырдыг. Яэяр дайаг бцнювря сятщиндян мцяййян йцксякликдя гцввялярин тясириня мяруз галарса, йеня бахылан мясяляляри ейни ардыcыллыгла щялл етмяк олар. Яэяр чевик дайаьа бойуна йцк дя тясир едярся бу заман ениня-бойуна яйилмя мясяляси ясасында йухарыда ки, гайда иля иля цфцги щядди йцкц тяйин етмяк олар.
190
5.19. ДЯРИН САЛЫНАН СЯРТ ВЯ ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН ИКИТЯБЯГЯЛИ ГЕЙРИ-БИРCИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ШАГУЛИ ВЯ ЦФЦГИ ГЦВВЯЛЯРИН БИРЭЯ ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Республикамызда нефт вя газ сянайесинин инкишафы Хязярин мцхтялиф акваторийаларында зянэин нефт-газ йатагларынын мянимсянилмяси иля гырылмаз сурятдя ялагядардыр. Бу мягсядля мцряккяб эеоложи, щидроложи, щидрометереоложи вя йцксяк сейсмики шяраитдя су мцщитиндя хцсуси типли щидротехники гурьулар йарадылыр. Бу да юз нювбясиндя газма гурьусуну, кран аваданлыьыны, ишчи персоналы, щелещоптер мейданчасынын бу гурьулар васитясиля йарадылмыш иншаат мейданчасында йерляшдирмяйя вя техноложи просесляри тяшкил етмяйя имкан верир. Дяниз, нефт-газ щидротехники гурьулары ада типли, няглиййат естакадалары вя онларын йанларында йерляшдирилян мейданчалар, мцхтялиф конструксийалы вя формалы стасионар дяниз платформалары шяклиндя, цзян нефт гурьулары вя с. типли олурлар. Щал-щазырда Хязярин дярин акваторийаларында йарадылан стасионар дяниз платформаларынын дайаг блокларынын дяниз дибиня бяркидилмясиндя дярин салынан маили вя шагули, мцтляг сярт вя чевик дайаглардан эениш истифадя олунур. Бу дайагларын дяниз дибини тяшкил едян грунта салынма дяринлийи бир чох щалларда 10-20 метрдян 200-250 метря гядяр вя даща чох олур. Сярт вя чевик дайаглар грунта салынма дяринлийи бойунcа бир-бириндян юз физики-механики хассяляриня эюря кяскин сурятдя фярглянян ики вя даща чох грунт лайыны кясмиш олурлар. Дайаглар конструксийа бахымындан газма-тюкмя, конбинасийалы газма- тюкмя, бору типли (грунт юзякли вя юзяксиз) олурлар. Дяниз дибинин мцряккяб эеоложи шяраитиндя дярин салынан сярт вя чевик дайагларын мцряккяб йцклянмя схеминдя деформасийайа щесабланмасы олдугcа актуал мясялядир. Тягдим олунан мясялядя, мцтляг сярт вя чевик дайаьын икитябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитиндя сяртлик ямсалы дайаьын грунта салынма дяринлийи бойунcа щяр бир тябягя дахилиндя хятти вя гейри- хятти ганунла дяйишмяси щалында онларын деформасийайа щесабланмасы мясялясиня бахылыр. Яввялcя икитябягяли гейри-бирcинсли грунт тябягясиндя мцтляг сярт дайаьын шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы мясялясиня бахаг. Мцтляг сярт дайаьын грунта салынма дяринлийи бойунcа, щяр тябягя дахилиндя грунтун сяртлик ямсалынын параметрик гейри-хятти ганунла дяйишмясини вя бцтцн дяринлик бойунcа ися онун епцрцнцн кясилян функсийа шяклиндя дяйишмясини нязяря алаг. Фярз едяк ки, мцтляг сярт дайаг икитябягяли грунт мцщитиндя шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня ишляйир. Дайаьа онун йухары уcу сявиййясиндя бцнювря сятщиндян Щ- щцндцрлцкдя, шагулиН вя цфцги – Г гцввяляри тясир едир. Онун цмуми узунлуьунун йарысында аьырлыг гцввяси- Э G гцввяси тятбиг олунмушдур. (Онун интенсивлийи qG ). Дайаьын кясиб кечдийи биринcи грунт H h тябягясинин галынлыьы щ1, онун щяcм чякиси 1, деформасийа ямсалы м11, биринcи тябягянин сонунда сяртлик ямсалы К12=м1щ1бщ-дир. Икинcи грунт тябягясинин галынлыьы щ2, щяcм чякиси 2, деформасийа ямсалы м2, биринcи грунт тябягясинин сонунда онун сяртлик ямсалы K 21 m2 hekv .bh m2bh
1h1 2
вя икинcи тябягянин сонунда сяртлик ямсалынын гиймяти
h K 22 m2 hekv . h2 bh m2bh 1 1 h2 . 2 Мцтляг сярт дайаьын еквивалент гейри-хятти деформасийайа уьрайан икитябягяли грунт мцщитдя шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланма схеми шякил 5.23-дя верилмшдир. Биринcи вя икинcи грунт тябягясинин дахилиндя грунтун сяртлик ямсалынын дяйишмясини параметрик гейри-хятти ганунла тяйин едяк: 191
x K1 x1 K12 1 ; h1
(5.423)
x K 2 x2 K 21 K 22 K 21 2 . h2
(5.424)
Бурада - qeyri- хяттилик ямсалы олуб, грунтда пластики деформасийа йаранмасыны нязяря алыр. Апарылмыш тяcрцбяляр нятиcясиндя мцяййян едилмишдир ки, дайаьын йцклянмя схеминдян вя бцнювряни тяшкил едян грунтларын нювцндян вя физики вязиййятиндян асылы олараг 03 олур. Мясялянин щяллини бир гядяр садяляшдирмяк цчцн гябул едилмиш гейри-хятти вя кясилян сяртлик ямсалы епцрцнц буна еквивалент олан кясилмяз сурятдя гейри-хятти ганунла дяйишян епцрля явяз ekv едяк. Бу епцрцн щ дяринликдя дайаьын цфцги йердяйишмяси истигамятиндя ординаты K h - ашаьыдакы шяртдян тяйин едилир: h1 h2 h x1 x2 ekv . x 0 K h h dx 0 K12 h1 dx1 0 K 21 K 22 K 21 h2 dx2 h h h K hekv . K 12 1 K 21h2 K 22 K 21 2 ; 1 1 1
Шякил 5.23.Икитябягяли гейри- бирcинсли грунт мцщитиндя мцтляг сярт дайаьын шгули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланма схеми бурадан да
K hekv .
bh h1 h
1 h22 m h m h 1 m 2 2 2 1 1 (5.425) 2 h1
Тятбиг олунмуш гцввялярин тясири алтында мцтляг сярт дайаг грунт мцщитиндя щяр щансы Д нюгтяси ятрафында дюняряк дяйишмяляр алыр. Бу нюгтянин бцнювря сятщиндян дяринлийи щ0 – дир. Бцнювря сятщиндян Щ- щцндцрлцкдя дайаьын цфцги йердяйшмяси ЙЩ, бцнювря сятщи сявиййясиндя ися Йщ, бцнювря сятщиндян ихтийари х- дяринликдя ися цфцги йердяйишмяси Й(х)-дир. Дайаьын ихтийари кясийиндяки йердяйишмясини ашаьыдакы дцстурла ифадя едирик: Й(х)=Й0-0 х
(5.426)
192
Дайаьын цфцг йердяйишмяляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийини тяйин етмяк цчцн сяртлик ямсалы бцтцн дяринлик бойунcа параметрик гейри-хятти ганунла дяйишян Фусс-Винклер моделиндян истифадя едирик. ггр.(х)= - К(х)Й(х)
(5.427)
Бурада грунтун сяртлк ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмясини ашаьыдакы шякилдя гябул едирик:
x (5.428) K x K hekv. h (5.426), (5.427) вя (5.428) ифадяляри ясасында грунтун реактив мцгавимятинин интенсивлийини тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы ифадяни алырыг: qqr. x
K hekv. K hekv. K hekv. 1 (5.429) x Y x x Y x 0 0 0 0 h h h
Д нюгтясиндя йердяйишмянин сыфыра бярабяр олмасындан истифадя едяряк х=щ0 гиймятиндя ггр.(щ0)=0 шяртиндян сыфыр йердяйишмяли нюгтянин бцнювря сятщиндян дяринлийини тяйин едирик: K hekv. K hekv. h0 Y0 h0 h00 0 h h бурадан да Y (5.430) h0 0
0
Инди дя, мцтляг сярт дайаьын бцнювря сятщиндян х дяринликдя эютцрцлмцш ихтийари кясийиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввяни тяйин едяк: M x Qx H N x H 0 qG x
0
ekv . h
x H 2 2
0
(5.431)
K z Y0 z 1 0 x z dz h x
Q x Q 0
K hekv . z Y0 z 10 dz h
(5.432)
(5.431) ифадясиндя эюстярилмиш сярщяд дахилиндя интеграллама апарсаг, аларыг: x H 2 M x Qx H N x H 0 qG 0 2 (5.433) ekv . x 2 x3 K x x h Y0 0 2 3 h 1 2 (5.432) ифадясиндя интеграллама апарсаг ихтийари кясикдя кясиcи гцввяни тапмаг цчцн ашаьыдакы ифадяни аларыг: K ekv. x 1 x 2 (5.434) Qx h Y0 Q h 1 2 0 Алынмыш (5.433) вя (5.434) дцстурларында башланьыc кинематик параметрляр Й0 вя 0 мяcщул параметрлярдир. Бу параметрлярин гиймятлярини тапмаг цчцн мцстявидя статиканын ики мцвазинят шяртиндян истифадя едяк:
M h 0; B1
Q h 0 B1
(5.435)
(5.432) вя (5.433) дцстурларына ясасян бу шяртляр ашаьыдакы шякилдя йазылыр:
193
2 2 3 h h K hekv . Y0 0 0; 2 3 1 2 2 h h K hekv . Y0 0 Q 0. 2 1
Qh H N h H 0 qG
h H 2
0
(5.436)
Алынмыш (5.436) тянлик системини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: A 2 Q ekv . 2 B 1h K h Y0 h ; A 2 h 1
C 2 2 0 Q ekv . 2 . h 1 K h h
(5.437) (5.438)
Бу ифадялярдя ашаьыдакылар гябул едилмишдир: h 1 N h p 1 2 A ; ekv . 2 3 K h h h 1 2 B p ; K hekv . h 2 (5.439) h H h ; N N 0 , 5 G ; p A 2 B 1h ekv . 2 Kh h . C 1 A 2 h Дайаьын бцнювря сятщиндян Щ- щцндцрлцкдя йухары уcунун цфцги йердяйишмясини тяйин едяк: A 2 Q ekv. 2 B 1h K h YH Y0 0 H h A 2 h 1
(5.440)
C 2 2 Q ekv 2 H . h 1 K h h
Инди дя сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа параметрик гейри-хятти ганунла дяйишян щалында мцтляг сярт дайаг цчцн бойуна бющран йцкцнц тяйин едяк. Бу йцк дайаьа дцшян еля йцкдцр ки, онун тясириндян бцнювря сятщи сявиййясиндя дайаг сонсуз бюйцк йердяйишмя алыр. Бу о заман мцмкцндцр ки, Й0- цчцн тапылмыш ифадянин мяхряcи сыфыра бярабяр олсун. Яэяр (5.440) дцстурунун мяхряcини сыфыра бярабяр етсяк аларыг: A 2 h 1 0
(5.441)
(5.439) ифадяляринин биринcисиндя А-нын гиймятини (5.441) дцстурунда нязяря алсаг тапарыг: h 1 N hp 1 2 2 h 1 0 K hekv. h 2 3
Бурадан да Нбющ.- ны тяйин едирик: 194
(5.442)
N бющ.
K hekv h 3 0 ,5G 2 hp 1 2
(5.443)
Беляликля, грунтун сяртлик ямсалынын параметрик гейри-хятти ганунла дяйишян щалы цчцн мцтляг сярт дайаьын шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасына бахдыг. Инди ися гурулмуш щялл ясасында практикада ян чох раст эялинян щаллара бахаг: Фярз едяк ки, гейри-хяттилик параметри =0. Бу щалда грунтун сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа сабит гиймятя малик олур. bh h2 (5.444) K hekv. h 1 m1h1 m2 h2 1 m2 2 const. h 2 h1 Беля олдугда ашаьыдакы щесаблама дцстурларыны алырыг: q qr. x K hekv .Y0 K hekv . x 0 K hekv . Y0 0 x ; x H 2 K ekv. x 2 Y x 3 ; M x Q x H N x H q 0 C 0 h 0 0 2 6 2 2 x 0 Q; Q x K hekv . xY0 2 2A (5.445) Q ekv . 2 B h Kh h ; Y0 2A h 2h p 2C h 2 Nh 2 ekv . 2 ; B ekv . 2 ; A ekv . r 2 ; 0 Q h 3 K h K h K h h h h 2A ekv . 2 B h K h K ekv . h 3 C h ; N бющ. h 0,5G; 2A h 4h H 2A Q ekv . 2 B h 2C 2 Kh h Q ekv . 2 H ; YH 2 A h h K h h
Яэяр гейри- хяттилик параметри =1 оларса, йяни грунтун сяртлик ямсалы дайаьын салынма дяринлийи бойунcа хятти ганунла дяйишярся, бу щалда ашаьыдакы щесаблама дцстурларыны алырыг: bh h1 h2 m1h1 2m2 h2 1 m2 2 ; (5.446) h 2 h1 K ekv. K ekv. K ekv. qqr. x h Y0 x h 0 x 2 h xY0 x 2 0 ; h h h x H 2 K hekv. x 3 Y x 4 M x Qx H N x H 0 qG 0 0 0 2 h 6 12 K hekv.
3A 2Q ekv . 2 B h Kh h K hekv. x 2 x3 Y0 ; Q x h 2 Y0 3 0 Q; 3 A 2 h 2h 6 N h p 3G 6h 3 0 Q ekv . 2 ; A ekv. 2 ; B ekv.r 2 ; 2 h 4 Kh h Kh h Kh h 3A 3A 2 ekv. 2 B h 3Q ekv . 2 B h K h K h 3 C 3 C h h C ; YH Q ekv. 2 H ; 3 A 2B 2 h 3 A 2 h K h h K hekv . h 3 0,5G. N бющ. 18h p
195
Гейри- хяттилик параметри =2 оларса, башга сюзля сяртлик ямсалынын мцтляг сярт дайаьын гойулма дяринлийи бойунcа параболик гейри- хятт ганунла дяйишярся бу щалда щесаблама дцстурлары ашаьыдакы шякил алыр: bh h2 K hekv. h 1 m1h1 3m2 h2 1 m2 2 ; h 2 h1 qqr. x
K hekv. 2 x Y0 x 3 0 ; 2 h
M x Qx H N x H 0 qG ekv . 3 Qx K h x Y 0 2 h 3 3h 12 N h p A ekv. 2 ; 5 Kh h 4A 3 ekv. 2 B h K h ; C h 4 A 3h K hekv. h 3 N 0,5G бющ . 48h p
x H 2 2
0
K hekv. x 4 x5 Y 0 ; 0 h 2 12 20
4A 3Q ekv . 2 B h Kh h ; Y0 4 A 3h
x 0 Q; 4 4
4G
4
0 Q ekv . 2 ; 3h K h h
B
12h p K hekv . h 2
;
4A 3Q ekv . 2 B h Kh h Q 4C 4 YH 3h K ekv . h 2 4 A 3h h
H
(5.447)
Яэяр цфцги вя шагули йцкляр мцтляг сярт дайаьа бцнювря сятщи сявиййясиндя тятбиг олунарса бу щалда йухарыдакы дцстурларда Щ=0, щп=щ гябул олунмалыдыр. Беляликля, тяклиф олунмуш методика мцтляг сярт дайаьын мцряккяб йцклямя схеминдя ону икитябягяли гейри- бирcинсли грунт шяраитиндя еквивалент сяртлик ямсалы епцрц гябул етмякля щесабламаьа имкан верир. Бу да гойулан контакт мясялянин реаллашдырылмасыны олдугcа садяляшдирир. Инди дя дярин салынан чевик дайаьын бцнювря сятщиндя она тятбиг едилмиш цфцги Г0 вя топа момент М0- йцкляринин тясириня щесабланма мясялясиня бахаг. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын чевик дайаьын салынма дяринлийи бойунcа, еквивалент параметрик гейри-хятти ганунла дяйишян гябул едяк. Бахылан контакт мясялянин щесабланма схеми шякил 5.24-дя верилмишдир. Бу щалда, бахылан мясялянин щялли Ашаьыдакы диференсиал тянлийя эятирилир:
x EJY x K x Y x K Y x h ЫВ
ekv h
(5.448)
Бурада ЕЖ- чевик дайаьын яйилмя сяртлийи; Й(х) дайаьын бцнювря сятщиндян ихтийари (х) дяринликдя ekv яйилмя деформасийасы; K h - икитябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитинин дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя цфцги йердяйишмя истигамятиндя яйинтисидир.
196
Шякил 5.24. Икитябягяли грунт мцщитиндя еквивалент сяртлик ямсалы епцрцндян истифадя етмякля дярин салынн чевик дайаьын деформасийайа щесабланма схеми (5.448) тянлийинин бцтцн щяллярини чевик дайаьын яйилмя сяртлийиня бюлсяк вя ашаьыдакы ишарялянмяни гябул етсяк
K hekv a , m 4 , h EJ аларыг:
(5.449)
Y ЫВ x a x Y x
(5.450)
Бурада а - дайаг- грунт системинин цмуми сяртлик эюстяриcисидр.Параметрик гейри-хятти дяйишян ямсалы олан тянлик дюрдцнcц тяртибдян ади диференсиал тянликдир. Бу тянлийин щяллини йалныз мювcуд тяхмини цсулларла апармаг мцмкцндцр ки, бунлара да иншаат механикасынын вариасийа цсулларыны, А.Н. Крыловун ядяди щесаблама цсулларыны, сонлу вя сонсуз сыралар цсулуну, Пикар ардыcыл йахынлашма цсулуну вя диэярлярини аид етмяк олар. (5.419) диференсиал тянлийиня ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя бахылыр (х=0): Y 0 Y0 ; Y 0 0 ; Y 0
M0 Q ; Y 0 0 EJ EJ
(5.451)
Рийази ифадя олунмуш контакт мясялянин щяллини Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гураг. Бу цсулун мащиййяти ондан ибарятдир ки, ахтарылан Й(х) функсийасына сыфырынcы йахынлашма кими сярщяд функсийасы адланан Йсярщ.(х)=Й0(х) функсийасы истифадя олунур. Сярщяд функсийасы (5.451) башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя (5.450) диференсиал тянлийини дюрдгат интегралламагла алыныр: Y x Y0 0 x
M 0 x 2 Q0 x 3 x z dz. a z Y z EJ 2! EJ 3! 3! 0 x
3
Яэяр Yсярщ. x Y0 x Y0 0 x
M 0 x 2 Q0 x 3 EJ 2! EJ 3!
гябул етсяк, йухарыдакы интеграл тянлийиндя Пикар ардыcыл йахынлашмаларыны ашаьыдакы кими гура билярик:
197
M 0 x 2 Q0 x 3 ; Y0 x Yсярщ. x Y0 0 x EJ 2! EJ 3! x x z 3 dz ; Y x Y x a z Y z 0 0 1 3! 0 x 3 Y x Y x a z Y z x z dz ; 2 0 1 3! 0 x x z 3 dz . Y x Y x a z Y z 0 n 1 n 3! 0
(5.452)
Яэяр (5.452) ардыcыллыьыны гейри-мящдуд шякилдя давам етдирсяк бу щалда LimYn x Yn1 x 0 n
вя щядди Йн- функсийасы бахылан мясялянин цмуми щяллини веряр. Щядди функсийанын ачылышында башланьыc кинематик (Й0, 0) вя статик (М0, Г0) параметрляря эюря функсийаларын груплашдырылмасыны апарсаг, аларыг: M Q (5.453) Yn x Y0 F1 x 0 F2 x 0 F3 x 0 F4 x . EJ
EJ
Бурада Й0, 0, М0 вя Г0- башланьыc параметрляр олуб уйьун олараг, бцнювря сятщи сявиййясиндя (х=0) дайаьын яйинтисини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни ифадя едир. Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х) вя Ф4(х) – бахылан контакт мясялянин бир-бириндян хятти асылы олмайан дюрд хцсуси щялли олуб ашаьыдакы сонсуз сыралар шяклиндя тяйин едилир: x n 4 n 1n a n ; F1 x 1 1... 4 2 5 ...2 8 n 4 n 3 ...4 4 n n 1 x n 4 n 1 n n ; F2 x x 1 a 2 ... 5 2 6 ...2 9 ...4 4 n 2 ...n 4 n 1 n 1 2 x n 4 n 2 F x x 1 1n a n ; 3 3 ... 6 2 7 ...2 10 ...4 4 n 1...n 4 n 2 2! 2! n 1 3 x n 4 n 3 F x x 1 1n a n . 4 4 ... 7 2 8 ...2 11...n 4 n ...n 4 n 3 3! 3! n 1
Гурулмуш цмуми щялл ясасында дайаьын ихтийари кясийиндяки дюнмя буcаьыны н(х), яйиcи моменти Мн(х) вя кясиcи гцввяни Гн(х) тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг: M0 Q0 n x Y0 F1x 0 F2x EJ F3x EJ F4x ; M Q M n x (5.454) Y0 F1x 0 F2x 0 F3x 0 F4x ; EJ EJ EJ M0 Q0 Qn x EJ Y0 F1 x 0 F2 x EJ F3 x EJ F4 x .
(5.454) дцстурларына дахил олан ФЖ(х) ж=1,2,3,4 функсийаларынын биринcи цч тяртибдян тюрямяляри (5.453) ифадяляриндя х-я эюря ардыcыл диференсиаллама апармагла тяйин олунур: dF x d 2 F1 x d 3 F1 x вя с. F1x 1 , F1x , F x 1 d x dx 2 dx 3 (5.453) вя (5.454) дцстурларында иштирак едян дюрд башланьыc параметрлярдя икиси щямишя мялумдур, диэяр икиси ися мяcщул параметрлярдир. Бу мяcщул параметрляри тапмаг цчцн чевик дайаьын йухары вя ашаьы уcунун сярщяд шяртляриндян истифадя олунур. 1. Фярз едяк ки, цфцги йцклянмиш чевик дайаьын щяр ики уcу сярбястдир. Бу щалда (5.453) вя (5.454) дцстурларында башланьыc кинематик параметрляр олан Й0 вя 0 мяcщул параметрлярдир. Бу параметрляри тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы шяртлярдян истифадя едирик: Ynh
M n h Q h 0; Ynh n 0. EJ EJ
(5.454) дцстурларынын сонунcу ики сятриня ясасян бу шяртляр ашаьыдакы кими йазылар:
198
Y0 F1h 0 F2h A1 h ; Y0 F1h 0 F2 h A2 h ,
(5.455)
M0 Q0 A1 h EJ F3h EJ F4h ; A h M 0 F h Q0 F h . 3 4 2 EJ EJ
(5.456)
бурада
(5.456) тянлик системини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: Y0
0
A1 h F2h A2 h F2h ; F1h F2h F1h F2h
A1 h F1h A2 h F1h . F1h F2h F1h F2h
(5.457)
(5.458)
2. Яэяр дярин салынан дайаьын ашаьы уcу гайа грунтунда мцтляг сярт баьланмыш оларса бу заман мяcщул параметрляр Й0 вя 0 ашаьыдакы шяртлярдян тапылыр: Yn h 0; Ynh h 0.
(5.459)
Бу шяртляри (5.453) вя (5.454) ифадяляринин биринcи сятриндя нязяря алсаг йаза билярик: M0 Q0 Y0 F1 h 0 F2 h EJ F3 h EJ F4 h 0 ; Y F h F h M 0 F h Q0 F h 0. 0 2 3 4 0 1 EJ EJ
(5.460)
Алынмыш (5.460) тянлик системини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг: Y0
B2 h F2 h A2 h F2h ; F1 h F2h F1 h F2 h
0
B2 h F1 h A2 h F1h . F1 h F2h F1 h F2 h
(5.461)
(5.462)
Бурада A2 h B h 2
M0 Q F3 h 0 F4 h ; EJ EJ M0 Q0 F3h F4h . EJ EJ
(5.463)
Дярин салынан чевик дайаьын диэяр сярщяд шяртляри цчцн дя ики мяcщуллу хятти тянлик системи гурмаг мцмкцндцр ки, бу да ахтарылан мяcщуллары тапмаьа имкан верир. Инди дя гурулмуш (5.453) цмуми щяллинин тяcрцбядя раст эялинян хцсуси щаллары цчцн ФЖ(х) функсийаларынын тянлийиня бахаг. K ekv. 1. Фярз едяк ки, гейри- хяттилик параметри =0. Бу щалда a a0 h олар вя ФЖ(х) функсийалаEJ ры ашаьыдакы шякилдя йазылар:
199
n 4n n a0 x F x 1 1 ; 1 4n ! n 1 n 4n2 2 F x x 1n a 0 x ; 3 4n 2! 2! n 1
F2 x x 1 n 1
F4 x
3
n
a 0n x 4 n 1 ; 4n 1!
n 0
(5.464)
4n 3
x n a x 1 . 4n 3! 3! n 1
ekv . 2. Гейри- хяттилк параметри =1 оларса a a1 K h оларса вя ФЖ(х) функсийалары ашаьыдакы сонhEJ суз сыралар шяклиндя тяйин олунар: n 5n n a1 x 1 6 11 ... 5n 4 ; F1 x 1 1 5n ! n 1 n 5 n 1 n a1 x 2 7 12 ... 5n 3; F2 x x 1 5n 1! n 1 n 5 n2 2 F x x 1n a1 x 3 8 13 ... 5n 2 ; 3 5n 2 ! 2! n1 n 5 n3 x3 n a1 x 4 9 14 ... 5n 1; F x 1 4 5n 3! 3! n1
(5.465)
ekv . 2. Гейри- хяттилк параметри =2 оларса a a2 K2 h оларса (5.453) тянлийиня дахил олан ФЖ(х) h EJ функсийалары ашаьыдакы сонсуз сыралар васитяси иля тяйин едилир: n 6n n a2 x 1 2 7 8 13 14 ... 6 n 5 6 n 4 ; F1 x 1 1 6 n ! n 1 n 6 n 1 n a2 x 2 3 8 9 14 15 ... 6 n 4 6 n 3; F2 x x 1 6 n 1! n 1 n 6 n2 2 F x x 1n a2 x 3 4 9 10 15 16 ... 6 n 36 n 2 ; 3 6 n 2 ! 2! n1 n 6 n3 x3 n a2 x F4 x 3! 1 6 n 3! 4 5 10 11 16 17 ... 6 n 2 6 n 1. n 1
Беляликля, сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа параметрик гейри- хятти ганунла дяйишмясиндя дярин салынан чевик дайаьын там деформасийайа щесабланмасы вя ич гцввялярин тяйини методикасы верилмишдир. Бу методика икитябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщитиндя сабит яйилмя сяртлийи олан дайаглары деформсийайа щесабламаьа имкан верир. Тяклиф олунмуш методиканын цстцнлцйц ондан ибарятдир ки, кясилян функсийа шяклиндя дяйишян гейри-бирcинсли грунтун сяртлик ямсалынын епцрц, кясилмяйян гейри- хятти ганунла дяйишян епцрля явяз олунур. 5.20. ИКИТЯБЯГЯЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНИН ЕКВИВАЛЕНТ ГЕЙРИ-ХЯТТИ ГАНУНЛА ДЯЙИШЯН СЯРТЛИК ЯМСАЛЫ ЕПЦРЦНДЯН ИСТИФАДЯ ЕТМЯКЛЯ ДЯРИН САЛЫНАН ЧЕВИК ДАЙАГЛАРЫН ЕНИНЯ- БОЙУНА ЯЙИЛМЯЙЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Икитябягяли грунт мцщитинин щяр тябягя дахилндя сяртлик ямалынын параметрик гейри-хятти ганунла дяйишмясини гябул едирик. Дайаьын салынма дяринлийи бойунcа грунтун сяртлик ясалынын кясилян функсийа шяклиндя дяйишян епцрц еквивалент сяртлик ямсалы епцрц кими гябул едилир. Беля олдугда икитябягяли гейри-бирcинсли грунт мцщити сяртлик ямсалы бахымындан бирcинсли грунт мцщити кими гябул олунур. Грунтун дайаьын ашаьы уcу сявиййясиндя цфцги йердяйишмя истигамятиндя еквивалент ekv . сяртлик ямсалы K h ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: K
ekv. h
bh h1 1 h22 m h m2 h2 1 m2 , h 1 1 2 h1
200
(5.466)
бурда бщ-дайаьын щесаби ени; м1 вя м2- биринcи вя икинcи грунт тябягясинин деформасийа ямсалы 1; щ1 вя щ2- биринcи вя икинcи грунт тябягяляринин галынлыьы; щ=щ1+щ2- дайаьын грунта цмуми салынма дяринлийи; - гейри-хяттлик ямсалы олуб 0 3, 1 вя 2- биринcи вя икинcи грунт тябягясинин уйьун щяcм чякиляридир. Йухарыдакылары гябул едяряк бойуна вя ениня гцввялярин тясири алтында дярин салынан чевик дайаьын деформасийайа щесабланма мясялясиня бахаг.Фярз едяк ки, икитябягяли грунт мцщитиндя ишляйян чевик дайаьа бцнювря сятщи сявиййясиндя шагули Н, цфцги Г0 вя топа момент М0 тятбиг едилмишдир. Дайаьын яйинтиляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгавимяти ФуссВинклер моделиндян истифадя етмякля ашаьыдакы дцстурла тяйин едирик: ггр(х)= Кекв.(х)Й(х). (5.467) екв Бурада К (х)- икитябягяли грунтун сяртлик ямсалынын дяринлик бойунcа дяйишмяси олуб, параметрик гейри-хятти ганунла гябул едилир: x K ekv. x K hekv. . (5.468) h
Шякил 5.25. Икитябягяли грунт мцщитиндя еквивалент сяртлик ямсалы епцрцндян истифадя етмякля дярин салынан чевик дайаьын ениня-бойуна яйилмяйя щесабланма схеми. (5.467) вя (5.468) тянликляри ясасында чевик дайаьын яйинтиляриня гаршы грунт мцщитинин эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийи ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунар: x (5.469) qqr. x K hekv. Y x h (5.469) моделиндян истифадя етмякля чевик дайаьын бойуна- ениня яйилмядя диференсиал тянлийи ашаьыдакы кими тяйин олунур: 2 d 4Y x 2 d Y x (5.470) a x Y x , ,ekv. dx4 dx 2 N m2 , a ,ekv. - дайаг-грунт системинин еквивалент сяртлик эюстяриcисидир: бурада 2 EJ K hekv. (5.471) a ,ekv. , m 4 h EJ (5.470) тянлийиня ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя бахылыр: Y 0 Y0 ; Y 0 0 ; (5.472) M Q Y 0 0 ; Y 0 0 20 EJ EJ (5.470) диференсиал тянлийи параметрик гейри-хятти ямсалы олан дюрд тяртибдян ади диференсиал тянликдир. Бу тянлийин щяллини йалныз мювcуд тяхмини цсулларла гурмаг мцмкцндцр. Бахылан контакт мясялянин диференсиал тянлийини Пикар ардыcыл йахынлашма цсулу иля гураг. Бу цсулун ясас хцсу201
сиййяти ондан ибарятдир ки, Й(х) функсийасына сыфырынcы йахынлашма кими (5.470) диференсиал тянлийини (5.472) сярщяд шяртляри дахилиндя дюрдгат интегралладыгда алынан сярщяд функсийасы 2 x3 M0 x 2 Q0 x3 (5.473) Yсярщ. x Y0 x Y0 0 x 3! EJ 2! EJ 3! истифадя олунур. Пикар ардыcыл йахынлашмаларыны ашаьыдакы шякилдя гуруруг: Y0 x Yсярщ. x ; x
Y1 x Y0 x a ,ekv. z Y0 z 0 x
Y2 x Y0 x a ,ekv. z Y1 z
x z
3
3! x z
0
3
3!
x
dz 2 Y0 z 0 x
dz 2 Y1 z
x z
3
3! x z
0
3
3!
dz; dz..........
.......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... x
Yn x Y0 x a ,ekv. z Yn1 z 0
x z
3!
3
x
dz 2 Yn1 z 0
x z
3!
3
dz.
Ардыcыл йахынлашмалары гейри-мящдуд шякилдя давам етдирсяк вя алынмыш функсийалары башланьыc параметрляря эюря груплашдырсаг, Йн(х) функсийасыны ашаьыдакы кими тяйин едярик: M Q Yn x Y0 F1 x 0 F2 x 0 F3 x 0 F4 x. (5.474) EJ EJ Бурада Й0, 0, М0 вя Г0 башланьыc параметрляр олуб бцнювря сятщи сявиййясиндя (х=0) дайаьын яйинтисини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моментини вя кясиcи гцввясини ифадя едир. Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х), Ф4(х)- функсийалары бахылан статики контакт мясялянин бир-бириндян асылы олмайан дюрд хцсуси щялляри олуб, ашаьыдакы дяйишян ишаряляри cялд йыьылан сонсуз сыралар васитясиля тяйин едилир. an ,ekv. x n 4 n n F1 x 1 1 1 ... 4 ... n 4 n 3 ... n 4 n n 1 2 n x 2 n4 a ,ekv. 1n1 1 2 ... 2n 4 n 1 2 n x 2 2 n8 a 2 1n Ln a3 ,ekv. 1n1 ,ekv. 1 ... 2n 4 2 5 ... 2 2n 8 n 1 n 1 2 n x 3 2 n12 1 ... 2n 4 2 5 ... 2 2n 8 3 9 ... 3 2n 12 M n ...;
n ,ekv. x n 4 n x n 1 F 1 x 1 4 ... n 4 n 3 ... n 4 n ! n 1 2n x 2 n 2n x 2 n 4 n n 1 ,ekv. 1 T 1 2n ! 2n ! 1 ... 2n 4 n , n 1 n 1 2 n 2 2 n 8 2 x n S ... a ,ekv. 1 2n ! 1 ... 2n 4 2 5 ... 2 2n 8 n , n 1
щарада =1,2,3
Ln 2 5 ... 2 2n 4 2n 3 2n 4 Ln1 ;
M n 3 9 ... 3 2n 8 Ln 2n 3 2n 4
2 2n 7 2 2n 8 M n1 ; Sn, 2 5 ... 2 2n 4 Tn, 2n 1
2n 2n 3 2n 4 Sn1, ;
L0 M0 T0 S0 1 Алынмыш щялл ясасында практикада ян чох тясадцф олунан щалларын тящлили цзяриндя дайанаг:
202
1. Фярз едяк ки, икитябягяли грунт мцщитинин еквивалент сяртлик ямсалы дайаьын йералты щиссяси ekv . бойунcа сабит гиймятя маликдир, йяни гейри-хяттилик параметри =0; К(х)= K h const . Бу щалда цмуми щялля дахил олан Ф1(х), Ф2(х), Ф3(х) вя Ф4(х)функсийалары ашаьыдакы шякилдя йазыларлар: 4n x 2 n4 n n x n 1 2 n F x 1 1 a a 1 1 0 0 4 n ! 2n 4 ! n 1 n 1 2 x 2 n8 x 2 n12 n 2n n 12 2 n 3 a 1 n 1 a 1 tn,1 ..., ; 0 0 2 n 8 ! 2 n 12 ! n 1 n 1 x 4 n1 x 2 n 1 n n 1n 2 n F2 x x 1 a0 4 n 1! n1 2n 1! n 1 x 2 n5 x 2 n9 n 1 2 n n 1 a02 1n1 2 n t ..., ; a0 1 2n 5 ! 2n 9 ! n,1 n 1 n1 2 4 n 2 x 2 n 2 n 2n F x x 1n a n x 1 0 3 4 n 2 ! 2n 2 ! 2! n1 n 1 x 2 n6 x 2 n10 n 1 2 n n 1 2 n 2 a 1 n 1 a 1 t ..., ; 0 0 2n 6 ! 2n 10 ! n,1 n 1 n 1 3 4 n3 x 2 n3 F x x 1n a n x n 2n 1 4 0 4 n 3! n1 2n 3! 3! n1 x 2 n7 x 2 n11 n 1 2 n n 1 2 n 2 a 1 n 1 a 1 t . 0 0 2n 7 ! 2n 11! n,1 n 1 n 1
(5.475)
K hekv.
, t 3, 6 , 10, 15.., , EJ n,1 Сыралар нязяриййясиндян истифадя етмякля (5.474) щяллинин алынмыш (5.475) функсийаларыны ашаьыдакы шякилдя йаза билярик: Бурада, a0
x 2 n4 2 n 1 2 n F1 x chbx 2 b 1 2n 4 ! n 1 x 2 n8 x 2 n12 4 n 2n n 1 2b 6 1n1 2 n t ..., 2 b 1 2n 8 ! 2n 12 ! n,1 n 1 n 1 1 sin x x chbx sin bx chbx cos bx F2 x 2b x 2 n5 x 2 n9 2 4 n 1 2 n n 2n 2 b 1 n 1 2 b 1 t ..., 2n 5 ! 2n 9 ! n,1 n 1 n 1 1 1 2 x2 shbx sin bx 2 1 cos x F3 x 2 2 b 2 ! 2 n 10 x x 2 n10 tn,1.n 1 2 b 4 1n 2 n t ...; 2 b 2 1n1 2 n 2n 10 ! 2n 10 n,1 n 1 n 1 1 F4 x 3 chbx sin bx shbxcos bx 4 b (5.476) 1 x 3 x 3 x n7 2 n 1 2 n n 1 sin x 2 b 1 3 2n 7 ! 3! n 1 1! x 2 n11 t ..., 2 b 4 1n 2 n 2n 11! n,1 n 1
бурада b 4
a0 4 K hekv. , m 1 . 4 4 EJ
203
2. Фярз едяк ки, икитябягяли грунт мцщитинин еквивалент сяртлик епцрц чевик дайаьын грунта салынма дяринлийи бойунcа хятти ганунла дяйишир. Бу щалда K hekv. K hekv. K x x, 1, a a1 , m 5 . h hEJ (4.475) ифадяляриня ясасян (4.474) цмуми щяллинин ясас функсийалары ашаьыдакы шякилдя йазылар:
F1 x 1 1 a1n n 1
a12 1 2 n n 1
n
n
3 3 5 5 x 5n 1 6 11 ... 5n 4 a15 x x x sinx 5n ! 1 3! 5!
x 2 n 10 x 2 n 15 n 1 n 2 7n 6 a13 1 2 n M ... 2n 10! 2n 15! n n 1
x x 5 n n 1 6 ... 5n 4 1 a1n F1 x 5n ! ! n 1 2 n x 2 n 5 n 1 1n 2 n x a1 1 2 n ... . 2n ! n1 2n 5 ! n 1
бурада
M n 2n 11 n 2 7n 6 M n1 ;
M 1 248; M 0 66;
Sn, 2n 6 n 2 n 1 Sn1, ; 2
S0, 1 6 ;
(5.477)
1,2,3.
вя йа Мн=248,608,1220…, Сн,1=68,200,460,910…, Сн,2=104,284,620,1180…, Сн,3=146,380,800,1480… 3. Фярз едяк ки, икитябягяли гейри-бирcинсли грунтун еквивалент сяртлик ямсалы, чевик дайаьын салынма дяринлийи бойунcа параболик гейри-хятти ганунла дяйишир. Бу щалда гейри-хяттилик параметри K ekv. 2; a a 2 2 h . Беля олдугда (5.474) цмуми щяллинин функсийалары ашаьыдакы шякилдя йазыh EJ лар: 6n n n x 1 2 7 8 ... 6n 56n 4 F1 x 1 1 a 2 6n ! n 1 2a 2 x 2 4 x4 6 x 6 cosx 62 1 2 ! 4 ! 6 ! 2 n 12 x x 2 n 18 n 1 a 22 1n 2 n 2 Ln a 23 1 2 n 2M ... 2n 12! 2n 18! n n 1 n 1 6 n F x x 1n a n x 1 2 ... 2 1 ! n 1 6n ! x 2 n n 2n 6n 5 6n 4 1 2n ! n 1 2 n 6 x x 2 n 12 n 1 2 n n Tn , a 22 1 2 n S ...; a 2 1 2n 6 ! 2n 12 ! n, n 1 n 1
(5.478)
Лн=(2н+7)(2н+8)+Лн-1; Л0=56; Мн=(2н-13)(2н-14)Лн+Мн-1 М0=10192; Тн,=(+1)(+2)+(+3)(+4)+…+(+2н+1) (+2н+2); Сн, =(2н+7+)(2н+8+)Тн,+Сн-1,; С0=(+1)(+2)(+7)(+8); =1,2,3.
204
Эюрцндцйц кими бахылан бцтцн щалларда (5.474) цмуми щяллинин ясас ФЖ(х) ж=1,2,3,4 функсийалары дяйишян ишаряли сонсуз сыраларын cями шяклиндя ифадя олунур. Бу сыраларын щяр бири сурятдя артан а(а0,а1,а2)параметриня мяхряcдя ися артан факториал ядядляря маликдир. Бундан ялавя параметри дя олдугcа кичикдир. Одур ки, ФЖ(х) функсийаларыны мцяййян едян сонсуз сыралар cялд йыьыландыр. Практики щесабламаларда функсийалары бу сыраларын илк 2-3-ц иля мящдудлашдырмаг олар. Гябул едилмиш щяр сыранын ися 2-3 щядди иля гянаятлянмяк олар. Йухарыда бахылан сонунcу ики хцсуси щал Н.К. Снитко вя А.Н. Снитконун щялляри иля цст-цстя дцшцр. Бу да гурулмуш цмуми щяллин дцзэцнлцйцнц тясдиг едир. Гурулмуш (5.474) цмуми щялли ясасында дайаьын ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя ениня кясиcи гцввяни тяйин едяк: M0 Q0 x Y0 F1 x 0 F2x EJ F3 x EJ F4 x ; M x Y F x F x M 0 F x Q0 F x ' 0 1 0 2 3 4 EJ (5.479) EJ EJ en Q x Y x 2Y x Y0 F1 x 2 F1x EJ M0 2 2 0 F2 x F2x EJ F3 x F3x Q0 F x 2 F x . 4 EJ 4 (5.479) ифадяляриня дахил олан ясас функсийаларын илк цч тяртибдян тюрямяляринин гиймяти (5.475), (5.476), (5.477) вя (5.478) ифадяляриндя х-я эюря уйьун диференсиаллама апармагла тяйин едилир. (5.474) вя (5.479) щесаблама дцстурларына дахил олан Й0 вя 0 кинематик параметрляри мяcщул параметрлярдир. Бу параметрляри тяйин етмяк цчцн чевик дайаьын ашаьы уcунун сярщяд шяртляриндян истифадя едирик. Яэяр х=щ дяринликдя дайаьын ашаьы уcу гейри-гайа грунтда сярбяст отурарса бу щалда мяcщул параметрляри тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы шяртлярдян истифадя едирик:
M h Y2 h EJ 0; en Y h Q h 0 3 EJ
(5.480)
Бу шяртляри (5.479) дцстурунун сонунcу ики сятриндя нязяря алсаг, йаза билярик: Y0 F1h 0 F2h A1 h ; Y0 B1 h 0 B2 h A2 h .
(5.481)
Бурада M0 Q0 A1 h EJ F3h EJ F4h; M0 Q F3h 2 F3h 0 F4h 2 F4h ; (5.482) A2 h EJ EJ 2 B1 h F1h F1h; B2 h F2h 2 F2h. 205
Алынмыш (5.481) хятти- тянлик системини башланьыc мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк, тапырыг:
A2 hF2h A1 hB2 h ; Y0 F1hF2h F1hF2h A2 hF1h A1 hB2 h . 0 F1hF2h F1hF2h
(5.483)
Яэяр чевик дайаьын ашаьы щиссяси гайа грунтунда мцтляг сярт баьланмыш оларса, бу щалда мяcщул параметрляр ашаьыдакы шяртлярдян тапылыр: Y h 0; Y h h 0.
(5.484)
(5.474) вя (5.479) дцстурунун биринcи сятриня ясасян (5.484) шяртляри ашаьыдакы кими йазылар:
Y0 F1 h 0 F2 h A3 h; Y F h 0 F2h A4 h. 0 1
(5.485)
Бурада M0 Q0 A h F h F h; 3 3 EJ EJ 4 A h M0 F h Q0 F h. 4 EJ 3 EJ 4
(5.486)
(5.485) хятти-тянлик системини мяcщул параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг:
A4 h F2 h A3 h F2h Y ; 0 F1 h F2h F1h F2 h A4 h F1 h A3 h F1h . 0 F1h F2 h F1 h F2h
(5.487)
Беляликля, тяклиф олунмуш методика бойуна- ениня яйилмяйя ишляйян чевик дайаьы икитябягяли грунт мцщитиндя еквивалент гейри-хятти ганунла дяйишян сяртлик ямсалы епцрцндян истифадя етмякля, там деформасийайа щесабламаьа вя ич гцввяляри тяйин етмяйя имкан верир.
206
ФЯСИЛ 6. ДЯНИЗ ВЯ ЧАЙ ЩИДРОТЕХНИКИ ТИКИНТИСИНДЯ ТЯТБИГ ОЛУНАН СЯРБЯСТ ВЯ АНКЕРЛЯНМИШ СВАЙ ВЯ ШПУНТ ДИВАРЛАРЫН КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ ВЯ МЮВCУД ЩЕСАБЛАМА МЕТОДЛАРЫ 6.1. СВАЙ ВЯ ШПУНТ ДИВАРЛАРЫН ЯСАС КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ
Дяниз вя чай тярсаня тикинтисиндя назик диварлы гурьулар эениш тятбиг олунурлар. Истяр тярсаня, истярсядя сявиййя галдыран щидротехники гурьуларын йералты контурунда свай вя шпунт диварлардан о заман истифадя олунур ки, бцнювря грунту эюстярилян конструксийалары тяляб олунан дяринлийя салынмаьа имкан версин. Бу конструксийаларын башлыcа цстцнлцйц ондан ибарятдир ки, онлар игтисади cящятcя ялверишлидир вя мцмкцн олан ялавя йцклямяляря щяссаслыглары аздыр. Тярсаня тикинтисиндя тятбиг олунан свай вя шпунт диварлар конструктив яламятляриня эюря сярбяст вя анкерлянмиш олурлар. Анкерлянмямиш диварлар конструксийа бахымындан ян садя тярсаня гурьуларыдыр. Бу гурьулар адятян аьаcдан, металдан вя дямир-бетондан щазырланыр. Анкерлянмямиш аэаc шпунт диварлар онларын гаршысындакы суйун дяринлийи кичик олдугда тярсаня йаратмаг цчцн истифадя олунур. Беля диварларын су сявиййясиндян сярбяст щцндцрлцйц адятян 2-3 м –дян чох олмур. Беля диварлар грунта салынмыш бцтюв шпунт сыраларындан ибарятдир олур ки, онларын йухары баш щиссяси бяркидилмямиш сахланылыр (шякил 6.1). Йухары щиссядя свай сыралары cцт лювщя вя тирcикляр васитясиля, болт васитясиля бирляшдирилир (сыхылыр). Диварын цст щиссясиндя башлыг тирcийи йерляшдирилир вя бунун формасы дцзбуcаглы вя йа даиряви олур. Шпунт свайларын ен кясик формалары шякил 6.2-дя эюстярилмишдир. Метал вя дямир – бетон шпунт свайлардан щазырланан диварларын су сявиййясиндян сярбяст щцндцрлцйц 4-5 м гябул олунур. Тярсаня гурьуларында тятбиг олунан шпунт свайлар щям шагули, щям дя маили щазырланыр. Адятян метал вя дямир-бетон шпунтларын маиллийи 1:1 гябул олунур.
Шякил 6.1. Сярбяст аьаc шпунт дивары
Шякил 6.2. Шпунт свайларын профилляри 207
Сявиййягалдыран щидротехники гурьуларын бцнюврясиндя сызмайа гаршы йарадылан шпунт диварлар ясасян металдан вя дямир-бетондан щазырланыр. Бу шпунт диварларын грунта салынма дяринлийи бцнювря грунтунун сызма ямсалындан, бу грунтларын галынлыьындан вя сявиййягалдыран щидротехники гурьуларын йаратдыьы басгыдан асылы олараг мцяййян едилир. Щидротехники гурьуларын йералты контурунда сызмайа гаршы йарадылан чевик шпунт диварлары асма вя битмиш диварлар олмагла ики йеря бюлцнцр. Битмиш шпунт диварлары су кечирян грунт лайыны тамамиля кечяряк практики олараг су кечирмяйян грунт лайына санcылыр. Онун су кечирмяйян гата дахилолма дяринлийи ян азы 1,5-2 м гябул олунур. Асма шпунт диварларын ашаьы уcу су кечирян грунт лайында галыр. Щидротехники гурьуларын йералты контурда тятбиг олунан шпунт диварлары сызмайа гаршы йарадылан цфцги елементлярдян (понур) фяргли олараг сызма йолунун узунлуьу тяхминян (1,5….2,0) лш дяфя узатмыш олур. Беля шпунт диварларындан гурьунун йухары цст щиссясиндя вя йералты контурундан истифадя олунур. Эюстярилян шпунт диварларынын йарадылмасында башлыcа мягсяд бцнюврядя сызма иткисини азалтмаг вя нятиcядя гурьунун бцнюврясиндя суффозийа щадисясинин гаршысыны алмагдар. Беля шпунт диварларын йералты щиссясинин узунлуьу бир нечя метрдян 100-150 м-я гядяр ола биляр. Анкерлянмиш шпунт вя свай диварлар адятян 2 елементдян - дартгы анкериндян вя дайагдан ибарят олур. Дартгы анкерляри аьаcдан, металдан вя дямир – бетондан щазырланыр. Аьаc анкер дартгылар адятян аьаc шпунт диварларда, метал анкер дартгылар, аьаc, метал вя дямир-бетон шпунт диварларда, дямир-бетон анкер дартгылар ися анcаг дямир – бетон диварларда тятбиг олунурлар. Диварын узунуна истигамятиндя анкер дартгы гурьулары адятян 1,5-4м, чох щалларда ися 2-3м-дян бир йарадылыр. Аьаc анкер дартгылары диаметри 22-30 см олан тяк вя йа cцт тирcиклярдян щазырланыр. Метал анкер дартгылары адятян диаметри д=30-100 мм олан даиряви кясикли формада щазырланыр. Анкеря дцшян дартгы гцввяси прокат дямирдян щазырланмыш мил цзяриня дцшцр. Сон заманлар анкер дартгыларын метал трослардан щазырланмасына даща чох цстцнлцк верилир. Метал дартгылар адятян мцмкцн олан ашаьы сявиййялярдя йерляшдирилир. Лакин бу заман анкерин йерляшмя дяринлийи еля олмалыдыр ки, дальыc ишляринин эюрцлмясиня ещтийаc олмасын. Метал анкер дартгылары коррозийадан горунмаг цчцн ону гятран парча иля юртцб цзяриня битум чякирляр. Анкер дайагларда шпунтдан щазырланан сащил гурьуларында эениш истифадя олунур вя онлары цч ясас типя бюлмяк олар: тяк дайанан шагули свайлар, ики айаглы дайаглар вя тавалардан щазырланмыш дайаглар. Тяк свайлардан щазырланан анкер дайаглар ясасян кичик гцввя гябул едирляр вя онлардан щазырланан шпунт диварларан гаршысында суйун дяринлийи 3-4м-дян чох олмур. Аьаc анкерлярдян ян чох истифадя олунаны икиайаглы анкерлярдир (шякил 6.3). Икиайаглы свайлы анкерлярдя свайын узунлуьу 6-13м, диаметри 24-30см олмагла, маиллийи 3:1-2,5:1 гябул олунур. Дямир – бетон анкерлярдя свайын маиллийи 3:1-дян 1:1-дяк олур. Беля анкерлярин диварынын узунлуьу бойунcа аддымы аьаc анкерлярдя 0,8-1 м, дямир – бетонда 1,2-1,4 м олур. Анкер тавалар аьаcдан, бетондан, дямир – бетондан вя металдан щазырланыр. Бунлардан ян чох тятбиг олунаны анкер дямир – бетон тавалардыр. Бетон вя дямир – бетон тавалар бцтюв диварлар шяклиндя щазырланыр вя щяр 10- 40 м-дян бир температур чюкмя тикишляри иля бир-бириндян араланыр. Бетон таваларын галынлыглары адятян 0,5-0,7 дямир - бетонун галынлыглары 0,1-0,5м олур. Анкер дартгылары Шякил 6.3. Икиайаглы анкерин вя онларын елементляри шякил 6.4-дя, анкер дайагларын елементляри ися схеми шякил 6.5-дя эюстярилмишдир.
208
Шякил 6.4. Анкер дартгы вя онун деталлары
Шякил 6.5. Анкер дайагларын елементляри 209
6.2. АНКЕРЛЯНМЯМИШ ШПУНТ ДИВАРЛАРЫНЫН МЮВCУД ЩЕСАБЛАМА МЕТОДИКАСЫ
Анкерлянмямиш диварларын щесабланмасында мягсяд онларын ен кясикляриндя тясир едян щягиги дахили гцввяляри тяйин етмяк, диварын грунтда салынма дяринлийини мцяййян етмяк вя мялум цч гцввяляря эюря ен кясик юлчцлярини щесабламагдан ибарятдир. Мювcуд иншаат нормалары вя гайдаларына эюря истяр сярбяст вя истярся дя анкерлянмиш диварларын щесабланмасы щядди щаллара эюря апарылыр. Лакин бу цсуллар щал-щазырда кифайят гядяр истяр нязяри, истярсядя експериментал бахымдан тятбиг едилмямишдир. Мювcуд щесаблама методикасында анкерлянмямиш диварын иши еластики мярщяля иля мящдудланыр. Щесаблама аналитик вя графоаналитик цсулларла апарылыр.
Шякил 6.6. Анкерлянмямиш диварын топа йцкя щесабланма схемляри Щесаблама схеминдя анкерлянмямиш дивар канал тир кими гябул олунур вя беля щесаб олунур ки, онун ашаьы уcу грунт мцщитиндя бяркидилмишдир вя диварын йухары сярбяст уcуна топа Г йцкц тятбиг едилмяйинcя онун щяр ики цзцндя грунтун йана тязйиги ейни гиймятя малик олур. Топа йцк тятбиг едилдикдян сонра ися дивар грунт мцщитиндя вя йухары сярбяст щиссядя цфцги йердяйишмяляр едяряк яйилир вя еляcя дя мцяййян C нюгтяси ятрафнда дюнцр. Бу нюгтянин юзцндя дяйишмя алынан истигамятдя грунт мцщитинин дивара йан тязйиги артыр, якс тяряфдя ися бу тязйиг азалыр. Беляликля, бцнювря сятщи сявиййясиндя истянилян дяринликдя дивара грунтун эюстярдийи тязйигин интенсивлийи пассив вя актив тязйиглярин фярги кими гябул едилир (шякил 6.6): (6.1) eh xn a бурада - грунтун щяcм чякиси; n вя a -уйьун олараг грунтун пассив вя актив тязйиг ямсаллары олуб, ашаьыдакы ифадяляр иля тяйин олунур:
бурада - грунтун дахили сцртцнмя буcаьыдыр. Диварын дайанылглыьыны тямин етмяк цчцн онун грунта салынма дяринлийи еля олмалыдыр ки, онун ашаьы уcу сявиййясиндя грунта ютцрцлян тязйиг ещяд-дян бюйцк олур вя диварын дайаныглыьы тямин олунмур. Диварын грунта салынма дяринлийи бюйцк олдугда ися эюстярилян тязйиг ещяд –дян кичик олур вя грунтун мцгавимятиндян там истифадя олунмур. Беляликля, дивара грунтун тязйигини мящдудлашдыран яйринин сыфыр йердяйишмяси C нюгтясиндян кечмякля йанашы БФ вя БЛ хятляри иля контурланмалыдыр (шякил 6.6, б). Йакоби вя Крейин тяклифляриня эюря грунтун дивара тязйиг епцрцнц мящдудлашдыран БКCФ яйриси БК/ вя К/Ф дцз хятляри иля явяз едилир (шякил 6.6,c). Ламейерин тяклифиня эюря Йакобин алдыьы епцря ики ейни трапесийа – нНМм вя nMNm ялавя олунур (шякил 6.6,c). Беляликля, явязляйиcи тязйиг епцрц шякил 6.6, c-дя олдуьу кими алыныр. Грунт мцщитиндя ишляйян анкерлянмямиш чевик диварларын графоаналитик цсулла щесабланмасы илк дяфя Ламейер тяряфиндян тяклиф едилмишдир. О, беля щесаб едир ки, дивара тясир едян гцввяляр системинин мцвазиняти тямин едилдикдя гцввя вя ич чохбуcаглылары гапанмалыдыр. Бунун щесабланма схеми шякил 6.7-дя эюстярилмишдир. Эюстярилян схем цчцн тязйиг епцрцнцн ординатлары ашаьыдакы ифадялярля тяйин едилир: 210
Шякил 6.7. Анкерлянмямиш назик диварын цфцги йцкя график щесабланма схеми 6.3. АНКЕРЛЯНМИШ ДИВАРЛАРЫН МЮВCУД ЩЕСАБЛАМА МЕТОДИКАСЫ
Мцхтялиф щесаби моделляр ясасында анкерлянмиш диварларын щесабланма методикалары Н.Н.Джунковский, И.А.Симвуилиди вя В.Е.Лйахнитский тяряфиндян верилмишдир. Анкер гурулушу щесабына йухары уcуну йердяйишмяни мящдудлашдыран анкерлянмиш дивар бцнювря грунту сятщиндян йухары йерляшян тюкмя грунтун тясириндян анкерлянмя нюгтяси ятрафында яйиляряк деформасийайа уьрайыр. Бу яйилмяйя диварын салындыьы бцнюврянин грунт мцщити мцгавимят эюстярир. Диварын гябул едилмиш галынлыьынын тямин олунмасы цчцн анкер дартгы гцввясинин тятбиг олундуьу А нюгтясиня нязярян актив вя мцгавимят гцввяляринин моментляринин cябри cями сыфыра бярабяр олмалыдыр (шякил 6.8). Чевик диварын йухары уc сявиййясиндя шарнир дайаг гябул олунур вя щям дя беля щесаб едилир ки, тюкмя грунтун сярбяст сятщиндя интенсивлийи г0=1,5-2,0т/м2 олан мцвяггяти мцнтязям йцк тясир едир. Чевик дивара ики дайаг цзяриндя отуран консол тир кими бахылыр. Бу дайаглардан бири диварын йухары уcу сявиййясиндя, диэяри ися диварын йералты щиссясиня грунт мцщитинин эюстярдийи явязляйиcи реактив мцгавимят гцввясинин тятбиг нюгтясиндя гябул олунур.
Шякил 6.8. Мцхтялиф салынма дяринликли чевик анкерлянмиш дивыарын ишлянмя схеми 211
Щесабланма Е.К.Йакоби цсулу иля апарылыр. Бу щесабламада ян чох б схеминдян истифадя олунур. Апарылмыш щесабламалар нятиcясиндя диварын грунта минимум салынма дяринлийи вя онун ен кясийиндя йарана биляcяк максимум яйиcи момент тяйин олунур. Щесабламалар эюстярир ки, чевик диварла грунт арасында йаранан сцртцнмя гцввяси дайаг реаксийалары гиймятиня аз тясир едир (тяхминян 10-12%). Лакин бунунла йанашы сцртцнмя гцввясинин нязяря алынмасы диварын йералты щиссясиндя грунтун реактив мцгавимят гцввясини cидди дяйишдирир. Башга сюзля, сцртцнмя гцввясинин ифадясиня ясасян айдын олур ки, грунтун дивара реактив гцввяси артыр вя йа азалыр. Щал-щазырда грунт мцщитиндя ишляйян истяр сярбяст, истярся дя анкерлянмиш чевик дайагларын щесабында дяйишян сяртлик ямсаллы Фусс-Винклер моделиндян истифадя олунур. Беля олдугда бахылан конструксийаларын йералты щиссясинин яйилмяйя щесабланмасы цмуми щалда дюрдцнcц тяртибдян дяйишян ямсаллы бирcинсли дифференсиал тянлийя эятирилир:
Чевик диварын вя йа дайаьын (свайын) ен кясийи сабит олдугда (6.4) дифференсиал тянлийи ашаьыдакы кими йазылыр:
Бу ифадялярдя ЕЖ-бахылан конструксийаларын яйилмя сяртлийи; K ( x ) K ( x ) b( x ) - грунт мцщитинин дяйишян сяртлик ямсалы; K ( x ) - грунтун цфцги еластик сыхылма ямсалы; б(х)- дайаьын вя йа диварын дяйишян щесаби енидир; Й(х)- конструксийаларын ихтийари кясикдя яйинтисидир. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын сабит, хятти дяйишян, параболик гейри-хятти дяйишян, параметрик гейри-хятти дяйишян гануна уйьунлугларындакы чевик дивар вя дайагларын ениня вя бойуна– ениня деформасийайа щесабланма методикалары К.М.Мяммядов, Щ.М.Фяряcов, Ящмядиан Щцсейн, И.А.Симвулиди, А.И.Снитко, Н.К.Снитко, И.В.Урбан вя бир чох башгалары тяряфиндян ишлянилмишдир. 6.4. СЯРБЯСТ ЧЕВИК ШПУНТ ДИВАРЛАРЫН ЙЕРЦСТЦ ЩИССЯСИНИН ЯЙИЛМЯДЯ ДИФФЕРЕНСИАЛ ТЯНЛИЙИ ВЯ ОНУН ИНТЕГРАЛЛАНМАСЫ
Бахылан статики контакт мясялянин щесаблама схеми шякил 6.9-да верилмишдир. Бу схемдян эюрцндцйц кими яйилмяйя ишляйян назик шпунт дивары ики щиссядян ибарятдир: 1. Щ галынлыглы тюкмя грунтун актив тязийгиня мяруз галан йухары щисся. 2. Бцнювря грунтуна салынма дяринлийи щ олан йералты щисся.
Шякил 6.9. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварынын щесабланма схеми 212
Бу щиссялярин щяр биринин яйилмя мясялясиня айрылыгда бахырыг. Гурулмуш щялляря дахил олан мяcщул статики вя кинематик параметрлярин щесабланмасында сярщяд шяртляриндян вя щяр ики щисся цчцн бцнювря сятщи сявиййясиндя деформасийа ич гцввялярин кясилмямязлик шяртляриндян истифадя едирик. Галынлыьы Щ олан тюкмя грунтун актив тязйигиня мяруз галан чевик диварын йерцстц щиссясинин яйилмядя дифференсиал тянлийи ашаьыдакы кими ифадя олунур:
Бурада ЕЖ – диварын сабит яйилмя сяртлий (Е-еластиклик модулу, J
bht 3
- шпунт дивары мате12 риалынын яталят моментидир; Y1 ( x1 ) - бахылан щиссянин ихтийари кясийиндя яйинтинин гиймяти; q1 ( x1 ) грунтун актив тязйигинин интенсивлийидир.
Сонунcу ифадядя T - тюкмя грунтун щяcми чякиси; Т-щямин грунтун дахили сцртцнмя буcаьы, bh 1,0m диварын щесаби ени (цчбуcаг шякилли пайланмыш йцкцн тясир мцстявисиндя); a - актив тязйиг ямсалыдыр.
Бцнювря сятщиндян Щ щцндцрлцкдя чевик шпунт диварынын йухары уcу цчцн ашаьыдакы сярщяд шяртлярини гябул едирик: х1=0 олдугда
Бцнювря сятщи сявиййясиндя, йяни х1=Щ олдугда шпунт диварынын кясийи цчцн ашаьыдакы сярщяд шяртлярини гябул едирик: Бурада Y0 , 0 , M 0 вя Q0 - шпунт диварынын йералты щиссясинин бцнювря сятщи сявиййясиндя башланьыc параметрляри олуб, уйьун олараг яйинтини, дюнмя буcаьыны, яйиcи момент вя кясиcи гцввяни ифадя едирляр. (6.7) ифадясини (6.6)-да нязяря алмагла чевик шпунт диварынын йерцстц щиссясинин дифференсиал тянлийини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик:
бурада
(6.9) башланьыc сярщяд шяртлярини нязяря алмагла (6.11) дифференсиал тянлийини дюрдгат интегралласаг аларыг:
Сонунcу ифадяйя ясасян йерцстц щиссянин ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьыны, яйиcи момент вя кясиcи гцввяни щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурлары алырыг:
213
(6.13) вя (6.14) дцстурларындан истифадя едяряк чевик шпунт диварынын йералты щисяссинин х=0 олдугда бцнювря сятщи сявиййясиндя башланьыc параметрлярини ашаьыдакы шякилдя ифадя етмяк олар:
6.5. АНКЕРЛЯНМЯМИШ ШПУНТ ДИВАРЫН ЙЕРАЛТЫ ЩИССЯСИНИН ДИФФЕРЕНСИАЛ ТЯНЛИЙИ ВЯ ИНТЕГРАЛЛАНМАСЫ
Бцнювря сятщи сявиййясиндя ихтийари х дяринлийиндя диварын ен кясийиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввяни щесабламаг цчцн ашаьыдакы ифадяляри йазмаг олар:
Бу ифадялярдя Мгр (х) вя Ггр(х) – уйьун олараг грунт мцщитинин диварын яйилмясиня гаршы эюстярдийи реактив мцгавимятиндян ихтийари кясикдя йаранан яйиcи момент вя кясиcи гцввяни ифадя едир. (6.17) ифадясини х-я эюря диференсиалласаг:
аларыг. Материаллар мцгавимятиндян мялум олдуьу кими пайланмыш йцкцн интенсивлийи г(х) иля диварын яйинтиси Й(х) арасында ашаьыдакы асылылыг мювcуддур:
Дяйишян сятрлик ямсаллы Фусс-Винклер моделиндян истифадя етсяк, грунт мцщитинин диварын яйилмясиня гаршы эюстярдийи реактив мцгавимятин интенсивлийини ашаьыдакы кими ифадя едя билярик: Сонунcу ифадяни (6.19) тянлийиндя нязяря алсаг, йаза билярик:
(6.21) тянлийиня ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляридахилиндя бахылыр:
214
Бахылан контакт мясялянин диференсиал тянлийини гябул олунмуш башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя интегралласаг, аларыг:
Бу ифадядя гябул етсяк (6.23) тянлийини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик:
Ys ( x) Y0 ( x) - сярщяд функсийасы адланыр вя ахтарылан Й(х) функсийасына сыфырынcы йахынлашма кими гябул олунур. Бу ифадяйя дахил олан Y0 , 0 , M 0 вя Q0 - йералты щиссянин башланэыc кясийиндя яйинтини, дюнмя буcаьыны, яйиcи моменти вя кясиcи гцввяни ифадя едир. (6.25) интеграл тянлийинин щяллини мцхтялиф тяхмини цсуллардан истифадя етмякля гурмаг олар. Беля цсуллара иншаат механикасынын вариасийа цсулларыны, ядяди щесаблама цсулларыны вя башгаларыны аид етмяк олар. Дяйишян ямсаллы интеграл вя интегро-диференсиал тянликлярин Пикар ардыcыл йанашма цсулуну тятбиг етмякля щялляринин гурулмасы мясялясиня К.М.Мяммядовун, Н.А.Сяфярованын, Ящмядиан Щцсейнин, Щ.М.Фяряcовун вя башгаларынын ишляриндя эениш шякилдя бахылмышдыр. (6.25) интеграл тянлийинин цмуми щяллинин гурулмасында Пикар ардыcыл йанашмалары ашаьыдакы гайдада гурулур:
Бу гайда иля ардыcыл йахынлашмаларын гурулмасыны гейри-мящдуд шякилдя давам етдирсяк: олур вя тапылмыш Йн(х) функсийасы бахылан мясялянин ахтарылан щяллини веряр. Тапылмыш щядди функсийаны башланьыc параметрляря эюря груплашдырсаг, сон нятиcядя (6.25) тянлийинин щяллини ашаьыдакы кими ифадя едя билярик:
215
Бу щялля дахил олан f j (x) (ж=1,2….,4) функсийалары ашаьыдакы дяйишян ишаряли сонсуз сыралар васитясиля тяйин олунурлар:
(6.27) ифадяляриндя сонсуз сыраларын щядляри An ( x), Bn ( x), Cn ( x) вя Dn (x) ашаьыдакы гайдада тяйин олунурлар.
216
Йухарыда гурулмуш (6.26)-(6.31) цмуми щялли ясасында лайищяляндирмя тяcрцбясиндя ян чох тясадцф олунан хцсуси щесаблама щалларына бахаг. 1. Анкерлянмямиш чевик диварын йералты щисяссиндя грунт мцщитинин сяртлик ямсалы сабит вя йа интеграл орта гиймятя маликдир, йяни
Бу шяртляр дахилиндя (6.26) цмуми щяллиня дахил олан фж(х) функсийалары (6.27)-(6.31) –я ясасян ашаьыдакы шякилдя ифадя олунурлар:
2. Чевик диварын йералты щиссясиндя грунт мцщитинин сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа хятти ганунла дяйишир, йяни
Беля олдугда йухарыда гурулмуш цмуми щялля эюря f j (x) (ж=1,2….,4) функсийалары цчцн ашаьыдакы асылылыглары алырыг:
(6.35)
3. Чевик диварын йералты щиссясиндя грунт мцщитинин сяртлик ямсалы дяринлик бойунcа квадрат парабола гануну иля дяйишир:
217
Бахылан щалда f j (x) (ж=1,2….,4) функсийалары (6.27)-(6.31)-я ясасян ашаьыдакы щиперщорманик сыралар васитясиля тяйин олунурлар:
Эюстярилян гайда иля грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын диэяр дяйишмя ганунауйьунлуглары цчцн дя чевик диварын йералты щиссясинин дифференсиал тянлийинин щяллиня дахил олан ясас f j (x) (ж=1,2….,4) функсийаларыны тяйин етмяк олар. Беляликля, бцтцн бахылан щесаблама щалларында чевик диварын йералты щиссясинин там деформасийайа щесабланмасы цчцн ашаьыдакы щесаблама дцстурларыны алмаг олар:
(6.38) щесаблама дцстурларына дахил олан фж(х) функсийаларынын илкин цч тяртибиндян тюрямяляри ейни адлы функсийаларын х-я эюря ардыcыл диференсиалланмасы иля тяйин едилир:
вя с. Алынмыш (6.38) дцстурларында башланьыc Й0 вя 0 параметрляри мяcщул параметрлярдир. Бу параметрляри тяйин етмяк цчцн чевик диварын ашаьы уcунун сярщяд шяртляриндян истифадя етмяк лазымдыр. Бу мясялянин щяллиндя мцщяндис тяcрцбясиндя ашаьыдакы щаллара раст эялмяк олар. 1. Фярз едяк ки, чевик анкерлянмямиш диварын ашаьы уcу сярбястдир. Бу щалда диварын щямин кясийиндя яйиcи момент вя кясиcи гцввянин гиймятлярини сыфыра бярабяр етмяк олар:
Бу шяртляри (6.38) дцстурларынын ахырынcы икисиндя нязяря алсаг, йаза билярик:
218
Бу хятти тянлик системини щялл етмяк цчцн ашаьыдакылары гябул едирик:
Беля олдугда (6.39) тянлик системини ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар:
Алынмыш (6.41) тянлик системини мяcщул башланьыc параметрляря эюря щялл едяряк тапырыг:
Чевик диварын йерцстц щиссясинин яйилмяйя щесабланмасы ясасында мцяййян едилмиш (6.15) шяртлярини нязяря алсаг, диварын йухары сярбяст уcу сявиййясиндя яйинтиси (1) вя дюнмя буcаьы (1) цчцн ашаьыдакы щесаблама дцстурларыны алырыг:
6.6. АНКЕРЛЯНМИШ ЧЕВИК ДИВАРЫН ЙЕРЦСТЦ ЩИССЯСИНИН ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Сярбяст диварлардан фяргли оларыг бу параграфда йухары уcу сявиййясиндя йердяйишмяйя гаршы шарнир бяркидилмиш, йяни анкерлянмиш чевик диварын щесабланмасына бахылыр. Бурада да дивар йерцстц вя йералты олмагла ики щиссяйя бюлцнцр. Диварын йералты щисяссинин щесабланмасы принсипcя анкерлянмямиш диварларда олдуьу кими апарылыр. Йералты щиссянин яйилмядя дифференсиал тянлийиня мялум сярщяд шяртляри дахилиндя вя грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын мцмкцн дяйишмя ганунауйьунлугларында бахылыр. Бурада ясас фярг диварын йерцстц щиссясинин деформасийайа щесабланма219
сында вя мяcщул башланьыc параметрлярин тяйин олунмасындадыр. Бахылан статики контакт мясялянин щесабланма схеми шякил 6.10-да эюстярилмишдир. Шякил 6.10-а ясасян анкерлянмиш диварын Х1О1Й1 мцстявисиндя ихтийари кясикдя яйиcи момент вя кясиcи гцввяси цчцн ашаьыдакы ифадяляри аларыг:
Шякил 6.10. Анкерлянмиш чевик диварын деформасийайа щесабланма схеми Сонунcу ифадяни х1-я эюря диференсиалласаг, диварын йерцстц щиссясиня тясир едян мцнтязям йцкцн интенсивлийини аларыг:
Сонунcу тянлийи ашаьыдакы шякилдя дя йазмаг олар: бурада м0-(6.12) ифадясиля тяйин олунур. Бу дифференсиал тянлик бахылан мясяля цчцн ашаьыдакы башланьыc сярщяд шяртляри дахилиндя щялл едилир (х1=0 олдугда): (6.49) дифференсиал тянлийиндя бу сярщяд шяртлярини нязяря алмагла дюрдгат интегралласаг, йаза билярик:
Бу ифадяйя ясасян анкерлянмиш чевик диварын йерцстц щисяссинин ихтийари кясийиндя дюнмя буcаьы, яйиcи момент вя кясиcи гцввяни тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы ифадяляри алырыг:
220
х1=Щ олдугда (6.51) вя (6.52) ифадяляриня ясасян йаза билярик:
Чевик диварын бахылан мясяля цчцн йералты щисяссинин деформасийайа щесабланмасы формаcа анкерлянмямиш чевик диварда олдуьу кимидир вя мясялянин там щялли (6.38) дцстурлары иля мцяййян олунур. (6.51), (6.52) вя (6.53) ифадяляриндя 1 вя Р башланьыc мяcщул параметрлярдир. 1 вя Р мяcщул параметрлярини тяйин етмяк цчцн яввялcя диварын йералты щисяссинин ашаьы уcунун сярщяд шяртляриня эюря (6.38) ифадяляриндян истифадя олунур. (6.53) ифадяляриня эюря гурулмуш тянлик системи бирэя щялл едиляряк, диварын йерцстц щиссясинин йухары уcу сявиййясиндя мяcщул 1 вя Р параметрляри тяйин едилир.
221
ФЯСИЛ 7. ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫН КОНСТРУКСИЙАСЫНЫН МАТЕРИАЛЫНА ДЯНИЗ МЦЩИТИНИН ТЯСИРИ 7.1. ДЯНИЗ ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНЫН КОРРОЗИЙАДАН ДАЬЫЛМА САЩЯЛЯРИ
Дяниз щидротехники гурьулары дяниз мцщитинин мцхтялиф тясирляриня мяруз галыр: а) механики тясир – гурьулара дальаларын, ахынын, су ахыны вя йа кцлякля эятирилян буз, торпаг вя с. йыьынтыларынын тясири; б) кимйяви тясир – дяниз суларында щялл олан кимйяви елементлярин конструксийасынын материалы иля гаршылыглы тясири; c) физики тясир – конструксийа материалынын мясамяляриндя кристалл бузларын яримяси вя йа суларын бухарланмасы заманы ямяля эялмиш кристалл дузларын вя конструксийаларын мясамялярин дахилиндя суйун донмасы заманы ямяля эялян тясирляр. Дяниз мцщитинин эюстярилян тясирляри нятиcясиндя конструксийанын материалында даьылма (коррозийа) баш верир ки, бу да гурьунун истисмар мцддятини гысалдыр. Адятян дяниз щидротехники гурьулары билаваситя дяниз дибиндя торпаьа йерляшдирилир вя йа дибя истинад етмякля дяниз суйу сявиййясиндян йухарыда олур. Гурьуларын дяринлик бойунcа конструксийасынын материалына дяниз мцщитинин тясир интенсивлийи ейни олмур. Бунунла ялагядар олараг дяниз коррозийасыны бир нечя зонайа бюлмяк олар. Адятян буну дюрд зонайа айырырлар: 1. Суцстц зона – суйун сявиййясиндян 3-5 м аралыда олан вя систематик исланмайа мяруз галмайан сащядир. Бу сащя атмосферин гейри- мящдуд рцтубяти щесабына коррозийайа уьрайыр. Бу щала атмосфер коррозийасыда дейилир. 2. Дяйишян исланан зона – коррозийа cящятдян бу зона ян тящлцкяли щесаб олунур. Дяринлик бойунcа бу сащя гурьунун су дамcылары иля тямасда олдуьу йер щесаб олунур. Йяни бу дяринлик гурьунун ян йухары сярщядди иля суйун габарма-чякилмя щадисяляриндя вя дальаланма заманы дяниз сявиййясинин дяйишмяси сярщядди арасында йерляшир. Бу сащя даими исланмайа вя гейри-мящдуд щавада оксиэен ахынына мяруз галыр ки, бу да коррозийанын интенсивлийинин артмасына эятирир. Ютцрцлмя тясири мцшащидя олунур. 3. Суалты зона – бу зона суйун минимал сявиййясиндян ашаьыда йерляшир. Бурада конструксийанын нисбятян юртцлмяси вя оксиэенин чатышмамазлыьы мцшащидя олунур. Икинcи зонайа нисбятян бурада коррозийа аз интенсивликля мцшащидя олунур. 4. Гурьунун грунт сявиййясиндян ашаьыда олан зонасы – бу зонада оксиэенин сярбяст формада олмамасы, йяни бюйцк оксиэен азлыьы, ютцрцлмянин олмамасы вя нятиcя етибары иля коррозийа интенсивлийинин олдугcа ашаьы салынмасы иля характеризя олунур. 7.2. ДЯНИЗ МЦЩИТИНДЯ ТИКИНТИ МАТЕРИАЛЛАРЫНЫН КОРРОЗИЙАСЫ
Дяниз щидротехники гурьулары тикилян заман гум, даш, аьаc, бетон вя дямир-бетон кими тикинти материалларындан эениш истифадя олунур. Гум дяниз суйунда коррозийайа уьрамыр (тикинтидя адятян кварс гуму тятбиг олунур). Гцввядя олан норматив сянядляря ясасян лиман тикинтисиндя гранит, сийинит, диорит, габбро, эил зярряcикляри 3%-дян аз олан сых ящянэ дашы вя гнейс кими сых даь сцхурларындан ибарят олан дашлардан истифадя олунур. Ящянэ дашы истисна олмагла, бцтцн сцхурлар дяниз суйунун тясириндян зядялянмир. Сых ящянэ дашы дяниз суйунда онун тяркибиндя сярбяст карбон анщидриди олан заман ярийир. Лакин бу просес олдугcа йаваш эедир вя практики олараг гурьунун узунюмцрлцйцня тясир эюстярмир. Эюстярилян даш сцхурлары кифайят гядяр сых вя мющкям олдуьу цчцн онларда физики коррозийа йаваш эедир. Дяниз шяраитиндя суйун фасилялярля доймайа вя яримяйя мяруз галмасы вя суйун шорлуг дяряcясинин чох олмасы щесабына бетон вя дямир-бетон гурьулар физики коррозийайа мяруз галыр вя онлар даща чох зяряр чякирляр.
222
Дяниз щидротехники гурьуларында аьаc эениш тятбиг олунур. Дяниз щидротехники гурьуларынын аьаc конструксийалары чцрцмядян вя онун ичини йейян гурдларын фяалиййяти нятиcясиндя даьылыр. Аьаcын узунюмцрлцлцйц аьаc йейян гурдлар олмадыгда температур-рцтубят шяраити иля мцяййян олунур. Аьаcын рцтубятлилийи 20%-дян аз вя 50%-дян чох олан заман (ахырынcы суалты сащяйя вя суйун даими капилйар галхма сащясиня характерикдир) чцрцмяйя мяруз галмадан аьаc конструксийалар он вя щятта йцз иллярля йашайа биляр. Рцтубятлилик 20-50% олан заман аьаc тез чцрцйцр вя даьылыр. Температуру 18-360C олан истиф иглимдя бу просес интенсивляшир ки, аьаc конструксийаларынын даьылмасы (чцрцмяси) 3-5 ил ярзиндя баш верир. Дяниз щидротехники гурьулары цчцн бу шяраит суцстц вя дяйишян исШякил 7.1. Тередо иля ланан сащялярдя мцшащидя олунур. дешик-дешик едилмиш свай Дяниз суларында аьаc тез-тез аьаcйейянлярля, молйускалар вя парчасы хярчянэшякиллиляр васитясиля зядялянирляр. Молйускалар вя хярчянэшякиллиляр бязи щалларда аьаcы ян гыса мцддятдя, бязян бир ил ярзиндя даьыда билярляр. Дяниз щидротехники гурьуларына молйускалар (Тередо вя Банкиа) ян чох зяряр йетирирляр. Молйусканын шцфряляри аьаcын цзяриня йапышыр вя яввялcя цфцги йол ачыр, сонра лифляря паралел олараг шагули йолун ямяля эялмясиня кечирляр. Йолун узанмасы иля бярабяр молйуска да узаныр, бу заман сусоран органы щямишя аьаcын хариcи цзяриндя галыр. Сцфрянин бюйцк сыхлыгда йерляшмяси заманы 1см2 сащядя эириш дешикляринин сайы 60-70-я чатыр вя аьаcын ен кясийи ары шаныны хатырладыр (шякил 7.1). Температуру 18-300C вя дузлулуьу 12%-дян чох олан суларда Тередо фяал инкишаф едир. Дузлулуьу 5%-дян аз олан суларда Тередо мящв олур. Банкиа суйун дузлулуьу 10-35% олан заман йашайа биляр, анcаг дузлулуг йаваш-йаваш ашаьы дцшяряк 5% олан заман да инкишаф едя биляр. Банкианын нормал щяйат фяалиййяти суйун температуру 10-150C олан заман баш верир. Лакин мцшащидяляр эюстярир ки, Банкиа щятта 00C-дя йашайа вя инкишаф едя билир. Молйускаларла мцгайисядя хярчянэшякиллиляр гурьулара олдугcа аз зяряр йетирирляр. Лимпориа иля аьаcын зядялянмяси илдя 1-2 см сцрятля баш верир, анcаг гурьуларын даща интенсив зядялянмяси щаллары да баш верир. Аьаcйейян гурдлар аьаcы суалты сащядя бюйцк фяаллыгла зядяляйирляр, лакин грут сявиййясиндян ашаьы сащядя практик олараг зядялямирляр. Аьаcйейян гурдларын фяалиййятиня дашла юртмя дя чятинлик тюрятмир. Щямчинин суйун чирклянмяси дя онларын фяалиййятиня манея олмур. Субтропик вя тропик зоналарын бязи аьаc нювляри палма, мангр, евкалипт аьаcйейян гурдларын тясириня йахшы мцгавимят эюстярир вя хариcи лиманларда мцвяффягиййятля тятбиг олунур. Сон вахтлар практик олараг шимал районларындан башга, дяниз щидротехники гурьуларынын тикинтиси заманы аьаc тамамиля метал, бетон вя дямир-бетон конструксийалар иля явяз олунмушдур. Бу да тикинтинин сянайеляшдирилмясиня шяраит йаратмыш, анcаг ейни заманда дяниз суйунда даща интенсив коррозийа иля зядялянмяйя имкан вермишдир. Металларын дяниз суйунда даьылмасы (коррозийа) зяифгялявили елетролитдя реаксийасы заманы онларын електрокимйяви гаршылыглы тясири нятиcясиндя баш верир (пЩ=7,8…8,3). Бу просес метал системинин термодинамик дайаныгсызлыьы нятиcясиндя юз-юзцня баш верир. Коррозийа мцщитинин компоненти (тяркиб щиссяси) изобар потенсиалын гиймяти иля тяйин олунур. Изобар потенсиал – сабит температур Т вя тязйигдя П баш верян просесляри нязярдян кечирян заман тятбиг олунан термодинамик функсийадыр: З=Ф+пВ вя З=У+пВ-ТС бярабярлийи иля тяйин олунур. Бурада Ф-cисмин сабит температуру сахламаг цчцн изотермик просесляр заманы cисим иля мцщит арасында ялавя енержи мцбадилясини тямин едян сярбяст енержи; В-хцсуси щяcм; У-верилян cисмин дахили енержиси; С-ентропийа. П=cонст вя Т=cонст олан заман баш верян юз-юзцня ахын просесляри йалныз изобар потенсиалыназалма истигамятиндя мцмкцндцр. 223
Дяниз суйунда металын електрокимйяви коррозийасы заманы атомун метал шябякясиндян гопмасы ики асылы олмайан, анcаг cяряйанла ялагяли просеслярин нятиcясиндя баш верир. Анод cяряйаны салватурлашмыш метал катионларынын мящлула вя катод cяряйаны азад олмуш електронларын оксидляшдириcиляря кечмяси иля характеризя олунур (шякил 7.2). Mee nH 2O Me nH 2O e; e O Oe
Бурада Mee - металын иону; е-сярбяст електрон; Ооксидляшдириcидир. Эюстярилян просеслярин бирляшдирилмясиндян эюрцнцр ки, дяниз суйунда коррозийаны йавашытмаг йалныз анод просесини тормозламагла йох, щям дя катод просесиня тясир етмякля олар. Електрод вя електролид арасында електростатик потенсиаллар фярги – електрик потенсиалы ямяля эятирир. Електрик потенсиалынын гиймяти cяряйан олмайанда елекролитин вя металын тябиятиндян асылы олур вя сярщяддя онларын тоггушмасы нятиcясиндя ямяля эялян икили електрик гатынын електрокимйяви таразлыьы иля Шякил 7.2. Коррозийа просесинин тяйин олунур. Електрик cяряйаны олан заман бярабяр потенсиалпринсипиал схеми. ларын катод сащясиндя мянфи тяряфя, анода ися мцсбят тяряфя 1-метал; 2-мящлул; 3-анод; йердяйишмяси баш верир. Бу ща4-катод; 5-електрон; 6-метал иодися уйьун олараг катод вя ну; анод полйаризасийасы адыны да7-оксидляшдириcи. шыйыр. Електрокимйяви нязяриййяйя уйьун олараг цстц ейниcинсли металларда анод вя катод просесляри ещтималы онун бцтцн сащяси бойу бярабярдир. Метал сащяси цзяриндя атомлары мцхтялиф енержили вязиййятиндя анод, йа да катод просесляринин бу вя йа башга сащяляря даща фяал ахыны баш верир. Бу щалда бирcинсли сятщ цчцн хцсуси анод вя катод характеристикасы гейри-бирcинсли сятщин орталашмыш характеристикасына бярабяр гябул едилир. Анод вя йа катод елетрокимйяви реаксийанын сцряти вя механизми (йяни онларын кинетикасы) cяряйанын сыхлыьы иля ифадя олунан хцсуси сцрят просеси вя бярабяр потенсиалын йердяйишмяси арасында асылылыгла характеризя олунур. Бу асылылыг корШякил 7.3. Коррозийа диарозийа диаграмында анод вя катод полйаризасийа яйриляри шяклиндя грамасы. верилмишдир (шякил 7.3). а-анод ярийси; к-катод яйриси Бу асылылыг графикиндян эюрцнцр ки, верилмиш конкрет шяраитдя ващид cяряйан сыхлыьы иля ифадя олунмуш сцрятля метал сятщиндян чыхан катион вя електронларын електролит мящлулуна дахил олмасы орталашмыш сащяляр цзря неcя дяйишир. Металын оксидляшмяси анодда, оксидляшдириcинин бярпа бяраб едилмяси ися катодда баш верир. Me - металын таразлашмыш бяраб потенсиалы; ox - оксидляшдириcинин таразлашмыш потенсиалынын мянфи гиймятиндя металын оксидляшмяси баш верир. Металын оксидляшмяси баш верир. Металын оксидляшмяси бяраб бяраб Шякил 7.4. Me > ox щалы цчцн оксидляшдириcинин бярпа олунмасы иля ялагядар олдуьу цчцн коррозийа диаграмы ващид заманда металын вердийи електронларын сайы, бу заман ярзиндя оксидляшдириcийя бирляшян електронларын сайына бярабяр олмалыдыр. Йалныз бу щалда c металын стасионар потенсиалы иля характеризя олунан сабит щалы башлайыр (шякил 7.3). Анод вя катод просесляринин реаксийа сцрятляринин ейнилийи металын стасионар потенсиалы заманы онларын ординатларынын
224
бяраб бяраб бярабярлийи иля ифадя олунур. Яэяр Me > ox , онда металын оксидляшмяси гейри-мцмкцндцр. Бу да яйани шякилдя, коррозийа диаграмында эюстярилмишдир (шякил 7.4). Коррозийанын сцряти йаваш эедян просесля тяйин едилир. Бу да коррозийа диаграмасында аз габарыглы полйаризасийа яйрисиня уйьун эялир. Бу катод вя анод нязаряти щалыдыр (шякил 7.5). Дяниз коррозийасы заманы суда оксиэенин щялл олунмасы иля щидроксидин ямяля эялмяси просесинин бярпасына нязарятчи катод просеси олаcагдыр.
4e O2 2H2O 4OH
Шякил 7.5. Катод вя анод щаллары цчцн коррозийа диаграммасы Дяниз суйунда металын коррозийасы заманы коррозийанын илкин мящсулу щидрат туршусу ионуна щяссас олур вя аз щялл олан дямир туршусунун щидратыны ямяля эятирир, щансы ки, оксидляшяряк даща аз щялл олунан гонур боз рянэли дямир щидроксидиня чеврилир. Суйун вя оксиэенин тясири алтында коррозийа мящсуллары юз тяркиб вя хассясини дяйишир. Ахырынcыны цмуми шякилдя беля йазмаг олар: nFeOH 3 mFeOH 2 qH 2 O Оксиэен чатышмамазлыьы заманы коррозийа мящсуллары йашыл рянэдян гара рянэя гядяр, оксиэен артыг олдугда ися нарынcы-гырмызы рянэдя олур. Ня гядяр металын сятщиндя суйун щярякяти эцcлцдцрся, о гядяр дя cяряйан чохалыр вя коррозийанын сцряти бюйцкдцр. Характериня эюря коррозийа бцтюв мцнтязям вя гейри-мцнтязямлийи иля фярглянирляр: йерли коррозийа (бурайа йара, нюгтя вя коррозийа лякяси аиддир); кристалларарасы коррозийа (бурада металын зярряcикляри сярщядляри зядяляйир); транс кристаллит коррозийа (бурада метал юз зярряcикляри цзря кясилир). Ахырынcы ики нюв коррозийа даща тящлцкялидир, чцнки онлар гурьунун мющкямлийинин там итирилмясиня сябяб ола биляр. Металларын коррозийа сцряти йа кцтлянин итмясиня эюря (г/см2 иля) вя йахуд да яксяр щалларда коррозийанын дяринлийиня нцфуз етмя (мм/ил) сцряти иля характеризя олунур. Металын коррозийасынын сцряти ашкарлайыcы ялавялярдян, металын сятщинин вязиййятиндян, йерли шяраитдян олдугcа чох асылыдыр вя кифайят гядяр эениш щцдудда дяйишир. Дяйишян сявиййяляр зонасында коррозийанын сцряти 0,04-дян 1,28мм/иля гядяр дяйишир. Пасын вя суда щялл олмуш оксиэенин коррозийасы йцксяк олдугда коррозийанын сцряти артыр. Тяркибиндя мисс вя аз мигдарда Cр, Ни, Ал олан металлар дяниз суларында аз карбонлу поладлара нисбятян 25-30% вя даща артыг коррозийайа давамлыдыр. Тяркибиндя 1-3% Ни, 0,5-1% Cр, 0,1-0,3% Мэ вя 0,005% Ба олан металлар дяниз суларында коррозийайа гаршы йцксяк давамлылыьа маликдирляр. Сон заманлар тикинти конструксийаларында ялван металлардан алимуниум вя онун хялитяляриндян истифадя олунур. Метал иля мцгайисядя чох йцксяк дяйяря малик олмасына бахмайавраг, онларын тятбиг олунмасы тамамиля перспективлидир, чцнки «Дянизнефтлайищя» институтунун мялуматына эюря дяниз суларында алцминиум коррозийа сцряти «CТ3» маркалы метала нисбятян ики-цч дяфя
225
ашаьыдыр, дяйишян сявиййя сащясиндя 0,5-1мкм/ил вя суалты сащядя 8-10мкм/ил щяддиндян йухары олмур. Дяниз щидротехники гурьуларында бетон ашаьыдакы тясирляря мяруз галыр: а) агрессив мящлулларын вя дяниз суларында щялл олмуш кимйяви маддялярин тясириня; б) кцляйин, бузун, лиллярин вя эямилярин йаналмасы тясириня; c) чохсайлы дяйишян нямлянмянин вя гуруманын, донма вя яримянин тясириня; д) бактерийаларын вя ютрцлмянин тясириня. Дяниз суларынын кимйяви тясири заманы бетонда ашаьыдакы щаллар баш веря биляр: а) дузларын яримяси, йяни сементин тяркиб щиссяляринин суда щялл олмасы; б) сементин тяркибиндя олан маддяляр дяниз суйунда щялл олараг реаксийа йарадыр ки, нятиcядя ямяля эялян йени маддяляр йа асан ярийяндир, йа да юзлцлцлцк хассясиня малик дейилдир; c) йени маддялярин ямяля эялмяси нятиcясиндя кристаллашма просеси онун щяcмини чохалдыр вя бетонун механики даьылмасына сябяб олур. Йуйулма коррозийасы калиум щидроксидин щялл олмасына ясасланыр вя щялл олма натриум хлоридин иштиракы иля даща да чохалыр. Дяниз суларынын бетона узунмцддятли тясириндян калиум щидроксидин тамамиля йуйулмасы баш верир ки, бу да илкин мющкямлийин 40-50% итирилмяси демякдир. Дяниз суларынын тязйиги алтында суалты гурьуларын – суалты дяниз тунелляри, гуру доклар, док камералары диварындан сцзцлмя заманы да йуйулма (дузсузлашма) просеси баш верир. Дяниз мцщити шяраитиндя бетонун кимйяви коррозийасынын нювц агрессив карбон анщидридинин тясири иля ялагядардыр. Бу дяниз суйунда щялл олараг калиум щидроксид иля карбон анщидридинин реаксийасы нятиcясиндя калиум карбонат ямяля эялир вя назик гат шяклиндя бетонун сятщини юртцр. Бу заман калиум бикарбонат алыныр вя бетондан йуйулур. Бу просес, бетону мцяййян дяряcядя йуйулмадан (сулфат вя магнезиал коррозийадан) горуйан суда щялл олмайан калиум карбонатын тамамиля щялл олмасына эятириб чыхара биляр. Агрессив карбон анщидриди 15 мг/дм3 гядяр олан дяниз суйу бетон цчцн тящлцкяли щесаб олунмур. Дяниз суларынын агрессивлийинин цмуми туршулуьу онун дяниз организмляринин кимйяви тяркибинин пЩ<7 гиймятиндя ЩCО3-515 мг/дм3, пЩ<6.7 гиймятиндя ЩCО3-515 мг/дм3-дян чох олдугда мцмкцндцр. Дяниз щидротехники гурьулары цчцн ян бюйцк тящлцкя тюрядян сулфат коррозийасы магнезиум сулфатын сярбяст щидроксидля вя калиум алцминатла гаршылыглы тясириндян ямяля эялир. Бу заман щяcми бюйцмядян аморф (кювряк) маддяляр вя башга дузлар ямяля эялир, кристаллашма заманы щяcм чох бюйцйцр вя бетон даьылыр. Магнезиум коррозийасы сярбяст ящянэя магнезиум хлорун тясири заманы баш верир, нятиcядя суда йахшы щялл олан калсиум хлорид ямяля эялир. Реаксийа сярбяст ящянэин тамамиля сярф олунмасына гядяр давам едир ки, бу да бетону даьыдыр. Бетонун физики коррозийасы, башга мясамяли тикинти материаллары кими, онун фасилялярля нямлянмяси вя гурумасы, деформасийанын инкишафындан асылы олараг шишмя вя сыхылмасы, су бухарланан заман мясамялярдя галан дузларын кристаллашма тязйигинин (2…3)105 Па-а чатдырылмасы вя фасилярля донуб яримяси нятиcясиндя баш верир. Ахырынcы щалда бетонун даьылмасына сябяб су иля долмуш мясамя вя капилйарларда бузун ямяля эялмяси нятиcясиндя дахили эярэинлийин артмасыдыр. Донма вя яримя заманы бетонун даьылма механизми тамамиля айдын олмаса да, бу щадисянин баш вермясинин тяхмини схемини изащ етмяк олар. Нанометрдян миллиметря гядяр юлчцдя олан бетонун мясамя вя капилйарлары тамамиля вя йа гисмян су иля долур. Температур ашаьы дцшян заман биринcи нювбядя су ири мясамялярдя донур вя донмайан су донма сащясиндян сыхышдырылыб чыхарылыр. Яэяр мясамяляр 91%-дян артыг су иля долубса, онда бюйцк щидростатик тясир ямяля эялир (бязян 200 МПа вя даща чох), бу да мясамялярин вя капилйарларын диварларынын даьылмасына эятириб чыхарыр, йени кичик чатларын ямяля эялмясиня сябяб олур. Тязйиг йцксялян заман суйун донма нюгтяси ашаьы дцшцр, кичик капилйарларда суйун бир щиссяси майе шяклиндя галыр, йалныз температурун сонрадан ашаьы дцшмяси нятиcясиндя донур. Яэяр мясамялярдя щава варса, онун сайясиндя щидростатик тязйигин бюйцк сыхылмасы арадан эютцрцлцр, лакин материалын гурулушунун гейри-бирcинслийиндян бу щалда да айры-айры йерлярдя йцксяк тязйиг чохалыр. 226
Бетонун мясамяляриндя су донан заман йерли зядялянмялярдян башга бетонун бцтцн щяcминин гейри-хятти эенишлянмяси мцшащидя олунур. Ян бюйцк нисби эенишлянмя деформасийасы температурун мянфи 30-450 C дяйишмяси интервалына уйьун эялир. Бу заман бетонда йцксяк эярэинлик йараныр, чцнки бетонун хятти эеншлянмя ямсалы орта щесабла буздан 4-5 дяфя аздыр. Гейд етмяк лазымдыр ки, конструксийанын ятрафында буз ямяля эялян заман мцщитин кимйяви агрессивлийи артыр, чцнки донан заман дяниз суларында дузларын йыьылмасы сон дяряcя чохалыр вя семент дашына бярк дуз тясир едир. Бязи тядгигатлара эюря бу амил донма вя яримядян дя артыг дяряcядя бетонун даьылмасына сябяб олур. Бетон конструксийаларын сятщиндя дяниз организмляри бактерийалардан молйускалар кими cанлы организмлярин мяскян салмасы юртмя гаты адланыр, онун инкишаф интенсивлийи вя эцcц эениш диапазонда дяйишир. Беля ки, мцлайим гуршагларда бир нечя мювсцм ярзиндя юртмя гатынын галынлыьы 30-40 см олмагла, 100 кг/м2-я чатыр, бу да коррозийа шяраитини мцряккябляшдирир. Cанлы организмляр зяиф туршулу мцщит йарадырлар ки, бу да коррозийа тящлцкясини артырыр. Бязи биткиляр вя cанлылар мцщафизя гатыны вя бязян гурьунун материалыны даьыдараг билаваситя конструксийайа тясир едир. Сон илляр дяниз щидротехники гурьуларын тикинтисиндя, истисмар мцддяти бир сыра щалларда бетон конструксийаларынын истисмар мцддятиндян кифайят гядяр аз олан, дямир – бетон конструксийалар тятбиг олунур. Дямир-бетон гурьуларын дяниз суларында зярури зядялянмядян узун мцддят ишлянмясиня тяминат верир. Беля вязиййят бир сыра сябябляр, ясас етибары иля техноложи хцсусиййятляря эюря изащ олунур: – дямир-бетона дяниз суйу тясир едян заман коррозийайа бетон вя арматур мяруз галыр. Кифайят гядяр галын мцщафизя гаты сых олан бетонда арматурун коррозийасы мцшащидя олунмур, чцнки калсиум щидроксидин йцксяк конструксийасы фазаларарасы суда гяляви мцщити йарадыр (пЩ=12…13). Гяляви мящлул арматура тохунараг ону пассивляшдирир вя беляликля дя коррозийанын гаршысыны алыр. Дярин чатлар олан заман мясамяли бетонда бетонун гялявилийи пЩ=8,5…9,5 гядяр ашаьы дцшцр вя бунун нятиcясиндя дя коррозийанын башламасы цчцн шяраит йараныр. Дяниз суйунда олан хлор ионлары арматура нцфуз едир, оксидлярин горуйуcу тябягясини даьыдараг арматурда коррозийанын инкишафына сябяб олур. Тядгигатларла мцяййян едилмишдир ки, бетонда арматурун коррозийасы електрокимйяви характер дашыйыр, катод нязаряти иля эедир, онун сцряти оксиэенин арматура диффузийа шяртиндян тяйин олунур. Мцщитин рцтубятлийи ящямиййятли шякилдя дямир-бетонун арматурунун коррозийасынын интенсивлийиня тясир едир. Рцтубятлилик аз олдугда (<60%) арматур цзяриндя бцтюв су тябягясинин ямяля эялмяси чятинляшир, сярбяст оксиэенин арматура сусуз мясамялдярля кечмясиня бахмайараг, електрокимйяви реаксийа баш вермир. Мясамяляр су иля там долан заман, бу дяниз гурьуларынын суалты сащясиндя мцшайят олунур, аерасийа шяраити чятинляшир вя коррозийа кяскин сурятдя йавашыйыр. Арматурун коррозийасы суйун дяйишян сявиййядя вя йухары сащялярдя (бетонун рцтубятлилийи 65-80%), даща бюйцк интенсивликля эедир. Ямяля эялмиш коррозийа мящсуллары щяcмдя бюйцйяркян мцщафизя гатында чох ямяля эялмясиня сябяб олур, заман кечдикcя мцщафизя гаты тюкцлцр, арматур мцщафизясиз галыр вя коррозийа интенсив инкишаф едир. Беля конструксийалары адятян бярпа етмяк мцмкцн олмур. 7.3. ДЯНИЗ ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНЫН КОНСТРУКСИЙАСЫНЫН КОРРОЗИЙАДАН ГОРУНМАСЫ
Гурьунун тямир дяйяри вя тамамиля сырадан чыхма дяйяринин cями, чох бюйцк рягямлярля характеризя олунур ки, бу да коррозийа иткиси щесабына йараныр. Бунунла ялагядар олараг дяниз щидротехники гурьуларын коррозийадан мцщафизясиня дцнйанын бцтцн юлкяляриндя бюйцк диггят йетирирляр. Бу сащядя бир сыра хцсусиляшдирилмиш елми-тядгигат мцяссисяляри фяалиййят эюстярир. Гурьуларын коррозийадан мцщафизясинин цсул вя гайдалары ясас етибары иля онларын конструксийасынын материалындан вя конструктив хцсусиййятиндян асылыдыр. Аьаcлары чцрцмядян вя аьаcйейян гурдлар тяряфиндян даьыдылмадан горумаг цчцн тез-тез мцхтялиф токсиноложи маддяляр-антисептикляр тятбиг едирляр. Антисептикляр эюбялякляря вя аьаcйейян гурдлара гаршы йцксяк зящярлянмя габилиййятиня малик олмалыдыр вя ейни заманда ятраф мцщит цчцн 227
зярярсиз олмалыдыр. Аьаcла мцгайисядя уcуз олмалыдыр, аьаcа асан нцфуз етмялидир, кимйяви пассив олмалыдыр, ням чякмяни йцксялтмямяли вя аьаcын мющкямлийини ашаьы салмамалы, металларда коррозийа ямяля эятирмямялидир. Истещсалатда антисептиклярин ян чох ашаьыдакы нювляри тятбиг олунур: а) суда щялл олан биркомпонентли антисептикляр – флорлу, ачыг Сары флорлу натриум; ачыг сары флорлу алиминиум; пентахлор фенолйатриум вя башга бирляшмяляр, еляcя дя бор вя хром тяркибли дярманлар. б) суда щялл олмайан антисептикляр – оксидефенил, пентахлорфенол, бетанатол вя башгалары цзвц майеляр вя мящлуллар шяклиндя тятбиг олунур. Антисептик йаьлар – даш кюмцр, антасен, йарыкокс, даш кюмцр, шист, креозот вя башгаларыдыр. Антисептикляри хариcи юртцк шяклиндя вя йа щопдурма кими истифадя етмяк олар. Ахырынcы даща йахшы щесаб олунур, чцнки хариcи юртцк шяклиндя олан цзлцк 7-8 илдян артыг мцщафизя габилиййяти эюстярмир. Суда щялл олан антисептикляр аьаcдан тез йуйулуб чыхыр вя онларын щидротехники тикинтилярдя тятбиг олунмасы мягсядяуйьун дейилдир, буна эюря дя бурада аьаcлары антисептикляшдирмяк цчцн цстц щялл олан вя йаьлы антисептиклдярдян истифадя едирляр. Аьаcа антисептикляри хцсуси автоклавларда атмосфер вя йа йцксяк тязйигля щопдурурлар. Бу асылылыг ашаьыдакы ардыcыллыгла апарылыр. – аьаcы автоклава долдурдугдан сонра орада 10-15 дягигя 8·104Па вакуум йарадырлар вя орайа антисептик ялавя едирляр; – вакууму ашаьы салараг атмосфер тязйиги алтында 10-15 дягигя аьаcы мящлулда сахлайырлар; – ваннаны гурудандан сонра 10-15 дягигя ярзиндя 8·104Па вакуум йарадылыр, (2….3) 105Па тязйигдя су бухары верилир вя аьаc 30-40 дягигя ярзиндя гыздырылыр; -20-40 дягигя ярзиндя йенидян беля ваккум йарадылыр ки, бу вахт ярзиндя дя аьаc аккумилйасийа едян истиликля гурудулур. Аьаcын бу цсулла щопдурулмасы истянилян антисептиклярдя тятбиг олунур. Лакин аьаcын етибарлы антисептикляшдирилмяси атмосфер тязйигиндян йухары тязйигдя онун щопдурулмасы заманы ялдя олунур. Антисептиклярин сярфиня эюря мящдуд щопдурулма цсулу (Рйупинг цсулу) даща чох гянаятлидир. Бу цсул заманы яввялcя автоклавда (3…4)105Па щяддиндя йцксяк щава тязйиги 15 дягигя сахланылыр. Бу заман аьаcын мясамяляриня мцяййян мигдарда ялавя щава дахил олур. Сонра 9·105Па тязйигдя мящлул верилир вя 50-120 дягигя сахланылыр. Щопдурулма баша чатанда вя мящлулу чыхарандан сонра автоклавда 8·104Па вакуум йарадылыр. Бу заман сыхылан щава аьаcын мясамяляриндян щопдурулан мящлулун бир щиссясини эери итяляйир. Бу цсул нисби рцтубятлилийи 25-30% олан гуру аьаcлары щопдурмаг цчцн тятбиг олунур. Даща йцксяк рцтубятлилийя малик олан аьаcлары щопдурмаздан яввял онлары габагcадан йаьда гыздырырлар. Йаьлы вя цзвц щялл олунан антисептикляр щидрофоб мящлуллар адланыр вя гурудуcу катализатор ролуну йериня йетиря биляр. Ням аьаcы йцкляйяндян сонра автоклава температуру 95-980C олан щопдурулма антисептикляри ялавя едилир, бу температуру сахламагла автоклавда вакуум йарадылыр. Ашаьы тязйиглярдя суйун гайнама температуру 1000C ашаьы олдуьу цчцн автоклавда гайнама нятиcясиндя аьаcын дахилиндя бухар ямяля эялмякля щидрофоб мящлулда йцксяк температурлу гурума просеси баш верир. Аьаcдан айрылан бухар автоклавын йухары щисяссиня топланыр вя ваккум-насос васитяси иля соврулур. Рцтубятлилийиндян асылы олараг аьаcын гурума просеси 8 саатдан 20 саата гядяр давам едир вя сонра аьаcын антисептиклярля щопдурулмасы просеси башлайыр. Антисептикляшдирилмиш аьаc конструксийасында чапыг, дешик олмамалыдыр вя она эюря дя онлары свай гурьуларында истифадя едирляр. Метал конструксийалы дяниз щидротехники гурьуларынын коррозийадан горунмасы хцсуси коррозийайа давамлы яринтилярля, металын сятщи мцщафизя гаты иля юртцлцр. Метал еля енерэетик щалда сахланылыр ки, о термодинамик оксидляшмяйя мяруз галмасын. 228
Коррозийайа давамлы яринтилярин тятбиг олунмасы, коррозийа иля мцбаризянин ян етибарлы цсулларындандыр. Дяниз суйунда метал конструксийасында коррозийа ямяля эялмясинин гаршысыны алмаг цчцн она ялавя яринтиляр гатмагла онун сятщиндя назик пярдя йарадылыр вя бу да конструксийанын коррозийайа давамлылыьыны йарадыр. Дцнйа практикасында коррозийайа давамлы яринтиляр алмаг мягсяди иля чохлу тяркибли яринтиляр ишлянмишдир. Нисбятян баща олмасына бахмайараг, бу цсуллар олдугcа перспективлийи щесаб олунур. Метал сятщинин лак вя бойаларла юртцлмяси эениш йайылмыш цсуллардан биридир. Щал-щазырда епоксид, даш кюмцр, уретан, бинил вя с. ясаслы гятранлар дяниз щидротехники гурьуларын коррозийадан горунмасы цчцн ишлядилир. Бир нечя гат чякмякля комбиня едилмиш юртцклярдян эениш истифадя едирляр ки, онун да суда юмрц 5-10 ил олур. Юртцклярдян неопрен юзцнц ян йахшы cящятдян эюстярмишдир вя о йцксяк коррозийайа гаршы давамлы, эцняш радиасийасына вя дузлу дяниз суйунун тясириня мцгавимят эюстярир, еластикдир вя механики зядялянмир. Йаь, йаьгятран, битум вя диэяр формада олан юртцкляр даща аз давамлы олурлар. Юртцйц чякмяздян яввял металын сятщи гумвуран машынларла тямизлянир вя дярщал сонра кятан йаьында гурьушун сцлцэяни (ян йахшы астар) синк оксиди калсиум –хромат, хром – фосфат, дямир сцлцэяни иля астар чякилир. Астар гуруйандан сонра бир нечя гат бязяк юртцйц чякилир. Металын конструксийаларыны дяниз суйунун тясириндян горумаг цчцн металлашдырылмыш (синк вя алиминиум) юртцклярдян истифадя етмяк олар. Тяcрцбя эюстярир ки, бу юртцклярин сятщиня астар вя рянэ гатларынын чякилмяси мягсядяуйьундур. Юртцйцн чякилмя шяраитиндян щаванын рцтубятлилийиндян вя температурундан асылы олараг онун материалы сечилир. Суалты шяраитдя юртцйцн чякилмяси епоксид гятранындан истифадя етмякля хцсуси технолоэийа иля йериня йетирилир. Щал-щазырда дяниз щидротехники гурьуларыны коррозийадан мцщафизя етмяк цчцн катод мцщафизяси эениш тятбиг олунур. Онун ян йахшы cящяти етибарлылыьында, ону йериня йетирян заман гиймятинин йцксяк олмасында, истисна хярcляринин аз олмасында, схемлярин садялийиндя вя истифадя олунан материалларын олмасындадыр. Ейни заманда катод мцщафизяси атмосфер коррозийасы зонасында мцряккяб конфигурасийалы гурьулар цчцн тятбиг олунмур. Яэяр тятбиг олунса, онда мцщафизя гатынын чякилмяси тяляб олунур ки, игтисади cящятдян уcуз олсун. Катод мцщафизяси – хариcи мянбядян чякилмиш cяряйанлы катод мцщафизяси вя катод протектор мцщафизяси вариантында йериня йетириля биляр. Биринcи щалда гурьунун катод полйарлашмасы хариcи мянбянин електрик енержиси щесабына йериня йетирилир вя бу заман гурьу о гядяр мянфи потенсиал алыр ки, онун конструксийасынын металынын оксидляшмяси мцмкцн олмур (шякил 7.6). Бу щалда метал парчалары, графит ичликляри вя башга материаллар анод кими гябул олунур. Катод мцщафизясинин иши заманы конструксийанын елементляриндя ясас етибары иля калсиум вя манган кими пис щялл олан дузлардан сых назик тябягя ямяля эялир ки, бу да гурьуну коррозийадан мцдафия едир. Мцщафизянин йериня йетирилмяси дайандыгда йаранмыш назик Шякил 7.6. Чякилмиш cяряйанла тябягя тядриcян щялл олур. Бунунла ялагядар олараг охшар системин дяниз естакадасынын катод истисмары заманы гурьу цчцн зийан олмадан дюврц олараг мцщафизя схеми. cяряйаны кясмяк олар. Бу заман електрик енержисинин сярфи 2-3 дяфя 1-анод; 2-бирляшдириcи нагил; 3азалыр. Икинcи щалда катод полйарлашмасы даими cяряйаны гурьудаими cяряйан мянбяйи; 4нун даща бюйцк мянфи потенсиала малик металы иля (мясялян, мцщафизя олунан естакада; 5манган, синк, алиминиум вя йа онларын яринтиляри) ялагя заманы коррозийа мцщити- мцщафизя ямяля эялир. cяряйанынын йолу Бу метал анод олараг тезликля коррозийайа уьрайыр вя дюврц олараг дяйишдирилир. Бу протектор адланыр ки, икинcи методун ады да бурадан эютцрцлмцшдцр. Дяниз мцщитиндя бетон вя дямир – бетон конструксийаларын узунюмцрлцлцйцнц тяйин етмяк, бетону щазырлайан вя гурьуну лайищяляндирян заман бир сыра гайдаларын йериня йетирилмяси иля тя229
мин олунур. Йяни дяниз мцщитндя коррозийайа давамлы, чых, чатсыз бетондан истифадя едирляр. Дяниз гурьуларынын лайищяляндирилмясиндя габагcадан эярэинляшдирилмиш конструксийаларын тятбиг олунмасы мяслящят эюрцлцр. Беля олдугда бетонда чатларын ямяля эялмя ещтималы азалыр вя гурьунун истисмар мцддяти артыр (шякил 7.7). Конструксийанын формасы олдугcа садя олмалыдыр. Чалышмаг лазымдыр ки, конструксийада чухур, батыг, тахча вя башга пис вентилйасийа олунан сащяляр олмасын. Беля ки, кюрпц вя естакаданын йухары щиссясинин конструксийасы бцтюв плитя шяклиндя лайищяляндирилдикдя даща еффектли олур. Дяниз щидротехники гурьуларын назик дямир-бетон елементляринин галынлыьы 15 см-дян аз олмамалыдыр. Тикинтинин норма вя гайдаларынын тялябиня уйьун олараг дяниз щидротехники гурьуларында мянфи арматурлу дямир-бетон конструксийасында мцщафизя гаты 70 мм, мил арматурлу дямир бетонда ися 50 мм-дян аз олмамалыдыр. Дяниз щидротехники гурьуларын бцтцн дямир-бетон елементляринин чата давамлыШякил 7.7. Ириблоклу ясасын лыьы тикинти норма вя гайдаларына уйьун йохланылмалыдыр. Дяниз щидкатод протектор мцщафиротехники гурьуларынын конструксийалары нормайа ясасян сукечирмяйзясинин схеми. ян, шахтайа давамлы, тялябя эюря мющкямлийи юдяйян аьыр бетон тяляб 1-ясас; 2-анод (протеколунур. Бу бетон стандартларын тялябини юдяйян сементдян щазырланыр. тор); Дяниз щидротехники гурьуларына бетон щазырламаг цчцн ширин суда 3-бирляшдириcи нагил; 4-бир- тямиз йуйулмуш бярк даш сцхурундан (3-4мм фраксийалы), тяркибиндя 0,5%-дян аз эил олан чынгылдан, ири вя хырда фраксийалы кварс гумунляшдириcи нагилин сыхаcы дан истифадя етмяк лазымдыр. Бетон гарышыьынын техноложи хцсусиййятини йахшылашдырмаг цчцн сятщи актив вя пластифирсийаедиcи гатышыгларын ялавя едилмяси тяклиф едилир. Сон заманлар тикинти тяcрцбясиндя бетон вя дямир-бетон конструксийаларынын сятщиня (гуру, рцтубятли вя дюврц олараг исланан) шцшя парча иля арматурлашмыш епоксид гятран ясаслы назик тябягяли полимер юртцк чякилир. Дямир-бетон елементлярин арматурларыны коррозийадан горумаг цчцн ону пасдан тямизлямяк, бетон гарышыьына ингибиторлар йерляшдирмяк, арматурун катод мцщафизясини тятбиг етмяк лазымдыр. Йыьма дямир-бетондан истифадя едян заман айры-айры елементлярин юз араларында бирляшмясинин кейфиййятиня хцсуси диггят йетирмяк лазымдыр.
230
ФЯСИЛ 8. ЛИМАН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНЫН ЛАЙИЩЯЛЯНДИРИЛМЯСИНИН ЯСАС ГАНУНЛАРЫ 8.1. ЛИМАН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНЫН ЦМУМИ ТЯСНИФАТЫ
Дяниз чай лиманларында лайищяляндирилян щидротехники гурьуларын акваторийасыны (су сащясини) дальалардан, диэяр тясирлярдян горумаг, щямчинин эямиляря гулуг етмяк вя йцклярин бошалмасы ямялиййатыны тямин етмяк цчцн нязярдя тутулан гурьулар лиман щидротехники гурьулары адланыр. Онлары вязифясиндян асылы олараг дюрд ясас група бюлмяк олар: 1) Горуйуcу гурьулар – лиманын акваторийасыны дальадан, сащил бойу щярякят едян диб лилляриндян вя диэяр ахынлардан, щямчинин цзян бузлардан горумаг цчцн; 2) Йаналма гурьулары – ясасян йцкбошалтма ямялиййатларыны йериня йетирмяк цчцн; 3) Сащилбяркидиcи гурьулар – лимана бирлшян сащилйаны сащяни дальаларын, бузун вя ахынын тясири заманы даьылмадан горуйур, щямчинин йаналма вя горуйуcу гурьуларын сащиля бирляшмясини тямин едир; 4) Спесифик конструксийалы щидротехники гурьулар – Эями тямир едян мцяссисяляр эямини галдырыб кянара чякмяк цчцн гурьу, дяниз сащилиндя эями чанаьынын гурулдуьу йер, эями тямир олунан йер, эямиляри тямир мягсяди иля судан галдырмаг вя эювдясини гурутмаг цчцн нязярдя тутулур. Бцтцн дюрд груп гурьуларынын лиманын тяркибиндя олмасы ваcиб дейилдир. Беля ки, тябии горунан акваторийаларда вя йа чай мяcраларында горуйуcу гурьулар олмайа биляр. Эями тямири мцяссисяляри адятян бюйцк лиманларда йарадылыр. Тябии ки, эямилярин йан алмасы цчцн йаналма гурьуларын да истянилян дяряcяли вя тяйинатлы бюйцк лиманлары да олаcагдыр. Лиманын бцтцн щидротехники гурьулары онларын истисмар мцддятиндян асылы олараг даими вя мцвяггяти олурлар. Даими гурьулар узун мцддят истисмар цчцн нязярдя тутулур вя бцтцн навигасийа мювсцмц ярзиндя ишляйир. Мцвяггяти гурьулар ясас гурьуларын тикинтиси вя тямири заманы (навигасийанын айрыайры дюврляриндя) истифадя олунур. Лиманын истисмар шяртляриндя вя тяйинатына эюря даими щидротехники гурьулары ясас икинcи дяряcяли гурьулара бюлцнцр. Ясас гурьулар еля гурьулар адланыр ки, онларын сырадан чыхмасы бцтцн обйектин (лиманын, эямитямири заводунун) вя йа онун ясас щиссясинин (лиман районунун) ишини тамамиля позур. Йяни хариcи горуйуcу гурьунун даьылмасы лиман акваторийасында йерляшян ири эямиляр цчцн йцк вя сярнишин йаналма гурьуларын, майак гцлляляринин, эямигалдыран гурьуларын вя саирянин катастрофик даьылмасына сябяб ола биляр. Икинcи дяряcяли гурьулар йерли хятлярдя ишляйян эямиляря гуллуг едян йаналма, эямигалдыран гурьулар, хидмяти кюмякчи вя техники донанма, гисмян даьылмасы заманы лиман комплексинин ясас елементляринин ишиня тясир етмяйян сащилбяркидиcи гурьулар аиддир. Бцтцн лиман щидротехники гурьуларын юлчцляриндян, она тясир едян йцклярдян вя нормал истисмарынын позулмасындан асылы олараг онлары ашаьыдакы синифляря бюлмяк олар. Адятян эямигалдыран гурьулары ЫЫ-ЫЫЫ синфя аид едирляр, лакин иритонлажлы вя щярби эямиляри тямир етмяк цчцн эями тямир олунан йерляри, надир обйектляри, Ы синиф гурьулара аид едирляр. Лиман щидротехники гурьуларын синифляри Cядвял 8.1. Гурьулар 1 Дяниздя йаналмалар: йаналма гурьунун щцндцрлцйц, м 20-25
20
Горуйуcулар: дальаларын Щцндцрлцйц: щ-м-ля
7 7
Сащилбяркидиcиляр: дальаларын 7 щцндцрлцйц щ-м-ля
231
25
Гурьуларын синифляри 2 3 Ы ЫЫ ЫЫЫ
ЫВ
Ы ЫЫ
ЫЫЫ
Ы
-
7 Чай лиманлары: йананлма гурьулар, горуйуcулар вя сащилбяркидиcиляр: йцк дювриййяси, млн. тонла >3 0,15-3 <0,15
ЫЫЫ
ЫВ
Ы ЫЫ ЫЫЫ
ЫЫЫ ЫВ ЫВ
8.2. ЛИМАН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНЫН ХЦСУСИЙЙЯТЛЯРИ
Лиман щидротехники гурьуларынын конструксийасы нювляринин чох олмасы вя бунларын диэяр мцщяндиси гурьулардан фярглянмясиня бахмайараг (чай щидроговшаьындакы щидротехники гурьулар) онлары бир сыра характерик хцсусиййятляр бирляшдирир. Яксяр щалларда лиман щидротехники гурьуларыны акваторийада суйу кянара ахытмадан вя бянд тятбиг етмядян суалты цсулла гурашдырырлар. Бундан башга ачыг сащиллярдя хариcи горуйуcу, йаналма вя сащилбяркидиcи гурьулары, щямчинин ада шякилли йаналма гурьулары чох вахт дальаларын, ахынын, бузларын тясириня мяруз галан, мцщафизя олунмайан акваторийаларда гурашдырмасы лазым эялир. Бу щалда гурьунун нювляри онларын конструктив хцсусиййятляри тикинти ишляринин йериня йетирилмяси шяраити иля сых ялагядардыр. Гурьунун суалты щиссяси дямир бетон конструксийалар суда щазырланмыш ясас цзяриндя гурашдырылыр. «Гуру » тикинти цчцн горуйуcу котлаванын дцзялдилмяси, чай вя су говшаьы лиман гурьуларынын гурашдырылмасында раст эялинир ки, бу да игтисади cящятдян ялверишли дейил вя ясасян эямигалдырыcы гурьуларын сащяси иля мящдудланыр, она эюря дя игтисади cящятдян ялверишли олан суалты тикинти цсулундан истифадя олунмасына цстцнлцк верилир. Йалныз су анбары, лиман щидротехники гурьулары онун долдурулмасына гядяр гурашдырылыр ки, бу да «гуру» тикинтинин апарылмасыдыр. Лиман щидротехники гурьуларын тикинтиси ири блоклу йыьма дямир-бетон конструксийаларындан максимум истифадя олунмасыдыр ки, бу да тикинти ишинин ясас хцсусиййятляриндян биридир. Мящз буна эюря дя лиман тикинтисиндя йыьма конструксийаларындан эениш истифадя олунур. Ясрляр бойунcа тикинти тарихиндя горуйуcу вя йаналма гурьулары ири блоклу конструксийаларын тятбиг олунмасы иля йериня йетирилир. Щямчинин горуйуcусуз акваторийа шяраитиндя ири блоклу йыьма конструксийаларын истифадя олунмасы, лиман тикинтисиндяки ялверишли мцщяндиси щидротехники гурьу кими гябул едилир. Лиман щидротехники гурьулары билаваситя динамик характер дашыйан фювгяладя интенсив дяйишян ишаряли йцклярин тясириня мяруз галыр. Мясялян, дальанын горуйуcу гурьунун сятщиня зярбяси заманы йцкцн интенсивлийи 1 МПа чата биляр. Йаналма гурьулары эямилярин зярбясиня вя онун тязйигиня, бязи щалларда ися дальаларын, бузун вя сейсмик щадисялярин тясириня мяруз галыр. Агрессив мцщитин даьыдыcы тясири конструксийа материалларынын давамлылыьына хцсуси тяляб гойур. Лиман щидротехники гурьуларынын етибарлылыьына вя узун юмцрлцлцйцня суйун кимйяви вя биоложи агрессивлийи иля йанашы, суйун фасилялярля донмасы вя яримяси, рцтубятлянмяси вя гурумасы да бюйцк тясир едир. Дяниз вя чай лиман щидротехники гурьуларынын гейд олунан цмуми хцсусиййятляриндян башга, истисмар шяраити иля тяйин олунан бир сыра характерик фяргляри дя вардыр. Эямилярин дяниз йаналма гурьулары (хцсуси иля дярин суларда), онларын йаналмасы заманы гиймятcя чох бюйцк олан йцкляря мяруз галыр ки, буну да азалтмаг цчцн бащалы дяфедиcи конструксийалардан истифадя едирляр. Чай донанмасында йаранаcаг беля йцклярин тясири олдугcа аздыр, лакин мцряккяб шяраитдя мцасир ири эямилярин йахынлашмасы заманы 1 МПа вя даща чох тязйиг йарада билярляр. Бунунла ялагядар олараг бу щалда да дяфедиэи конструксийанын тятбиг олунмасы тяляб олунур. Яэяр чайда суйун сявиййясинин бюйцк диапазонунда дяйишмяси (10 м вя даща артыг) вя чай эямиляринин эювдясинин сюйкядилмиш тирля тямин олундуьуну нязяря алсаг, онда эямилярин зярбясиндян горумаг цчцн йаналма гурьусу диварыны бцтцн щцндцрлцйц бойу мцщафизя етмяк лазым олур. Бу заман горуйуcу тядбирлярин гиймяти нисбятян йцксяк (хцсуси иля дя назик диварлы конструксийа цчцн), гурьунун истисмары ися ися мцряккяб олаcагдыр. Су сявиййясинин бюйцк диапазонда дяйишмяси шагули диварлы чай йаналма гурьусунун башга хцсусиййятлярини ортайа чыхыр. Ашаьы сявиййялярдя бу конструксийалар тюкмя грунтун тязйигиндян олдугcа бюйцк йцкцн тясириня мяруз галыр (1,5-2 дяфя), лакин истисмар 232
дюврцндя щямин йцксякликли дяниз сащили гурьуларында су сявиййяси сабит олдугда йаранан йцкляр аз олур. Чай лиман гурьуларынын хцсусиййятиндян бири дя бузун яримяси заманы бузларын она тясирляри (бу заман чайда бузун галынлыьы 1-1,5 м-я чатыр вя су сявиййяси гышда артыр) иля ялагядардыр. Бу шяраитдя буз йцклярини гябул етмяк цчцн конструксийанын юзцнц аьырлашдырмаг вя йа хцсуси бащалы горуйуcу тядбирляр ишляйиб щазырламаг лазымдыр. Тикинти шяраити дя дяниз вя чай лиман щидротехники гурьуларынын гурашдырма техноложийасына вя крнструксийасына юз тясирини эюстярир. Яэяр дяниздя шяраити мцряккябляшдирян бюйцк дяринлик вя дальаланма варса, онда чай шяраитиндя ахынын олмасы (сцряти 2 м/сан гядяр) иля щесаблашмаг лазым эялир. Ейни заманда суалты ишляри йериня йетиряркян эюрцнмя дяряcясинин вя бюйцк йцкгалдырыcы кранларын олмамасы вязиййяти мцряккябляшдирир. Кюрпцнцн алтындан вя шлцзлярдян кечян кранларын йцкэютцрмя габилиййяти 30-50 тонла мящдудлашыр. Ахырынcы щал тябии ки, йыьма конструксийанын елементляриндя юлчцляринин вя чякисинин азалдылмасыны тяляб едир ки, бу да юз нювбясиндя монтаж ишлярини мцряккябляшдирир. Дяниз вя чай шяраитиндя лиман щидротехники гурьуларын ясас хцсусиййятляриндян бири дя ондан ибарятдир ки, ону лайищяляндирян вя тикян заман раст эялян бцтцн чятинликляри юзцндя якс етдирир. Гейд олунан щаллар гурьунун ясаслылыьыны тямин едир, ишлярин кейфиййятля апарылмасына шяраит йарадыр. Йадда сахламаг лазымдыр ки, суалты конструксийаларын бярпасы вя тямири ян мцряккяб ишлярдян биридир вя бюйцк мигдарда капитал тяляб едир. 8.3. ЙЦКЛЯР ВЯ ТЯСИРЛЯР
Лиман щидротехники гурьуларынын, мцщяндиси конструксийаларына тясир едян йцкляр характериндян вя мцддятиндян асылы олараг даими вя мцвяггяти (узунмцддятли, гысамцддятли вя хцсуси) олурлар. Гурьунун истисмар мцддяти ярзиндя она тясир едян даими йцкляря гурьунун юз чякиси, тюкмя грунтун чякиси, стасионар бина вя техноложи тяйинатлы конструксийаларын аьырлыьы, грунтун актив тязйиги аиддир. Гурьуйа тясир едян мцвяггяти йцкляр онун тикинтиси вя истисмары дюврцндя олмайа биляр. Узунмцддятли мцвяггяти йцкляря гурьу цзяриндя, она битишик яразидя, няглиййат вя йцкбошалдан васитялярин, йыьылан йцклярин аьырлыьы вя диэяр йцкляр аиддир. Айры-айры щалларда гурьунун архасында вя габаьында су сявиййясинин дцшмяси нятиcясиндя ямяля эялян йцкляр вя щидростатик тязйиг дя узунмцддятли мцвяггяти йцкляря аиддир. Гурьулары гыса мцддятли йцкляря эюря дя щесаблайырлар. Беля йцкляря горуйуcу вя йа йаналма гурьулардан, дальадан, йахынлашан эямилярдян, бузлардан ямяля эялян йцкляр аиддир. Хцсуси мцвяггяти йцкляр категорийасына зялзяля кими тябият щадисяляриндян айрылан йцкляр аиддир. Гурьу бцтцн йцклярин бирэя тясириня щесабланыр, йяни бу йцкляря даими, мцвяггяти узунмцддятли, конструксийанын эярэинлик-деформасийа щалына, онунла елементляриня вя ясасына даща чох тясир едян мцмкцн гыса мцддятли йцкляри аиддир. Бу заман ян тящлцкяли йерляшян вя щесабланан гурьунун ишини зяифлядян мцвяггяти йцкляри гябул етмяк лазымдыр. Тящлцкяли сейсмик районларда хцсуси мцвяггяти йцклярин ямяля эялмяси заманы лиман щидротехники гурьуларыны хцсуси даими вя бцтцн мцмкцн ола билян мцвяггяти йцкляри бирляшдирян хцсуси йцклярля йохламаг лазымдыр. Садаланан йцклярля йанашы лиман щидротехники гурьуларыны лайищяляндирян заман грунт ясасларын ахынла, дальаларла вя йа эями щярякяти нятиcясиндя мцмкцн олан йуйулмасыны, айры-айры елементлярин коррозийасыны, буз вя торпаг йыьынтылары иля сцртцлмяни нязяря алмаг лазымдыр. Щидротехники гурьуларын йцкцнцн норматив гиймяти бу йцкляри ямяля эятирян илкин амиллярин мцшащидя нятиcяляринин статик щесабланмасы иля тяйин едилир. Щесаби йцклярин гиймятини онларын норматив гиймятлярини йцклямя ямсалына вурмагла щесаблайырлар, щансы ки, бу ялверишсиз шяраитдя алынаcаг фярги нязяря алыр. Щяддиндян артыг йцклянмя ямсалларынын бязи гиймятляри ашаьыдакы cядвялдя эюстярилмишдир: 233
Cядвял 8.2. Йцкляр Аьаc, даш, метал, дямир-бетон вя бетон конструксийаларын чякиси Тюкмя грунтун чякиси Кордонйаны зонадан йыьылан эямигалдыран аваданлыгларын, йцклярин, няглиййатын вя йцкбошалданларын чякиси Йцклярдян йаранан мцнтязям пайланан (йаналма гурьуларынын сонунда вя кечид сащялярдяки) гцввя Грунтун йан тязйиги Эями йцкляри Буз йцкляри Дальа йцкляри Грунт суларынын щидростатик тязйиги Сейсмик тясирляр
Щяддиндян артыг йцклямя ямсалы, н 1,05 (0,95) 1,1 (0,9) 1,2 1,3 1,2 (0,8) 1,2 1,1 1 1,1 1
Лайищяляндирмянин илкин мярщялясиндя щесаби йцкдян конструксийада йаранан эярэинлийи норматив йцкцн йцклямя ямсалынын орта гиймятиня вурмаг лазымдыр. Артыг йцклянмя ямсалынын орта гиймяти йаналма щидротехники гурьулары цчцн 1,2; горуйуcу вя сащилбяркидян гурьулар цчцн 1,05; эямигалдыран гурьулар цчцн 1,15-я бярабярдир. Гурьулары бирэя йцкляря щесаблайан заман мцвяггяти вя хцсуси йцклярин максимал гиймятляринин уйьун эялмямяси иля гыса мцддятли йцкляри, бирляшмя ямсалы nb 0,8 -я вурмагла 20% азалдырлар. Грунтла гурьунун гаршылыглы ишинин хцсусиййяти ондан ибарятдир ки, ясас вя якс тюкмянин грунту бир тяряфдян гурьуйа тясир едян йцк ямяля эятирир, диэяр тяряфдян ися гурьунун дайаныглылыьынын тямин олунмасына сябяб олур. Биринcи щалда грунтун щесаби характеристикасы онларын норматив гиймятини уйьун эялян щяддиндян артыг йцклянмя ямсалына вурмагла вя йа дахили сцртцнмя буcаьыны азалтмаг йолу иля мцгайисядя ялверишсиз тяряфя дяйишир. Икинcи щалда, башга материалларда олдуьу кими грунтун мцгавимяти гиймятляндирилян заман, онун мцгавимяти норматив характеристикасы иля мцгайисядя онларын гейри-бирcинслийи нятиcясиндя дяйишмяси дахили сцртцнмя буcаьыны n (дяряcя иля), щяcми чякинин норматив гиймятини n (т/м3-ля), хцсуси илишэянлийи cн (Па-ла), тящлцкясизлик ямсалына Кб-йя бюлмякля азалдылыр. Габагcадан щесабламалар цчцн (мцщяндис-эеоложи тядгигатларын нятиcяляри олмайан заман) грунтун щесаби характеристикасыны ашаьыдакы кими тяйин етмяк олар: n / 1,1; n / 2 0 ; c c n / 1,3 Сейсмик районлашдырма хяритяляри иля гиймятляндирилян 7-9 баллыг сейсмик районларда лиман щидротехники гурьуларынын тикинтиси заманы сейсмик гцввя нязяря алынмалыдыр вя онлар ашаьыдакы кими тяйин едилир. Ясасын титрямяси заманы ямяля эялян сейсмик гцввяляр мцхтялиф истигамятдя ола биляр. Адятян щидротехники гурьулары цфцги вя йа шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесаблайырлар. Сейсмик гцввялярин тясириндян гурьуларда вя онун айры-айры елементляриндя титряйишли щярякят баш верир. Бу щярякятин тезлийи вя амплитудасы тякcя зялзялянин эцcцндян йох, щямчинин конструксийа вя гурьунун габарит юлчцляриндян асылыдыр. Щесаблама заманы гурьунун кцтлясинин тясир йцкц, гурьу иля бирликдя титрямя щярякяти едян суйун кцтляси вя грунтун динамики гцввяси нязяря алыныр. Бундан башга гурьунун йухары сявиййясини дягигляшдирмяк цчцн лиман акваторийасында зялзялядян ямяля эялян дальанын щцндцрлцйц щесабланыр. Цмуми щалда гурьунун щяр щансы бир нюгтясиндя (адятян аьырлыг мяркязиндя) цфцги С вя шагули СБ сейсмик йцклярдян ибарят йцк (онун юз титрямя тезлийиня уйьун эялян) ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: (8.1) S (S B ) QK бурада: Г–су кцтляси нязяря алынмагла гурьунун кцтлясидир; К–зялзялянин эцcцнц вя сейсмики тясирлярин истигамятини нязяря алан сейсмиклик ямсалыдыр; йалныз цфцги гцввяни нязяря алан заман K K c ; цфцги тясири тяйин етмяк цчцн щяр икисини нязяря алан заман K K c cos , шагули тясири 234
тяйин етмяк цчцн ися K K c sin (бурада K c 7,8 вя 9 бал сейсмиклийя уйьун олараг 0,025; 0,05 вя 0,1-я бярабяр гябул едилян норматив сейсмиклик ямсалыдыр; - сейсмик гцввя иля цфцг мцстяви арасындакы буcагдыр; тяхмини щесабламалар цчцн =300 гябул олунур); -гурьунун динамик характеристикасыны вя щцндцрлцк бойунcа кцтлясинин пайланмасыны нязяря алан ямсалдыр; лиман гурьуларыны бцтюв дивар кими щесабладыгда 1,5 гябул етмяк олар; шагули гцввяляри щесаблайан заман щямишя 1,0 гябул едилир. Гурьуларын вя ону ящатя едян суйун яталят гцввяси иля йанашы истинад гурьуларына грунтун реактив мцгавимятини азалдан е вя актив тязйигини ea артыран яталят гцввясини дя нязяря алмаг ваcибдир. Истинад диварына ялагясиз грунтун актив вя пассив тязйигини сейсмик тясирляри дя нязяря алмагла ашаьыдакы кими щесабламаг олар: (8.2) eac ea 1 K c tg 450 / 2
e cp e p 1 K c tg 450 / 2
(8.3)
бурада: - грунтун дахили сцртцнмя буcаьынын щесаби гиймятидир. Гурьулары щесаблайан заман сейсмики тясири нязяря алан гцввя вя статики тязйиг нязяря алыныр. Бу заман гурьунун айрыайры щиссяляринин гурашдырма тикишиня эюря дайаныглылыьа, грунт ясасла гурьунун цмуми дайаныглыьына, конструктив елементлярин вя онларын бирляшмя дцйцнцнц мющкямлилийиня йохламаг лазымдыр. Сейсмик йцклярин характери вя физики тябиятинин анализиня ясасян сйесмик районларда горуйуcу гурьулар цчцн гейри сейсмики районлардакы гурьулардан 10-20% -дян чох дайаныглы конструксийаларын тятбиги мягсядяуйьундур. Йаналма ЩТГ гурьулары цчцн грунтун тязйигини гябул етмяйян дайагсыз массив конструксийалардан, истифадя етмяк даща еффектлидир. 8.4. ЩЯДДИ-ЩАЛ ВЯЗИЙЙЯТИНЯ ЭЮРЯ ЩЕСАБАТЛАРЫН ЯСАС ГАНУНЛАРЫ
Сянайе вя мцлки тикинтиляр щал-щазырда щядди-щал вязиййяти цсул иля щесабланыр. Сон заманлара гядяр щидротехники гурьулары даьыдыcы йцкляря вя йа ещтимал олуна билян эярэинликляря эюря щесаблайырдылар. Онларын щядди-щал вязиййяти цсулу иля щесабланмасына илк аддым кими 1969-cу илдя Чайняглиййаты лайищя институту тяряфиндян ишлянмиш сащил тярсаня гурьуларында бахылмышдыр. Лайищяляндирмянин ясас ганунларына уйьун олараг бу щесаблама цсулу ири мигйаслы щидротехники гурьуларын лайищяляндирмясини апаран башга тяшкилатларын да практикасында истифадя олунур. Лиман щидротехники гурьуларынын йени цсулла щесабланмасына кечид онларын лайищяляндирилмясинин яввялки тяcрцбяси ясасында щазырланыб. Бу эениш тятбиг олунмуш вя бир сыра конструксийалар цчцн инди дя тятбиг олунан даьылма дяряcясиня эюря щесабламаларын давам етдирилмясинин нювбяти мярщялясидир, бунун ясас чатышмайан cящяти фактики йцклярин вя материалын характеристикасынын мцмкцн олан норматив гиймятляриндян кянара чыхмасында нязяря алынмасынын чятинлийи иля ялагядардыр. Диференсиал ямсаллар системинин тятбиг олунмасы тясир едян йцклярин вя материалларын хассясинин дяйишмясини, щямчинин гурьунун ишлянмясиндя физики эюрцнцшцнцн юйрянилмя дяряcясини нязяря алмаьа имкан верир. Бундан башга материалын вя бцнювря грунтунун пластики деформасийасы заманы, конструксийаларда гцввянин артараг сон щал щяддиня чатмасы гурьунун эярэинлик щалыны дягигляшдирмяйя вя онун йцкэютцрмя габилиййятинин артырылмасына имкан йарадыр. Чай лиман гурьуларынын мювcуд олан лайищяляндирилмяси тяcрцбяси эюстярир ки, мясялян, ясас вя йа тюкмя торпагла гаршылыглы ялагядя олан конструксийаларын щядди-щал вязиййятиня кечян заман щесаблашмасында, йцклярин даьыдыcы тясириня эюря щесабланмасына нисбятян 10% ашаьы дцшцр. Ещтимал етмяк олар ки, лиман щидротехники гурьуларынын щесабланмасында йени йанашма цсулу иля грунтларын, тикинти материалларынын, йцклярин характеристикасынын дяйишян статик тябиятинин дягигляшдирилмяси вя тязйиг алтында ишляйян конструксийаларда физики щадисялярин юйрянилмяси эенишляндириляcякдир. Лиман щидротехники гурьуларына бюйцк цфцги йцкляр тясир едян заман, ясасян гравитасийа нювлц гурьуларда вя онларын ясасларында гейри бярабяр эярэинлик йараныр ки, бу да бцнюврянин юзц иля бярабяр гурьуларын гейри бярабяр чюкмясинин вя гарышмасынын инкишафы иля нятиcялянир. Беля шяра235
итлярдя щядди-щал вязиййятиня эюря щесаблама цсулу даща там ишлядиля биляр, гарышманын бюйцмясиндян асылы олараг ясасда эярэинлийин пайланмасыны нязяря алмаьа шяраит йаранар. Бу заман деформасийалар цзря йохлама щесабламалары бир сыра щалларда ясас щесабламалар ола биляр. Лиман щидротехники гурьуларыны щядди-щал вязиййятиня эюря щесабламаьа кечмя имканы, сюзсцз ки, онларын даьылмасынын кювряк олмамасы хассяси иля ясасланыр. Йухарыда эюстярилян конструксийалара тясир едян йцкляри щядди-щал вязиййятиня йахын щала гядяр азалтмадан артыран заман деформасийанын кифайят гядяр артмасы баш верир. Доьрудан да йцкляри артыран заман мясялян, силиндрик юртцклц сащил гурьусунда деформасийа артыр, онларын ен кясийиндя чат ямяля эялир, грунтун йана эюстярдийи тязйигин тясири нятиcясиндя цмуми цфцги йердяйишмя баш верир вя юртцкдахили тюкмя торпаьын мцгавимяти вя ясас грунтунун реактив тязйиги йцксялир. Беляликля, юртцк дивар материалында вя ясас грунтда еластики-пластики деформасийанын инкишафы нятиcясиндя онларын мцгавимяти йердяйишмяни азалтмыр, щятта мцяййян щяддя артырыр ки, бу да конструксийа-грунт системинин даьылмасы характеринин кювряк олмамасыны йох, пластиклийини тясдиг едир. Сащилбяркидиcи вя йа горуйуcу гурьулары щесаблайан заман ики нюв щядди-зал вязиййяти нязярдян кечирилир. Щесаблама системинин йцкэютцрмя габилиййятинин итирилмясини тяйин едян биринcи нювя ашаьыдакылар аиддир: а) бцтцн гурьунун вя йа онун щиссяляринин грунт ясасла бирликдя цмуми дайаныглылыьыны итирмяси, о cцмлядян конструксийанын дабаны цзря юз йерини дяйишмяси: б) конструксийа елементляринин вя йа бирляшмя дцйцнляринин даьылмасы; c) гайа ясаслы грунтларда гравитасийа гурьуларынын ашмайа гаршы дайаныглылыьыны итирмяси. Гурьунун нормал истисмара йарарлы олмадыьыны тяйин едян икинcи щядди-щал вязиййятиня ашаьыдакылар аиддир: а) йердяйишмяйя, чюкмяйя вя йа йана яйилмяйя йол верилмямзлик; б) конструксийанын дямир-бетон елементляриндя чатларын цстцнцн ачылмасына вя йа ямяля эялмясиня йол верилмямязлик. Бцтцн щесабламалар биринcи нюв щал вязиййяти цзря конструксийа материалынын вя бцнювря грунтунун щесаби мцгавимятиня ясасян ясас вя хцсуси щесаби йцкляр нязяря алынмагла йериня йетирилир. Икинcи нюв цзря щесабламалар ися йалныз материалларын норматив мцгавимятиня ясасян норматив йцкляри нязяря алмагла апарылыр. Лиман щидротехники гурьуларынын узун илляр лайищяляндирилмяси тяcрцбяси, онларын щесабатларынын апарылмасында мцяййян гайдалар йаратды, лакин щесаблама ишлярини йериня йетирмяк цчцн башга ясасланмыш нязяри цсуллар истисна едилмир. Тикинти мейданчасынын эеоложи гурулушундан, щидроложи вя топографик шяраитдян асылы олараг, габагcадан гурьунун вя онун ясас конструктив елементляринин нювцнц сечирляр. Бир сыра щалларда хцсуси ящямиййят кясб едян обйектлярдя гурьунун истисмар шяраити иля ялагядар щям тикинтинин ясас амиллярини, щям дя техноложи характерини нязяря алан оптимал варианты сечмяк цчцн техники игтисади эюстяриcиляри мцгайися едяркян бюйцк ишляр эюрцлцр. Техноложи тялябляри вя лайищяляндирилмя заманы йыьылан тяcрцбяни нязяря алмагла конструктив нюгтейи нязярдян гурьунун ашаьыдакы ясас габарит юлчцлярини тяйин едирляр: онун щцндцрлцйцнц вя енини, грунта батырылма дяринлийини, анкер гурьуларынын узунлуьуну, йердяйишмясини вя с. Щазырланмыш конструксийа цчцн конструктив щесаблама схеми тяртиб едирляр ки, бир тяряфдян бу гурьунун ишинин физики шяклини вя онун грунтла ялагянсини якс етдирир, диэяр тяряфдян ися ону ращат щесабламаг цчцн схемляшдирир вя ян мцасир щесаблама цсулларынын тятбиг едилмясиня имкан верир. Сечилмиш юлчцлярдя гурьунун бцнювряси цзря мцмкцн олан яйрихятли вя сыныг сятщля йердяйишмяси заманы, гурьу иля бирликдя ясас грунт массивинин вя якс тюкмя грунтунун, дайаныглылыьа щесабланмасы апарылыр. Гурьунун эютцрцлмцш габарит юлчцляриндя йериндян сцрцшдцрян вя йериндя сахлайан гцввялярин нисбяти кими характеризя олунан вя кифайят гядяр дайаныглылыьынын олмадыьы щалда, адятян онун ени вя йа грунт ясаса батырылма дяринлийи артырылмалы вя щесабат дягигляшдирилмялидир. Дайаныглылыьы гиймятляндирян заман гане едиcи нятиcяляр ялдя едяндян сонра, адятян бцтцн гурьунун вя йа онун ясас елементлярини истисмар шяраитиндя йаранан деформасийайа уйьун щядди зал вязиййятиня ещтимал едиля билян деформасийайа йохламаг лазым эялир. 236
Габарит юлчцлярини вя айры–айры конструксийаларын ен кясик юлчцлярини там тяйин едяндян сонра онларын мющкямлийя щесабланмасына-щесаби гиймятдян артыг олмайан тясир едян гцввяни вя эярэинлийи щесабламаг иля башлайырлар. Лазым эялян щалларда дямир-бетон конструксийалары чатадавамлылыьа вя йа онларда чатын ачылмасы бюйцклцйцня эюря йохлайырлар. Гурьулар цчцн истисмар мцддятиндя ямяля эялян ясас йцклярля йанашы, щесабатларда тикинти дюврцндя конструксийаларда ямяля эялян гцввянин йохланмасы щесабламаларыны да апармаг мцтляг лазымдыр. Йадда сахламаг лазымдыр ки, бу щесабатлар гурьунун вя йа онун елементляринин юлчцсцнц дяйишдирмяк цчцн ясас ола билмяз. Бу щесабатларла йалныз тикинти ишляринин гябул едилмиш цсул вя техноложийасынын мцмкцнлцйцня гиймят вермяйя вя лазым эялярся онлары корректиря етмяйя иcазя верилир. 8.5. ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНИН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Гурьуларын вя йа онларын елементляринин йцкэютцрмя габилиййятиня эюря щесабланмасында мягсяд, гейри-гайа ясасларын дайаныглылыьыны, бцнювря цзря гурьунун йердяйишмясинин артмамасыны вя ашмамасыны, щямчинин конструксийа елементляринин вя гайа ясасларынын мющкямлилийини тямин етмякдян ибарятдир. Цмуми щалда щесаблама, йцклярин нязяря алынмасы ясасында ашаьыда шярт дахилиндя апарылыр: (8.4) K H N mR , Бурада: K H - гурьунун етибарлыг ямсалыдыр вя капиталлыьындан асылы олараг, онун гиймяти Ы, ЫЫ, ЫЫЫ вя ЫВ синиф гурьулар цчцн уйьун олараг 1,25; 1,2; 1,15; вя 1,1-я бярабяр олар. Н – гурьуйа тясир едян щесаби йцк вя йа онун елементляриндяки гцввядир; м – гурьунун конструксийасынын щядди-щал вязиййятини нязяря алан иш шяраити ямсалыдыр, онун гиймяти 8.3. cядвялиндян гябул едиля биляр; Р – грунтлар вя материаллар цзря тящлцкясизлик ямсалларыны нязяря алмагла, бцнювря вя йа конструксийанын йцкэютцрмя габилиййятидир. Хцсуси йцкляр нязяря алынараг щесаблама апаран заман йцк тясиринин орта ямсалыны nc 0,9 гябул етмякля онларын мигдарыны цмумиликдя 10% кичилтмяк олар. Тикинти дюврцндя йцкляри нязяря алдыгда nc 0,95 гябул едилир. Гравитасийа гурьуларынын дайаныглылыьа щесабланмасы мцяййян ардыcыллыгла апарылыр. 1. Мцстяви сятщляр цзря сцрцшмядя гурьуларын дайаныглылыьа щесабланмасы (8.1, а шяклиндя АБ вя CД). Бу щесабат щалы цчцн (8.4) шяртини ашаьыдакы шякилдя эюстярмяк олар: K H Esür msür Esax
(8.5)
бурада: E sür вя E sax - гурьунун щесаблама системиндян асылы олараг тяйин едилян вя уйьун олараг сцрцшдцрцcц вя сахлайыcы гцввяляр cяминин щесаби гиймятидир, Н; msür -8.3. cядвялиндян гябул едилян сятщи сцрцшмя заманы грунт бцнюврянин вя конструксийанын иш шяраити ямсалыдыр. Сахлайыcы гцввяляри щесабламаг цчцн ифадяни цмуми шякилдя ашаьыдакы кими йазмаг олар:
Esax pf E p cF
237
(8.6)
Иш шяраити ямсалы, м. Cядвял 8.3. Грунтлар цчцн м-ин гиймятляри Гумлу Эилли
Щесабламанын нювц
Гейд
Гурьуларын дайаныглыьынын тяйин едилмяси Мютяризядя м-ин гиймяти дярин йерляшмиш гурьулар цчцн ялверишлидир. Мютяризядя м-ин гиймяти дибсиз гурьулар цчцн верилмишдир.
Мцстяви сцрцшмяси заманы
1,15 (1,25)
1,15 (1,2)
Дяринлик сцрцшмяси заманы
1,4
1,4
Ашма заманы (гайа ясасларда)
1,15 (1)
1,15 (1)
1 (0,8)
1
0,9 (0,7) 1,4
0,9 1,4
Мютяризядя м-ин гиймяти тозшякилли гумлар цчцн верилмишдир. -
1,1 1,2 1,15 1,25
1,1 1,2 1,15 1,25
Хяттин цзяриндяки мин гиймятляри полад шпунт, алтында ися дямир-бетон шпунтлар цчцн верилмишдир
Тикинти апарылан заман щесаби тязйигин гиймятляндирилмяси «Гуруда» «Суда» Назик диварларын сыныг сятщляр цзря дайаныглыьынын тяйин едилмяси Грунтун мясамялик ямсалы е олан заман шпунт диварларыны мющкямлийя щесаблайаркян бцнювря грунтунун сыхлыьынын щесабланмасы 0,6 (гум цчцн) вя йа 0,7 (эил цчцн) 0,6 (гум цчцн) вя 0,7 (эил цчцн)
бурада П-бярабяр тясир едян щесаби шагули гцввядир, Н; ф-сятщ цзря сцрцшмядя щесаби сцртцнмя ямсалыдыр, бетон гурьуларын даш дюшяк цзря йердяйишмясиндя 0,6-йа; дашын даш цзря йердяйишмясиндя 1-я; дашын грунт цзря йердяйишмясиндя ися тэ -йя (бурада -грунтун дахили сцртцнмя буcаьыдыр) бярабярдир; E p -дярин йерляшян конструксийаларда цфцги лай тяркибли грунтун реактив мцгавимятинин мцнтязям тясир едян епйуараларыдыр, Н (шяк.8.1,б); шярти иля щесабланан (бурада - гурьунун сятщи цзря грунтун сцртцнмя буcаьыдыр), n максимум ординатлы E pas пассив тязйигли бярабяр тясир едян епцр щиссясидир; епцрцн p координаты гурьунун цфцги йердяйишмясиндян асылы олараг t1 33 Ut s2 дцстуру иля тяйин олунан т1 дяринлийиндя гябул едилир (бурада тс – гурьунун илкин щесабламаларда сонрадан дягигляшдирмякляч 15-25 мм щяддиндя гябул етмяк мяслящят эюрцлцр); С – хцсуси илишкянлик гцввясидир, Па; Ф-сцрцшмянин сятщи сащясидир; м2. Дюшякля бирликдя гурьуну сцрцшмядя дайаныглылыьа йохлайан заман БC вя CД йердяйишмя мцстявиляри иля мящдудлашан АБCДЕ щяcмдя даш дюшяйиндя Pn чякисини сахлайыcы гцввяляря аид етмяк лазымдыр (шякил 8.1, а). Даш дюшяйин сятщиндян ашаьы t n дяринлик щалларында АБCФЕ щяcминдя Pn чякисиндян башга ФЭЕ щяcмдя даш призманын ФЭ чаласынын маиллийиндян иряли чыхан заман мцгавимятини дя нязяря алмаг лазымдыр (шяк. 8.1, c).
238
Сятщи сцрцшмя схеми цзря дайаныглыьа щесаблама лиман щидротехники гурьулары цчцн ясас вя ялагясиз грунт ясасларда гравитасийа конструксийаларында ашаьыдакы шярти йериня йетирян заман йеэаня щал олур:
max N kr B
(8.7)
Шякил 8.1. Мцстяви сцрцшмяси цзря дайаныглыьа щесабланма а – даш дюшяк цзяриндя гурьу; б – дяриня салынмыш гурьу; c – даш дюшякли дяриня салынмыш гурьу Бурада max - гурьунун юзцлцнцн кянар (буcаг) нюгтяляриндя максимум щесаби эярэинлик, Па; Б – юзцлцн ени, м; - бцнювря грунтунун щесаби щяcми чякиси, Н/м3; N kr -гурьунун алтында грунтда пластики деформасийанын артма дяряcясини характеризя едян юлчцсцз мейардыр; сых гумлар цчцн 1-я, бцтцн галан грунтлар цчцн ися 3-я бярабярдир. Лайищяляндирмя тяcрцбяси вя експериментал тядгигатларын нятиcяляри эюстярир ки, ня заман N kr эюстярилян гиймятдян йухары галхмырса, онда пластики деформасийа гурьунун ян чох йцклянмиш щиссясиндя cцзи олур вя гурьунун дяринлик, йахуд гарышыг схемляр цзря ясасларынын сцрцшмяси заманы дайаныглыьыны итирмяси имканы практики олараг истисна едилир. 2. Дяринлик сцрцшмясиндя грунтун массив щиссяси иля гурьунун цмуми дайаныглыьа щесабланмасы. Бу щесабатлар ялагяли грунт ясасларда, еляcя дя шярти йериня йетирмяйян щалларда гумлу ясасларда апарылыр. Цмуми дайаныглыьа щесабламанын бир нечя нювц мялумдур ки, бунлар да лиман щидротехники гурьуларынын практикасында ян чох тятбиг олунан – Эерсевановун, Крейа – Терсаэинин вя ЦЕТЩИ –нин (цмумиттифаг елми-тядгигат щидротехника институту) цсулларыдыр. Эерсевановун цсулу она эюря ялверишлидир ки, о садя вя бирмяналы щялл верир. О, БC вя CД мцстявиляри цзря сцрцшмялярин C нюгтясиндя (шяк. 8.2, а) кясишмя ещтималына ясасланыр. АC шагули мцстявисиндя сцртцнмя гцввялярини шярти олараг нязяря алмырлар. Щяллин мащиййяти ондан ибарятдир ки, буcаьына гиймятляр вермякля аналитик щяндяся йолу иля БC мцстявисинин еля вязиййятини ахтарырлар ки, бу заман E n мцгавимят гцввясинин вя БC мцстявиси цзря грунтун Т цфцги реаксийа гцввяляринин cями хариcи йердяйишян гцввялярин E a cяминя нисбятян аз олсун. Бундан сонра гурьу иля бирликдя P1 чякили АБC грунт массивинин дайаныглылыг шяртини йохламаг чятин олмур. Б.Е. Веденейев адына ЦЕТЩИ-и тяряфиндян щазырланмыш норматив сянядлярдя БCДЕ сцрцшмясини щяндяси-график цсулла алмаьа имкан верян (шяк. 8.2, б) уйьун идейанын даща дягиг цсулу верилмишдир. Даиряви силиндрик сятщляр цзря дяринлик сцрцшмясинин Крейа-Терсаэи цсулу иля щесабланмасы даща универсал вя садя олур. Бу цсулла бцнюврянин йцкдашыма габилиййятини щесабламаг цчцн гурьунун вя йа даш дюшяйин кянарындан кечян, яввялки щяллярдя олдуьу кими, мяркязи вя даиряви силиндрик сятщин радиусунун еля вязиййяти ахтарылыр ки, бу сятщ цзря сцрцшмя вя илишкянлик сахлайыcы гцввялярин моментляри cяминин сцрцшдцрцcц гцввялярин моментляри cяминя нисбяти аз гиймят олсун. Бу щалда мцвазинятин цмуми шярти ашаьыдакы шякилдя йазылыр: K H M sür mдяр M sax
(8.8) 239
бурада: M sür вя M sax - тясир едян йцкляр нятиcясиндя гурьунун вя йа даш дюшяйин кянарындан кечян даща тящлцкяли сятщляр цзря сцрцшдцрцcц вя сахлайыcы уйьун гцввя моментляринин cямидир; N m ; mдяр -8.3 cядвялиндян гябул едилян дяринлик сцрцшмяси заманы бцнювря грунтунун вя конструксийанын иш шяраити ямсалыдыр.
Шякил 8.2. Дяринлик йердяйишмяляриндя цмуми дайаныглылыьын щесабланма схемляри а – Эерсевановун цсули иля; б – ЦЕТЩИ-нын цсулу иля Физики мащиййятини айдынлашдырмаг цчцн мясялян, гейриcинс бцнюврядя дярин йерляшдирилмиш сащил тярсаня гурьусунун дайаныглылыг щесабатыны нязярдян кечиряк (шяк. 8.3). Бир нечя О1 мяркяздян Р радиусу гурьу иля бирликдя сцрцшян бюйцк щяcмли грунт массивинин даиряви сятщинин чеврясини cызыр. Щесабламанын ялверишли олмасы цчцн бу грунт массиви гурьу иля бирликдя бир-бири иля ялагядя олмайан ени б-йя бярабяр олан шагули елементляря бюлцнцр вя онларын щяр биринин дайаныглылыьы юз чякиляринин вя массив цзяриндя йерляшян г йцкцнцн тясириндян нязярдян кечирилир. Щесабланан елементя тясир едян йцкц ги, онун яйрихятли сятщини дцз сятщля явяз едяряк, шярти олараг онун юзцлцня ялавя етмяк олар. Бу заман сцрцшян сятщля тохунан олан Ни сцрцшдцрцcц йцкляри вя О1 мяркязиня нязярян онун моменти M sür.и беля ифадя олунур:
N i qi sin i
(8.9) M sür.i Rq i sin i бурада 1 - и –cи елементин ортасындан кечян Р радиусу иля шагули хятт арасындакы буcагдыр, дяряcя иля юлчцлцр.
Шякил 8.3. Даиряви силиндрик сятщ цзря сцрцшмядя гравитасийа гурьуларынын цмуми дайаныглыьа щесабланмасы схеми
240
Елементин силиндрик сятщ цзря артан сцртцнмя вя илишэянлик гцввяляри Ти онун сцрцшмясиня мане олаcаг. Бу гцввяляр вя онларын моментляри ашаьыдакы кими ифадя олунур:
Ti qi cos i tg i ci li M sax.i
R(qi cos i tg i ci li
(8.10)
Бурада i вя ci - елементин сцрцшмяси сятщи цзря уйьун олараг дахили сцртцнмя буcаьы, дяряcя иля вя хцсуси илишэянлийидир, Па; l i - елементин сцрцшмяси сятщи цзря гювсцн узунлуьудур, м-ля. Бцтцн щесабланан елементляр цчцн алынмыш гцввя ифадялярини онларын тясир истигамятини нязяря алмагла cямляйяряк, алырыг:
M sax Rqi cos i tg i ci li M sur Rqi sin i
(8.11)
Бу заман йадда сахламаг лазымдыр ки, щесаблама заманы тярсаня яразисиндяки мцвяггяти йцкляри о елементляр цзяриндя йерляшдирмяк лазымдыр ки, гурьунун ян пис дайаныглылыг шяртини тямин едян юзцлцн яйилмя буcаьы i i шяртини юдясин. Беля чохлу сайда О1, О2, О3…,Он нюгтяляр цчцн щесаблама о вахта гядяр апарылыр ки, гурьунун цмуми дайаныглылыьыны гиймятляндирян сахлайыcы вя сцрцшдцрцcц моментлярин нисбятинин минимум гиймяти тапылмыш олсун. Беля щесабламаларын чох зящмят тяляб етдийини нязяря алараг, щалщазырда онлары лайищяляндирян заман ЕЩМ мцвяффягиййятля тяртиб олунур. Щесабламаларын илкин мярщялясиндя сятщин ян бюйцк ялверишсиз сцрцшмя мяркязини 8.4. вя 8.5. cядвялляриндя эюстярилян Феллениусун тяклифляриня ясасян тяйин етмяк олар. 3. Гурьуларын ашмайа гаршы дайаныглыьынын щесабланмасы. Бу щесабламалар аз сыхылан ясаслар (гайа) цзяриндя тикилян гравитасийа гурьулары цчцн йериня йетирилир. Бу щалда дайаныглылыг шярти ашаьыдакы шякилдя йазыла биляр. K H M aş maş M sax (8.12) бурада M aş вя M sax - йцклярин тясириня якс олан бцтцн ашыран вя сахлайан щесаби гцввялярин уйьун моментляр cямидир, N.m ; maş -8.3. cядвялиндян гябул едилян конструксийанын ашмада иш шяраити ямсалыдыр. Назик диварларын, еляcя дя сащилбяркидиcи вя ики тяряфи ачыг гурьуларын дайаныглылыьыны, принсипcя гравитасийа конструксийаларынын щесабланмасындан фярглянмяйян дяринлик Cядвял 8.4. Даиряви силиндрик сятщ цзря дяринлик сцрцшмяси заманы шагули гурьуларын «О» фырланма мяркязинин координатлары q or H div
t H div
0
0,5 1
0,5
0,5 1
Мяркязин нисби координатлары х й 0,25 0,26 0,33 0,41 0,31 0,41
0,35 0,53
сцрцшмяси щесабламалары иля йохлайырлар. Лакин бязи щалларда анкерляшдирилмиш болверклярин яйрихятли сятщ цзря дейил 8.4 шяклиндя эюстярилян схемя уйьун олараг сыныг сятщ цзря сцрцшмясиндя дайаныглыьыны йохлайырлар. 241
Цсулун мащиййяти ондан ибарятдир ки, яввяллярдя олдуьу кими, АБCДЕ грунт масиивиндя сятщин еля мцмкцн йердяйишмясини ахтарыб тапмаг лазымдыр ки, сахлайан вя сцрцшян гцввялярин нисбяти минимал олсун. Бу сыныг сятщин АБ вя ДЕ парчаларыны шпунт диварындан яввял дешмя буcаьына b 450 / 2 вя анкер дайаьынын архасында даьылма буcаьына уйьун гейд едирляр:
0 450 / 2 . Ики орта парчаларын вязиййяти ися i вя i буcагларыны эениш щяддя дяйишмяк йолу иля мцхтялиф шякиля салыныр. Cядвял 8.5. Даиряви силиндрик сятщ цзря дяринлик йердяйишмяси заманы йамаc гурьуларынын «О» фырланма мяркязинин координатлары. Йамаcын маиллийи, 1:м
t H
0,25 1 1,5 0,25 1 1,5
1:1
Елементлярдян щяр бири цчцн 1:2 щансылары ки, шпунт вя анкер диварлары арасындакы бюлцнян грунт массиви сцрцшян (мцсбят) вя сахлайан (мянфи) гцввялярин cябри 0,25 1:3 cяминя бярабяр тясир едян Wi 1 1,5 цфцги гцввяси ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Gi ci bi Wi 2 tg i i sin i sin i cos i tg i
Мяркязин нисби координатлары х й 0,75 0,25 0,5 0,13 0,25 0,25 0,55 0,6 0,5
0,35 0,2 0,5
0,6 0,4 0,4
0,15 0,6 0,5
(8.13)
Шякил 8.4. Сыныг сятщ цзря шпунтлу сащилин цмуми дайаныглыьынын щесаблама схеми Бурада Gi -мцвяггяти йцк онун цзяриндя олан щалда i 90 0 i олдугда bi енли елементин щесаби чякисидир; ci вя i - елементин сцрцшян сятщи цзря хцсуси щесаби илишкянлик, Па вя грунтун дахили сцртцнмя буcаьыдыр, дяряcя иля. Сцрцшмя сятщи ДC мцстявисиндя йерляшян елементляр цчцн, i буcаьы 1800- i буcаьы иля явяз олунур. 242
Ян чох ялверишсиз сцрцшмя сятщи W Wi гиймяти иля характеризя олунур ки, бу заман сахлайыcы Wsax Wi вя сцрцдцрцcц Wsür Wi гцввяляринин мцтляг гиймятляри арасындакы фярг минимум олур. Онда Л ениндя док гурьунун дайаныглыг шярти ашаьыдакы шякилдя йазылыр:
Wsüü Ea N En Wsax
(8.14)
бурада E a вя E n - шпунт сыраларына вя анкер диварларына тясир едян грунтун уйьун олараг актив вя пассив цфцги щесаби тязйиг гцввяляридир, Н; Н – шпунт диварынын йерини дяйишян бцтцн мцвяггяти йцклярин щесаби гиймятинин cямидир, Цмуми дайаныглыьын бцтцн щесабламалары адятян гурьунун гаршысында суйун сявиййяси аз олан щаллар цчцн апарылыр. Йцкэютцрмя габилиййятинин йохланылмасы конструксийанын материалындан асылы олараг ясас конструктив елементлярин норматив сянядляря уйьун гябул едилмяси вя мющкямлик щесабаламаларынын йохланылмасы иля баша чатыр. Бу заман материалын щесаби мцгавимятини Р, онларын норматив гиймятини R n , тящлцкясизлик ямсалыны K t бюлмякля тяйин едирляр. Метал, дямир-бетон вя аьаc конструксийаларыны лайищяляндирян заман онларын щесаби гиймятини ИН вя Г-нин уйьун бюлмяляриндян гябул едирляр. 8.6. ГУРЬУНУН ДЕФОРМАСИЙАСЫНЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Адятян яксяр лиман щидротехники гурьуларынын цмуми деформасийасы, гурьунун юзцнцн гейри-бюярабяр чюкмяси вя сцрцшмяси иля ялагядар бцнюврянин вя онун айры-айры конструктив елементляринин деформосийасындан ибарятдир. Сонра биринcи нюв деформасийа типли сярт гурьулар цчцн нязярдян кечирилир. Йерли деформасийаларын гиймяти, бу вя йа диэяр нюв гурьуларын конкрет конструктив щялли иля ялагядар олараг уйьун бюлмялярдя верилир. Ясасын деформасийасыны щесабламаг цчцн гурьунун характериндян вя конструксийасындан, тикинти сащясинин эеоложи гурулушундан вя характеристикасындан асылы олараг онун щесаблама моделини дцзэцн сечмяк чох ваcибдир. Хцсуси иля гайалы грунтлар цчцн ян садя вя тамамиля дцзэцн сярт конструксийанын юзцлцнцн алтында контакт эярэинлийин хятти пайланмасыны ещтимал етмяк олар. Бу щалда эярэинлик мяркяздян хариc сыхылмалар цчцн материаллар мцгавимятинин дцстурлары иля тяйин олунур: -фяза мясялялярини щялл етмяк цчцн (мясялян, дайаг мейданынын тяряф нисбятляри 2,5-3-дян аз олан заман айры-айры дайаглары щесабламаг цчцн). (8.15) max P n / F M xn / Wx M yn / W y min
- мцстяви мясяляляри щялл етмяк цчцн (мясялян мол диварлары вя йа бюйцк узунлугда сащилляри щесабламаг цчцн) (8.16) max P n / F M n / W min
бу дцстурларда max вя min - уйьун олараг максимум вя минимум гиймятли кянар эярэинликлярдир, Па; P n - шагули йцкляр cяминин норматив гиймятидир; M n - гурьунун юзцлцнцн ен кясийинин аьырлыг мяркязиндян кечян уйьун оха нязярян бцтцн хариcи норматив йцклярин моментляр cямидир; Н.м; Ф вя W – уйьун олараг гурьунун юзцлцнцн сащяси, м2 вя щямин охлара нисбятян онун мцгавимят моментидир, м3. Бу щесаблама шярти олараг гурьу даш дюшяк цзяриндя йерляшян щалда да тятбиг олунур. Бцнювря грунтунуну деформасийасыны тяйин едян заман щесаблама схеминдя даш дюшяйин юзцл мцстявисиня нормал эярэинлик йерляшдирилир. Тязйиг даш дюшякдя 450-лик буcаг алтындан пайланмасы ещтималы иля шярти цсулла тяйин олуна биляр (шякил 8.5). Дюшяйин грунтла контакт мцстявисиндя нормал эярэинлийи, мцстяви мясяляляр шярти цчцн бу щалда ашаьыдакы дцстурла тапыла биляр: 243
max min
B t n n B 2t n
(8.17)
бурада Б – гурьунун юзцлцнцн ени, м; t n - даш дюшяйин галынлыьы, м; n - дюшяк материалынын щяcм чякисидир, Н/м3
Шякил 8.5. Даш дюшяк цзяриндяки гравитасийа гурьусунун ясасында нормал эярэинлийин щесабланмасы схеми. Ясасын реаксийасыны бу цсулла гиймятляндирмяк кифайят гядяр хята веря биляр, чцнки грунт ясаслар сярт олмурлар. Нязяри мцлащизяляр вя тяcрцбя нятиcяляри эюстярир ки, даща дягиг нятиcялярин еластики грунт ясасларда вя йа хятти деформасийа едян cисимдя алына билмяси ещтималы ола биляр. Бу щалда грунтун реактив мцгавимятини щесабламаг цчцн еластиклик нязяриййясинин цсулларындан истифадя етмяк олар. Н.М. Эерсевановун, Б.Н. Жемочкинин вя хцсуси иля дя В.А. Флоринин тядгигатлары эюстярир ки, хятти деформасийа едян мцщитляр цчцн олан асылылыглардан истифадя етмякля ясасларын щесабланмасы методикасы бир сыра цстцнлцкляря маликдир. Онун ясас йахшы cящятляри бунлардыр: а) грунтун деформасийалылыьынын реал характери щесабатда йериня гойулур: E 0 - деформасийа модулу (еластиклик модулуна уйьун кямийятидир) вя 0 - ениня эенишлянмя ямсалыдыр; б) бу методика бцнюврянин контурундан кянарда ясасын ишини вя контурдан хариc йцклямялярин тясирини, йяни юзцл мцстявиси грунт сятщиндян ашаьы дяринликдя йерляшян заман, нязяря алмаьа имкан верир; c) бу методика щям мцтляг сярт, щям дя еластики бцнювря конструксийалары цчцн тятбиг олуна биляр. Хятти деформасийа едян мцщитин еластиклик нязяриййяси консепсийасындан истифадя олунан щесабламаларын бир чох цсулларындан М.И. Горбунов-Посадов тяряфиндян ишлянмиш cядвял цсулунун тяcрцбядя тятбиг едилмяси даща ялверишлидир. Верилян мясяляни щялл етмяк цчцн Б.Н. Жемочкин вя А.П. Синисин тяряфиндян ишлянмиш цсул даща универсал вя еластикидир. Бу цсул деформасийа там артан заман тякcя конструксийанын дяйишян сяртлийини вя онун дяринлийини нязяря алмаьы йох, ейни заманда щесабата гурьунун щям планда, щям дя шагули истигамятдя грунт сабитляринин дяйишян гиймятлярини ялавя едяряк гейри-хятти мясялянин щялл олунмасыны мцмкцн едир. Бахмайараг ки, еластиклик нязяриййяси цзря щесаблама бюйцк цстцнлцйя маликдир, бир сыра щалларда дюшяк ямсаллары вя йа даща дягиг грунт сятщи вя онун чюкямяси У, (m) эярэинликляр , (Па) арасында ещтимал олунан садя хятти ялагяни ифадя едян Винклер мцгавимят ямсаллары да эениш тятбиг олунур: ky (8.18) 244
К мцгавимят ямсалынын гиймяти щаггында тяcрцбя нятиcяляри олан заман бу цсул бюйцк эцcя малик олмайан ялагясиз грунтларда спал-свай ясаслар цзяриндя гурьуларын щесабланмасы цчцн мцвяффягиййятля тятбиг олуна биляр. Мцгавимят ямсаллары фярзиййясиндян эямигалдыран гурьулары, свай конструксийалары лайищяляндирян заман тез-тез истифадя олунур. Бцнюврянин щесабланмасы цзря норматив сянядлярдя хятти деформасийа едян мцщит модели ясас кими гябул едилмишдир. Лиман щидротехники гурьуларынын щесабланмасы цчцн онун мейар кими гябул едилмяси ашаьыдакы шяртлярдян асылыдыр: - ясасда даш дюшяйин галынлыьы 0,3 м-дян артыг олан заман:
or R ,
(8.19)
- ясасда даш дюшяйин галынлыьынын ящямиййятсиз олмасы вя йа олмамасы заманы
max 1,5 R ,
(8.20)
бурада: or вя max -грунт ясасларда уйьун олараг (8.15) вя (8.17) ифадяляри иля щесабланан орта вя максимум эярэинликлярдир, Па; Р – грунт ясаса тясир едян, R m( A1b H A2 h b Dc )
(8.21)
дцстуру иля щесабланан норматив тязйигдир, Па. Бурада м – 8.3 cядвялиндян гябул едилян гурьунун вя йа грунт ясасын иш шяраити ямсалыдыр; A1 , A2 , D -8.6 cядвялиндян гябул едилян юлчцсцз ямсаллардыр; б – гурьу юзцлцнцн вя йа даш дюшяйин шярти енидир: b B 2t n , м; H вя b - уйьун олараг юзцлдян ашаьы вя йухарыда грунтун щяcм чякисинин норматив гиймятидир, Н/м3; щ–гурьунун вя йа даш дюшяйин юзцлцнцн гойулан дяринлийидир, м; c – гурьунун билаваситя юзцлцнцн алтында грунтун хцсуси норматив илишэянлийидир, Па. Физики нюгтейи нязярдян грунт бцнювря гурьунун юзцлцнцн гаршылыглы тясири заманы баш верян щадисядя (8.19) вя (8.20) шяртляри грунтун пластики деформасийасынын мящдудлашмасыны ифадя едир, бу заман гурьунун ян чох йцклянян кянарында о щядди бярабярлик вязиййятиня эялир. Грунтун щиссяляри щядди щал вязиййятиня о щалда кечирляр ки, грунтун дахили сцртцнмя буcаьы , эярэинлик компонентляри x , y , xy цзря вя илишэянлик c цзря тяхмини тяйин олунан онун бющран гиймятиндян
бющ аз олур. бющ ашаьыдакы ифадядян тяйин олунур: 2 xy sin бющ x y 2c
(8.22)
A1 , A2 вя Д юлчцсцз ямсаллары Cядвял 8.6. Дахили сцртцнмя буcаьынын норматив гиймяти, n , дяряcя 6 10 14 18
Ямсалларын гиймяти А1 0,1 0,18 0,29 0,43
А2 1,39 1,73 2,17 2,72
Д 3,71 4,17 4,69 5,31 245
Дахили сцртцнмя Ямсалларын гиймяти буcаьынын норматив гиймяти, n , дяряcя А1 А2 Д 22 0,61 3,44 6,04 26 0,84 4,37 6,9 30 1,15 5,59 7,95 34 1,55 7,21 9,21
Шякил 8.6. Гравитасийа гурьуларынын ясасында пластик деформасийанын инкишафы схеми. 1-изохятляр бющ ; 2-дахили сцртцнмя буcаьы 350 олан ясаслар цчцн, щядди бяабярлик щалында йерляшян дайаныгсыз грунт сащяси Цмуми щалда лиман щидротехники гурьуларынын пластики деформасийа сащяси бющ дамcы формалы яйри хятли узолйасийа даирясиня алына биляр (шякил 8.6). Щесаб етмяк олар ки, яэяр дайаныгсыз грунт сащясинин йерляшмя дяринлийи гурьу юзцлцнцн енини дюрддя бир щиссясиндян аз оларса (Р-и тяйин етмяк цчцн илкин шярт), онда пластики деформасийанын тясириндян горунмаг олар вя щесабламаны хятти деформасийа едян мцщитин еластиклик нязяриййяси цсулу иля апармаг олар. Лайищяляндирмя тяcрцбяси иля мцяййян едилмишдир ки, бярабяр тясир едян йцклярин ( l 1 / 5B ) аз екссентриситет ялавя олунмуш гурьулар цчцн йцклярин кифайят гядяр гейри-бярабярлилийи иля ялагядар олараг цмумиййятля онлары деформасийайа щесабламадан инкар етмяйя ясас верир. Бцтцн башга щалларда деформасийайа щесаблама ашаьыдакы цмуми асылылыгла тяйин олунур: (8.23) щяд бурада: - гурьунун вя ясасын цмуми деформасийасыдыр (онун йухары щиссясиндя), м; щяд -8.7 cядвялиндян тяйин олунан, лиман щидротехники гурьуларынын истисмар шяраитиндян асылы олараг, бурахыла билян щядди деформасийасыдыр. кямиййяти алтында гурьунун чюкмяси С, м; онун цфцги йердяйишмяси У, м; яйилмя , айрыайры елементлярин нисби яйилмяси и, еляcя дя бу елементар деформасийаларын истянилян ялагяси нязярдя тутулур. Ясасын деформасийасындан гурьу юзцлцнцн чюкмясинин, йердяйишмясинин вя яйилмясинин щесабаты еластиклик нязяриййяси цзря фяза шярти вя йа пластик деформасийа шяртиня эюря апарылыр. Лиман щидротехники гурьуларынын щядди бурахыла билян деформасийасы Cядвял 8.7. Гурьунун нювц
Бярабяр чюкмя, см
Йухарысынын цфцги йердяйишмяси, см
Орта мейл буcаьы, дяряcя
Нисби яйилмя
Сащил кянары Гравитасийа типли Анкерляшмиш шпунтлу Анкерляшмямиш шпунтлу
20 -
5-8 8
0,008 0,005-0,008 0,02
8 1/50
Горуйуcу гурьулар, шагули профилли Йамаc профилли
30-40
Сащил бяркидиcи гурьулар Эямигалдыран гурьулар
H div / 50
Конструктив фикря эюря 0,02 Мящдудиййят йохдур Айры-айры елементляр арасында тикишин ачылмасыны нязяря алмагла конструктив бахымдан Конст. Конст. фикря эюря фикря эюря 1/600
246
Шякил 8.7. Деформасийа схеми Бирcинс ясасларын габагcадан деформасийасыны щесабламаг цчцн ашаьыдакы щесаблама асылылыьы тяклиф олунур ки, сятщи деформасийа схеми иля ишляйян гурьунун юзцлцнцн ени Б, сыхылан гатын галынлыьындан вя ялавя йан йцклярин ениндян ики дяфя чох гябул олунур (шяк. 8.7, а): 1 2 n (8.24) 3.5P0n 2 Pyan E0 Бурада вя E 0 - уйьун олараг грунтун ениня эенишлянмя ямсалы вя деформасийа модулудур, Па;
S or
n - гурьунун юзцлцнцн алтындакы ясасда орта норматив йцк вя йан сащядя норматив ялавя P0n вя Pyan йцкдцр, Н/м: E nn (8.25) Uo E0 B
бурада E n -цфцги норматив гцввя, Н; н- -дян асылы ямсалдыр; .......0,3 0,4 0,5 n.........2,8 2,6
2,5
1 2 tg BE 0
Mn n 2 0,04 Pyan (8.26) B бурада M n - гурьу юзцлцнцн мяркязиня нязярян бцтцн гцввялярин норматив моментидир, Н.м. Ясасда сцрцшкянлийя малик олан грунт чюкян заман, деформасийа онларын эеоложи хассяляринин замана эюря тядгигатларынын нятиcяляриня ясасян тяйин едилир. Шпунт диварларынын деформасийасыны щесаблайан заман анкерлянмямиш шпунтларын дюнмясинин тяйин едилмяси вя анкерлянмиш шпунт диварларында анкер гурьуларынын йердяйишмяси бюйцк мараьа сябяб олур. Лайищя дяринлийиндя шпунтун U 0 щиссясинин т дяринликдя грунта отурулмасында цфцги йердяйишмясини вя онун дюнмясини ашаьыдакы дцстурла тяйин едирляр (шякил 8.7, б). 18tE H 24M H U0 (8.27) K дяр t 3 tg
1,5K дяр t 2U 0 3E H K дяр t 3
(8.28)
бурада E H E1 E2 -дибдян йухарыда вя ашаьыда дивара тясир едян бярабяр тясирли цфцги йцклярин cямидир, Н; M H M 2 M 1 - дибин лайищя гиймятиня нисбятян, уйьун олараг дибдян ашаьыда вя йухарыда дивара тясир едян йцклярдян яйиcи моментляринин фяргидир, Н.м; K дяр - дяринликдя грунтун
247
мцгавимят ямсалынын дяйишмясини характеризя едян мцтянасиблик ямсалыдыр, Н/м4 вя ашаьыдакы тяклифляр цзря гябул олунур: Грунтлар K дяр , МН/м2 Ахыcы пластик эилляр вя эилторпаглар 1-2 Йумшаг пластик эилляр вя эилторпаг, пластик гумлуcа вя тоз шякилли гумлар 2-4 Бярк пластик эилляр вя эилторпаг, пластик гумлуcа, орта вя хырда ириликли гумлар 4-6 Мющкям эилляр вя эилторпаг, мющкям гумлуcа, ири гумлар 6-10 Ири гурунтулардан ямяля эялмиш грунтлар, чынгыллы гумлар, мющкям эилляр вя йа гумлуcа 10-20 Гейд: Сых гумлар цчцн K дяр -нин гиймятини 30% артырырлар. Яэяр анкерлянмиш шпунтун йухары щиссясинин бюйцк деформасийасы тярсаня гурьусунун истисмар характеринин позулмасына эятириб чыхарса, онда анкер плитяляринин щяддян артыг цфцги йердяйишмяси лайищя дяринлийинин йахынлыьында анкерлянмиш шпунт диварларынын даьылмасына эятириб чыхарыр. Бу йердяйишмянин U pl гиймятини щесаби йцкляр тясир едян заман ашаьыдакы дцстурла щесабламаг тяклиф олунур: R Ea (8.29) U pl a hbk бурада Ra - плитяйя тясир едян щесаби анкер гцввядир, Н; E a - грунтун плитяйя мцнтязям тясир едян актив тязйигидир, Н; щ вя б – уйьун олараг плитянин щцндцрлцйц вя енидир, м; К – тюкмя торпаьын мцгавимят ямсалыдыр, Н/м3; орта сыхлыглы гумлар цчцн К=8 Н/м3 гябул етмяк олар. Яэяр анкер дайагларынын йердяйишмяси мящдудлашыбса, онда анкерлянмиш диварларын ясасынын деформасийайа щесабланмасы апарылмайа биляр. Деформасийайа гаршы щесабламалары йериня йетирян заман йадда сахламаг лазымдыр ки, гум бцнювряли гурьуларда деформасийа ясасян тикинти просесиндя баш верир, эилли ясасларда ися деформасийанын стабилляшмяси бир нечя ил вя он иллярля давам едир. Бунунла ялагядар олараг биринcи щалда деформасийа йалныз мцвяггяти йцкляря, икинcи щалда ися даими вя мцвяггяти йцкляря щесабланыр. Деформасийайа щесабатла йанашы икинcи групда щядди щал вязиййятиня гурьуларын айры-айры елементляринин узунюмцрлцлцк дяряcясини тяйин едян чатадавамлылыг щесабатлары, дямир-бетон конструксийаларынын чат ачылма кямиййятини онларын норматив тялябляри иля мцгайися етмяк цчцн апарылыр. Бу щесабламалар норматив йцклярля уйьун норматив сянядляр цзря апарылыр. 8.7. ЛИМАН ТИКИНТИСИ ЗАМАНЫ ТЕХНИКИ ГЯРАРЫН СЕЧИЛМЯСИ
Бу вя йа диэяр техники гярарын игтисади сямярялилийи ону йериня йетирмяк цчцн мцхтялиф вариантларын мцгайисяси заманы айдынлашыр. Гярар сечян заман игтисади мейари рящбяр тутуларкян бу кейфиййятляр гябул едиля биляр: а) гойулан хярcи чыхарма мцддяти; б) чякилмиш хярcлярин иллик мябляэи; в) щесабат дюврцнцн хярcляр cями. Техники гярарын игтисади сямярялилик гиймяти цчцн дяйяр эюстяриcиляриндян – цмуми вя хцсуси капитал гойулушундан К, цмуми вя хцсуси истисмар хярcляриндян Е (мящсулун майа дяйяри) истифадя едирляр. Бу заман васитясиз, ялавя вя ялагядар капитал гойулушларыны васитясиз вя ялавя истисмар хярcлярини нязяря алмаг олдугcа ваcибдир. Дяниз лиманынын йенидян гурулмасыны вя тикинтисини ясасландыран заман лиман комплексинин бцтцн обйектляри цчцн капитал гойулушу васитясиз, лиманда дайанан заман ярзиндя няглиййат донанмасында вя башга щярякят едян няглиййат нювц цчцн капитал гойулушу ися ялавя олаcагдыр. Бу щалла ялагядар капитал гойулушу нязяря алынмыр. Васитясиз истисмар хярcляри лиман комплексинин 248
бцтцн гурьуларынын сахланмасына, ялавя хярcляр ися няглиййат донанмасынын лиманда дайанма мцддятиндя онларын дашынмасына сярф олунур. Лиман щидротехники гурьуларынын оптимал нювцнц сечян заман онун тикинтисиня вя йа йенидян гурулмасына капитал гойулушу васитясиз; конструксийа истещсалынын мянимсянилмясиня, тикинти базасынын инкишаф етдирилмясиня, сянайенин гарышыг сащяляриня тикинти материалынын эюндярилмясиня капитал гойулушу ися ялавя олаcагдыр. Конструксийа сечян заман ялавя хярcляри нязяря алмамаг олар. Амортизасийайа вя нювбяти тямиря истисмар хярcляри мясряф олунур. Йаналма гурьуларынын йанында вя эятириcи каналларда оптимал дяринлийи ясасландыран заман тярсаня гурьуларына вя дибдяринляшдирмя ишляриня капитал гойулушу васитясиз, няглиййат донанмасы вя щидротехники гурьуларын башга нюв щярякят едян тяркибляриня капитал гойулушу ися ялавя олаcагдыр. Йцклямя-бошалтма ишляринин механикляшдирмя вя автоматлашдырылмасынын оптимал вариантыны сечян заман йцклямя-бошалтма аваданлыгларына, дювриййя васитяляриня, материалара вя ещтийат щиссяляриня капитал гойулушу васитясиз, механикляшдирилмя вариантына эюря фярглянян лиманын гарышыг тясяррцфатынын инкишафына вя эямилярин лиманда дайанмасы мцддятиндя няглиййат донанмасына капитал гойулушу ися ялавя олаcагдыр. Дяйяр эюстяриcиляриндян башга хцсусиййятляри там дягигляшдирмяк цчцн чох ваcиб олан кямиййят вя кейфиййят натурал эюстяриcиляри cялб едян вариантлары мцгайися едирляр, анcаг онлар щямишя ялавя мяна кясб едирляр. Лайищяляндирмя практикасында игтисади сямярялилийи капитал гойулушунун бир мярщяляли шяртиня вя даими илляр цзря истисмар хярcляриня ясасланараг тяйин едирляр. Беля щалларда игтисади мейар дяйяриндя гойулан хярcи чыхарма мцддятиндян вя йа иллик чякилян хярcлярин мябляьиндян истифадя едирляр. Бу мейарлар цзря вариантларын сямярялилийини щесабламаларла мцгайися етмяк цчцн ейни заманда капитал гойулушуну вя щяр бир вариант цчцн иллик истисмар хярcлярини билмяк олдугcа ваcибдир. Яэяр нязярдян кечирилян вариантлардан тяляб едирся, онда башга вариантларла мцгайисядя онун сямярялилийи шцбщясиздир. Анcаг яэяр ики вариант K1 K 2 вя E1 E2 мцнасибяти иля характеризя олунарса, онда капитал гойулушуна эюря икинcи вариантын сямярялилийи эюрцнцр вя йа истисмар хярcляриня эюря биринcи вариантын сямярялилийини йохланмаьа ещтийаc вардыр. Йохламанын мащиййяти гойулан хярcи чыхарма мцддятинин t ok тяйин едилмясиндян ибарятдир ки, K1 K 2 вя E2 E1 ялавя капитал гойулушу, истисмар хярcляриндян чыхаcагдыр. Бу мцддят ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур: K K2 (8.30) t ok 1 E 2 E1 Алынмыш гиймят эюстярир ки, даща баща варианта ялавя капитал гоймаг тяляб олунур ки, бу да азалдылмыш истисмар хярcляринин йаранмасына сябяб олур. Ялавя капитал гойулушунун игтисади мягсядяуйьун сярщяддини гойулан хярcлярин чыхарылмасынын норматив мцддяти Tn тяйин едир. Яэяр t ok Tn оларса, онда игтисади cящятдян аз капитал гойулмуш K 2 вя бюйцк истисмар хярcляриня малик олан E 2 варианты даща сямяряли щесаб олунур. Якс щалда истисмар хярcляри аз олан биринcи вариант игтисади cящятдян сямяряли олаcагдыр. Яэяр t ok Tn оларса, онда мцгайися олунан вариантлар игтисади cящятдян бярабяр гиймятлидир. Няглиййатла ялагяси олан обйектлярдя адятян Tn 10 ил гябул едилир. Гойулан хярcлярин чыхарылмасы мцддятинин щесабланмасы бцтцн капитал гойулушуну дейил ялавя хярcлярин чыхарылмасыны эюстярир, лакин чох вахт мцяййян техники гярары сечян заман нисби гянаяти билмяк лазымдыр. Иллик чякилян хярcлярин cяминя эюря гярарын игтисади сямярялилик вариантыны сечян заман щяр бир вариант цчцн E pr гиймятини тяйин едирляр.
E pr E n K (8.31) Бурада Е-иллик тапшырыьы йериня йетирмяк цчцн ишчиляря юдянилмиш ямяк щаггы вя пул шяклиндя истифадя едилмиш истещсал васитяляриня сярф олунмуш бцтцн иллик чякилян хярcлярдир; n 1 / Tn -няглиййатда 0,1-я бярабяр гябул едилян норматив сямярилилик ямсалыдыр; о мящсулун майа дяйярини ашаьы салмаг мягсяди иля гойулан игтисади майа дяйяринин ашаьы щядди олур; n K -иcтимаи истещсалын башга сащя249
ляриндя щямин обйектдя капитал васитяляринин ялавя мящсуллара cялб олунмасында итирилмиш дяйярин мигдары, эуман едилир ки, яэяр верилян обйектдя К капитал гойулушу истифадя олунмушдурса, онда онлардан норматив сямярялиликдян ашаьы олмайан сямярялиликля истифадя етмяк оларды. Истисмар хярcлярин дяйишкянлилийи шяраитдя (лиманын йцкдюврийяси артан заман) вя чох мярщяляли заманда (чох мярщяляли тикинти) щяр бир вариантын игтисади капитал гойулушу t c щесабат дюврцндя E сярфляр cями цзря гиймятляндирилир: t1
E K 0 1
K2
1 n t
2
Et1
t2
K1
1 n t 1 n t
...
1
tc
Kn
1 n t
n
tn
t1
Etn
Et 2
1 n t
(8.32)
1 n t
бурада K 0 , K 1 , K 2 … K n -уйьун олараг тикинтинин яввялиндя, биринcи, икинcи ….. вя н-cи илляр цзря капитал гойулушудур; Et1 , Et2 , Etn t1 … t 2 ,...., t n илляр цзяриндя хярcляридир; t c - хярcлярин cямляндийи сонунcу ил дюврцдцр. Щесаби кейфиййят E min иля характеризя олунан варианты гябул едирляр.
250
ФЯСИЛ 9. НЕФТЙЫЬЫЛАН ВЯ НЕФТСАХЛАЙАН ТЕРМИНАЛЛАР 9.1. НЕФТ ЧЯНЛЯРИНИН ТЯСНИФАТЫ ВЯ ИСТИСМАР ХЦСУСИЙЙЯТЛЯРИ
Нефт чянляри мющкямлик вя узун юмцрлцлцк шярти иля йанашы, бухарланма иткиляринин аз олмасы тяляблярини дя юдяйирляр. Нефт чянляри материалына эюря дямир – бетондан, поладдан, металдан вя гейри – метал материаллардан мцхтялиф конструксийаларда щазырланыр. Полад нефт чянляри газ фазаларындакы ялавя тязйигя эюря: кичик (2000Па гядяр), йцксяк (70000Па гядяр) вя атмосфер тязйигли олурлар. Конструксийасына эюря полад нефт чянляри шагули силиндрик, щоризонтал силиндрик, дамcышякилли вя хяндяктипли олурлар. Шагули силиндрик нефт чянляри ян эениш йайылмышдыр вя ясасян конусвари юртцклц, сферик юртцклц, пантонлу, цзян гапаглы олурлар. Шагули силиндрик нефт чянляри. Бу чянляр юртцкляринин конструксийасына вя щяcмляриня эюря фярглянирляр. Нормал сыралы шагули силиндрик нефт чянляринин щяcмляри: 100, 200, 300, 400, 500, 700, 1000, 2000, 3000, 5000, 10000, 20000, 30000 вя 50000 м3- дир. Щяcми 50000м3 олан нефт чяни истисна олмагла галан бцтцн щяcмли чянляр сянайе методу иля тиикилир. 50000м3 олан нефт чяни ися щям сянайе, щям дя тябягя методу иля тикилир. Щазырда хариcи юлкялярдя нефт чянляри паркында бюйцк щяcмли (100000, 150000 , 200000 м3) нефт чянляри йерляшдирилир ки, бу да тикинти вя гурашдырма хярcлярини вя нефт иткилярини хейли азалдыр. 100000м3 – лик нефт чянляринин мянфи cящяти онун гуршаьларынын галынлыгларынын щесабат цзря 28 – 35мм олмасыдыр ки, бу да гуршагларын рулонлашдырылмасына имкан вермир. Беля нефт чянлярини тябягя цсулу иля тикмяк ялверишлидир. Щяcми 5000м3 олан шагули силиндрик нефт чяни (шякил 9.1) ясасян эювдядян, дибдян вя конусвари юртцкдян ибарятдир. 4
Шякил 9.1 Щяcми 5000м3 олан шагули силиндрик нефт чяни. 1- диби; 2- мяркязи дайаг; 3- эювдяси; 4 – гапаьын чяпяри; 5 – шахта типли нярдиван; 6 – гапаг. Чянин диаметри 22800мм, эювдясинин щцндцрлцйц 11920мм, кцтляси 89231 кг – дыр. Диби рулон шякилиндя бурахылыр. Щазырда тятбиг олунан шагули силиндрик нефт чянляринин оптимал юлчцляри cядвял 9.1-дя эюстярилмишдир. Дамcышякилли нефт чянляри. Бу чянлярин бцтцн нюгтяляриндя ялавя тязйигдян ямяля эялян дартылма эярэинлийи ейнидир. Дамcышякилли нефт чянин (шякил 9.2) екватор цзря диаметри 18500мм, 251
отураcаьын ян йцксяк нюгтясиня гядяр олан мясафя 10850мм, юртцйцн галынлыьы 5-6 мм, дайаг щялгясинин хариcи диаметри 16494 мм, дахили диаметри 13364 мм, ени 1665 мм, тябягясинин галынлыьы 10мм – дир. Cядвял 9.1. Шагули нефт чянляринин оптимал юлчцляри Чянин щяcми, м3 1000 5000 10000 20000 30000 50000
Мювcуд юлчцляри, мм Диаметр, Д Щцндцр., Щ 123330 8940 22800 11920 34200 11920 45600 11920 45600 17880 60700 17880
Оптимал юлчцляри, мм Диаметр, Д Щцндцр., Щ 10430 11920 20920 14900 28500 17880 39900 17880 45600 17910 60700 17910
Шякил 9.2. Дамcы шякилли нефт чяни. 1- нярдиван; 2- эювдя; 3- диб Дайаг щялгясинин 8–10 мм галынлыглы тябягядян щазырланмыш радиус вя щялгя истигамятляриндя сяртлик габырьалары вардыр. Габырьаларын сайы 40–дыр. Чянин дахилиндя галынлыьы 8мм олан габырьа дибин кянарларында дайаг щялгясинин йухары щиссясиня гядяр эедир. Дамcышякилли нефт чянляри «Ст.3» маркалы мартен поладдан щазырланыр. Беля нефт чянинин щазырланмасына 64 тон метал сярф едилир. Щямин металын 63,4% - и чянин эювдясиня; 12,8% - и дахили каркасына, 21,1 % - и дайаг щиссясиня вя 2,7% -и нярдивана, чяпяря вя с. сярф едилир. Щоризонтал силиндрик нефт чянляри. Бу чянляр тясяррцфатын мцхтялиф сащяляриндя тятбиг олунур. Бу тип чянлярдя нефт адятян ялавя тязйиг алтында сахланылыр (шякил 9.3). Йерцстц щоризонтал силиндрик нефт чянляринин оптимал параметрляри cядвял 9.2-дя верилмишдир.
Шякил 9.3. Щоризонтал силиндрик нефт чяни. 252
Чянин дахилиндя ики цчбуcаг вя беш аралыг сяртлик щялгяляриндян ибарят ики диафрагма гурашдырылмышдыр. Сяртлик щялгяляри 75 50 5 мм юлчцлц буcагдан щазырланмыш чянин эювдясиня вя бир – бириндян 1,8 м мясафядя гайнаг едилмишдир. Диафрагманын дайаг щялгяляри 120 80 8 мм юлчцлц буcагдан щазырланмыш вя чянин эювдясиня гайнаг едилмишдир. Чян диряк типли дайаглар цзяриня гойулмушдур. Хяндяк типли нефт чянляри. Бу нюв чянлярин газ фазасында температурун дяйишмя амплитуду чох аздыр. Бундан ялавя йаньын тящлцкяси аз олдуьу цчцн чянляр арасы мясафяни азалтмаг олур (шякил 9.4). Cядвял 9.2. Щоризонтал силиндрик нефт чянляринин оптимал параметрляри Номинал щяcми, м
Диаметри, м
Узунлуг, м
Дибляринин контсруксийасы.
5 10 10 25 25 50 50 75 100 100 500 1000
1,9 2,2 2,2 2,8 2,8 2,8 2,8 3,2 3,2 3,2 6,0 6,0
2 3,3 2,8 4,8 4,3 9,6 9,0 9,7 9,0 12,7 18,0 35,8
Йасты Конусвари Йасты Конусвари Йасты Конусвари Йасты Конусвари Йасты Конусвари Йасты Йасты
Дахили тязйиг, МПа 0,04 0,07 0,04 0,07 0,04 0,07 0,04 0,07 0,04 0,07 0,04 0,02
Шякил. 9.4. Хяндяк типли нефт чяни: 1- нярдиван; 2- юртцк; 3 – ферма; 4- дайаг – диряк; 5 – йан дивар юртцйц; 6 – диби. Бу тип чянляр йарымгайа, гумлу вя эилли грунтларда тикилир вя бу грунтларда суйун максимал сявиййяси чянин диб сявиййясиндян азы 1,5 – 2,0 м ашаьыда олмалыдыр. Чянин дивары вя дибинин метал юртцйцнцн галынлыьы 5мм олур. Метал юртцк 30006000 мм юлчцлц полад тябягялярдян щазырланыр. Чяндяки майенин тясир гоцввяси метал юртцк васитяси иля чянин дибиня вя диварына ютцрцлцр. Чянин юртцйц полад фермайа сюйкянир, ферманын уcлары бетон юзцля дирянир. Чянин диб маиллийи 0,005 – дир.
253
Шякил. 9.5. Щяcми 600м3 олан кцряшякилли чян. няфясалма клапаны; 2 – шагули сявиййяюлчян; 3- майени сявиййяни, температура иля юлчмяк цчцн камера гапаьы; 4 – сийиртмя; 5- пайлайыcы бору; 6 дренаж. Кцряшякилли чянляр. Ясасян нефт мящсулларыны вя йа майе газлары 0,25; 0,6; 1,0; 1,8 МПа ялавя тязйиг алтында сахламаг цчцн тятбиг едилир. 0,20 МПа тязйигдян ашаьы тязйиглярдя бу чянлярин тятбиги игтисади cящятдян ялверишли дейилдир. Кцряшякилли чянляр легирлянмиш поладдан щазырланыр (шякил 9.5). Кцряшякилли чянляр эювдяляриня гайнаг едилмиш бору дайаг-ларын васитяси иля бетон юзцлляр цзяриндя йерляшди-рилир. Кцряшякилли чянлярин щяcмляринин диаметрлярдян асылы олараг дяйишмяси ашаьыдакы cядвялдя эюстярилмишдир. Cядвял 9.3. Диаметри, м Номинал щяcм, м3
9
10,5
12
16
20
300
600
900
2000
4000
Суалты нефт чянляри. Бу чянляр дяниз нефт базаларында конкрет шяраитдян асылы олараг тятбиг олуна биляр. Суалты нефт чянляри: полад, дямирбетон, еластик синтетик вя йа резин материаллардан щазырланыр. Суалты нефт чянляринин иш принсипи нефт вя нефт мящсулларынын сыхлыгларынын суйа нисбятян аз олмасына вя онларын су иля практик олараг гарышмамасына ясасланыр. Она эюря дя, суалты нефт чянляринин алты ачыг олур. Чянин ашаьысында су гаты, онун цстцндя ися нефт йерляшир. Нефти чяндян чыхардыгда, чян су иля долур вя яксиня чяни нефтля долдурдугcа су дянизя сыхышдырылыр. Нефт чяня тязйиг алтында насосла вурлур, чяндян ися су сутунунун басгысы иля эютцрцлцр. Суалты чянляр суйа батырылма дяряcясиня эюря дянизин дибиндя, стасионар вя дяйишян цзмя габилиййятиня малик цзян чянляря бюлцнцрляр. Бцтцн суалты нефт чянляриндя нефтин сыхлашдырылмасы суйун щидростатики тязйиги щесабына олур. Чянляр дянизин дибиня лювщяляр васитяси иля бяркидилир. Суйун сятщиндяки сигнал сцзэяcи еластик гябул – пайлайыcы бору хятти васитясиля чян вя эями иля ялагяляндирилир. Бязи чянлярин щяcми 400м3-я чатыр. Стасионар метал суалты чянлярин щяcми 82000м3–я чатыр. Цзян суалты полад чян (шякил 1.6) дибсиз силиндрик эювдя, юртцк вя гапагла сярт бирляшир. Бу заман гапаг ейни заманда сцзэяc ролуну ойнайыр вя чяни цзян вязиййятдя сахлайыр. Чяни нефтля долдурдугда чян су сятщиндя мцяййян гядяр батмыш вязиййятдя цзцр. Чянин гапаьына гойулмуш насос васитясиля бцтцн техноложи ямялиййатлар апарылыр. Бу нюв суалты нефт чянляринин щяcми 10000м3–я чатыр.
254
Шякил 9.6.Суалты полад нефт чяни Нефтйыьылан силиндрик метал чянляр. Нефтйыьан терминаллар чыхарылан нефтин лазым олан вахта гядяр сахланылмасына вя онун нягл олунмасына хидмят едир. Нефт терминаллары йерцстц вя йералты олмагла ики нювя бюлцнцр. Йерцстц нефт терминаллары ашаьыдакы ясас щиссялярдян ибарятдир: нефти чяня вуран цфцги бору кямяри (1), нефти чянин йухары щиссясиня галдыран шагули бору (2), нефтйыьан силиндрик метал чян (3), сийиртмя (баьлайыcы) дцйцнц (4), нефти нягл едян (тялябатчыйа чатдыран) бору кямяри (5) вя бору кямяри цзяриндя гурашдырылмыш насос стансийалары (6). Нефтйыьан силиндрик метал чянин конструктив щиссяляри ися ашаьыдакылардыр: чянин йералты дямир – бетон диб тавасы (6), дюшямя (7), дахили дивар (8), диварлар арасы изолйасийа гаты (9), хариcи дивар (10), юртцк гапаьы (11), сцзэяc (филтр) борусу (12), чяни атмосферля ялагяляндирян аерасийа (щава) борусу (13), чянин юртцк гапаьыны ящатя едян мящяccяр(14) йер сятщи иля чянин юртцк гапаьы арасында ялагя йаратмаг цчцн пиллякянляр (15).
Шякил 9.7. Нефтйыьылан силиндрик метал чянин конструксийасы вя щидравлики щесаблама схеми Истяр йерцстц терминалын, истярся дя нефтйыьан чянин конструктив щиссяляринин щяр биринин юз функсийалары вардыр. Нефтйыьан йерцстц терминалларын узунуна кясик вя планы цзря ашаьыдакы схемя (шякил 9.7) ясасян щидравлики щесабатлары апарылыр.
255
9.2. НЕФТ БАЗАЛАРЫ ВЯ ЯСАС ЯМЯЛИЙЙАТЛАР
Нефт мящсулларынын гябулу, тящвили вя сахланмасы ямялиййатлары техники гурьулар комплексиндян ибарят нефт базаларында апарылыр (шякил 9.8). Йаньын тящлцкясизлийи гайдаларына вя истисмар тялябляриня уйьун олараг нефт базасынын яразиси ашаьыдакы заоналара айрылыр: 1. Дямирйолу стансийасы зонасы. Бурада ясасян дямирйолу хятляри, йцклямя-бошалтма естакадасы вя мейданчасы, техноложи бору кямярляри вя сийиртмяляр мянтягяси, насос стансийасы, оператор бинасы вя лабораторийа йерляшдирилир. Бу зонада дямирйолу иля дашынан нефтин йцкляниб – бошалмасы цзря ямялиййатлар апарылыр. 2. Су ямялиййаты зонасы. Бурада ясасян йаналма гурьулары, кюрпц, насосхана, техноложи бору кямярляри вя оператор бинасы йерляшир. Бу зонада су няглиййаты иля дашынан нефтин йцкляниб – бошалдылмасы цзря ямялиййатлар апарылыр. 3. Сахлама зонасы. Бурада ясасян нефт чянляри паркы, техноложи бору кямярляри, сийиртмялярин йерляшмя мянтягяси, йаньыны сюндцрмяк цчцн су чянляри вя кюпцк хятляри йерляшир. Бу зонада сахлама ямялиййатлары апарылыр. 4. Кюмякчи техники гурьулар. Бурада ясасян механики вя гайнаг емалатханасы, газанхана, електрик стансийасы, материал вя йанаcаг анбарлары йерляшир. 5. Инзибати-тясяррцфат зонасы. Бурада идаря, йаньын депосу, мцщафизя бнасы вя гараж йерляшир.
Нефт чянляри паркы
Шякил.9.8. Нефт базасынын баш планы 1,18- Nефт чянляри паркы; 2- сийиртмялярин идаряолунма бинасы; 3- насос бинасы; 4- ещтийат електрик стансийасы; 5- долдурма-бошалтма естакадасы; 6- електрик стансийасы; 7 – газанхана; 8- диспечер мянтягяси; 9 – габ анбары; 10 - истещсалат блоку; 11 – йаь анбары; 12- йаь долдурмаг цчцн колонка; 13- майетюкян; 14- автосистемляр долдурмаг цчцн колонка; 15,17 – йума мянтягяси; 16 – йаньын депосу; 19- субасгы гцлляси; 20 – йаьын карханасы; 21- сутутуму; 22нефт тутуcусу; 23- тямизляйиcи гурьулар; 24-мцщафизя посту. 256
6. Тямизляйиcи гурьулар зонасы. Бурада чюкдцрцcцляр, нефт тутуcулары, тякрар чюкдцрцcцляр вя флотатор гурьусу йерляшир. Зонада сянайе ахынларынын вя йаьыш суларынын тямизлянмяси цзря ямялиййатлар апарылыр. Бцтцн гурьулар, нефт базасынын нормал истисмарыны тямин етмяк шярти иля нцмуняви лайищя цзря тикилир. Нефт базасындакы ямялиййатлары апармаг вя гурьулары идаря етмяк цчцн базанын яразисиндя автомобил йоллары, йаньынсюндцрмя техникасы цчцн эириш вя чыхыш йоллары вардыр. Истещсалат вя кюмякчи обйектлярин мейданчалары чяпярлянмялидир. Йашайыш вя цмуми биналар (йемякхана, тибб мянтягси вя с.) чяпярлянмянин хариcиндя галмалыдыр. Нефт базасында гурьулары йерляшдиряркян йолларын, техноложи бору кямярляринин, су, канализасийа вя електрик хятляринин узунлуглары мцмкцн гядяр аз олмалыдыр. Нефт базасынын ясас истещсалат эюстяриcиси– йцк дювриййясидир, йяни гябул едилмиш вя тящвил верилмиш нефтин мигдарыдыр. Нефт базалары шящярдян вя йашайыш мянгяляриндян кянарда йерляшир, дямирйолу вя сащил гурьулары иля ялагяляндирилир. Нефт базарларынын истисмары заманы дямирйолу систернляриня ясасян ики цсулла: насос васитясиля вя сярбяст ахынла нефт долдурулуб – бошалдырылыр (шякил 9.9). Биринcи цсцлдан йерин релйефи вя шяраити, нефт чянляринин йерляшмя вязиййяти вя бору кямярляри схеми сярбяст ахынын тятбигиня имкан вермядикдя, истифадя олунур. Сярбяст ахын цсулу цзря нефтин нефт бошалтма - долдурма просеси шякил 9.9 б, д – дя эюстярилян схемляр цзря апарылыр. Бу цсул ялавя тязйиг алтында да тятбиг олуна биляр. Дямирйолу бошалтма – долдурма естакадасынын сайы ашаьыдакы дцстур иля тяйин олунур: nT (9.1) ne m 24 бурада не– естакаданын сайы; нм- эцн ярзиндя нефт базасына дахил олмуш маршутла рын сайы; Т– дямирйолу маршрутунун естакадада олма вахты.
Шякил 9.9. Дямирйолу системляринин долдуруб - бошалдылмасы схемляри. а-c – насосла; б- сярбяст щерметик ахынла; д- сярбяст ачыг ахынла;1-чян; 2- насос; 3- бору; 4- коллектор; 5- бошалдыcы дайаг; 6- бошалдыcы бору; 7 – бошалдыcы cищаз; 8 – еластик шланг; 9 – систерн; 10 – вакуум борусу; 11 – вакуум коллектору; 12- нов; 13 – ачыг нов; 14 – канал; 15- бошалдыcы cищаз; 16- гапалы нов; 17 – газайырыcы бору. Бошалтма – долдурма гурьулары нефтин дямирйолу систернляриня долдурулуб – бошалдылмасы вахтынын мцмкцн гядяр минимум олмасыны тямин етмялидир. Юзлцлцйц вя донма температуру йцксяк олан нефт вя нефт мящсулларынын бошалдылыб – долдурулмасыны сцрятляндирмяк цчцн онлар илин сойуг айларында гыздырылыр. 257
Дямирйолу естакадасынын узунлуьу ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: n
Le nc aili
(9.2)
i 1
бурада нc– маршрутдакы системлярин сайы; аи – маршрута дахил олан системлярин нювляри цзря сайы; ли– мцхтялиф нювлц систернлярин узунлуьу. Дямирйолу естакадалары бошладыcы – долдурcу вя комбиня едилмиш олурлар (шякил 9.10а,б). Су няглийаты эямиляриндян нефти бошалтмаг- долдурмаг цчцн дяниз сащилиндя лиман вя диэяр гурьулар тикилир. Йаналма васитяляри дянизин сащилиня паралел, кюрпцляр ися перпедикулйар вя йа мцяййян буcаг алтында йерляшдирилир.
Шякил 9.10а. Бошалдыcы – долдуруcу дямирйолу естакадасы 1- ясас коллектор; 2–дайагларын бяркилдилмя елементляри; 3 – щидравлики системин дасгылы, бошалдыcы вя дренаж бору хятляри; 4-НЮC вя автоматика хятляри; 5– кюмякчи боруларын бяркидил-мяси цчцн груьу; 6 – газ щава гарышыьыны кянар етмяк цчцн бору хятляри; 7–йухары хидмят мейданчасы; 8 – кечид кюрпцсц; 9 –автоматик долдурма дайаьы АСН-2; 10,11- дямир йолу систернляри; 12 – насаз систерндян нефтин бошалдылмасы цчцн коллектор. Лиманын су акваторийасы эцcлц кцлякдян, буз вя диэяр тясирлярдян мцщафизя олунмуш йердя олмалыдыр. Бязян бу мягсядля хцсуси дамбалар вя диэяр мцщафизя диварлары вя дальайаранлар тикилир. Конкрет чай вя дяниз шяраитинидян асылы олараг цзян йаналма гурьусундан истифадя олунур (шякил 9.11). Бу гурьу садядир вя ясасян лювбярлярдян, йцклярдян еластик шланглары бирляшдириcи говшаьдан, суалты нефт кямярини сцзэяcля бирляшдирян еластик шланглардан, цзэяcдян, танкерин борусуну цзэяcля бирляшдирян еластик шланглардан вя танкердян ибарятдир. Суалты нефт кямяри дянизин диби иля чякилир вя дальа тясириндян мцщафизяси вя суда цзмямяси цчцн дянизин дибиня бяркидилир.
Шякил 9.10б. Комбиня едилмиш дямирйолу естакадасы
258
Шякил 9.11. Цзян йаналма гурьусу 1- лювбярля бяркитмя; 2- ялавя йцклянмя; 3 – еластик шлангларын бирляшдириcи говшаьы; 4- цзэяcли суалты нефт кямяри иля бирляшдирилян еластик шланг; 5 – цзэяc; 6- цзэяcи танкерля бирляшдирян еластик шланг; 7 – танкер. Дяниз танкерляринин (йцкгалдырма габилиййяти 80000 тон) долдурулуб – бошалдылмасыны автоматлашдырмаг мягсядиля АСН -6А типли гурьу тятбиг олунур. Бу гурьунун нефт бурахма габилиййяти 3800 м3/саат вя бору кямяринин диаметри ися 400мм – дир. Гурьу ясасян йарымавтоматик юз – юзцня мяркязляшдирилян щидравлик идаря олунан долдуруcу дайагдан, електрик вя щидравлик идаряетмя пулту олан оператор кабинясиндян, идаряетмя блокундан вя електрик идаря олунан сийиртмядян ибарятдир. Юз щярякяти иля эедян эямиляр цчцн орта суткалыг сцряти 350 км/сутка гябул етмяк олар. Юзц щярякят етмяйян баржлар цчцн йедяклярин зяруру сайы: K j CjN j бурада Cж– йедяйин ващид эцcцн дяйяри; Нж– бцтцн йедяклярин эцcцдцр:
N j Pj
бурада Пж– ващид йцкцн дартылмасы цчцн олан эцc: Пж=0,06–0,12кВт/м; – верилмиш йцк ахыны цчцн бцтцн баржларын цмуми йцкгалдырмасыдыр. 9.3. НЕФТ ЧЯНЛЯРИ ПАРКЫ ВЯ ОНЛАРЫН АВАДАНЛЫГЛАРЫ
Нефт чянляри паркы нефт базасынын вя маэистрал нефт кямярляри стансийасынын ясас вя база гурьусудур. Паркын тикилмясиня сярф олунан вясаитин 60 – 70% -и бу гурьуйа сярф олунур. Нефт чянляри паркынын техники – игтисади cящятдян гиймятляндирилмяси ашаьыдакы эюстяриcиляря ясасланыр: – чянин 1м3 щяcминин гиймяти; – нефт чянляри паркынын 1м3 тутумунун (щяcминин) цмуми гиймяти. Бурайа торпаг ишляри, техноложи бору кямярляри, су хятляри, канализасийа, йоллар, ишыгландырма вя с. дахилдир; – ясас тикинти материалларынын паркын 1м3 тутумлу сярфи. Нефт чянляри паркы цчцн чянлярин нювцнцн сечилмяси ашаьыдакы критерийалара ясасланыр: – нефт чянляри паркынын тяляб олунан цмуми тутумунун гябул олунан вя йа тящвил верилян нефтин эцндялик (декадалыг, айлыг) щяcми иля мцгайисяси. Бир чянин тутуму еля сечилир ки, сахлама просесиндя там долсун; – ейни типли нефт вя нефт мящсулларыны сахламаг цчцн ейни типли чянляр сечилир; 259
– чянин конструксийасы онун йцкдювриййяси ямсалындан асылы олараг сечилир, йяни нефтин сахланмасы заманы бухарланма иткиляри максимум азалмалыдыр. Нефт чянляри паркынын яразисиндя чянляр групларла йерляшдирилир вя онларын арасындакы мясафя йаньын тящлцкясизлийи тялябляриня уйьун олараг тяйин едилир. Нефт чянляри паркы, онун бяндлянмяси яразисиндян кянарда дорларда гойулмуш лампалары васитяси иля ишыгландырылыр. Нефт чянляри паркында йаньына гаршы сигнализасийа шябякяси мювcуддур. Гяза щалларында нефтин бцтцн ярази цзря йайылмасынын гаршысыны алмаг цчцн чянляр вя йа чянляр группу ятрафында торпаг бяндлянмяси тикилир. Бяндлянмянин цмуми щяcми чянин вя йа чянляр групунун цмуми щяcминя бярабяр олмалыдыр. 9.4. СИЛИНДРИК МЕТАЛ ЧЯНЛЯР ЩАГГЫНДА ЦМУМИ МЯЛУМАТ. ЧЯНЯ ТЯСИР ЕДЯН ЙЦКЛЯР
Чянляр нефт мящсулларыны, сыхылмыш газлары, суйу, майе аммийакы, туршулары, техники сприти вя башга майеляри сахламаг цчцн истифадя едилир. Метал чянлярин ясас елементляри полад тябягядян щазырланмыш дивардан, диб тавасындан, юртцк тавасындан ибарятдир. Чянин истисмар аваданлыгдары майени долдурмаг, юлчмяк вя ахытмаг цчцн гурьулардан, горуйуcу клапанлардан ибарят олур. Чянин диб тавасы майенин тясириндян эярэинлийя мяруз галдыьындан, диб тавасыны щесабламаг тяляб олунур. Онун галынлыьы конструктив олараг, металын коррозийайа уьрамасыны вя гайнаг ишляринин тяляблярини нязяря алмагла гябул едилир. Диб тавасы полад тябягялярдян гайнаг васитяси иля бирляшдириляряк щазырланыр. Полад вярягяляр «рулон» щалында мейданчайа эятирилир, вярягялярин гырагларыны бир – биринин цзяриня отуртмагла онлар гайнаг едилир ки, бунларын да ики тяряфли гайнаг едилмяси мцмкцн олмур. Чянин дивары бир нечя гуршагдан ибарят олур. Щяр гуршаьын щцндцрлцйц полад тябягянин ениня бярабяр олур. Чянин юртцйц дартылан конусвари метал конструксийасы гябул едилир. Юртцк трапесийа шякилли тябягялярдян йыьылыр. Тябягяляр мяркязи полад щалганын вя чянин диварынын цзяриня йерляшдириляряк бяркидилдикдян сонра, мяркязи щалганын мцвяггяти гайнаьы сюкцляряк чыхарылыр. Силиндрик метал чянин статики тясирляря щесабланмасы цчцн ашаьыдакы илкин мялуматлардан истифадя едилир: – чянин ясасынын физики – механики эюстяриcиляри. Бура ясас грунтунун щяcм чякиси n (т/м3), ясасын грунтунун дахили сцртцнмя буcаьы вя сцртцнмя ямсалы cн; – чянин щяcми В(м3); – чянин щцндцрлцйц Щ (м); – чянин дахили щиссясинин радиусу Р=Дч/2 (м); – чянин юртцк щиссясинин щцндцрлцйц ф (м); – чяндя нефтин максимал дярилийи щ (м); Норматив гар юртцйцнцн йцкц ашаьыдакы кими щесабланыр: S S0 . 0 Юртцйцн маиллик буcаьы 25 – дян аз олдуьундан 1,0 гябул едилир. Щесаби гар йцкц ися ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: S S0 f
бурада f – гар йцкцнцн етибарлылыг ямсалыдыр: f =1,4. Гар йцкцндян башга чяня ашаьыдакы йцкляр тясир едир: кцляк, щидростатик тязйиг, чянин юртцк, диб тавасы сятщиня дцшян йцкляр (даими вя мцвяггяти). Кцляк йцкцнцн тяйини. Кцляк йцкцнцн орта норматив гиймяти щцндцрлцкдян асылы олараг ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: Wm W0 kC бурада: W0 – кцляк тязйигинин норматив гиймяти олуб, чянин йерляшдийи района уйьун олараг тяйин едилир. 260
C – аеродинамиклик ямсалы олуб «СНиП 2.01.07-85»дя 4- cц ялавядян шякиля ясасян тяйин едилир (шякил 9.12).
Шякил 9.12. Даиряви силиндрик сятщли нефтйыьан чянин кцляк тясириня щесабланма схеми. Аеродинамиклик ямсалынын схемдя эюстярилян гиймятляри ашаьыдакы кими тяйин едилмишдир: Cе2=- 0,8; Cе1=-0,48; Схемдяки Cи ямсалынын гиймятляри, чянин елементляриндя юртцк конструксийасы олмайан йерлярдя эютцрцлцр вя Cе2 ямсалынын гиймятиня бярабяр гябул едилир: Cи = Cе2. Яразинин типиндян асылы олараг к ямсалынын гиймяти гябул олунур. Кцляйин норматив йан вя шагули йцкляри ашаьыдакы ифадялярля тяйин едилир. Wm W0 kCe1 ;
Wmşaq W0 kCe 2
Кцляйин актив щесаби тязйигинин цфцги вя шагули гиймятляри ашаьыдакы дцстурларла тяйин едилир.
Wşaq Wmşaq
Wufuq Wm
Бурада – кцляйин етибарлылыг ямсалы олуб 9.4-дян эютцрцлцр. Чяня йухарыдан ашаьыйа вя ашаьыдан йухарыйа доьру тясир едян гцввяляр. Чяня йухарындан ашаьыйа доьру тясир едян шагули йцклярин вя ашаьыдан йухарыйа тясир едян йцклярин норматив вя щесаби гиймятляри уйьун олараг cядвял 9.4 – дя вя cядвял 9.5 – дя верилмишдир.
№
Йцкцн новц
Норматив йцк кг/м2
Йцклян. ямсалы
1 2 3 4 5
Гар йцкц Истилик – изолйасийа гаты Ваакум Полад вяряг юртцйцндян Юртцйцн конструксийасындан
50 45 25 20 25
1,4 1,1 1,1 1,1 1,1
Чянин цмуми чякиси:
Cядвял 9.4 Щесаби йцк, кг/м2 70,0 49,5 27,5 22,0 27,5
P 22,0 27,5R 2 2RH div met R 2 div met
дцстуру иля щесабланыр.
№
Йцкцн нювц
Норматив йцк, кг/м2 261
Йцклян. ямсалы
Cядвял 9.5 Щесаби йцк,
1 2
Газ бошлуьунда йаранан изафи тязйиг Кцляйин сорма тязйиги
-200 -36,0
1,2 1,4
кг/м2 -240 -50,4
Галдырыcы гцввя ися ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур. N q2R 2
Чянин чякисини нязяря алмагла анкерляри галдырыcы гцввя N an N P
Бир анкеря дцшян йцк ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур. Pan
N an n
Бурада н– чянин ятрафы цзря анкерлярин сайыдыр. Бир анкер милинин ен кясик сащяси ашаьыдакы кими тапылыр. P s Aan an Ran Бурада Ран– щесаби мцгавимятдир. Анкерин АЫ синифли полад мил цчцн Ран=2350кг/см2-дир. 9.5. ЧЯНИН ДИВАРЫНЫН МЮЩКЯМЛИЙЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Нефтйыьан чянин йан дивар елементи ашаьыдакы схем цзря щесабланыр (шякил 9.13). Чянин дивары мющкямлийя щесабланаркян, моментсиз нязяриййяйя ясасян дивар силиндрик габыг кими майенин (нефт, йахуд нефт мящсулунун) щидростатик тязйигиндян вя газын изафи тязйигиндян дартылмайа ишляйир.
Шякил 9.13. Чянин йан диварларынын мющкямлийя щесабланма схеми Чянин диб тавасындан х мясафядя олан щесаби тязйиг ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: Px g h x n1 Piz.n2 бурада, – нефтин сыхлыьы 878 кг/м3; н1–щидростатик тязйигин йцклянмя ямсалы: н1=1,1; н2–бухар – щава гарышыьында изафи тязйигин йцклянмя ямсалы; н2=1,2; Пиз–бухар–щава гарышыьынын изафи тязйиги Пиз=200кг/м2. х=0 олдугда, щесаби тязйиг максимал гиймят алыр.
262
Нефтйыьан чянин йан диварынын галынлыьыны конструктив олараг d 4 10 mm гябул етсяк, диварын дартылмасында максимал тязйигин тясириндян йаранан эярэинлийи ашаьыдакы дцструла щесабламаг олар. P r max
d
Гайнаг тикишинин дартылмайа гаршы давамлылыьы ашаьыдакы шяртля йохланылыр: Pmax r 0,8Rq d
бурада: Рг– гайнаг тикишинин дартылмаьа щесаби мцгавимятдир: Рг=15000кг/м2. Дивар чянин диб тавасы иля бирляшмя йериндя яйиcи момент йараныр. Бирляшмя йериндя деформасийанын кясилмямязлийини, диб тавасына дцшян тязйигин p H олдуьуну нязяря алсаг, онда сярщяд яйиcи моменти
2 1 r gH , [Нсм/см] M 0 1 k k H r йахуд k 1,3
r
d
иля явяз етсяк аларыг: M 0 0,3gH n r d
Яйиcи моментин бирляшмя йериндян сыфыра бярабяр олдуьу мясафя ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
h0 0,6 r Нефтйыьан чянин диварынын диб тавасына бирляшмясини еластики гябул етсяк, яйиcи момент ашаьыдакы дцстурла щесабланар: M 0 e 0,1H n r d Гайнаг тикишиндя йаранан эярэинлик ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир вя гайнаг тикишинин дартылмайа гаршы давамлылыьы шяртиндя йохланылыр:
6M 0e 6M 0e Wqt bn 2 Чян диварынын дартылмасындан йаранан эярэинлийин вя гайнаг тикишиндя йаранан эярэинлийин векторлары бир – бириня перпендикулйар олдуьундан бу эярэинликляр cямлянмир. Диб тавасынын диварындан байыра чыхмасы 50мм артыг олмамалыдыр. Она эюря ки, бирляшмядя йаранан гцввяляр нязяря алынаcаг дяряcядя артмаьа башлайыр. Сон нятиcядя диварла диб тавасынын бирляшян щиссясинин галынлыьы артмаьа башлайыр ки, бу да конструксийанын гейри – еффективлийини артырыр.
qt
263
9.6. ЧЯН ЮРТЦЙЦНЦН СТАТИК ЙЦКЛЯРИН ТЯСИРИНЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Нефтйыьан чянин юртцк конструксийасынын ясас щяндяси юлчцляри шякил 9.14 – дя эюстярилян схемя ясасян тяйин едилир.
Шякил 9.14. Чянин юртцк гапаьынын щяндяси юлчляринин тяйин едилмя схеми Беля ки, чянин юртцк гапаьынын цфцгя нязярян мейл буcаьынын танэенси tg 0,125 гябул олунарса, юртцк контсруксийасынын щцндцрлцйцнц чянин дахили радиусуна (Р) ясасян ашаьыдакы кими тапмаг олар: f Rtg . Чянин юртцк гапаьынын яйрилик гювсцнцн радиусу шякил 9.14-я ясасян ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
Rm2 R 2 Rm f ; 2
Rm2 R 2 Rm2 2Rm f f 2 ; 2Rm f R 2 f 2
Rm
R2 f 2 2f
Юртцйцн мяркязи вя кянар щиссяляринин радиуслары арасындакы буcаг sin
R ифадясиндян Rm
тапылыр.
3600 200 – лик 18 бцcагла олан гювс секторуну ящатя едяр. Бу гювсляри сыныг хятлярля бирляшдирсяк, чохбуcаглынын щяр Dc бир тяряфинин узунлуьу олар. 18 Планда юртцйцн коник сятщини 18 щиссяйя бюлсяк (шякил 9.15) щяр бир щисся
Шякил 9.15. Юртцк гапаьынын1/18 щиссяси Чянин юртцйц дартылан конструксийа олдуьундан, щесабат 1 дяфя статик щялл олунмайан системя эюря апарылыр. Диаметрал якс истигамятдя йерляшян тябягянин тирляри чянин диварына сюйкянян 264
бцтюв сыныг тир кими гябул едилир (шякил 9.16). Цфцги РЩ реаксийа гцввясинин сыныг тиря тясирини йохлайаг. Бунун цчцн иншаат механикасындан мялум «к» ямсалыны тяйин едяк. 15 Jn 1 ; , k 8 Ff 2 1 бурада: ф– сыныг тирин галхма щцндцрлцйц; Ж– тирин яталят моменти; Ф– тирин ен кясик сащяси; н– f f ямсал олуб, нисбятинин гиймятиня эюря cядвялдян тапылыр. l Dc
Шякил 9.16. Сыныг тир формалы юртцк конструксийасынын статики йцклярин тясириня щесабланма схеми Сыныг тирдя йаранан максимал яйиcи момент ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: M x M 0x RH y , бурада: M 0x – яйиcи моментин мяркяздяки гиймяти:
ql 2 ; 8 г–йухарыдан ашаьыа доьру йюнялмиш юртцйя тясир едян йцкляр; л- сыныг тирин ашырымы: л=Дc; й–реаксийа гцввясинин максимал голу: й=ф . Бу щалда дайагда йаранан цфцги реаксиа гцввяси ql 2 k RH RHa RHb 8 f M 0x
олар. Тапылмыш бу гиймятляри йериня йазылараг, максимал яйиcи момент щесабланыр. Тирин ен кясийиндя йаранан эярэинлик ашаьыдакы дцстурла щесабланыр вя алынмыш гиймятя ясасян тирин материалы, йяни поладын маркасы сечилир. M x W
265
9.7. НЕФТЙЫЬЫЛАН ЧЯНИН БЦНЮВРЯСИНЯ ТЯСИР ЕДЯН ЙЦКЛЯРИН ТЯЙИНИ
Силиндрик нефтйыьан чянин дивары бойу бцнювряйя дцшян бярабяр йайылмыш йцкляр ашаьыдакылардыр: 1. Диварын чякисиндян (шякил 9.17): P1 H ч div met 2. Юртцйцн чякисиндян: qDч2 1 P2 qDч 4Dч 4 3. Дивар вя юртцйцн бирэя чякисиндян: P P1 P2
Шякил 9.17. Дивар вя юртцк конструксийаларынын тясириндян бцнюврянин йцклямя схеми. Диб тавасынын сятщиня ашаьыдакы йайылмыш йцкляр тясир едир (шякил 9.18): 1. Майенин (нефтин) щидростатик тязйиги: q1 H n 2. Диб тавасынын чякиси: q2 n1 dib met 3. Изафи тязйиг: q3 Piz Бцтцн йцклярин cями: q q1 q2 q3
Шякил 9.18. Бцнювря сятщинин йцклянмя схеми Бцнювряйя дцшян гурашдырма (монтаж) онун ящатя йцкляри сащясиня уйьун олараг тяйин едилир. 9.8. ЯСАСЫН ЩЕСАБИ МЦГАВИМЯТИНИН ТЯЙИНИ
Бцнювря грунтунун физики - механики эюстяриcиляриня ашаьыдакылар аиддир: – грунтун дахили сцртцнмя буcаьы: ; – дахили сцртцнмя ямсалы: cн; – грунтун щяcми чякиси: n ; Бцнюврянин отураcаьынын сащяси вя ени ашаьыдакы ифадялярля тапылыр: A R 2 ; b A Ясасын щесаби мцгавимяти ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: R c1 c 2 M y k z b n M q d1 n M q d b n M c cn ke бурада: ке– етибарлылыг ямсалыдыр. ке=1,1; c1, c 2 – грунтун характеристика ямсаллары олуб, грунтун нювцндян асылы олараг гябул едилир вя адятян c1, 1,3 , c 2 1,35 эютцрцлцр. д1 вя дб – бцнюврянин гойулма дяринликляридир. 266
9.9. СИЛИНДРИК МЕТАЛ ЧЯНИН ЩИДРАВЛИКИ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Щидравлики щесабламалар ясасян дюрд характерик кясик цзря апарылыр. Нефти чяня вуран (1)бору кямяринин сонунда вя чяня йахын биринcи насос стансийасы истисна олмагла, диэярляриня йахын кясиклярдя ахынын йаратдыьы тязйиг П=(3 4) атм. тяз. (3 4)·105Па олмалыдыр. Шагули кямярля (2) галхан нефт ахынын чяня дахил олма кясийиндя тязйигини Бернулли тянлийиня ясасян тяйин етмяк олар. Ахын борунун дахили ен кясийини бцтювлцкдя ящатя етдийиндян (борудан кечян ахын басгылы режимдя олдуьундан) 1-1 вя 2-2 кясикляриндя сцрят 1 2 олур. Мцгайися мцстявисини 1-1 кясийи цзря эютцрмякля, Бернулли тянлийини ашаьыдакы кими йазмаг олар (шякил 9.7).
z1
P1 12 P 2 z2 2 2 hw1 2 g 2 g g 2 g
(9.3)
бурада: з1=0; з2=Щ1; П1– нефт вуран цфцги борунун сонунда ахынын йатардыьы тязйиг: П1 (3 4)·105Па; П2 – ахынын нефтйыьан чяня дахил олма кясийиндя йаратдыьы тязйиг; щw1-2 – 1-1 вя 2-2 кясикляри арасында басгы иткиси олуб, ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир. H1 2 . hw1 2 (1 ) D1 2g Бунлары (9.3) тянлийиндя йериня йазсаг, аларыг:
P1 P2 H1 2 H1 (1 ) g g D1 2g
(9.4)
(9.4) истифадясиндя шагули бору иля нефтин галдырылма сцрятинин
1
Q1
1
4Q1 D12
(9.5)
вя 900–лик ики дяфя дюнмя иля 2 900 олдуьуну ( 90 0,23 ), нязяря алсаг, аларыг: P1 gH1 P2 (1
H1 8Q 2 2 900 ) 2 14 D1 D1
(9.6)
(9.6) ифадясиндян П2 –ни тапырыг:
H 8Q 2 P2 P1 gH1 (1 1 2 900 ) 2 14 D1 D1
(9.7)
бурада: 1 – боруда нефтин ахынынын щидравлики мцгавимят ямсалы олуб, Д1<4,0м олан борулар цчцн Н.Н. Павловски дцстуру иля щесабланыр:
267
4 1 8 gn D1
3 n
,
2
Бурада н– бору материалынын кяля – кютцрлцк ямсалыдыр: н=0,015; Д1– нефти чяня вуран борунун дахили диаметри олуб, Д1= (1,52)Д2 гябул едилир; Д2 – нефти нягл едян борунун дахили диаметри олуб, ил ярзиндя нягл олунан нефтин мигдарына ясасян мялумат cядвялиндян сечилир. Йерцстц терминаллардан маэистрал бору кямярляри иля ахынын щидравлики щесабланмасы садя бору кямярляринин щидравлики щесаблама схеминя ясасланыр. Биринcи насос стансийасы нефтйыьан чяня йахын йерляшдийиндян, нефтин чяндяки сявиййясини дяйишмяз гябул етмяк олар. Онда борунун биринcи насос стансийасына ян йахын кясийиндя ахынын тязйигини Бернулли тянлийиндян истифадя едяряк ашаьыдакы кими тяйин етмяк олар (3-3 вя 4-4 кясикляри цзря): P 2 P 2 2 l H 2 3 3 4 4 ( 2 2 ) 4 , (9.8) g 2 g g 2 g D2 2g П3 =Па 105Па; 3 0 ; 4
Q2
2
4Q2 ; D22
8Q22 l2 P4 Pa gH 2 2 2 4 , D2 D2 бурада: Щ2 – насос стансийасына йахын кясикдя борунун мяркязи хятти иля чяндяки максимал сявиййя ара сындакы щцндцрлцк (шякил 9.7); – Кориолис ямсалы: 1,1 ;
(9.9)
3 n
4 2 – щидравлики мцгавимят ямсалы: 2 8 gn D2 л2 – нефти нягл едян борунун насос стансийасына гя дяр олан узунлуьу; – йерли итэилярин cями: g s k ; 2
g – эиришдя итэи ямсалы: g =0,5; s – сийиртмядя итэи ямсалы: s =0,26; k – конфузорда итэи ямсалы k =0,10. Г1 вя Г2 – уйьун олараг нефтин чяня вурулма вя нягл олунма сярфляр: G 1,5 G ; Q2 ; (9.10) n1Tsut( san) n2Tsut( san) Вурма вя няглетмя боруларынын дахили диаметрляри (Д1 вя Д2) илдя нягл олунан нефтин мигдарына ясасян мялмат cядвялиндян эютцрцлцр. н1 вя н2 – нефтин уйьун олараг ил ярзиндя чяня вурулма вя чяндян нягл олунма суткаларынын сайыдыр: н2= (1,5 2)н1; Э – илдя нягл олунан нефтин мигдары (тонла); – нефтин сыхлыьы: =878 кг/м3; Тсут(сан) – суткадакы санийялярин сайыдыр: Тсут(сан)= 24·3600 = 86400 сан. Q1
268
Нефтйыьан чянин ишляк щиссясинин щяcми вя онун дахили диаметри ашаьыдакы гайдада тяйин олунур. Яввялcя чяндян бир суткада хариc олунан нефтин мигдары тяйин едилир: G Gs , тонла n1 G Бу мигдарда олан нефтин щяcми тапылыр: Vs s .
Чянин ишляк щиссясинин щяcми ися Вч=1,5Вс гябул едилир. Башга сюзля: G G (9.11) Vч 1,5 s 1,5 n1 Чяндя няглетдириcи борунун мяркязи хяттиня нязярян минимал вя макмисал дяринликляри илдя нягл олунан нефтин мигдарындан (Э) асылы олараг Щмин= (3 6)м вя Щмах =(12 20)м щцдудунда эютцрмяк мягсядя уйьундур. Онда нефтйыьан чянин дахили диаметри ашаьыдакы кими тяйин олунар: Dч2 4Vч H max H min ; Vч Dч H max H min 4 Сонунcу ифадядя (9.11) дцстуруну нязяря алсаг, чянин дахили диаметринин тяйини цчцн ашаьыдакы ифадяни аларыг: 6G Dc (9.12) n1 H max H min Чянин ишляк щяcминин долма мцддяти (9.5) вя (9.13) ифадяляриндян истифадя едилмякля ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: G 1,5 V 6G n1 (9.13) tc 2 D1 Q1 n11D12 1 4 9.10. СИЛИНДРИК МЕТАЛ ЧЯНИН ДИВАР КОНСТРУКСИЙАСЫНЫН ГАЛЫНЛЫЬЫНЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Нефтйыьан силиндрик метал чянлярин дивар конструксийалары тяcрцбядя раст эялинян дюрд щалда яйилмяйя щесабланмалыдыр. Бу щалларын щяр бириндя чянин дивар конструксийасынын галынлыьы тяйин едилир. Биринcи щалда йерцстц терминалларын силиндрик метал чянляринин дивар конструксийасы йалныз дахилдян нефтин щидростатик тязйигиня мяруз галыр. Бу щалда дивар конструксийасы нефтин максимал сявиййясиндян щ1 вя щ2 дяринликляри цзря ики щиссяйя бюлцняряк, щямин щиссялярин галынлыгларын айры – айрылыгда щесабланыр (шякил 9.19). Щяр бир щисся цчцн чянин дивар елементинин галынлыьы ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: P , [см] (9.14) a 21 n2 Шякил 9.19.
бурада: – чянин дивар конструксийасынын елементляринин контурлары бойунcа гайнагланмасыны характеризя едян ямсал: =0,12; –диварын чевик полад материалынын бурахылабилян яйилмя эярэинлийи: =180 кПа=180·103 Па; 269
а– нефтин максимал сявийясиндян башлайараг дяринлик цзря дивар елементляринин щяр биринин щцндцрлцйцнцн 0,1 щиссяси: а1=0,1·щ1 ;
а2=0,1·щ2 , [см]
(9.15)
щ1 вя щ2 дяринликляри ашаьыдакы ифадялярля тяйин едилир: H [м] h1 n h , 5 щ=(0,130,18)·Щн, [м] щ2=Щн - щ1;
(9.16) (9.17)
[м]
(9.18)
П – щяр бир лементин орта щиссясиндя (кясийиндя) нефтин щидростатик тязйиги олуб, ашаьыдакы дцстурларла тапылыр: 1 gh1 kPa , 2 h P2 g h1 2 kPa 2 P1
(9.19) (9.20)
н– дивар елементляринин щцндцрлцйцндян асылы олан ямсал олуб ашаьыдакы кими тяйин едилир: н1=а1/700 ; н2=а2/700
(9.21)
(9.15) – (9.21) ифадяляри иля тяйин едилян кямиййятляри юз дцстурларында эюстярилян ващидляри иля (9.14) ифадясиндя нязяря алсаг, чянин дивар конструксийасынын щяр бир елементинин галынлыьыны (см-ля) тапмыш олуруг. Икинcи щалда нефтйыьан чян йан диварларынын ашаьы щиссяси дахилиндя грунт мцщитиндя hq h2 йерляшир (шякил 9.20). Беля олдугда чянин йухары щиссясинин галынлыьы яввялки щалда олдуьу кими ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 1 a1
P1
(9.22)
2 1 n12
Чянин йан диварынын ашаьы щиссясинин галынлыьы ися ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: P2 2 a2
ak 2
2 1 n 2 2
Шякил 9.20 ,
(9.23)
бурада: а2 – чянин диварынын ашаьыда йерляшян щиссясинин щцндцрлцйцнцн 0,1 щиссяси: а2=0,1щ2, (см); П2 – чянин диварынын ашаьы щиссясиня тясир едян нефтин щидростатик тязйигинин бу щиссясинин орта кясийин кясийиндяки гиймятидир вя (9.20) дцстуру иля тапылыр; ak – йерин тябии сявиййясиндян (ЙТС) чянин дибиня гядяр олан дяринликдяки (щг) грунтун актив тязйигинин максимал ординаты олуб, ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
270
ak qrhqtg 2 450
q
, 2
(9.24)
qr – грунтун щяcми чякиси, кН/м3, щг– грунтун актив тязйигинин тясиретмя щцндцрлцйц, м, q – грунтун нювцндян асылы олараг, онун дахили сцр тцнмя буcаьыдыр; н2– чянин диварынын ашаьы щиссясинин щцндцрлцйцндян (а2) асылы олан ямсалдыр вя (9.21) дцстуру иля тяйин олунур. Цчцнcц щалда нефтйыьан чян цст юртцк гапаьына гядяр грунт мцщитиндя ( h2 hq H ч ) йерляшмишдир (шякил 9.21). Чянин дивар елементинин йухары щиссясинин галынлыьы ашаьыдакы дцстурла тапылыр: 1 P1 ak1 2 , (9.25) 1 a1 2 1 n12
бурада: П1– диварын йухары щиссясиндя тясир едяннефтин щидростатик тязйигинин орта гиймятидир вя (9.19) дцстуру иля тапылыр; ak1 – чянин диварнын йухары вя ашаьы щиссяляринин сярщядляриндя грунтун актив тязйиги олуб ашаьыдакы кими тяйин едилир. (9.26) ak1 qr hq a2 tg 2 450 ; Шякил 9.21 2 н1– диварын йухары щиссясинин а1 щцндцрлцйцндян асылы ямсалдыр вя (9.21) дцстуру иля тапылыр. Чянин диварынын ашаьы щиссясинин галынлыьы ися ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур:
2 a2
1 ak1 ak 2 2 (9.27) 2 1 n22
P2
ak1 – чянин диварнын йухары вя ашаьы щиссяляринин сярщядляриндя грунтун актив тязйиги олуб (9.26) ифадяси иля тяйин едилир. ak 2 – чянин дюшямяси сявиййясиндя грунтун актив тязйигидир :
ak 2 qr hqtg 2 450
2
(9.28)
(9.26) вя (9.28) ифадяляриндян истифадя етмякля алырыг: 1 ak1 ak 2 1 qrtg 2 450 2hq h2 hq h2 qrtg 2 450 2 2 2 2 2 Онда (9.27) ифадяси ашаьыкы шякиля дцшяр:
271
h2 2 0 tg 45 2 2 2 2 1 n2
P2 qr hq 2 a2
(9.29)
Дюрдцнcц щалда нефтйыьан чян цст юртцк гапаьы да дахил олмагла тамамиля грунт мцщитиндя йерляшмишдир. Йяни йерин тябии сявиййясиндян (ЙТС) чянин дюшямя сявиййясиня гядяр олан грунтун дяринлийи щг>(Щч+к) шяртини юдямялидир (шякил 9.22).
Шякил 9.22 к– чянин юртцк гапаьынын йан диварларынын йухары щиссясиндян олан щцндцрлцйцдцр. щиссясинин галынлыьы ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 1 a1
1 ak 1 ak 2 2 2 1 n12
P1
,
(9.30)
1 вя ak 2 – грунтун актив тязйигинин диварынын йухары щиссясинин сярщяд кясикляриндя бурада: ak гиймятляридир вя ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
1 qr hq1tg 2 45 0 qr hq H ч tg 2 45 0 (9.31) ak
2 2 2 qr hq 3tg 2 45 0 qr hq h2 tg 2 45 0 (9.32) ak 2 2 (9.31) вя (9.32) ифадялярини (9.30)- да йериня йазсаг аларыг:
1 H c h2 tg 2 450 2 2 1 a1 (9.33) 2 2 1 n1 Нефтйыьан чянин йан диварынын ашаьы щиссясинин галынлыьы ися ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
P1 qr hq
2 a2
1 ak 2 ak 3 2 2 1 n22
P2
272
(9.34)
3 – чянин дюшямяси сявиййясиндя грунтун йан дивара эюстярдийи актив тязйигдир вя бурада: ak ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур:
3 qr hqtg 2 450 ak
(9.35)
2
(9.32) вя (9.35) ифадялярини (9.34) – дя нязяря алсаг, щямин дцстур ашаьыдакы шякиля дцшяр:
2 a2
P2 qr hq 0,5h2 tg 2 450
2 1 n 2 2
2
(9.36)
9.11. ЧЯНИН ЮРТЦК КОНСТРУКСИЙАСЫНЫН ГАЛЫНЛЫЬЫНЫН ТЯЙИНИ
Йералты чянлярин цст юртцк конструксийасы онун цзяриндяки грунтун аьырлыьындан йаранан даими вя диэяр мцвяггяти йцклярин тясириня мяруз галыр. Мцвяггяти йцклярин тясири чох кичик олдуьундан, онларын нязяря алмасаг да олар. Симметрик шякилдя маили формалы юртцк конструксийасынын щесабланма схеминя ясасян мяркязя гядяр узунлуьу
l Dч2/ 4 k 2
(9.37)
олан щяр бир щиссянин уc нюгтяляриня мцхтялиф гиймятляря малик йцкляр тясир едир. Бу йцклярин гиймятляри щямин нюгтяляря тясир едян уйьун 1 вя 2 тязйигляриня ясасян ашаьыдакы кими тапылыр: (9.38) q1 1 l ; q2 2 l Бурада: 1 qr hq1 qr hq H ч (9.39)
2 qr hq 2 qr hq Hч k
(9.40)
Юртцйцн щяр бир щиссясиндя уc нюгтяляриндя йаранан реаксийа гцввялярини тясир едян гейри – мцнтязям йцкц мцнтязям йцк формасына эятирмякля (чцнки чян юртцйцнцн маиллийи чох кичикдир) тапырыг: q l (q1 q2 )l (9.41) R1 R2 2 4 (9.38) – (9.40) ифадялярини (9.41) – дя йериня йазсаг аларыг: 1 1 1 (9.42) R1 R2 qrl 2 (hq H ч ) k qrl 2 2hq H ч k 4 4 2 Материаллар мцгавимятиндян мялум олдуьу кими гейд едилян формада йцклянмиш конструксийанын орта кясийиндя максимал яйинти алыныр вя щямин яйинти ашаьыдакы дцстурла тапылыр: 5 qr l 5( hq H ч 0 ,5 k ) 5ql 4 f (9.43) 384 EJ 384 EJ
Конструксийанын галынлыьы дартылмайа гаршы Н1=Н2 йекун реаксийа гцввяляриндян вя даьылмайа гаршы Рун мцгавимят гцввясинин гиймятиндян асылы олараг тапылыр. Беля ки, конструксийанын зярури ен кясик сащяси ашаьыдакы дцструла щесабланыр: N1 (9.44) Ac 1,6 10 6 Run бурада: Н1– йекун реаксийа гцввяси: 273
N1 R12 H12
(9.45)
Щ1– цфцги реаксийа гцввяси: l M1 2 H1 f
(9.46)
l M 1 – конструксийанын орта кясийиня нязярян яйиcи момент: 2 l l2 1 l (9.47) M1 R1 q qrl 3 hq H c 0,5k 2 8 8 2 (9.43) вя (9.47) ифадялярини (9.48) йериня йазсаг, аларыг: 1 384 EJ EJ H1 qrl 3 hq H ч 0,5k 9,6 2 5 8 5 qrl hq H ч 0,5k l
(9.48)
Е – полад материалын еластиклик модулу: Е=2,1·106 Па=2,1МПа, Ж – яталят моменти: l3 (9.49) J d 12 (9.49)- у (9.48) – дя нязяря алсаг: EI l 3 (9.50) H1 9,6 2 d 0,8E d l l 12 – конструксийайа даьыдыcы тясир эюстярян гцввянин азалмасыны нязяря алан ямсал: =0,75 0,85; Рун – мил типли конструксийанын даьылмайа гаршы мцвяггяти щесаби мцгавимятидир: Рун =1078; 1176; 1274; 1372МПа. Нефтйыьан метал чянин цст юртцк конструксийасынын галынлыьы ашаьыдакы дцстурла тапылыр: A N (9.51) d c 1,6 10 6 1 l lRun (9.42), (9.45) вя (9.50) дцстурларындан истифадя етмякля (9.51) ифадясини ашаьыдакы кими йазмаг олар: 1 2 4 2 qr l 2hq H ч k 0 ,64 E 2 d2 l 2 (9.52) d 1,6 10 6 16 lRun 2 d2 l 2 2 Run 1,64 10 12 E 2 0 ,16 10 12 qr2 l 4 2hq H ч k
2
0 ,16 10 12 qr2 l 2 2hq H ч k
2
2 d
d 4 10 7 qr l
2 2 Run 1,64 10 12 E 2
2hq H ч k 2 2 Run 1,64 10 12 E 2
,
(9.53)
9.12. СИЛИНДРИК МЕТАЛ ЧЯНИН ДЮШЯМЯ (ДИБ) КОНСТРУКСИЙАСЫНЫН ГАЛЫНЛЫЬЫНЫН ТЯЙИН ЕДИЛМЯСИ
274
Силиндрик метал чянин чевик дюшямя конструксийасынын хариcи чевря контуру цзря икинcи нюв дайаг формасында йан дивар елементиня бяркидилдийини нязяря алараг, дайаьын цфцги реаксийа гцввясини щесабат схеминя ясасян орта кясикдя яйиcи моментин ифадяляриндян тапырыг (шякил 9.23): Dч Dч Dч (9.54) M0 F q 2 2 4 М0=Фщ·ф бурада: F – дайаьын шагули реаксийа гцввяси:
F
(9.55)
qDч
; (9.56) 2 Дч– силиндрик метал чянин дахили диаметри, м; г– дюшямянин сятщиня тясир едян мцнтязям интенсивликли йцк олуб, сащяси 1м2 олан диаметр бойунcа б=1/Дч м ениндя вя Дч узунлуьунда дцзбуcаглы дюшямя золаьына тясир едир: . г=п·Дc,
(9.57) Шякил 9.23
п–дюшямянин сятщиня дцшян Щн дяринликли нефтин тязйиги 2 Gn 0 ,25Dч H n g (9.58) p gH n ; S 0 ,25Dч2 ф– дюшямянин мяркязи хятти цзря яйинтиси олуб, дямир – бетон юзцл цзяриндя отуран метал лювщяляр цчцн ф= (0,15 0,25)·10-12Дч щцдудларында дяйишир; Фщ– дайаьын цфцги реаксийа гцввяси олуб, (9.56) – (9.58) ифадялярини (9.54) дцстурунда нязяря алмагла (9.54) вя (9.55) ифадяляринин бирэя щялли нятиcясиндя тапылыр: 1 1 1 gH n Dc3 gH n Dc3 gH n Dc3 , 4 8 8 3 1 gH n Dc . (9.59) Fh 8 f Галынлыьы тд олан дюшямянин ен кясик сащяси конструксийанын башланьыc кясийиндя ону яйилмиш оху цзря бойна истигамятдя дартан Н гцввясинин (дайаьын йекун реаксийасынын) вя елементин даьылмайа гаршы мцвяггяти Рун мцгавимят гцввясинин гиймятиндян асылы олараг ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: N , [см2] (9.60) Aca 1,6 106 Run бурада: Н– дайаьын йекун реаксийа гцввяси: Fh f
N Fh2 F2 ,
[Н]
(9.61)
(9.56) вя (9.59) ифадялярини (9.61) – дя йериня йазсаг, аларыг:
275
gH n Dч3 N 8f
gH n Dч3
2
gH n Dч2 2
2
gH n Dч3 16 f 2 1 8f Dc2
gH n Dч2 1 2 2 D 16 f ч 8f Dч2
8f
N
gH n Dч2 8f
Dч2 16 f 2
Dч2 16 f 2
(9.62)
ф– ин йухарыда эюстярилян ифадясиндян истифадя етмякля, Н- и ашаьыдакы дцстурла тяйин етмяк олар: N
gH n Dч3
(9.63)
8f
– конструксийанын даьылмасыны нязяря алан ямсалдыр вя гапалы йцкэютцрян конструксийалар цчцн 1,0 гябул едилир; Рун– дюшямянин мил типли елементинин даьылмайа гаршы мцвяггяти мцгавимятидир: Рун= 1176; 1372; 1568; 1666; 1764; 1863; 1960 МПа. (9.63) ифадясини (9.60) дцстурунда нязяря алсаг: Aca 1,6 10
6
gH n Dч3 gH n Dч3 7 2 10 , 8 fRun fRun
sm 2
(9.64)
Нефтйыьан силиндрик чянин дюшямя елементинин галынлыьы ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
td
gH n Dч2 Aca 2 10 7 , Dч fRun
sm
(9.65)
– нефтин сыхлыьыдыр: =878кг/м3. (9.65) дцстурундакы параметрляр юз ифадяляриндя эюстярилян ващидляри иля нязяря алынараг щесаблама апарылмалыдыр.
276
ФЯСИЛ 10. БОРУ КЯМЯРЛЯРИ ВЯ ОНЛАРЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫ 10.1.БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТРАССАСЫНЫН СЕЧИЛМЯСИ ВЯ ОНА ЭЮСТЯРИЛЯН ЯСАС ТЯЛЯБЛЯР
Нефт нягл едян кямярлярин трассасынын сечилмяси оптималлыг критерийасы иля йериня йетирилмялидир. Оптималлыг критерийасында ашаьыдакылар эюзлянилмялидир: нефт нягл едян мцщяндиси гурьуларын тикинтисиня чякилян хярcлярин (капитал гойулушунун) мигдарынын нормалар щцдудунда олмасы; ятраф мцщитин горунмасына нязаряти сахламагла истисмар дюврц бору кямяриндя тямир ишляринин вя техники хидмятин йериня йетирилмяси; сярф олунан нефт щяcминин мцяййян едилмяси; бору кямяринин йерляшдирилмясинин конструктив схемляри цзря тящлцкясизлийинин тямин олунмасы вя тикинтинин нязярядя тутулан вахтда баша чатмасы. Трассанын сечилмясиндя даща еффектив, игтисади cящятдян ялверишли вя гурашдырылма ишляриндя йцксяк истещсаллы методлара ясасланан тикинин апарылма шяраити нязяря алынмалыдыр. Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляри йашайыш мянтягяляри вя сянайе обйектляринин йахынлыьындан кечдикдя 700мм-я гядяр диаметрли боруларын йерляшмя мясафяси 500м-дян, 700мм–дян чох диаметрли бору кямярляринин йерляшмя мясафяси ися 1000м- дян аз олмамалыдыр. Бору кямяринин ашаьы тяряфиндян кцвейт тикилмялидир ки, онлар да гяза вахты ахыдылмыш нефт туллантыларынын яразисиндян хариc олунмасыны тямин едир. Беля кцвейтлярин тикинтиси ися йерли йашайыш мянтягяляри цчцн тящлцкясиз олмалыдыр. Даьлыг яразилярдя нефт туллантылары атан кцвейтлярин трассасы йерли релйефя уйьун бору кямярляринин трассасына тяхминян паралел формада тикилир. Кцвейтляр тикиляркян онларын котлаванындан чыхарылан грунт призма шяклиндя ашаьы тяряфя тюкцлцр ки, бу да бору кямярляриндян сызма заманы онларын ялавя мцдафия олунмасына хидмят едир. Бору кямярляринин даьлыг яразидян кечян йухары тяряфиндян бюйцк бир сащяни ящатя едян йаьыш – лейсан суларындан йаранан ахыны ашаьы тяряфя кечирмяк цчцн лейсанютцрян вя канал гурьуларынын тикилмяси зяруряти йараныр. Маэистрал бору кямяринин трассасы иля 110кВ эярэинликли електрик хяттинин кяшисмя йериндя бору кямяри щяр ики тяряфиндян 600- дян аз олмайан буcаг алтында йералты щиссядян кечирилмялидир. Нефт нягл едян маьистрал бору кямяри цзяриндяки комплекс гурьулар ашаьыдакылардан ибарятдир (шякил 10.1): 1. Мянбядян (гуруда вя суда нефт мядянляриндян) чыхарылан нефти эятириcи бору кямяри. Бу кямярлярля ейни заманда баш стансийадакы чянляря йыьылмыш нефт нягл олунур. 2. Баш няглетдириcи стансийа. Бу стансийа тяркибиндяки чянляря, йахуд завод шяраитиндяки мцвафиг гурьулара мцхтялиф шяраитлярдя чыхарылмыш нефт вя нефт мящсулларыны йыьылыр. Бурайа хам нефт йыьылыр, нювляря бюлцняряк щиссяляриня айрылыр вя нювбяти стансийайа нягл олунур. 3. Стансийалар арасы мцхтялиф кечид гурьулары, манеяляр вя насос стансийалары. Маэистрал бору кямяри иля нефт вя нефт мящсуллары бу гурьулардан кечяряк нягл едилир. 4. Сонунcу нефт базасы. Бу нефт базасында нефт мящсулу гябул олунур, тялябатчылара пайланыр вя башга няглиййат васитяляри иля лазыми йерляря дашыныр. 5. Бору кямяринин хятти гурьулары. Бу гурьулара бору кямяринин юзц, онларын цзяриндяки сийиртмяляр, компенсаторлар, тязйигюлчянляр вя с. аиддир. Мядянлярдян чыхарылан нефт вя нефт мящсулларынын баш стансийайа верилмясиндян башлайараг, сонунcу нефт базасына чатдырылмасына гядяр схеми шякил 10.1-дя верилмишдир. Сонунcу нефт базасындан емал цчцн нефт мящсулу «Нефтайырма» заводуна верилир вя орадан ися дямир йолу систернляри иля, йахуд чайла вя дянизля майе йцк дашыйан эямилярля тяляб олунан йерляря чатдырылыр.
277
16
Шякил 10.1. Нефт няглетдириcи гурьуларын цмуми эюрцнцшц 1-мядян; 2-няглетдириcи стансийа; 3-мцхтялиф мядян мянтягяляриндян нефти эятирян бору кямяри; 4-нефтбору кямяринин баш гурьулары (чянляр, насос вя електрик стансийалары); 5-йашайыш вя мяишят типли тясяррцфат бинасы; 6- нефтин бурахылмасыны излямяк цчцн бахыш гуйусу; 7-тясяррцфат гурьуларынын (истиликхана, механики емалатхана, депо, гараж вя с.) биналары; 8-електрик рабитя хятти; 9- хятт цзря гурьулар; 10 вя 13-яразидян кечянляр цчцн мянтягя; 12- чай алтындан нефти ютцрмяк цчцн дцкер гурьусу; 14-кечид естакадасы; 15 – нефт бору кямяринин сонунcу мянтягяси (нефт базасы); 16нефтин «Нефтайырма» заводуна тящвил верилмя мянтягяси; 17-нефтин дямир йолу систернляриня тюкцляряк дашынмасы; 18-нефтин чай вя дяниз эямиляри иля дашынмасы. 10.2. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНЯ ГОЙУЛАН ЯСАС КОНСТРУКТИВ ТЯЛЯБЛЯР
Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляриня гойулан конструктив тялябляр ашаьыдакылардыр: – бору кямяринин диаметри техники лайищя нормалары ясасында щесабланмалыдыр; – бору кямяриндя якс истигамятдя нефт вя нефт мящсулларынын няглинин иштиракы олмадан бору кямяринин узунлуьу бойунcа ишчи тязйигин ашаьы дцшмясиндян вя истисмар шяраитиндян асылы олараг диварынын галынлыьы мцхтялиф олан борулардан кямяри лайищяляндирмяк лазымдыр; – баьлайыcы арматуру флансларын кюмяйи иля гурашдырылмалыдыр, бору кямяринин щалга вя баьлайыcылары (вентилляри) йанмайан материаллардан щазырланмалыдыр; – бору кямяринин бурахылабилян яйилмя радиусу цфцги вя шагули, мцстявиляр цзря мющкямлик, бору кямяринин диварынын йерли дайаныглыьы шяртляриня эюря щесабатла тапылмалыдыр; – бору кямяринин минимал яйилмя радиусу онун диаметринин 5 мислиня бярабяр олан гиймятдян аз олмамалыдыр. Маэистрал бору кямярляринин бирляшмя вя дцйцн йерляриндя компрессор вя насос стансийалары тикилдийиндян, боруйа дахилдян йаранан тязйигин вя бору металынын температур дяйишмяси нязяря алынараг бу дцйцн щиссяляринин узунуна йердяйишмясинин гиймяти тяйин едилмялидир. Щесабат заманы узунуна йердяйишмядя бору кямяриня бирляшдирилян конструктив елементлярин олмасы нязяря алынмалыдыр. Узунуна йердяйишмянин азалдылмасы мягсяди иля бору кямярляри цзяриндя хцсуси тядбирлярин эюрцлмяси лазым эялир. О cцмлядян, грунтда йердяйишмяйян «П» формалы ачыг компрессорлар вя грунтда дайаглар цзяриндя йерляшдирилян щямин конфигурасийалы «З» формалы йералты компенсаторлар бору кямярляриня бирляшмя йериндя узунуна йердяйишмянин азалмасында мцщцм рол ойнайыр. 1000 мм диаметриня гядяр вя 1000мм – дян бюйцк диаметрли борулар грунта аз салындыгда бору кямяринин дайаныглыьыны тямин етмяк цчцн лайищядя хцсуси гярарлар чыхарылмасына бахылмалыдыр. Нефт – газ бору кямярляринин трассасы бойунcа ара мясафяляри 1км – дян аз олмайан, йер сятщиндян 1,5 – 2 м щцндцрлцклярдя дямир – бетондан, йахуд аьаcдан ишаря дирякляри вя цзяриндя узагдан йахшы эюрцнян йазылы эюстяришляри олан лювщяляр вурулмалыдыр.
10.3. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНДЯ БАЬЛАЙЫCЫ ВЯ ДИЭЯР АРМОКОНСТРУКСИЙАЛАРЫН
278
ЙЕРЛЯШДИРИЛМЯСИ
Бору кямярляриндя трасса бойунcа 30км – дян чох олмайан мясафялярдя баьлайыcы арматурлар гурашдырылмалыдыр. Баьлайыcы арматурларын гурашдырылмасында ашаьыдакы мясяляляря бахылмалыдыр: – нефт вя нефт мящсуллары нягл едян кямярлярин щяр ики, йахуд бир сонлуьу шящяр вя диэяр йашайыш мянтягяляри йерляшян яразилярдян йухары сявиййялярдя кечярся, йерли релйефдян асылы олараг лайищя ясасында борунун щямин йерляриндя баьлайыcы арматурлар гурашдырылмалыдыр; –нефт бору кямярляринин тарссасы суапарыcы гурьуларла кясишдикдя баьлайыcы арматурун йерляшдирилмя йери, бу щалда йер сятщинин релйефиндян асылы олараг гябул едилир; – баьлайыcы арматурлары автомобил кюрпцляринин щяр ики тяряфи иля 250м – дян аз олмайан мясафялярдя кечян бору кямярляриндя йерляшдирмяк олар; – газ бору кямярляринин эиришиндя вя чыхышында баьлайыcы арматурлар гурашдырылдыгда, онларын диаметриндян асылы олараг баш гурьулардан йерляшмя мясафяси ашаьыдакы кимидир; – 1400 мм диаметрли бору кямярляри цчцн 1000м – дян, – 1000÷1400мм диаметрли бору кямярляри цчцн 750м – дян, – 1000 мм – дян аз диаметрли бору кямярляри цчцн 500м – дян аз олмамалыдыр; – ЫЫЫ тип батаглыгларын щяр сащилляриндя 500м мясафядя йухарыйа тяряф олан яразилярдян бору кямярляри кечдикдя, онларда баьлайыcы арматурлар йерляшдирмяк олар. Бирхятли газ бору кямярляринин суалты чякилишиндя баьлайыcы арматурлар зярури щалларда йерляшдилир. Диаметри 400 мм вя ондан чох олан бору кямярляриндя баьлайыcы арматурлар сыхлашдырылмыш ясасда бцнювря тавасы цзяриндя гурашдырылмалыдыр. Нефт вя нефтмящсуллары нягледян бору кямярляриндя вя газларын кямяр цзря сыхылан йерляриндя гурашдырылмыш баьлайыcы арматурлар узагдан идаряетмя аваданлыьы иля тяcщиз олунурлар ки, бу да эюрцлян ишлярин, йяни мящсулун няглинин автоматлашдырылмасына имкан верир. 10.4. НЕФТ ВЯ НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫ НЯГЛЕДЯН ЙЕРАЛТЫ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЛАЙИЩЯЛЯНДИРИЛМЯСИ
Бору кямяляринин цст сятщиня гядяр йерляшмя дяринлийи, онларын диаметриндян асылы олараг ашаьыда эюстярилян гиймятлярдян аз олмамалыдыр: – борунун диаметри 1000 мм – дян аз олдугда 0,8м; – борунун диаметри 1000 мм вя чох (1400 мм – гядяр) олдугда 1,0м; – гурудулмасы мцмкцн олан батаглыг, йахуд торфлу грунтларда 1,1м; – гумлу барханларда, барханларарасы ясасын ашаьы сявиййясиндя 1,0м; –гайалы грунтларда, автоняглийат вя кянд тясяррцфаты машынларынын кечид йолларында 0,6м; – суварма вя якин сащяси торпагларында 1,0м; – суварма вя гурутма мелиорасийа каналлары иля кясишмядя (каналын дибиндян башлайараг) 1,1м. Нефт вя нефт мящсуллары нягледян бору кямярляринин йерляшмя дяринлийи, мювcуд техноложи лайищя нормаларына эюря вурулан нефтин юзлцлцйцнц вя оптимал режимини нязяря алмагла щесабланыр. Бору кямяринин йерляшмя дяринлийи йер сятщиндян вя балластлы конструксийанын цст щиссясиндян олан мясафяляря ясасян тапылыр. Бору кямяринин хяндяйинин дибдян енини диаметри 700мм – я гядяр олан борулар цчцн Д+300мм, диаметри 700 мм- я бярабяр вя ондан чох олан борулар цчцн ися 1,5Д гябул етмяк лазым эялир. Бору кямярляринин диаметри 1200 вя 1400 мм олдугда, онларын хяндякляри йер сятщиндян 1׃0,5 йамаcлыьы иля цст ениндян башлайараг газылараг, бу хяндяклярин дибдян ени Д+500мм – я гядяр азалыр. Бурада Д – бору кямяринин шярти диаметридир. Йцклянмиш балластлы бору кямярляринин хяндяйинин дивары иля йцк арасындакы мясафя 0,2 мдян аз олмамалыдыр. 700мм диаметрли бору кямярляринин лайищяляндирилмясиндя узунуна профил цзря йер сявиййяляри кими лайищя сявиййяляри дя эюстярилмялидир. Бору кямярляринин ясасы гайалыглы, ири гырмадашлы вя чынгыллы олан грунтлар цзяриндя (хяндяйин ичярисиндя) дюшямясиндян сонра, галын279
лыьыйумшаг грунтдан 20см олан изолйасийа гаты вя газмада чыхарылан грунтун якс тюкмясиля боруларын хяндяйи долдурулур. Якс тюкмя просесляри ишин мцряккяб шяраитиндя эюрцлмясини нязяря алараг, хцсуси машынлар, йахуд аваданлыгларла йериня йетирилир. 10.5. ДАЬ ШЯРАИТИНДЯ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЧЯКИЛИШИ
Нефт бору кямярляринин трассы кяскин дяйишкян релйефли, дайаныгсыз йамаcлары олан даь шяраитиндян; даь чайларынын узунлуьу бойунcа онлара паралел вя суайырыcы олан сащялярдян кечя биляр. Беля мцряккяб яразилярдян кечян бору кямярляринин дайаныглыьынын вя онларда нормал иш режиминин тямин олунмасы цчцн щесаблама вя лайищяляндирмя просесляриня мцщяндиси нюгтейи–нязярдян диггят йетирилмялидир. Гейд олунан шяраитлярдя бору кямярляри лайищяляндириляркян чяп даь силсиляляри еля сечилмялидир ки, онларын цфцгя нязярян мейиллийи 80 ÷ 110 олсун. Чяп даь йамаcларында трассанын узунлуьу бойунcа маиллик 120÷180олдугда йамаc грунтларынын сцрцшмяйя мейилли олмасы, йахуд сцрцшмянин зяиф щалда эизли баш вермяси вя онун ня вахт там дайанмасы мясяляляри олдугcа cидди арашдырылмалыдыр. Якс щалда бу cцр яразилярдя бору кямярляринин чякилишиндян сонра аьыр фясадлар баш веря биляр. Чяп даьларын йамаcларынын узунуна маиллийи 180– дян бюйцк олдугда, щямин яразинин грунтлары кясилмякля бору кямяринин чякилиши йериня йетириля биляр. Бцтцн щалларда истещсалат дюврц тикинти - гурашдырма вя сонракы истисмар ишляриндя тюкмя грунтлар ашаьыдакы шяртин эюзлянилмяси иля эедиш – эялиш йолларынын дцзялдилмяси цчцн истифадя олунур: tg k
tgqr
(10.1)
ny
бурада: αк– чяп даь силсиляси йамаcынын цфцгя нязярян йер ляшмя буcаьы, дяряcя иля; φгр– тюкмя грунтун дахили сцртцнмя буcаьы, дяряcя иля; нй– сцрцшмяйя гаршы истифадя олунан тюкмя грунтун дайаныглыьынын ещтийат ямсалы олуб, нй=1,4 гябул едилир. Чяп даь йамаcларынын маиллийи 350 – дян чох олдугда, бору кямярляринин трассасынын щямин яразидян чякилмяси цчцн истинад диварларынын тикилмяси зяруряти йараныр ки, бу да мящз сцрцшмянин гаршысынын алынмасы цчцн тятбиг едилян мцщяндиси бир тядбир щесаб олунур. Даьлыг яразилярдя ики вя даща чох нефт мящсуллары нягл едян бору кямяри хятляринин бир хяндяйин ичяриси иля чякилиши заманы онларын мяркязи хятляри арасындакы мясафяляр уйьун ясаснамяляря эюря 3м – я гядяр азалдыла биляр. Бу щалда бцтцн бору кямярляри ЫЫ категорийайа аид олмалыдыр. ЫВ синифя аид олан нефт вя нефт мящсуллары нягл едян ики бору кямяри хяттинин чякилишиня йол вермяк олар. Бу онларын диаметрляринин ЫЫ категорийалы кямярлярин диаметрляриня нисбятян кичик олмасы иля изащ олунур. Бору кямярляринин лайищяляндирилмясиндя дар гашлы суайырыcылар олан яразилярдя йамаc маилликляринин бир, йахуд щяр ики тяряфиндя 2% тяминатлылыг эюзлянилмякля, грунтун кясилмяси 8÷12 м ениндя иcра олуна биляр. Яэяр беля яразидян нефт бору кямяринин узунлуьу бойунcа кабел хятти кечярся, онда грунтун кясилмя енини 15м – я гядяр артыгмаг лазымдыр. Айры – айры щалларда нефт бору кямярляринин даьлыг яразилярдя чякилишиндя чох cидди чятинликлярдя растлашдыгда, онлар хцсуси тикилмиш тунеллярдян кечирилир. Игтисади бахымдан бу вариант лайищядя ясасландырылмалыдыр. Тунелин сцни ветилйасийа иля тямин олунмасы лайищядя анcаг хцсуси ясасландырма олдугда йериня йетирилир. Тунелин вентилйасийасынын тябии олмасы даща мягсядяуйьун щесаб едилир.
280
10.6. ФАЙДАЛЫ ГАЗЫНТЫ ШАХТАЛАРЫ ОЛАН ЙЕРЛЯРДЯ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЛАЙИЩЯЛЯНДИРИЛМЯСИ
Файдалы газынтылары олан даь шяраитиндя бору кямярляринин лайищяляндирилмясиндя, тикинти яразисиндя мювcуд нормалар вя тялябляр эюзлянилмялидир. Йер сятщинин деформасийаларынын бору кямярляриня тясири онун мющкямлийиня щесабланмасында нязяря алынмалыдыр. Бору кямярляринин тикинтисиня файдалы шахта газынтылары олан истянилян яразидя иcазя верилир вя бу тикинти ишляриня яразиcдя деформасийа просесляринин там дайанмасындан сонра башламаг олар. Шахта мейданчалары иля бору кямярляринин кясишмя йерляриндя ашаьыдакылар эюзлянилмялидир: – шахтанын асан газылан зоналарынын цстц ачылмалыдыр; –шахтанын бярк газылан зоналарындан чыхарылан грунт нефт – газ бору кямяри хятляри кечян яразийя йайылмалырдыр. Йералты бору кя мярляринин даь газынты ишляринин тясириндян горунмасы цчцн конструктив тядбирляр кими, мющкямлийя эюря апарылмыш щесабатларын нятиcяляриня ясасян кямярин узунуна истигамяти цзря компенсаторлар гурашдырмагла онун деформасийайа уьрамасы габилиййяти артырылыр. Бу компенсаторлар грунта бяркидилмякля, хцсуси йерлярдя гурашдырылыр. Компенсаторлар арасы мясафя щесаблама апармагла мювcуд нормалара ясасян тяйин едилир. Йералты бору кямярляринин чякилиши заманы щямчинин онларын кечдийи даьлыг яразилярин эеоложи гурулушу, орадан, автомобил вя дямирйолу тунелляринин кечиб - кечмямяси дяриндян юйрянилмялидир. Яэяр файдалы газынты шахталары олан районларда бору кямярляринин чякилиши заманы тектоник чатлара вя гайда позунтуларына раст эялинирся о щалда бцтцн тикинти ишляри дайандырылмалы вя кямярин трасса хяттинин йери дяйишдирилмялидир. 10.7.ТЯБИИ ВЯ СЦНИ МАНЕЯЛЯРДЯН БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН КЕЧИРИЛМЯСИ
Бору кямярляринин чякилиши заманы раст эялинян тябии вя сцни манеяляр ашаьыдакылар ола биляр: чай, су анбары, канал, эюлмячяляр, батаглыглар, автомобил вя дямир йоллары. Су манеясиндян бору кямярляринин суалты кечирилмяси. Бору кямярляринин су манеясиндян суалты кечирилмясинин лайищяляндирилмяси щидроложи, щидроэеоложи, мцщяндиси – эеоложи мялуматлар вя тикинти районунда истисмар шяраитиндя топографик - ахтарыш ишляри ясасында йериня йетирилир. Мювcуд вя лайищяляндирилян щидротехники гурьулар бору кямярляри иля кясишдикдя су манеясинин режиминин тясирини нязяря алмагла, кечид йериндя бу гурьуларын диб дяринляшдирилмяси ишляринин эюрцлмясинин мцмкцнлцйц вя балыг ещтийатларынын горунмасына гойулан тялябляр эюзлянилмялидир. Суалты чякилиш заманы бору кямяринин тапылмыш узунлуьу бойунcа кечид щиссянин сярщядди ашаьыдакы гайдаларла мцяйянляшдирилир: – чох хятли кечидляр цчцн сащиллярдя бору кямярляри цзяриндя баьлайыcы арматурлар ящатя сярщядди дахилиндя гурашдырылмалыдыр; – бирхятли кечидляр цчцн йцксяк су щоризонту (ЙСЩ)иля ящатя олунма сащяси, манеянин су сявиййясиндян ян азы 10% тяминатла йухарыда олмалыдыр. Бору кямяринин чайлардан кечирилмя створу чайбасарын минимал ени бойунcа йуйулмайан дайагныглы йерлярдян дцз хятт цзря кечирлмялидир. Суалты кечид хяттини ахынын динамик охуна перпендикулйар гябул етмякля, бору кямяринин чякилишини гайа грунту олмайан йерлярдян кечирмяк лазымдыр. Кечид створунун сечилмясиндя щяр бир сутутарын щидроложи – морфоложи характеристикасынын вя истисмар дюврцндя суалты кямяринин чякилмиш трассасына бу характеристикаларын дяйишмясинин тясири оптимал лайищяляндирмя цсулларында нязяря алынмалыдыр. Бору кямярляри чай мяcралары иля кясишяркян, онларын чайын дибиндян кечян щиссясиндя лайищя сявиййяси, чай мяcраларынын деформасийайа уьрамасынын 25 ил апарылан тядгигатларына ясасян чай мяcрасынын прогнозлашдырылан йуйулма дибиндян 0,5м ашаьыда гябул едилмялидир. Тикинти ишляри баша чатдыгдан сонра ися бору кямяринин сутутарын диб сявиййясиндян йерляшмя дяринлийи 1,0м – дян аз олмамалыдыр. Автомобил вя дямир йолларындан нефт бору кямярляринин йералты вя йерцстц кечидляринин лайищяляндирилмяси. Автомобил вя дямир йолларындан нефт бору кямярляринин кечирилмяси цчцн кясишмя йериндян грунтун газылараг чыхарылмасы ясасландырылмалыдыр. Бору кямяринин планда ав281
томобил вя дямир йолу иля кясишмяси 900 – лик буcаг алтында олмалыдыр. Кечид щиссяляри мцщафизя конструксийалары метал вя дямир – бетондан олан тунеллярдян ибарят олур ки, бу да диаметри 200мм – дян аз олмайан бору кямярляри цчцн тунелин мцщафизя конструксийасынын сону йолун кянарындан мцяййян шяртляр ясасында ашаьыдакы мясалярдя йерляшмялидир: а) нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямяри дямир йолунун алтындан кечирилдикдя: – мцщафизя конструксийасынын сону кянар йолун мяркязиндян 50м, йол кянары тюкмя грунт йамаcынын дабанындан 5м, газма йамаcын гашындан 3м – дян аз олмайан мясафядя олмалыдыр; – мцщафизя конструксийасынын сону торпаг йолун кянары иля кечян суапарыcы гурьудан (кцвейт, даь каналындан) 3м мясафядя олмалыдыр; б) нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямяри автомобил йолунун алтындан кечдикдя мцщафизя конструксийасынын сону йол кянары газма торпаг йамаcын гашындан 25м, тюкмя грунт йамаcынын дабанындан ися 2м – дян аз олмайан мясафядя олмалыдыр. Газ бору кямярляри ися маэитрал йолларын алтындан тунеллярля кечирилдикдя, бу тунеллярин мцщафизя конструксийасынын сонундан кянар йолун охуна гядяр олан мясафяляр ашаьыдакы шяртляр ясасында сечилмялидир. Мцщафизя конструксийасынын сону: – цмуми мягсядляр цчцн истифадя олунан кянар дямир йолунун охундан 40м; – сянайе мягсяди цчцн истифадя олунан дямир йолунун охундан 25м; – автомобил йолунун кянарындакы тюкмя грунт йамаcынын дадабанындан 25м мясафядя йерляшмялидир. Щяр бир конкрет щалда бору кямярляри автомобил вя дямир йолларындан о заман йерцстц кечирилир ки, техники – игтисади щесабламалара эюря ясасландырылсын, игтисади еффективлийи юз тясдигини тапсын вя бору кямяринин бу кечид щиссясинин етибарлыьы тямин олунсун. Бору кямярляри йерцстц кечириляркян лайищя ясасында чыхарылан гярара эюря кямярин узунуна йердяйишмяси компенсасийа олунмалыдыр. Еляcя дя сцни вя тябии манеялярдян бору кямярляринин йерцстц кечирилмяси щалларында кямярин юзцнцн йцкэютцрмя габилиййятиндян истифадя олунур. Башга сюзля бору кямяринин йцкэютцрмя габилиййяти тяйин олунмалыдыр. Айрыcа щалларда бору кямяринин йерцстц кечирилмяси цчцн ясасландырылмыш уйьун лайищяйя ясасян хцсуси кюрпцлярдянистифадя олунур. Беля кюрпцлярин дайагларынын ашырымы гябул едилмиш щесаблама схеми ясасында тяйин едилир. Бору кямяринин йералты щиссядян йерцстц щиссяйя кечид зонасынын башланьыc вя сон сащяляриндя борунун ятрафына щцндцрлцйц 2,2м – дян аз олмайан метал тордан ибарят чяпярляр чякилир ки, бу ятрафдан кечян пийада вя автомобиллярин мювcуд тящлцкядян горунмасына хидмят едир. Лайищяляндирмя ишляриндя кямярин грунтдан чыхан йериндя борунун узунуна йердяйишмяси щюкмян нязяря алынмалыдыр. Бу йердяйишмяни азалтмаг цчцн бору кямяри щямин йерлярдя йанмайа вя сыхылмайа эюря давамлы материаллардан щазырланмыш дайаглар цзяриндя отурдулур вя бору кямяри електроизолйасийа гаты иля дайагдан йарана биляcяк тящлцкяляря гаршы мцщафизя олунур. Йерцстц кечирилян бору кямярдяри цчцн планда кямярин кянар дайаглардан йерляшмя мясафяляри: – тюкмя грунт йамаcын дабанындан 5м, – газма грунт йамаcын гашындан 3м, – дямир йолунун кянар релсиндян 10м- дя олмалыдыр. Бцтцн гейд едилян мясялялярля йанашы бир нечя хятт системи иля чякилян бору кямярляринин истилик вя механики тясирляр нятиcясиндя бир хяттиндя партлайыш баш веря биляcяйини нязяря алыб, бу хятляр арасы минимал мясафя гябул едилмиш норма гиймятляри иля эютцрцлмялидир. 10.8. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН МЮЩКЯМЛИК ВЯ ДАЙАНАГЛЫЬА ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бору кямярляринин щесаблама схемляри вя щесаблама цсуллары ЕЩМ – дян истифадя олунмаьы нязяря алынмагла сечилмялидир. Материалларын щесаби характеристикаларынын тяйини. Метал боруларын вя гайнаг бирляшмяляринин дартылмайа (сыхылмайа)эюря R1n вя R2n норматив мцгавимятлярини, уйьун олараг мцвяггяти мцгавимятин вя ахма щяддинин минимал гиймятляриня ясасян гябул етмяк лазымдыр. Бу гиймятляр борунун техники иш шяраити шяртляриня вя дювлят стандартларына эюря гябул олунур. 282
ныр:
Дартылмайа (сыхылмайа) эюря Р1 вя Р2 щесаби мцгавимятляри ашаьыдакы дцстурларла щесабла-
R1
R1n m k1ke
(10.2)
R2n m (10.3) k2 ke бурада: м – иш шяраити ямасалыдыр, бору кямяринин вя онун сащясинин категорийасындан асылы олараг ашаьыдакы кими тяйин едилир. к1, к2 – материала эюря етибарлылыг ямсалы олуб, cядвял 10.2 вя 10.3- дяки гиймятляр ясасында гябул едилир: R2
Cядвял 10.1 Категорийа Б Ы ЫЫ ЫЫЫ ЫВ
Иш шяраити ямсалы, м 0,60 0,75 0,75 0,90 0,90 Cядвял 10.2
Борунун характеристикалары Азперилотлу гайнагланмыш Нормал гайнагланмыш вя термики мющкямляндирилмиш Икитяряфли гювсвари гайнагланмыш Галан тикишсиз борулар
Материала эюря етибарлылыг ямсалы, к1 1,34 1,40 1,47 1,55 Cядвял 10.3
Бору характеристикалары
Материала эюря етибарлылыг ямсалы, к2 1,10
Тикишсиз азкарбонлу поладдан олан борулар Азкарбонлу полад вя алчаглеэирлянмиш поладn лар цчцн R2 n 0,8 нисбятиндя дцзтикишли вя спирал1, 15 R1 вари тикишли гайнагланмыш борулар цчцн R2n 0,8 нисбяти иля йцксяк мющкямликли по1,20 R1n ладдан гайнагланмыш борулар цчцн ке – cядвял 10.4 –дян гбул едилян, бору кямярляри цчцн етибарлылыг ямсалы.
283
Дахили тязйигдян (П) асылы олараг газ бору кямярляри цчцн
Нефт вя нефт мящсуллары нягледян бору кямярляри цчцн
Бору кямярляринин шярти диаметри
Cядвял 10.4 Бору кямяринин тяйинатына эюря етибарлылыг ямсалы, ке
п≤5,4 5,4<п≤7,4 7,4<п≤9,8МПа, МПа МПа, 55<п≤75 75<п≤100 п≤55к 2 кгг/см кгг/см2 г/см2 500 вя аз 1,0 1,0 1,0 600 - 1000 1,0 1,0 1,05 1200 1,05 1,05 1,10 1400 1,05 1,10 1,15 Полад бору кямярляри цчцн ясас физики хакартеристикалар cядвял 10.5 -дян эютцрцлцр.
1,0 1,0 1,05 –
Cядвял 10.5 Полад бору кямярляринин физики характеристикалары Сыхлыг, ρ
Гиймят вя юлчцляр
7850 кг/м3 206000 МПа Еластиклик модулу, Е0 (2100000 кг/см2) Хятти эенишлянмя ямсалы, α 0,000012 (дяряcя)-1 Металын ишлямя шяраитиндян асылы олараг узунуна деформасийа Пуассон ямсалы: – еластики, μ0 0,3 – пластики, μ Дцстурла щесабланыр.
Грунтлар (бору кямярляринин ясасындакы) характеристик гиймятляри, истисмар дюврцндя онларын прогнозлашдырылан юзлцлцйцнц нязяря алмагла мцщяндиси – ахтарыш ишляри ясасында гябул едилир. 10.9. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНЯ ТЯСИР ЕДЯН ЙЦКЛЯР
Щесаби йцкляр, тясирляр вя онларын нязяря алынмасыны СНиП 2.01.07-85-ин тялябляриня уйьун гябул етмяк лазымдыр. Бору кямярляри щесабланаркян, онларын сынагдан кечирилмя вя истисмары дюврляриндя гаршылыглы ялагядя олдуглары гурьуларын тясирляри нязяря алынмалыдыр. Ишчи норматив тязйиги ян бюйцк изафи тязйигдир ки, бу да бору кямярляринин истисмар дюврц онларын лазыми иш режимини тямин едир. Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляри цчцн ишчи тязйигин тапылмасында, нягл олунан нефт мящсулунун техноложи схеми нязяря алынмалыдыр. Бу щалда гябул олунан ишчи тязйиг, бору кямяринин бахылан щиссясиндя максимал щесаби температурда нягл олунан нефт мящсулунун йаранмыш бухарынын еластиклийиндян аз олмалыдыр. Бору кямяринин 1м узунлуьунда нягл олунан газын норматив чякиси (ггаз, Н/м), ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
qqaz 0,215qazg
Pa Dd2 , zT
бурада: ρгаз– газын сыхлыьы (00C температурда 1013щПа); 284
(10.4)
э– сяртбяст дцшмя тяcили: э=9,81 м/сан2; Па – газ бору кямяриндя газын мцтляг тязйиги, кПа; Дд– борунун дахили диаметри, см; з– газын сыхылма ямсалы; Т– газын мцтляг температуру Т=273+т, К; т- газын 0C иля температурудур. Хцсуси чякини тябии газ цчцн ашаьыдакы кими гябул етмяк олар: (10.5) qqaz 102 pDd2 , бурада: п– ишчи (норматив) тязйигидир, МПа Бору кямяринин 1м узунлуьундан кечян нефтин вя йа нефт мящсулунун чякиси (гн.м, Н/м) ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: D 2 (10.6) qn.m. 10 4 n g d , 4 бурада: ρн–нягл олунан нефт вя йа нефт мящсулунун сыхлыьы дыр, кг/м3. Бору кямяринин 1м узунлуьуна дцшян норматив кцляк йцкц (гк,, Н/м), тяк бору цчцн онун охуна перпендикулйар олан мцстяви цзря тясир эюстяриб, ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
qk qnc qnd Dx.i. ,
(10.7)
бурада: qnc – кцляк йцкцнцн статики норматив гиймяти, Н/м2; qnd – кцляк йцкцнцн динамики норматив гиймяти, Н/м2; Дх.и.–изолйасийа юртцйцнц вя футерлянмясини нязяря алан бору кямяринин хариcи диаметридир, м. 10.10. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ДИВАРЫНЫН ГАЛЫНЛЫЬЫНЫН ТЯЙИНИ
Бору кямяринин диварынын щесаби галынлыьы ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: npDx (10.8) 2( R1 np) Бору кямярляринин оху бойунcа сыхыcы эярэинлийи нязяря алмагла, онун диварынын галынлыьыны ашаьыдакы дцстурла щесабламаг олар: npDx (10.9) 2( R1 1 np)
лыр:
бурада: н – бору кямяриндя дахили ишчи тяз йигиндян йаранан йцкя етибарлылыг ямсалы; п– ишчи (норматив) тязйиг,МПа; Дх– борунун хариcи диаметри, м; Р1– дартылмада, йахуд сыылмада щесаби мцгавимят; Ψ1– борунун икиохлу эярэинликли вязиййятини нязяря алан ямсал олуб, ашаьыдакы дцстурла тапы-
1 1 0,75 uz. N R1
2
0,5 uz. N , R1
(10.10)
Бурада σуз.Н – ох бойунcа сыхыcы эярэинликлидир, МПа, гябул олунмуш конструктив гярарлардан асылы олараг метал борунун еластики – пластики ишини нязяря алмагла щесаби йцкя эюря тапылыр. 285
1 Dx – дян аз гябул 140 етмямяк мяслящятдир. Беля ки, шярти диаметри 200мм вя ондан аз олан бору кямяринин диварынын галынлыьыны 3мм – дян, шярти диаметри 200мм – дян чох олан борулар цчцн ися онун диварынын галынлыьыны 4мм – дян аз гябул етмямяк мяслящят эюрцлцр. Ох бойунcа сыхыcы эярэинлийин тясирини нязяря алмагла борунун диварынын тапылан галынлыьы, (10.8) дцстуру иля алынан нятиcяйя эюря мцгайисядя артарса, конструктив гярарлары вя нягл олунан нефтин (нефт мящсулунун) температуруну нязяря алмагла диварын гябул олунан галынлыьы техники игтисади ясасландырылмалыдыр (ТИЯ). Борунун диварынын алынмыш щесаби галынлыьы дювлят стандартларына, йахуд техники шяртляря эюря мцяййян едилмиш йахын гиймятляря гядяр артырылыр. Бу щалда диварын галынлыьыны стандартдан, борунун диварынын тапылмыш галынлыьына йахын вя ондан аз олан гиймяти эютцрмяк (гябул етмяк) йолверилмяздир. Гейд едилян бу шяртляр ясасында лайищяляндирилян мцщцм ящямиййятя малик нефт – газ бору кямярляринин техники тящлцкясизлийи тямин олунур.
(10.8) вя (10.9) дцстурлары иля тапылан бору кямяринин диварынын галынлыьыны
10.11. ЙЕРАЛТЫ ВЯ ЙЕРЦСТЦ (ТЮКМЯДЯ) БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН МЮЩКЯМЛИК ВЯ ДАЙАНЫГЛЫЬА ЙОХЛАНМАСЫ
Йералты вя йерцстц (тюкмядя) бору кямярлярини узунуна истигамятдя мющкямлийя, деформасийайа, цмуми дайаныглыьа вя сцрцшмяйя йохламаг лазымдыр. Тюкмядя (йералты вя йерцстц) бору кямярляринин мющкямлийя йохланылмасы. Тюкмядя йералты вя йерцстц бору кямярляри узунуна истигамятдя мющкямлийя йохланаркян ашаьыдакы шярт юдянилмялидир:
uz. N 2 R1 ,
(10.11)
бурада: uzN – бору кямяринин оху бойунcа узунуна истигамятдя щесаби йцкляр вя тясирлярдян йаранан эярэинлик; 2 – метал боруларын икиохлу эярэинликли вязиййятини нязяря алан ямсал олуб, ох цзря узунуна дартылма – эярэинликли вязиййятиндя ( uzN 0 ) ващидя бярабяр ( 2 =1) гябул едилир, сыхылмаэярэинликли вязиййятининдя ( uzN <0) ися ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
2 1 0,75 d R1
2
0,5 d R1
(10.12)
Р1– сыхылмада (дартылмада) щесаби мцгавимят: Rnm R1 1 ; k1kn м, к1, кн– ямсаллардыр: м=0,6 0,9; к1=1,34 1,55; кн=1,0 1,10; R1n – борунун дартылмада, йахуд сыхылмада норматив мцгавимяти олуб, онун материалынын нювцндян асылы олараг дювлят стандартлары ясасында гябул едилир; d – боруда дахили щесаби тязйигин тясириндян йаранан даиряви эярэинликдир вя ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
d
npDd 2 n
(10.13) 286
н- йцкя эюря етибарлылыг ямсалы: н=1,05 1,4; п – ишчи (норматив) тязйиг, МПа; Дд– борунун дахили диаметри, см; кил 10.3). n – борунун диварынын номинал галынлыьыдыр, см (шяОх бойунcа узунуна истигамятдя йаранан эярэинлик ( uz.N , МПа) металын еластики – пластики ишини нязяря алмагла, йцкляря вя тясирляря эюря тапылыр. Щесаблама схеми бору кямяринин иш шяраитя эюря онун грунтла гаршылыглы ялагядя олмасыны юзцндя якс етдирмялидир. Хцсуси щалларда тюкмядя йералты вя йерцстц бору кямярляринин дцзхятли вя еластики – яйилмя щиссяляриндя ениня вя узунуна йердяйишмяляри, еляcядя грунтун чюкмясини нязяря алмадыгда ох бойунcа узунуна истигамятдя йаранан эярэинлик ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
uz. N Et
npDd 2 n
(10.14)
бурада: –метал борунун хятти эенишлянмя ямсалы, дяряcя-1 модунун) дяйишкянлик пара метри:
i i E 1 2 0 i 1 3 E0 i
Е – еластиклийин (Йунг
(10.15)
t – щесаби температур дяйишмяси олуб, истиляшмя баш верян вязиййятдя гябул едилир;
1 1 2 0 i 2 3 E0 i 1 2 0 i 1 3 E0 i
(10.16)
i –баш эярэинликлярдян тапылан эярэинлик интенсивлийи олуб, мялум хцсуси щалда ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
i d2 uz. N d uz2 . N
(10.17)
i –деформасийанын интенсивлийидир вя норматив диаграмыны нязяря алмагла, эярэинлик интенсивлийиня эюря уйьун деформасийа диаграмына ясасян ашаьыдакы дцстурларла тапылыр: i , 1 2 0 (10.18) i 3E0 0 – еластики областда ениня деформасийа ямсалы; Е0– еластиклик модулудур, МПа. Максимал температур дяйишмясинин мцсбят т(+), йахуд мянфи т(-) гиймятляриня эюря бору диварынын галынлыьы дахили тязйигдян асылы олараг npDx 2( R1 np) дцстуру иля щесабландыгда бахылан хцсуси щал цчцн уйьун олараг ашаьыдакы дцстурларла тапылыр.
287
R1 ; E
t
t
R1 1 . E
(10.19)
10.12. ДАЬ ШЯРАИТИНДЯ (ТЮКМЯДЯ) ЙЕРАЛТЫ ВЯ ЙЕРЦСТЦ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНДЯ ЯЛАВЯ ДАРТЫЛМА ЭЯРЭИНЛИЙИНИН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Даьлыг яразилярдян кечян бору кямярляри цчцн даь газылмаларынын тясириндян грунтун цфцги истигамятдя деформасийайа уьрамасы нязяря алынмагла, ох бойунcа йаранан ялавя дартылма эярэинлийи ашаьыдакы дцструла щесабланыр:
E0 0 (10.20) lm бурада: 0 – грунтун деформасийайа уьрадыьы сащялярдя бору кямяринин максимал йердяйишмясидир:
uzüf.N 1,57
l 1 0 2 3,75 hed . 1 0 ; 2 E0 n 2
(10.21)
Бурада лм– бору кямяринин мулда сцрцшмяляриндян кянарда олан ишини дя нязяря алмагла, онун деформасийайа уьрайан щиссясинин узунлуьу, см; – мулда яразисиндя сцрцшмя вя йердяйишмялярин щесаби cями:
0 0,2umax
hed.l 2 1 , E0 n
(10.22)
hed – бору кямяринин узунуна истигамятдя деформасийасы заманы грунтун щядди мцгавыимяти; л– йарыммулдада бору кямяри иля кясишян йер сятщинин бир истигамятли деформасийайа уьрайан щиссянин узунлуьу,см; 1 –деформасийайа уьрайан йер сятщинин гейри–бярабярлийини нязяря алан ямсалдыр вя ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: l 1 0 ,9 0 ,65 sin 0 ,5 ; (10.23) lm
0 – йарыммулдада бору кямяри иля кясишян йер сятщинин максимал йердяйишмяси, см; умах– щядди мцгавимятя ( hed ) йердяйишмядир, см. 10.13.ЙЕРАЛТЫ ВЯ ЙЕРЦСТЦ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН (ТЮКМЯДЯ) ПЛАСТИКИ ДЕФОРМАСИЙАЙА УЬРАМАСЫ ЗАМАНЫ МЮЩКЯМЛИЙЯ ЙОХЛАНЫЛМАСЫ
Йералты вя йерцстц бору кямярляринин (тюкмядя) пластики деформасийаларынын бурахылабилян гиймятиндян чох олмасынын гаршысыны алмаг цчцн ашаьыдакы шяртляр юдянилмялидир: m (10.24) uzn 3 R2n ; 0,9kn
dn
m R2n , 0,9kn
(10.25)
288
бурада: uzn – норматив йцкляр вя тясирлярдян узунуна истигамятдя йаранан максимал эярэинликлярин cями олуб, ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
uzn dn Et
EDx 2
(10.26)
-бору кямяринин охунун еластики яйилмясинин минимал радуису, см; dn – норматив (ишчи) тязйигин тясириндян йаранан даиряви эярэинликдир:
dn
pDd 2 n
(10.27)
3 – метал борунун икиохлу эярэинликли вязиййятини нязяря алан ямсал олуб, узунуна дартылма – эярэинликли ( uz. N 0) ващидя бярабяр ( 3 =1) гябул едилир, узунуна сыхылма – эярэинликли вязиййятдя ( uz. N <0) ися ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: 2
n d dn 0 ,5 3 1 0 ,75 m m R2n R2n 0.9 kn 0.9 kn
(10.28)
бурада: м вя кн – уйьун олараг иш шяраитини вя етибарлылыьы нязяря алан ямсаллардыр: м=0,60,9; кн =1,01,1; R2n – метал борунун гайнаглы бирляшмясинин норматив мцгавимятидир, техники шяраитя вя бору материалынын нювцня эюря дювлят стандартындан гябул едилир. 10.14.ЙЕРАЛТЫ ВЯ ЙЕРЦСТЦ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН (ТЮКМЯДЯ) ЦМУМИ ДАЙАНЫГЛЫЬА ЙОХЛАНЫЛМАСЫ
Тюкмядя йералты вя йерцстц бору кямярляри мцстяви сятщ цзря узунуна истигамятдя цмуми дайаныглыьа йохланыларкян ашаьыдакы шярт юдянилмялидир. S mNboh ,
(10.29)
бурада: С–ох бойунcа бору кямяринин ен кясийи цзря бойуна еквивалент гцввяси, Н; м– иш шяраити ямсалы м=0,6 0,9; Нбощ–бойуна бющран гцввяси олуб, бору кямяринин узунуна истигамятдя дайаныглыьынын итирилмяси иля мцяйян едилир. Нбощ– ни иншаат механикасынын гайдалары ясасында гябул едилмиш конструктив гярарлара, бору кямяринин йерляшмя дяринлийиндян асылы олараг башланэыc яйинтисиня, грунтун физики – механики характеристикаларына, бяркидилмя гурьуларына вя яэяр яразидя грунт сулары мювcуд оларса онларын щидростатики тясирлярини нязяря алынмасына эюря тапмаг олар. Бору кямярлярини яксяр щалларда мцстяви сятщли яразилярдян кечян яйрихятли щиссяляриндя узунуна истигамятдя яйилмяси заманы дайаныглыьа йохламаг лазым эялир. Бору кямяляринин йералты (тюкмядя) дцзхятли кечян щиссясини ися онун башланьыc щиссясинин йухары сятщинин радиусу 5000м – я бярабяр вя ондан чох олдуьу щалларда дайаныглыьа йохламаг лазымдыр. Бору кямярининен кясийи цзря ох бойунcа узунуна С (Нйутонла) еквивалент гцввяси, иншаат механикасынын гайдалары ясасында тяйин едилян борунун ениня вя узунуна истигамятлярдя йердяйишмялярини нязяря алмагла щесаби йцкляря вя тясирляря эюря тапылыр. 289
Хцсуси щалларда бору кямярляринин дцзхятли вя еластики яйилян щиссяляриндя узунуна истигамятдя грунтун йердяйишмяси, чюкмяси вя даьмасы компенсасийа олунмадыгда еквивалент С(Нйутонла) гцввяси ашаьыдакы дцстурла тапылыр: (10.30) S 1000,5 d Et F бурада: , d , , E, t – яввялки ифадялярдя олдуьу кими тяйин едилир; Ф–борунун ен кясик сащясидир, см2. Бору кямяринин галхмайа гаршы дайаныглыьа йохланылмасында тикинти ишляринин апарылмасы шяраитиндян асылы олараг айрыcа яразиляр цчцн ашаьыдакы шярт юдянилмялидир: 1 (10.31) Qy Qa , k q .e бурада: Гй – бору кямяринин сярбяст яйилмяси заманы она тясир едян йухарыйа доьру йюнялмиш щесаби йцклярин cями, Н; Га– бору кямяринин юз чякисини дя нязяря алмагла ашаьыйа доьру йюнялян щесаби йцклярин cями, Н; кг.е.– бору кямяринин галхмайа гашы дайаныглыьынын етибарлылыг ямсалы олуб, кечид яразиляри цчцн ашаьыдакы кими гябул едилир: – бору кямяри батаглыгдан, чайбасар, эюл, су анбары вя с. яразилярдян кечдикдя 1,05; – кямяр орта межен дюврцндя 200м – я гядяр ениндя олан чай мяcрасындан кечдикдя 1,10; – кямяр ени 200м – дян чох олан чай, даь чайлары вя су анбарларындан кечдикдя 1,15; – нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляринин мцмкцн ашмаларында вя нефт мящсулунун щава иля гарышмасында 1,03 Хцсуси щалда сярбяст формада яйилян, дюшянмиш бору кямярляринин бахылан узунлуьунда n бярабяр баланслашмыш норматив интенсивлийи, йяни щавада чякиси qbal ,Н/м ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
m 1 ( kq .e .qs qяй qb qn ) , (10.32) nb m w kq .e бурада: нб–йцкя эюря етибарлылыг ямсалы олуб, дямир – бетон йцкляр цчцн нб =0,9, чугунлу йцкляр цчцн ися нб =1,0 гябул едилир; гс–бору кямяриня тясир едян (ону итяляйян) суйун щесаби йцкц, Н/м; гей– бору кямяринин сярбяст яйилмясиня гаршы еластики мцгавимят йцкцнцн интенсивлийи олуб (Н/м-ля), ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: – габарыг яйилмядя (шякил 10.2): 32 E0 J (10.33) qяй 10 4 9 2 3 – чюкцк яйилмядя (шякил 10.3): 8 E0 J (10.34) qяй 10 4 9 2 3 n qbal
Е0– еластиклик модулу, МПа; Ж– борунун ен кясийини яталят моменти; , – борунун охунун уйьун олараг яйилмя радиусу вя там дюнмя буcаьы; гб – борунун чякисиндян йаранан щесаби йцк, Н/м; гн– бору кямяринин яйилян щиссясиндя онун ичярисиндяки нефт, йахуд нефт мящсулунун чякисиндян йаранан щесаби йцкдцр вя ашаьыдакы кими тяйин едилир: 1 n gDd2 l 1 (10.35) qn n gDd2 , Н/м; 4 l 4 Бурада n –нефт вя йахуд нефт мящсулунун орта сыхлыьы: n =878 кг/м3;
m – йцклямя материалынын щяcми чякиси, Н/м3; 290
w - суйун щяcми чякиси: w 104 N / m3 .
Шякил 10.2.
Шякил 10.3.
Тюкмя грунтун чякиси бору кямяринин чай мяcраларындан вя су анбарындан кечид зоналарында нязяря алынмыр. Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляринин олдуьу вязиййятя эюря дайаныглыьа щесабланмасында грунтун илишкянли – сахлайыcылыг габилиййятинязяря алыныр. Бору кямярляриня сыхылан мил кими бахылдыгда, онларын узунуна истигамятдя дайаныглыьа йохланылмасында тюкмя грунтун 1,0м галынлыьынын чякисинин нязяря алынмасына о шяртля йол верилир ки, борунун йерляшмя дяринлийиндя онун дибиндян ашаьы олан щиссядя тюкмя грунтун галынлыьы 1,0м – дян аз олмасын. 10.15. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН АНКЕР ГУРЬУСУНУН ЙЦКЭЮТЦРМЯ ГАБИЛИЙЙЯТИНИН ТЯЙИНИ
Анкер гурьусунун щесаби йцкэютцрмя габилиййяти ашаьыдакы дцстурла тапылыр: Н Bank zmankPank , бурада: Банк– анкер гурьусунун цмуми йцкэютцрмя габи лиййяти, Н; з – бир анкер гурьусундакы анкерлярин сайы;
(10.36)
манк– анкер гурьусунун иш шяраити ямсалы олуб, з=1, йахуд з 2 вя гябул едилир; з 2 вя 1
Dx 3 олдугда, м=1,0 Dank
Dx 3 олдугда ися манк ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Dank
D mank 0 ,25 1 x Dank
(10.37)
Дх– бору кямярляринин хариcи диаметри, см; Данк– бир анкерин цфцги мцстявийя пройексийасынын габаритинин максимал хятти юлчцсцдцр, см; Панк – бир анкеринин щесаби йцкэютцрмя габилиййяти олуб, бцнювря грунтунун йцкэютцрмя габилиййяти шяртиндян ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
Pank
ank
(10.38) ke Бурада –анкерин йцкэютцрмя габилиййятидир вя щесабатла, йахуд «СНиП 2. 02. 03– 85»- я ясасян апарылмыш чюл тядгигатларынын нятиcяляриня эюря тапылыр, Н; ке – анкерин етибарлылыг ямсалыдыр 291
вя яэяр йцкэютцрмя габилиййяти щесабатла тапыларса ке=1,4, яэяр анкерин йцкэютцрмя габилиййяти статики йцклярин тясириндян чюл тядгигатларынын нятиcяляриня ясасян тапылырса ке=1,25 гябул едилир. 10.16. ФЯЗА БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН МЮЩКЯМЛИК ВЯ ДАЙАНЫГЛЫЬА ЙОХЛАНЫЛМАСЫ
Фяза бору кямярлярини мющкямлийя, узунуна истигамятдя дайаныглыьа, кцляк тясириндян рягси щярякятя йохламаг лазымдыр. Фяза бору кямярляри мющкямлийя йохланыларкян ашаьыдакы шярт юдянилмялидир:
uz 4 R2
(10.39)
бурада: uz – бору кямяриндя щесаби йцк вя тясирлярдян узунуна истигамятдя йаранан максимал эярэинлик, МПа; 4 – метал борунун икиохлу эярэинликли щалында ( 1 , 2 ) вязиййятини (шякил 10.3) нязяря алан ямсал олуб, узунуна дартылма – эярэинликли ( uz. N 0) ващидя бярабяр ( 4 =1) гябул едилир, узунуна сыхылма – эярэинликли вязиййятиндя ( uz. N 0) ися ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир:
4 1 0,75 d R2 Р2– щесаби мцгавимят олуб, R2
2
0,5 d R2
(10.40)
R2n m дцстуру иля тяйин едилир, МПа. k2 kn
R2n -норматив мцгавимят олуб, (10.28) дцстурунда олдуьу кими тяйин, МПа; м, ,к2, кн– ямсаллардыр вя ашаьыдакы кими гябул едилирляр: м=0,6 0,9; к2=1,1 1,2; кн=1,0 1,1; d –боруда даиряви эярэинликлярдир вя (10.13) дцстуру иля тапылыр. Фязада чякилмиш тир системли бору кямярляриня кцляк ахынынын тясири заманы резонанслы рягсляр баш вермядикдя чохашырымлы, щямчинин бирашырымлы дцзхятли кечидляри олан бору кямяринин узунлуьу бойунcа йаранан деформасийалар компенсасийа олунмадыгда, онларын щесабланмасы ашаьыдакы шяртлярин юдянилмяси ясасында йериня йетирилир: – щесаби йцкляр вя тясирлярдян
uz. N 4 R2
Шякил 10.4.
uz.M 0,635R2 (1 4 ) sin
( uz. N 4 R2 ) 1 4 R2
(10.41) (10.42)
– норматив йцкляр вя тясирлярдян m (10.43) R2n , 0,9kn бурада: uz. N – щесаби йцк вя тясирлярдян ох бойунcа узунуна истигамятдя йаранан эярэинлик олуб (яйилмя эярэинлийини нязяря алмадан), дартылмада дайанма вязиййятиня эюря гябул едилир, МПа; 4 – ямсалдыр вя (10.40) дцстуру иля щесабланыр; Р2– (10.40) дцстурундакы кими тапылыр; uz.M – максимал яйилмя эярэинлийинин мцтляг гиймяти олуб, ох бойунcа йаранан эярэинлик
uzn 3
292
нязяря алынмадан щесаби йцк вя тясирляр ясасында тяйин едилир; 3 – ямсалдыр, (10.28) дцстуру иля тапылыр; м, кн,
R2n – (10.40) ифадясиндя олдуьу кими гябул едилир. Яэяр щесаби мцгавимятлярдя Р2 >Р1 оларса, онда (10.39) вя (10.42) ифадяляриндя Р2 – нин йериня Р1 – и йазыб эютцрмяк лазым эялир. Дюрд ашырымдан чох олмайан фяза бору кямярляринин компенсаторсуз кечидляри цчцн (10.39), (10.41) вя (10.43) дцстурлары иля щесабламар апарыларкян 4 –цн йериня (10.28) дцстуру иля тяйин едилян 3 гябул олунур. Узунуна – йердяйишмяли вя сярбяст-йердяйишмяли дайаглары олан системли фяза бору кямярляриндя шагули йцклярин вя цфцги гцввянин бирэя тясирини, йахуд щесаби йердйишмяляри (бору кямярляри дайаьа тярпянмяз бяркидилдикдя, дайаьын яйилмяси щесабына онда баш верян йердяйишмяляри) нязяря алмаг лазымдыр. Йердяйишмяли дайагда цфцги гцввянин тапылмасында сцртцнмя ямсалынын максимал гиймяти гябул едилмялидир. Дцзхятли тир системли узунуна деформасийалары компенсасийа олунмайан бору кямярляриндя мцмкцн яйилмяляр нязяря алынмалыдыр. Бору кямяринин дайаглары арасында онун охуна перпедикулйар олуб, температур вя дахили тязйиг тясириндян йаранан гцввяни, максимал еквивалент бойуна гцввянин 0,01 щиссяси гядяр гябул етмяк мяслящятдир. Бору кямярляринин фязада чякилиши заманы таьвари систем, асма анкер системи вя диэяр систем дайаглары цчцн щесаблама ашма вя сцрцшмя мцмкцнлцйцня эюря апарылмалыдыр. 10.17. СЕЙСМИКИ АКТИВ РАЙОНЛАРДА БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЧЯКИЛМЯСИ ВЯ ОНЛАРЫН ЩЕСАБЛАНМА ХЦСУСИЙЙЯТЛЯРИ
Сейсмики актив районларда бору кямярляри чякиляркян дюшямя формасындан (йералты, йерцчтц, йахуд фязада) асылы олмайараг, онларын щесабланмасында сейсмики тясири дя нязяря алмагла щесаби йцкляр «СНиП ЫЫ-7-81*» ясасында тяйин едилир. Бору кямярляриня вя сейсмики районларда онларын дюшямя (чякилмя) елементляриня ашаьыдакы йцклярин тясир етмясини нязяря алмаг лазымдыр: – сейсмики тясирляри нязяря алмагла шярти статики йцкляр; – сейсмометрик стансийанын йазышмаларынын анализиня ясасланан сейсмики тясирляр. Бу тясирляр сейсмики шяраити нязяря алмагла яввялляр зялзяля баш вермиш тикинти районларында даща чох гейдя алыныр. Акселерограммын эюстяриcиляриня ясасян гябул олунан максимал щесаби тяcилин гиймятляр ашаьыдакы cядвялдя эюстярилян гиймятлярдян аз олмамалыдыр. Cядвял 10.6. Зялзялянин Рихтер шкаласы иля эцcц, балла Сейсмики тяcил аc, см/сан2
00
1
7
8
9
1 00
2 00
4 00
0 8
Щесаблама апарыларкян конструксийайа тясир едян ян тящлцкяли сейсмики йцкляр нязяря алынмалыдыр. Бу тясирляр бору кямярлярини гейри – еластики деформасийайа цьрадыр вя онларда галыг деформасийасы йарадараг локал дяйишикликляря сябяб олур. Дцзхятли йералты, йахуд йерцстц (тюкмядя) бору кямярляриндя оху истигамятдя йюнялян зялзяля гцввясинин тясириндян йаранан эярэинлик ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: 0 ,04 m0 k0 kn ac E0T0 (10.44) cp бурада: м0- бору кямярляринин грунта салынмасыны нязяря алан ямсал; к0– бору кямяринин етибарлылыг дяряcясини нязяря алан ямсал; кн– зялзялянин тякрарланма ямсалы; аc– сейсмики тяcил олуб, районлашма вя микрорайонлашма мялуматларыны нязяря алмагла cядвял 10.6 – дан тапылыр; 293
uz.N
Е0– еластиклик модулу, МПа; Т0– грунт массивинин сейсмики рягс периодудур вя ахтарылма йолу иля тапылыр, сан; cп– узунуна сейсмики дальанын бору кямяринин узунлуьу цзря оху бойунcа йайылма сцряти олуб, грунт грунт массивинин нювцндян асылы олараг тапылыр, см/сан. Бору кямяринин грунта салынмасыны нязяря алан м0 ямасалы, сейсмики узунуна дальанын бору кямяринин оху бойунcа cп йайылма сцряти грунт массивинин нювцндян асылы олараг cядвял 10.7-дян тяйин едилир. Бору кямяринин етибарлылыг дярcясини нязяря алан к0 ямсалыны кямярин характеристикаларындан асылы олараг ашаьыдакы cядвял 10.8-дян тапмаг олар. Сейсмиклийи 9 бал вя йухары олан районларда к0 ямсалынын гиймяти cядвял 10.8 – дяки гиймятлярин 1,5- я вурулмасы иля тяйин едилир. cп, км/сан
Грунтлар Су иля доймуш грунтлардан башга, тюкмя, хырда гум, гумлуcалар, эиллиcяляр вя диэяр грунтларда Аз нямлянмиш грунтларда Орта нямликли грунтларда Су иля доймуш грунтларда Гумлуcа вя эиллиcялярдя Ням вя пластики эиллярдя Лйосс вя лйосса бянзяр грунтларда Йарымбярк вя бярк грунтларда Торфда Алчаг температурлу донан (гумлу, эилли вя тюкмя) грунтларда Йцксяк температурлу донан (гумлу, эилли вя тюкмя) грунтларда Чынгыл, гырмадаш вя иридашлы грунтларда Ящянэдашы, слантс вя гумлу грунтларда (азкцлякли, ади кцлякли вя эцcлц кцлякли эятирмялярдя) Гайа cинсли монолит грунтларда
Cядвял 10.7. м0
0,12 0,15 0,25 0,35 0,30 0,50 0,40 2,0 0,10 2,20
0,50 0,50 0,45 0,45 0,60 0,35 0,50 0,70 0,20 1,0
1,50
1,0
1,10 1,50
0,50 0,45
2,20
0,70
Бору кямяринин характеристикалары Ишчи тязйиги 2,5 МПа-дан 10 МПа–а гядяр олан (25100 кгсан/см2) газ, шярти диаметри 10001200 мм олан нефт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляри; эцзэц сятщинин ени 25м вя чох олан су манеясиндян кечян бору кямярляри цчцн Ишчи тязйиги 1,22,5 МПа (1225 кгсан/см2) олан газ, шярти диаметри 500800мм олан нефт вя мящсуллары нягл едян бору кямярляри цчцн Шярти диаметри 500мм- дян аз олан нефт бору кямярляри цчцн
Cядвял 10.8. к0 1,50
1,20 1,0
Зялзялянин тякрарланма ямсалы *кн онун нечя илдян бир баш вермясиндян асылы олараг cядвял 10.9 – дакы гиймятляря ясасян тапылыр: Cядвял 10.9. Зялзялянин нечя илдян 1 бир тякрарламасы 00 ил Зялзялянин тякрарланма 1 294
1 000 ил 1
10 000 ил 0,
ямсалы, кн
,15
,0
9
10.18. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН БИРЛЯШДИРИCИ ДЕТАЛЛАРЫ
Дахили тязйигин тясириндян бору кямяринин деталынын диварынын d , см щесаби галынлыьы ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
d
npDd b 2R1d np
(10.45)
Ясас борунун цчтяряфли пайлайыcынын d , см галынлыьы (10.45) дцстуру иля тапылыр, буна бирляшдирилян борунун диварынын галынлыьы ися ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
0 M
R1M D0 R10 DM
(10.46)
Бирляшдириcи деталын сонунда боруйа гайнагланан диварын галынлыьы ашаьыдакы шяртя ясасян тапылыр:
k .d .
npDd 2R1d np
(10.47)
бурада: н– (10.13) дцстурунда олдуьу кими гябул едилир; п– ишчи (норматив) тязйиг, МПа; Дд – бирляшдириcи деталын хариcи диаметри, см; b – деталын йцкэютцрмя габилиййятини нязяря алан ямсал олуб, ашаьыдакы кими гябул едилир: – мейл буcаьы 12 0 олан коник формалы вя чюкцк дибли кечид деталы цчцн b =1, – башга щаллар цчцн ашаьыдакы cядвялдян гябул олунур: Яйилмянин орта радиусунун хариcи диаметря нисбяти Деталын йцкэютцрмя габилиййятинин ямсалы, b
1,0 1,30
1,5 1,15
Cядвял 10.10. 2,0 1,0
R1d – детал материалынын щесаби мцгавимяти (цчтяряфли пайлайыcы детал цчцн R1d = R1M ),
МПа; R10 , R1M –уйьун олараг бирляшдириcи борунун вя цчтярфли пайлайыcы маэистралын щесаби мцгавимяти, МПа; Д0 –бирляшдири борунун хариcи диаметри, см; ДМ – цчтяряфли пайлайыcынын ясас борусунун хариcи диаметридир, см. Кечид щиссясинин диварынын галынлыьыны онун ян бюйцк диаметрли олан йериндяки кими гябул етмяк лазымдыр. Цчтяряфли пайлайыcылы бирдяшмялярдя боруйа дахили тязйигдян башга ейни заманда яйиcи момент вя бойуна гцввя тясир едярся, йолверилмяз деформасийанын гаршысынын алынмасы цчцн ашаьыдакы шярт юдянилмялидир:
12 1 2 22 3 t2 R2n
295
(10.48)
бурада: 1 , 2 , t – уйьун олараг цчтяряфли пайлайыcынын бирляшмя нюгтяляриндя норматив йцкляр вя тясирляря эюря тапылан даиряви, узунуна (шякил 10.4) вя тохунан эярэинликляр; R2n – (10.28) дцстуранда олдуьу кими гябул едилир. 10.19. ГАЗ КЯМЯРИНДЯ БАШ ВЕРЯН ТЯЗЙИГ ИТКИЛЯРИ Газ кямяринин щидравлики щесабынын апарылмасында мягсяд газын саатлыг сярфи, бору кямярляринин диаметри вя тязйиг иткиляри арасында асылылыг йаратмагдан ибарятдир. Цмумиййятля, тязйиг иткиляри ики нюв олурлар: хятти вя йерли тязйиг иткиляри. Хятти тязйиг иткиляри газын щярякяти заманы газла борунун дахили дивары арасында сцртцнмя нятиcясиндя йараныр. Йерли тязйиг иткиляри ися газын щярякят истигамятини вя сцрятин гиймятинин дяйишян йериндя баш верир (мяс. дюнэялярдя, кранларда, бир диаметрдян башга диаметря кечдикдя вя с.). Щидравлика курсундан мялумдур ки, диаметри д вя узунлуьу Л олан бору иля майе ахдыгда кямярин башланьыc (Пб) вя сон (Пс) нюгтяляриндя тязйиглярин фярги ашаьыдакы дцстурла l V2 (10.49) Pb Ps d 2 вя йа дифференсиал формада l V2 (10.50) dP dx d 2 дцстуру иля щесабланыр. Бурада: дП – елементар дх мясафядяки тязйигдир; - хятти мцгавимят ямсалы; В – кямярин щяр щансы ен кясийиндя газын орта щярякят сцряти; - газын сыхлыьы; д-борунун диаметридир. Ахынын кясилмямязлик шяртиня ясасян йаза билярик: (10.51) Gk V 0 Q0 Бурада: Эк – кцтля цзря саатлыг газ сярфи; - борунун ен кясик сащяси; 0 вя Г0 – нормал шяраитдя газын сыхлыьы вя саатлыг сярфидир. Газын щал тянлийиндян истифадя едяряк йазырыг: GRT (10.52) V P Алынмыш ифадяни тязйиг иткиси дцстурунда йазыб сыхлыьы, щал тянлийиндян истифадя едяряк тязйиг, газ сабити вя мцтляг температур иля явяз етсяк аларыг: G 2 RT (10.53) P dP dx 2d 2 Тянлийи интегралласаг:
p2 2 Pb2 Ps2
ps
pb
G 2 RT 2d 2
G 2 RT l d 2
x2 x1
(10.54)
аларыг. Бу дцстурда сащяни диаметрля явяз едяряк, (10.51) дцстуруну нязяря алмагла газ кямяринин щесабаты цчцн ясас тянлийи аларыг:
296
Q02 T (10.54) 0 l 5 T0 d Щягиги газ ганунларынын идеал газ ганунларындан фяргини нязяря алсаг, (10.54) дцстурунун саь тяряфини сыхылма ямсалына (з) вурмаг лазымдыр: Q02 T 2 2 (10.55) Pb Ps 1,62 P0 5 0 l z 0 T0 d Алчаг тязйигли газ кямярляриинн щесабат дцстуру орта вя йцксяк тязйигли газ кямярляри цчцн чыхарылмыш (10.55) дцстурундан фярглянир. Алчаг тязйигли газ кямярляриндя тязйиг дцшкцсц аз олдуьуна эюря газын эенишлянмясини нязяря алмамаг олар. Бу щалда (10.54) тянлийинин саь тяряфини ашаьыдакы шякилдя йаза билярик: Pb2 Ps2 Pb Ps 2 Por Pb2 Ps2 1,62 P0
Бурада Por - башланьыc вя сон тязйиглярин орта щесабат гиймятидир. Por P0 гябул етсяк, Q2 T (10.56) Pb2 Ps2 0,81 05 0 l T0 d Сцртцнмяйя гаршы мцгавимят ямсалы газын щярякят режиминдян асылы олараг дяйишир. Газын щярякят режими газын сцрятиндян () онун кинематик юзлцлцйцндян () вя борунун диаметриндян (д) асылы олуб Рейнолдс ядяди (Ре) иля мцяййян олунур: Vd (10.57) Re
В- газ ахынынын орта сцрятинин гиймятидир. Орта сцрят ядяди гиймятcя ахынын ващид сятщиндян кечян газын щяcми иля юлчцлцр. W V
Бурада - борунун ен кясийинин сащяси; W – кясикдян кечян газын щяcмидир. Рейнолдс ядядинин ифадясиня дахил олан еквивалент диаметр ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: 4 d ekv
Бурада: - борунун ен кясик сащяси; - борунун ен кясик сащясинин периметридир. d 2 Борунун ен кясийи даиряви оларса, вя d вя онда 4 d ekv d олар. Рейнолдс ядядинин гиймятиндян асылы олараг ахынын щярякят режими ашаьыдакы кими характеризя олунур: 1. Re 2320 олдугда, щярякят ламинар режимдя олур. Бу режим цчцн сцртцнмя ямсалы 64 (10.58) Re 2. 2320 Re 4000 олдугда, щярякят кечид режиминдя олур, бу щалда сцртцнмя ямсалы
0,00253 Re
(10.59) 3. Re 2320 щярякят турбулент режиминдя олур, бу щалда сцртцнмя ямсалы борунун дахили сятщинин кяля-кютцрлцйцндян асылы олур: 297
k d
0,11
68 Re
0,5
(10.60)
Бурада: к-кяля-кютцрлцк ямсалыдыр. Яксяр щалларда газ кямяринин щесабланмасында ясас мягсяд газ сярфини вя тязйиг дяйишмясини биляряк борунун диаметрини тяйин етмякдян ибарятдир. Газ кямяринин мцхтялиф нюгтяляриндя тязйигляр фяргини тяйин едяркян щямин нюгтялярин йерляшдийи сявиййяни нязяря алмаг лазымдыр. Яэяр бахылан нюгтяляр ейни дейился, о заман ямяля эялян щидростатик тязйиг дяйишмяси ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: (10.61) P H h q , мм су.сцт. Бурада Щ-щесабланан кямярин башланьыc вя сон нюгтялярин дя сявиййяляр фярги; h , q -00 вя 760 мм.c.сцт. тязйигиндя уйьун олан щава вя газын сыхлыьыдыр. Газ кямяриндя баш верян йерли тязйиг иткилярини щесабламаг цчцн ашаьыдакы дцстурдан истифадя едилир: V2 (10.62) Py 2 Бурада -щесабланан сащянин йерли мцгавимят ямсалларынын cямидир. Щесаблама ямялиййатыны садяляшдирмяк мягсядиля йерли мцгавимятлярдя тязйиг иткиляри уйьун еквивалент узунлугла явяз едилир. Еквивалент узунлуг газ кямяринин еля узунлуьудур ки, бу кямярдя баш верян хятти тязйиг иткиляря щямин кямярдяки йерли тязйиг иткиляриня бярабяр олсун. Бу шярт ясасында йаза билярик: V2 Py - йерли мцгавимятлярдя тязйиг иткиси; 2 l V2 Px ekv - еквивалент узунлугда хятти тязйиг иткисидир. d 2 Бурада lekv -борунун еквивалент узунлуьудур, Py Px
l V2 V2 d (10.63) ekv ; lekv 2 d 2 Газ кямярини щесабладыгда (10.54) вя (10.55) дцстурларында узунлуг (л) эятирилмиш узунлугла (Лэ) явяз едилмялидир. Эятирилмиш узунлуг ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Lg l lekv Йухарыда эюстярилян щесаблама дцстурларындан башга айры-айры мцяллифляр тяряфиндян мцхтялиф йарыметпирик дцстурлар верилмишдир. Бу дцстурлардан бир нечяси ашаьыдакы кимидир: 1. Йцксяк вя орта тязйигли газ кямярлярини щесабламаг цчцн Веймаут тянлийи:
P12 P22 nm 3 ; (10.64) SzTL saat Бурада В- газ кямяринин мящсулдарлыьы, нм3/саат; Дд – газ кямяринин дахили диаметри, см; С- газын щавайа эюря нисби хцсуси кцтляси; Л- газ кямяринин узунлуьу, см; з- газын сыхылма ямсалыдыр; 2. Йцксяк вя орта тязйигли газ кямярлярини щесабламаг цчцн академик С.А.Христиановичин тяклиф етдийи дцстур белядир: Ps2 Dd5 Pb2 Ps2 g z x (10.65) G 1 P b 4 R 3 Pb Ps LT Бурада: Э-газ сярфи, кг/сан; 8
V 20,566 Dd 3
298
kq m ; kq dяr - мцгавимят ямсалы; Р- газ сабити,
Пб вя Пс – щесабланан сащянин башланьыc вя сон нюгтяляриндя газын тязйиги,
kq ; m2
Дд – газ кямяринин дахили диаметри, м; Л- газ кямяринин узунлуьу, м; з- сыхылма ямсалыдыр. 3. Йцксяк тязйигли газ кямярлярини щесаблайар кянашаьыдакы емпирик дцстурдан истифадя олунур:
V kD
2, 6182 d
P
2 b
Ps2 L
0, 5394
(10.66)
nm 3 ; sutka Дд – газ кямяринин дахили диаметри, см; Л- газ кямяринин узунлуьу, км; к-газын нисби кцтлясиндян вя температурундан асылы олараг ашаьыдакы дцстурла щесабланыр; 840 (10.67) k 0, 46 0,54 S T - борунун дахили сятщинин кяля-кютцрлцйцнц нязяря алан ямсалдыр. 0,92 0,95 Вентилйасийа борулары адятян даиряви дцзялдилмиш вя она эюря дя щесабатда еквивалент диаметр эютцрцлцр. Вентилйасийа боруларында йол бойунcа итки кими йерли иткиляр дя бюйцк гиймятя маликдир. Узун газ кямярляриндя ися йол бойунcа итки йерли иткилярдян чох олур. Щидравлики мцгавимят Бурада: В- суткалыг газ сярфи,
0 , 25
k 68 ямсалынын (Алтшул дцстуру 0,11 ) гиймятини Дарси-Вейсбах (10.49) тянлийиндя йериня d Re йазыб бязи садяляшдирмя апарсаг аларыг: k d Q 2 (10.68) Psur 7 1922 l Q d 5 d Бурада Psur - тязйиг иткиси, мм су сцтуну иля; К- еквивалент кяля-кютцрлцлцк, см; д-борунун диаметри, см; л- газ кямяринин узунлуьу, м; - газларын кинематик юзлцлцк ямсалы, м2/с; Г- газын няглетмя сярфи, м3/саат; - газын хцсуси чякисидир, кг/м3. Бурада ики хцсуси щал ола биляр: 1, 75 k d 0 , 25 Q l. (10.69) 1. 1922 олдугда Ps 46,5 d 4,75 d Q
Q2 k d олдугда Ps 7k 0, 25 5, 25 . (10.70) 1922 d Q d дцстурлары иля тязйиг иткисини щесабламаг олар. Йцксяк тязйигли газ кямяриндя тязйиг иткиси Алтшулун дцстуру иля щесабланыр: 2.
k P12 P22 d 1,45 1922 L Q d Л- бору кямяринин узунлуьу, км. 299
0, 25
Q2 , d5
(10.71)
k d k d вя 1922 оларса, онда (10.72) дцстуру уйьун олараг ашаьыдакы 1922 d Q d Q садя шякил алар: Яэяр
P12 P22 Q1,75 (10.72) 6,9 4,75 0, 25 L d P12 P22 K 0, 25 (10.73) 1,45 5, 25 Q 2 L d Сонунcу (10.73) тянлик мцгавимятин квадратик зонасына аид олуб, сцрятин 50 м/с-дян чох олдуьу щал цчцн доьрудур. 10.20. НЕФТ ВЯ ГАЗЫН БИРЭЯ ЩЯРЯКЯТИ ЗАМАНЫ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЩИДРАВЛИКИ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Щесаблама дцстурлары имкан верир ки, нефт вя газын сярф характеристикалары тапылсын вя нягл олан бу гарышыьын физики тяркибиня эюря орта тязйиг вя орта температур мцяййян едилсин. Щесаби параметрлярин тапылма ардыcыллыьы ашаьыдакы кимидир: 1. Нефт вя газын бирэя няглиндя орта тязйиг вя орта температур тяйин олунур: Por
P1 P2 ; 2
Tor
T1 T2 2
(10.74)
бурада: П1,П2 вяТ1,Т2–бору кямяринин башлаьыcында вя сонунда уйьун олараг нягл олунан гарышыьын (нефт вя газын) температурудур. 2. Нефтин 1м3 щяcминдя йайылмыш газын мигдары: а) газын пиллявари даьылмасынын верилмиш параметрляриня ясасян бюлцнмя яйрисиндян тапылыр; б) газын доймуш тязйигиндян онун йайылма ямсалы яйрисиня эюря тяхмини олараг тяйин едилир: Qp k or ,
(10.75)
бурада:
k
Qf
(10.76)
n
Гп– нефтин 1м3 щяcминдя газын йайылма мигдары,м3/м3; Гф– газ фактору, м3/м3; n – нефтин сыхлыьы, кг/м3; or – нефт- газ гаышыьынын орта сыхлыьы, к – газын йайылма ямсалыдыр. 3. Нефтин щяcм ямсалы бн, газын нефтин щяcминя йайылмасынын щесабына гарышыьын щяcминин артмасыны нязяря алараг америкалы тядгигатчы М.Н. Стандингин тяклифиня эюря номограмдан таыпылыр. 4. Нягл олунма шяраитиндя газла гарышмыш нефтин сярфи: Гнг =Гбн,
м3/сут
(10.77)
Г – нефтин нягл олунма сярфи, м3/сан. 5. Газын сыхылма ямсалы (з) ашаьыдакы кими тапылыр: а) чеврилмиш тязйиг вя температурдан асылы олан диаграмма ясасян; б) Пор вя Тор – дан асылылыг графикиня эюря. 6. Няглолунма шяраитиндя газын сярфи:
Qq Qnq Q f Q p
p0Tor z , porTo П0 вя Т0 – уйьун олараг стандарт тязйиг вя температур, 300
(10.78) МПа вя К;
з – газын сыхылма ямсалыдыр. 7. Газла гарышмыш нефтин сыхлыьы ашаьыдакы дцстурла ифадя олунур: Q (10.79) nq n q p , кг/м3 bn вя тяхминян сярбяст газын (п0 тязйигиндя вя Т0 температурунда) s.q сыхлыьына бярабяр гябул олуна биляр. 8. Нягл олунма шяраитиндя сярбяст газын сыхлыьы: p T (10.80) q sq or or , кг/м3. p0Tor z 9.
Газсахлайыcы гарышыьын щяcми сярф ямсалы:
10.
1
(10.81)
bn p T 1 or 0 zQ f Q p p0Tor
Нефт – газ гарышыьынын орта сцряти:
uqar
4Qnq
864001 d 2
,
м/сан.
(10.82)
д– бору кямяринин дахили диаметридир, м. 11. Нефтля–газ гарышыьынын динамики юзлцлцйц nq , Па·сан йайылмыш газын мигдары вя газлашмыш нефтин динамики юзлцлцйцндян ( nq , Па·сан) асылы олараг тапылыр. Газлашмыш нефтин динамики юзлцлцйц температурдан асылы олараг тапылыр. 12. Няглолунма шяраитиндя газла газылмыш нефтин кинематик юзлцлцйц:
nq 13.
nq , nq
м2/сан
(10.83)
Нефт – газ гарышыьынын ахын режими ашаьыдакы дцстурла тапылыр: d Reqar uqar , (10.84)
qar
бурада: qar – гарышыьын сярти кинематик юзлцлцйцдцр:
qaz
n 1 q n 1 q
(10.85)
Тяcрцби щесабламалар цчцн - нын <0,98 гиймятляриндя qar = n гябул етмяк олар. 14. Нефт вя газ гарышыьынын бору кямяриндя щярякяти заманы тязйигин цмуми дцшмяси ашаьыдакы тянликля тапылыр: Pum Psur Pg Pn ,
бурада: Псцр– сцртцнмя гцввяси щесабына тязйиг дцшмяси, МПа; Пэ–аьырлыг гцввяси щесабына тязйиг дцшмяси, МПа; Пн– кинетик енержинин иткиси щесабына тязйиг дцшмяси 301
(10.86)
дир, МПа. 14. Нефт вя газын бирэя ахынын щидравлики мцгавимятиндян йаранан тязйиг дцшмясинин тянлийи, бирcинсли майе цчцн алынмыш тянлийя аналожи тапылыр: Psur
2 qaruqar L
2
(10.87)
d
Л- бору кямяринин щесаби щиссясинин узунлуьудур, м. 15. Гарышыьын сыхлыьы ашаьыдакы тянликля тапылыр:
qar n 1 q
(10.88)
16. Гарышыьын икифазалы ахынынын щидравлики мцгавимят ямсалы ики функсийанын щасили кими гябул олунур:
qar Reqar, , , , Frqar
(10.89) 17. Бирфазалы ахын цчцн щидаврлики мцгавимят ямсалы (Регар, ) щидравликанын ашаьыдакы дцстурлары иля щесабланыр: – щамар сцртцнмя зонасында 64 Регар<2300 олдугда, Re qar ; (10.90) Re qar Регар 2300 олдугда, Re qar
1,0 ; 1,8 lg Reqar 1,52
(10.91)
йахуд
Re qar
0,3164 ; , 25 Re0qar
(10.92)
– кяля -кютцр сцртцнмя зонасында:
Re qar, 0,17
2k m d
0 , 25
(10.93) 0 , 25
биляр.
2k 68 (10.94) Re qar, 0,17 m Re qar d Бурада : – нисби кялякютцрлцк ямсалы: =км/дм мм; км– борунун дахи сятщинин мцтляг кялякютцрлцк ямсалы олуб, км=0,014 0,016 гябул едиля
18. Бирфазалы майе цчцн цмумиляшмиш корелйасийа ямсалы , , , Frqar - нин гиймяти ашаьыдакы ифадя иля тапылыр:
nq q gd , , , Frqar 1 2 1 qar 4uqar
0, 75
(10.95)
19. Аьырлыг гцввяси вя кинетик енержи иткиси щесабына тязйиг дцшмяси уйьун олараг ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Pg H qal gqal H en gen , МПа (10.96)
бурада:
H
qal
,
H
en
1 2 , (10.97) enen2 qalqal 2 – уйьун олараг галхма вя енмядя басгы итэиляринин cями, м;
Pn
302
qal,en, qal, en – кямярдя гарышыьын уйьун олараг галхан вя енян щиссясиндяки сцрятляри вя сыхлыглары олуб, ашаьыдакы дцстурлара тяйин едилир. qal n 1 qal qqal ; en n (1 en ) qen , (10.98) 1
1
1 1 qal 1 ; en 1 1 1 ; (10.99) u u qar qar 20. Сянайе бору кямярляри шяраитиндя кинематик енержини дяйишмядян горумаг олар. 21. «Эцняшли - чыраг» адына нефт-газ чыхарма йатаьында дяниздя мювcуд суалты сянайе бору кямярляринин истисмарында рийази чеврилмяляр ясасында нягл олунан нефт – газ гарышыьынын оптимал сцряти ашаьыдакы дцстурла тапылыр: uqar.op
1900
qar
(10.100)
Хцсуси щалда 0 олдугда (10.88) дцстуру имкан верир ки, тямиз нефтин вя 1 олдугда ися тямиз газ ахынынын оптимал сцрятини щесабламаг мцмкцн олсун. 22. Дяниздя суалты галхма вя дцшмядя бору кямярлэринин оптимал иш режиминдяки параметрляринин тяйин олунмасында тязйиг дцшмясинин тясири айдын шякилдя юйрянмяк цчцн графоаналитик цсул тяклиф едилир. Она эюря дя цмуми тязйиг дцшмясинин нефт – газ гарышыьынын сярфиня эюря А(Ггар, Пцм), Б(Ггар, Пцм) вя C(Ггар, Пцм) нюгтяляриндян кечян асылылыг графики гурулур (шякил 10.5).
Шякил 10.5. А нюгтяси сыфыра бярабяр гарышма сярфиня уйьундур. Бу нюгтядян 1 вя 2 яйриляри иля тязйиг дцшмяляри башлайыр вя ашаьыдакы тянликдян тапылыр:
Pqar.opt H qal gqal H en gq ,
(10.101)
Б нюгтяси тязйигин минимал итэисиня уйьун олан гиймятини эюстярир (3 яйриси). C нюгтяси сечилмиш няглолунма сярфиня уйьун эялир вя бу сярфин гиймятини (1,5 3,0)Ггар.мин интервалында гябул етмяк олар. C нюгтясинин нязяри вязиййятиня уйьун тязйиг дцшмяси (10.87) вя (10.100) ифадялярини нязяря алмагла ашаьыдакы тянликля тяйин етмяк олар.
Pum.opt qar
L 1900 L 950qar d 2 d
(10.102)
Яэяр нефт – газ гарышыьынын истянилян сярфиня уйьун тязйиг дцшмяси Пцм.опт- дан бюйцк оларса иш режиминин параметрлярини тапмаг цчцн координат башланьыcындан цмуми тязйиг дцшмяси яйрисиня (3) тохунан кечирилир вя тохунма нюгтяси сярф вя тязйиг дцшмясинин оптимал гиймятляриня уйьун олур. 303
10.21.НЕФТ НЯГЛЕДЯН БОРУ КЯМЯРЛЯРИНДЯ ТАМ БАСГЫ ИТЭИСИНИН ТЯЙИНИ
Бору кямярляриндя там басгы итэиси ашаьыдакы дцстурла тапылыр: Щ=щ+щй+ з, (10.103) бурада: щ – бору кямярляринин узунлуьу бойунcа йаранан итэи: L 2 (10.104) h D 2g щй – бору кямяринин хятти щиссясиндя йерли мцгавимятлярдян (сийиртмя, дюнмя, кран вя с.) йаранан итэиси:
hy
2
(10.105) 2g з– бору кямярляринин башланьыc вя сон нюгтяляринин сявиййяляр фярги: (10.106) з=з1-з2 з1 вя з2 – уйьун олараг башланьыc вя сон нюгтялярин эеодезик щцндцрлцкляридир. Там басгы иткисини ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар: 2 L (10.107) H z, D 2g D Бурада вя – ляр Ре гиймятиня ясасян тяйин едилир. Re – Рейнолдс ядяди;
– нефтин кинематик юзлцлцк ямсалы =0,997·10-4 м2/сан; – щидравлики мцгавимят ямсалы олуб, Рейнолдс ядядинин Ре 2320 гиймятляриндя ламинар ахын режиминдя =64/Ре – Стокс; турбулент ахын режиминдя: – щидравлики щамар борулар зонасында: 2320<Ре<РеЫ гиймятляриндя =0,3164/Ре0,25 – Блазиус, – гарышыг сцртцнмя зонасында (кечид зонада): РеЫ < Ре< РеЫЫ гиймятляриндя
68 0,11 Re
0, 25
–Алтшул
йахуд
68 1,11 1,8 lg – Исайев Re 3,7 – квадрвтик сцртцнмя зонасында: Ре>РеЫЫ гиймятляриндя 0,1 0, 25 – Шифринсон вя йахуд 1
1
1,14 2 lg – Никурадзе
дцстурлары иля щесабланыр. РеЫ вя РеЫЫ – Рейнолдс ядядинин кечид гиймятляри олуб, ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: 10 500 РеЫ= , РеЫЫ= ;
– борунун нисби кяля – кютцрлцрлцйц: =км/Д(мм);
км – борунун дахили сятщинин мцтляг кяля – кютцрлцк ямсалы олуб, щамар сятщ цчцн км=0,015 гябул едилир; – йерли мцгавимят ямсалларынын cямидир: 304
n (
dif
k .kl . suz ven d ) cix
(10.108)
н–насос стансийаларынын габагcадан гябл едилмиш сайы; dif =0,25 – диффузорда;
k .kl =45,0– кцряви клапанда; suz – нефт мясуллары цчцн сцзэяcдя suz =1,7- ачыг типли олдугда, suz =2,2 – тутгун типли олдугда; ven =2,5 5 – ади вентилдя; d 0,32 - бору кямяринин 450 900- ли дюнэяляриндя; cıı =0,25- бору кямяринин чыхышында турбулент ахын режими цчцн йерли мцгавимят ямсалларыдыр. (10.108) дцстурунда дюнэялярин сайы насос стансийаларынын сайы гядяр эютцрцлмцшдцр. Бу ямсалларын щяр бири ламинар ахын режиминдя (10.109) lam tur дцстуру иля тяйин едилир; – Рейнолдс ядядинин гиймятиндян асылы олараг мялумат cядвялиндян эютцрцлян ламинар ахын цчцн дцзляндириcи функсийадыр. Бу ифадялярдя вя -нин тапылмыш гиймятлярини (10.107) дцстурунда йериня йазмагла там басгыны (Щтам) тяйин едилир. 10.22. МАЭИСТРАЛ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТЕХНОЛОЖИ ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Нефт бору кямярляринин саатлыг вя санийялик майе бурахма габилиййятини тяйин етмяк цчцн ашаьыдакы дцстурлардан истифадя едирляр: Q G ; Qsaat Qsan saat 8400 3600 Бурада:Э– иллик кцтляви сярф, т/ил; – сыхлыгдыр. Нефтин щесаби температуру, баш насос тансийасындакы башланьыc температуру, ахынын сцртцнмяси нятиcясиндя айрылан истилийин торпаьа ютцрцлян температуру нязяря алынмагла щесабланыр. Истянилян ан цчцн торпаьын орта температуру ашаьыдакы кими щесабланыр. 1 n Tor liTi , L i 1 бурада: ли – температуру Ти олан кямяряин и-сащясинин узунлуьу; н– сащялярин сайы; Л– нефт кямяринин там узунлуьудур. Vt Нефт мящсулларынын истиликкечирмя ямсалы H 0,1 0,16 интервалында дяйишир. Ясасян щеmK Vt сабатларда истиликкечирмя ямсалынын орта гиймятиндян H 0,13 истифадя едилир вя даща дягиг mK щесабатлар апармаг цчцн Крего – Смит дцстуруну тятбиг едирляр ки, бу да 273- 4730К интервалында юзцнц доьрулдур. 1 H 156,61 0,00047T 293
305
Нефт мящсулларынын юзцлцлцйц – ясас хцсусиййятлярдян биридир вя температур дяйишмяси иля кяскин дяйишир. Техники щесабламарларда чох вахт кинематик юзлцлцкдян ( ) истифадя едилир. Бу заман лабораторийа эюстяриcиляри кифайят етмирся, онда ашаьыдакы дцстурлардан бирини истифадя етмяк олар: Валтер дцстуру: lg lg 0,8 a b lg T Бурада:
a lg lg 1 0 ,8 b lg T1 ; lg 1 0 ,8 lg T1 / T2 1 ; b lg lg 1 0 ,8
– кинематик юзлцлцк; Т– мцтляг температурдур. Рейнолдс – Филонов дцстуру: exp U T T , бурада У–вискограмын диклик ямсалыдыр; –ихтийари мялум температурда кинематик юзлцлцкдцр. У– ну тапмаг цчцн кифайятдир ки, щяр щансы T T вя 1 мялум олсун. Онда
U ln T1 T 1
1
Кинематик юзлцлцйцн температурдан асылылыьыны тяйин етмяк цчцн бир сыра диэяр дцстурлар да мювcуддур, лакин нефт вя нефт мящсулларынын щесабаты цчцн Валтер дцстуру ян дягиг щесаб олунур. Нефт кямярляринин материалынын механики хассяляри cядвял 10.12 эюстярилмишдир. Бору кямяринин диаметри вя диварынын галынлыьындан асылы олараг мцмкцн бурахма габилиййяти вя тязйиги, насос вя електрик мцщярриклярининтехники характеристикалары да уьйун олараг cядвял 10.12 вя cядвял 10.13 верилмишдир.
306
Cядвял 10.11. Бору кямярляри цчцн тятбиг едлиян поладларын хассяляри Поладын маркасы 10 20 10 Г2 13ХМ Ст 2 Ст 3 Ст 4 Ст 5 10 Г2СД(МК) 14ХГС 14ГН 15ГН 17ГС 19Г
Ахма щядди, МПа 210 250 270 230 210 230 250 270
Мющкямлик щядди, МПа
Нисби узанма, %
340 420 480 440 340 380 420 500
24 21 21 21 24 22 20 17
360
500
18
350 330 340 350 340
500 480 500 500 480
18 20 18 18 18
Cядвял 10.12 Бору кямяринин диаметри вя диварынын галынлыьындан асылы олараг мцмкцн бурахма габилиййяти вя тязйиг Хариcи диаметр вя диварын галынлыьы, мм 219 (4-7) 273 (4-8) 325 (4-8) 377(4-9) 426(4-9) 529(4-10) 529(4-10) 630(5-12) 720(6-14) 820(7-16) 920(8-16) 1020(9-18) 1220(11-20)
Ишчи тязйиг, МПа
Нефт бурахма габилиййяти млн. т/ил
9-10 7,5-8,5 6,7-7,5 5,5-6,5 5,5-6,5 5,5-6,5 5,4-6,5 5,2-6,2 5-6 4,8-5,8 4,6-5,6 4,6-5,6 4,4-5,14
0,7-0,9 1,3-1,6 1,8-2,2 2,5-3,2 3,5-4,8 6,5-8,5 6-8 10-12 14-18 22-26 32-36 42-50 70-78
307
Cядвял 10.13.
Эцcц, МВТ
Эярэинликлик. кВ
Кцтля, Т
320
–
–
–
–
–
–
–
–
АзП 360
4,68
АзП 500
500 360
6 6
4,41
–
–
–
–
12501250
6 вя йа 10
7,156
–
–
–
20002000
5,11
СТД 2000-2
25002500
8,87
СТД 3200-2
3200
СТД 5000-2
5000
СТД 6300-2
6300
СТД 8000-2
8000
6 вя йа 6 вя йа 6 вя йа 6 вя йа 6 вя йа 6 вя 10 10 10 10 10 йа 10
Нювц (типии)
2
6,60
Кйтляси, Т
–
8,68
Ф.И.Я. %
Сон ялавя ещтийат авитасийасы, м
ЩМ типли маэистрал (сексийалы) Украина 4 68 ЫЫ-3/2
0,035
550
50
0,05
500
50
5
70
0,069
475
50
6
72
0,1
460
50
8
76
0,139
300
50
12
78
3,06 3,24 3,3 1,95 1,95
Фырланма тезлийи
Басгы, м
Електрик мцщяррики
8,76
ЩМ 225-550 ЩМ 230-500 ЩМ 230-475 ЩМ 360–460 ЩМ 500-300 ЩМ 710-280
Сярф, м3/сан
Насосун маркасы
Насос вя електрик мцщяррикляринин техники характеристикалары
0,197
280
50
14
80
–
ЩМ 1250-260
0,347
260
50
20
80
2,865
СТД 1250-2
ЩМ 1800-240
0,3
240
50
25
83
4,3
–
ЩМ 2500-230
0,694
230
50
32
86
4,65
ЩМ типли маэистрал (сприраллы)
СТД 2000-2
ЩМ 3600-230
1,0
230
50
40
87
ЩМ 5000-210
1,389
210
50
42
88
ЩМ 7000-210
1,944
210
50
52
89
3,472
210
50
65
89
3,472
210
50
89
87
ЩМ 10000210 ЩМ 10000210
308
7,166 10,30 12,47 15,00
20,60 21,47
10.23. БОРУ КЯМЯРЛЯРИ СИСТЕМЛЯРИНДЯ ТЯТБИГ ОЛУНАН КОМПЕНСАТОРЛАРЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫ
Бору кямярляриндя боруларын диварларында температур дяйишмясиндян, дахили тязйигдян, диэяр йцк вя тясирлярдян йаранан бойна йердяйишмяляр заманы, беля системлярдя тятбиг олунан компенсаторларын щесабланмасы ашаьыдакы шяртин юдянилмяси иля йериня йетирилир:
k M R2 0,5 d
(10.110)
бурада: k – бору кямяринин узунлуьу бойунcа нефт, йахуд нефт мящсулунун дахили тязйигинин дяйишмя тясириндян вя борунун диварында температур дяйишмясиндян компенсаторда йаранан узунуна щесаби эярэинлик, МПа; M – иншаат механикасынын гайдалары ясасында компенсаторун щесаби ен кясийиндя узунуна вя ениня йцклярин (гцввялярин) тясириндян йаранан яйилмядя, компенсатордакы ялавя бойуна эярэинликдир, МПа; Р2– (10.3) ифадясиндя олдуьу кими тяйин едилир; d – (10.13) ифадяси иля щесабланыр. Аз температур режими дяйишмясиндя ишляйин бору кямярляриндя тятбиг олунан компенсаторларын щесабланмасында (газ, нфт вя нефт мящсуллары нягл едян бору кямярляринин хятти щиссясиндя), (10.110) ифадясиндя Р2 щесаби мцгавимятинин йериня R2n норматив мцгавимятини гябул етмяк лазымдыр. Компенсаторда k узунуна щесаби эярэинлийинин гиймяти, сяртлийин кс азалма ямсалыны вя узунуна эярэинлийин мк артма ямсалыны нязяря алмагла иншаат механикасынын цмуми гайдалары ясасында тапылыр. Хцсуси щалда «П», «З» вя «Г» формалы компенсаторларын щесабланмасы ашаьыдакы дцстурларла йериня йетирилир: – «П» формалы цчцн: 0,5E0 Dxlk mk k (10.111) k A 1 A k l k2 2 ,28 k2 l k 1,4 k3 0 ,67 l k3 ks (10.112)
l n l n2 4 k l k2 2 k2 l k 1,33 k3 – «З» формалы цчцн:
k B
E0 Dxlk mk k , B
(10.113)
1 k l k2 2 ,28 k2 l k 1,4 k3 0 ,67 l k3 ks 2 l 2 l 1,33 2 k k
2 k k
–«Г» формалы цчцн:
(10.114)
3 k
1,5E0 Dx k (10.115) lk2 бурада: Е0– (10.15) ифадясиндя олдуьу кими тапылыр, МПа; Дх – борунун хариcи диаметри, см; лк – компенсаторун узундуьу, см; к– температур вя дахили тязйигин компенсатора тясир етмя йериндя бору кямяриндя узунуна йердяйишмялярин cями, см; лн–кямярин компенсаторла ялагялянмиш щиссясинин ени, см.
k
309
Сяртлийин кс азалма ямасалы вя эярэинлийин мк артма ямсалы компенсаторларда k параметри k 0,3 олдугда, ашаьыдакы дцстурларла щесабланыр:
ks
k
(10.116)
1,65
mk
0,9
(10.117)
2
3 k n 2 k rc
(10.118)
бурада: n – бору диварынын номинал галынлыьы, см; рc – яйилмянин орта радиусу, см. Йерцстц бору кямярляриндя узунуна йердяйишмяляр баш вердикдя компенсаторларын Щк дайаг ресаксийасы ашаьыдакы дцстурларла щесабланыр: – «П» вя «З» формалы компенсаторлар цчцн 200W k (10.119) Hk ; mk lk –«Г» формалы компенсаторлар цчцн 100W k (10.120) Hk ; lk бурада: W – борунун ен кясийинин мцгавимят моменти, см3; k , мк, лк – (10.112), (10.114), (10.115) ифадяляриндя олдуьу кими тяйин едилир. Компенсаторун юлчцляринин азалмасы мягсяди иля онларын сыхылмасына вя дартылмасына наил олмаг олар. Она эюря дя температурдан асылы олараг гайнаглама ишляри апарыларкян, дартылма вя схылманын баш вермя ещтималы cизэиляриндя юз яксини тапмалыдыр. 10.24. СУАЛТЫ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНЯ АХЫНЫН ТЯСИРИ
Галхма ахыны даими вя титряйян эцc тюрятмякля фяалиййятдя ола силиндрик конструксийайа тясир едир. Яэяр силиндрик бярк сярщяддян кифайят гядяр узагдырса, она ендириcи вя галдырыcы даими вя титряйиcи эцc тясир едир. Яэяр бярк сярщяд йахынлыгда йерляширся, мясялян, бору кямяри дцзцлян дибдя, онда ахырынcы даими галдырыcы эцcя мяруз галаcаг. Оху ахына нормал йюнялмиш диаметри Д олан, изоля едилмиш щамар силиндиря бахаг. Силиндрин узунлуг гиймятиня уйьун эялян cазибя гцввяси ашаьыдакы кими верилир: 1 (10.121) Fd C D V 2 D 2 Бурада CД – cазибя гцввяси ямсалы олуб, Рейнолдс ядяди функсийасыдыр. Re VD / Бурада В- силиндр юнцндя ахынын сцряти; - кинематик юзлцлцк ямсалыдыр. CД – силиндр периферийасы бойунcа сярщяд гатында ламинар ахын цчцндцр. Ре=105 олдугда даща дягиг гиймят ахынын турбулентлийиндя вя силиндрин кяля-кютцрлцйцндян асылыдыр, сярщяд гатында CД гиймятинин кяскин азалмасы ахынын турбулент ахына кечмясиня сябяб олур. Ахынын ениня истигамятиндяки вя силиндрин узунлуьуна уйьун галдырыcы гцввя аналожи олараг ашаьыдакы кими ифадя едилир: 1 (10.122) FL C L V 2 D 2 Бурада CЛ – галдырыcы гцввя ямсалыдыр. Изолйасийалы силиндр даими галдырыcы гцввянин тясирини щисс етмир, анcаг дяйишян пулсасийалы галдырыcы гцввя тезлийи онунла силиндр архасында йаранан бурульан тезликляриня бярабяр тясир едир. 310
Диб йахынлыьындакы бору кямяриня тясир едян гцввя ахынын Ре ядядиндян, дибин нисби кялякютцрлцйцндян, силиндирдян, диб вя силиндр архасындакы мясафядян асылыдыр. Сынаглар эюстярир ки, дяниз дибиндя йерляшян силиндрляр цчцн ениня вя галдырыcы эцc ямсалларыны 1,15 вя 1,27 гябул етмяк олар. 10.25. СУАЛТЫ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНЯ СЯТЩ ДАЛЬАЛАРЫНЫН ТЯСИРИ
Бу бюлмядя суда титряйишли сятщ дальалары щаггында чох гыса мялумат верилир. Бу физики тязащцрцн йаранмасыны баша дцшмяк цчцндцр, йяни бору сятщиня тясир едян кцляк дальасы нязярдя тутулур. Кцляк дальалары дяниз вя океанларын сятщ суларында йерляшян щиссяcиклярин кцляк ахынындакы тохунан эярэинлийин тясириндян йараныр. Тябиятдя онларын параметри ейни олмур вя уйьун ганунлара табе олур (гейри-мцнтязям дальа). Щал-щазырда мцщяндис щесабламаларында тятбиг едилян бир чох дальа нязяриййяляри параметрляри мцяййянляшдирилмиш дюврц дальалар цчцн дя тятбиг олуна биляр. Дюврц дальалара тяйин едилмиш фаза щярякятляри мясялян гаш аиддир. Садя дальа схеми шякил 10.5-д. верилир. Шякилдя сярбяст сятщ сявиййяси орта дальа сявиййяси иля уйьун эялир, бу да дальанын екстремал нюгтяляри арасында йарым мясафя кими тяйин едиля биляр. Яслиндя ися, орта дальа сявиййяси дальа говулмасы гиймятинин сярбяст сятщ сявиййясиндян йухарыда йерляшир. О, ашаьыдакы дцстурла щесаблана биляр: 2 6 W X (10.123) h 2 x10 cos gH Бурада W-кцляк сцряти; Х-акваторийанын кцлякля ящатя едилмиш узунлуьу; э-сярбястдцшмя тясили тяcили; - су мянбяйинин ениня оху вя кцляк истигамяти арасындакы буcагдыр.
Шякил 10.6. Майе сятщиндя дальанын йаранма схеми Беляликля, дальа иля ящатя олунмуш сащилйаны акваторийа су щяcми даща чохдур, няинки сакит сявиййяли акваторийада. Бу су щяcми акваторийанын дальасы олмайан сащяляриндян эялир. Гашын екстремал нюгтяляри арасындакы мясафя вя чцхур дальа щцндцрлцйцнц щ тясир едир, бу да икигат амплитудадыр. Дальа узунлуьу бир фазада йерляшян майе щиссяcикляри арасындакы гыса цфцги мясафядир. Фаза сцряти адланан дальанын йандан эюрцнян дяйишмя сцряти тяйин едилир: С
(10.124) 311
Дальанын нисби галхмасы щ/ кими тяйин едилир. Яэяр дальанын щцндцрлцйц дальа узунлуьу вя суйун дяринлийи иля мцгайисядя чох кичик гябул едилирся, дальадакы майенин щярякятини эюстярян ясас тянлик хятти олур. Дальанын щярякятини эюстярян нязяриййяляр ашаьыдакы сырада верилир: кичик амплитудалы дальа нязяриййяси, дальанын хятти нязяриййяси, Ери нязяриййяси. Бу нязяриййя нисбятян садялийиня вя натурада апарыдан щесабламаларын нятиcяляриня эюря чох эениш йайылмышдыр. Бунунла беля, бязи щалларда даща дягиг нятиcяляр алмаг цчцн башга нязяриййялярин тятбиги дя мцмкцндцр. Беля ки, дярин сулардакы гыса дальалар цчцн, Стокс нязяриййяси кими мяшщур олан дальанын сон амплитуда нязяриййясини тятбиг етмяк мягсядяуйьундур (шякил 10.6,а). Дайаз суда вя йа узун дальа цчцн коноидал дальа нязяриййясинин тятбиги мцмкцндцр, онун беля адланмасы ону эюстярир ки, щярякяти эюстярмяк цчцн уйьун функсийалардан истифадя едилир (шякил 10.6, б). Коноидал вя Стокс дальалары сакит сявиййяйя эюря ассимметрикдирляр, ики гашы вя узун чюкякляри вардыр. Тяк вя йа эизли дальалар сакит сявиййя цзяриндяки йеэаня гашла, чюкяйин олмамасы иля хцсусиййятлянир (шякил 10.6,c). Адятян тяк дальалардан партлайыш нятиcясиндя ямяля эялян дальанын айылмасына тясир етмякля бяндин вя диэяр охшар гурьуларын даьылмасында вя с. истифадя олунур. Конструксийанын мющкямлийини вя давамлылыьыны тяйин етмяк цчцн апарылан мцщяндис щесабламаларында йасты паралел дальалара бахылыр, йяни бурада кясикдяки майенин щярякяти cябщяйя перпендикулйар дальа иля ейнидир. Дяниз ЩТГ тясир едян йцкляр чох мцхтялифдир, онларын тяйин олунма методлары да фярглидир. Бу фясилдя формасы силиндря йахын олан гурьуларын конструксийаларына тясир едян даьла щярякяти вя ахын йцкляриня бахылаcаг. Бунлара кюрпц гурьу тяркибиндяки дирякляри, бору кямярлярини, юртцкляри вя с. аид етмяк олар. Майедяки дальалар енержи итирмядян мцяййян мясафяйя гядяр йайыла билдийиндян, беля эцман етмяк олар ки, дальа щярякяти бурульансыздыр, бу да юз нювбясиндя щярякят сцряти потенсиалынын олдуьуну тяхмини едир. Майедяки дальалар енержи итирмядян мцяййян мясафяйя гядяр йайыла билдийиндян, беля эцман етмяк олар ки, дальа щярякяти бурульансыздыр, бу да юз нювбясиндя щярякят сцряти потенсиалынын олдуьуну тяхмин едир. Сыхылмайан майе цчцн кясилмямязлик тянлийи ашаьыдакы шякилдя йазылыр: u (10.125) 0 x y Бурада у- шагули щярякят сцряти; - цфцги щярякят сцряти; х,й – координатлардыр. Икигат щярякят цчцн сцрят потенсиалы беля йазылыр: (10.126) u , x y (10.125) вя (10.126)-дян сцрят потенсиалы цчцн Лаплас тянлийини алырыг: 2 2 (10.127) 0 x 2 y 2 Енержинин сахланмасы ганунуну ифадя едян гейри-мцнтязям щярякят цчцн Бернулли тянлийи ашаьыдакы кими йазыла биляр: u 2 2 p (10.128) gy 0 t 2 Бурада п-тязйиг, - майенин сыхлыьы, э-сярбяст дцшмя тяcили, т-вахтдыр. Кичик щцндцрлцклц дальа цчцн икинcи тяряф квадратда аз гиймятя маликдир, буну нязяря алмайа билярик. Онда (10.128) тянлийи ашаьыдакы кими олур: p (10.129) gy 0 t Суйун Щ дяринлийиндя, цфцги дибдя 0 (10.130) y y H 312
Ахынын сярбяст сятщиндя щярякятин шагули сцряти олар: r y y t
(10.131)
Бурада - дальа сятщиндя сявиййя ординаты Гашда = амплитуданын кичиклийи щаггында ещтималы нязяря алдыгда, (10.131) тянлийи ашаьыдакы кими олар: r (10.132) y y 0 t Сятщдя y 0, p 0 вя (10.131) тянлийи ашаьыдакы кимидир: (10.133) g 0 t Беляликля, шякил 10.5-дя эюстярилян дальа профили беля йазылыр: x t (10.134) a sin 2 Бу дальа мцсбят х оху истигамяти бойунcа c сцрятиля щярякят едир, дальа тезлийи ф=1/-йя бярабярдир. 2/ ящатя тезлийи вя 2/ дальа ядяди кими гейд едяк, онда (10.135) a sinkx yt Онда бу дальа профили цчцн потенсиал сцрят щялли ac coshk y H (10.136) coskx t sinh kd (10.136)-и (10.133)-дя йериня гойараг дальанын фаза сцряти цчцн ашаьыдакы ифадяни алмаг олар: g g 2H (10.137) c 2 tghkd tgh k 2 (10.137)-дан эюрмяк олар ки, дярин суда Щ/ нисбяти бюйцк олдуьундан tghkd ващидя тяряф йахынлашмаьа чалышыр, буна эюря дя (10.137) тянлийи беля ола биляр: g g (10.138) c2 k 2 Дайаз суда дальа узунлуьу дяринлийя эюря чохдур, tgh(kH ) kH вя хятти дальа сцрятини тяйин етмяк олар: (10.139) c 2 gH Дярин суда дальа ня гядяр узундурса, сцрят дя о гядяр чохдур. Бу щадися нормал дисперсийа адланыр. (10.137) тянлийи Щ/ гиймяти цчцн йахшы нятиcяляр верир. Дальадакы майе щиссяcикляринин кинематикасы. у вя сцрятляри (10.130) вя (10.137)-дян истифадя етмякля, потенсиал сцрятин тяйин олунмасындан алына билярляр. a coshk y H u sin kx t sinh kH (10.140) a sinhk y H cos kx t sinh kH Ери дальаларында майе щиссяcикляри орта мювгедян кянара чыхмыр. Орта вязиййятдян щиссяcиклярин цфцги вя шагули йердяйишмяси Х,Й-я уйьун тяркибдир. t
t
0
0
X udt , Y dt
(10.141)
у вя гиймятлярини (10.140)-дян (10.141)-я гойараг алырыг:
313
a coshk y H cos kx t sinh kH (10.142) a sinhk y H Y sin kx t sinh kH Йухарыдакы тянликлярдя щиссяcиклярин орта (башланьыc) вязиййятляри х,й координатлары иля верилир. Асанлыгла эюрмяк олур ки, щиссяcикляр юз щярякятлярини еллипс орбитиндя йериня йетирир, бу вахт цфцги йердяйишмя шагулидян чох олур. Дярин суда орбитляр даиряви олурлар, дайаз суда дибдяки щиссяcиклярин щярякят орбити дцз хяттдир, бурада щиссяcикляр дяйишян истигамятляря йюнялирляр. Щиссяcикляр гапалы орбитдя щярякят етдийиндян, хятти дальалар цчцн кцтля кечиди йохдур. Бу тябиятдяки дальа щярякятиня уйьун эялмир (шякил 10.7). X
Шякил 10.7. Дярин суда орбитлярин вя мцхтялиф фазаларда щиссяcиклярин щярякят истигамятляри Дальа енержиси. Майенин дальалы щярякятинин ясас хцсусиййятляриндян бири дальа енержисидир. Мящз енержи дяниз ЩТГ-дя олан чяпярля дальанын гаршылыглы ялагясини тяйин едир. Дальа енержиси ики щалда – кинетик вя потенсиал щалда мювcуддур. Кинетик енержи ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур: 0
KE
2 u
2
2 dxdy
(10.143)
H 0
Бу енержийя бир нечя вахт ярзиндя дальанын узунлуг гиймятиня дхдй юлчцдя щяcм верир. у, гиймятлярини йериня гойараг (10.140)-дян икигат интеграллайараг, аларыг: 1 (10.144) KE ga 2 4 Дальанын потенсиал енержиси сакит сявиййядяки суйун щяcминя бярабярдир: 1 PE g 2 dx (10.145) 2 0 Дальанын бир узунлуьунун там енержиси олар: 1 (10.146) KE PE ga 2 2 Кинетик вя потенсиал енержинин бярабяр пайланмасы, йяни КЕ=ПЕ шярти майенин сярбяст титрямясинин тялябидир. Бу енержи нювляри бир – бириня кечя билир. Беля ки, дальанын дайаз йердян чыхаркян даьылма просеси амплитуданын кяскин азалмасы иля мцшайият едилир вя беля кяскин шякилдя дя дальадакы майе щиссяcикляринин артмасы баш верир. Дальанын там енержиси 1 1 (10.147) E ga 2 йахуд E ghl 8 2 Дальа енержиси ахынын дальанын йайылдыьы истигамятя йюнялян енержи щиссясиня бахаг. Яслиндя бу тязйиг эцcц иля йериня йетирилян ишдир. 314
0
R
pudy
(10.148)
H
Бурада п-щидростатиканын тяркиб щиссяси олмадан Бернулли тянлийи иля тяйин едилян тязйиг. Беляликля (10.149) udy t H (10.148)-ы интеграллайараг у-ну йериня гойуб (10.139) вя (10.130)-дян аларыг: 1 c 2kH (10.150) R ga 2 1 2 2 sinh 2kH вя йа R EC g , 0
R
c 2kH C g 1 2 sinh 2kH
(10.151)
Cэ -ни груп сцряти адландырырлар. (10.151) тянлийиндян асанлыгла эюрцнцр ки, дярин суда c kH олдугда C g , дайаз суда ися kH 0, C g c -дир. 2 Ахындакы дальалар. Ахынла гаршылыглы ялагяси олан дальанын хцсусиййятляри сакит суда йайылан дальадан фярглянир. Беля щесаб олунур ки, дальанын сярбяст щярякяти вя ахын щесабламанын дягиглийиня аз тясир едир. Ахын истигамятиндя дальа йайымы даща садя щадисядир. Ахын сцрятини индексляйяряк мцтляг щярякяти вя мцстягиллийи ишаряляйяряк (10.152) ca cr V (10.153) f a f r V (10.137)-дан эюрцндцйц кими cr2
g tgh kH k
(10.154)
Силиндиря тясир едян дальа эцcцнц гиймятляндиряркян онун диаметринин дальа узунлуьуна мцнасибяти ясас параметрдир. Яэяр бу 0,2-дян аздырса, майенин юзлцлцк тясири ясас фактор олур. Бу щалда йердяйишмя локал характер дашыйыр вя дальа эцcц Морисон (10.155) тянлийиня уйьун тяйин едиля биляр. D / 0,2 цчцн щиссяcиклярин йердяйишмяси силиндрин диаметриня эюря аздыр. Дальалар йайылыр вя силиндрин сятщиня олан тязйигин пайланмасыны алмаг цчцн дифраксийа анализинин апарылмасы ваcибдир. 10.26. ДАЛЬАНЫН ЙАЙЫЛДЫЬЫ ИСТИГАМЯТДЯ КИЧИК ШАГУЛИ СИЛИНДРЛЯРЯ ТЯСИР ЕДЯН ГЦВВЯЛЯР
Батырылмыш кичик диаметрли силиндря тясир едян дальа эцcцня бахаг. Тясяввцр едяк ки, бу эцc cазибя вя инерсийа гцввяляринин садя cямидир. Ахырынcы гиймяти дальа щярякятинин гейри-мцнтязям характери нятиcясиндя зяруридир. Фп цчцн Морисон тянлийи ашаьыдакы кимидир: dFp D 2 du (10.155) C D uuD Cm dy 2 4 dt Бурада Cд – ениня эцc ямсалы; Cм – инерсийа эцcцнцн ямсалы; у, ду/дт – силиндр охуна перпендикулйар истигамятдя майе щиссяcикляринин сцряти вя тезлийи; Д – силиндрин диаметридир. 315
(10.155) тянлийинин саь тяряфиндяки cям ениня эцcц билдирир вя ани вектролар истигамятинд щиссяcиклярин сцрятиня эцcцн тясирини мцяййянляшдирсин. Икинcи cям инерсийа эцcцнц тягдим едир вя бу да ахын сащясинин гейри-сабитлийинин артмасы иля галыр. u um sin t вя du / dt um cos t Бурада ум- максимум сцрятдир. Бу ифадяляри (10.155)-дя йериня гойараг йазаг:
2F d p 2 2 u m D 2D C D sin t sin t Cm cos t y u T m d D
(10.156)
u mT
- гиймяти Кулеган-Карпентер ядяди кими мялумдур. (10.155) вя (10.156) тянликляринD дян эюрцнцр ки, Кc=2Х/Д. Бундан башга эюрмяк олар ки, Кc-нин кичик гиймятляри цчцн (1,0-дян dFp аз) инерсийа гцввяси cазибя гцввясини цстяляйир. (10.155) тянлийиндя верилян cазибя гцввяси dy у (10.134) вя ду/дт алына биляр. Cп вя C-нин гиймятляринин су дяринлийиндя даимилийини нязяря алараг, интегралландыгдан сонра (10.155) тянлийи 2 2 sinh 2kH 2kH Fp C p h D sin t sin t 32k sinh 2 2kH (10.157) D 2 a 2 Cm cos t 4k ишарялийик.
Шякил 10.8. Щамар даиряви силиндрляр цчцн Рейнолдс ядядинин мцхтялиф гиймятляриндя CД-дян асылы олан Ре-нин гиймяти 2 2 sinh 2kH 2kH AD , A1 2 k k sinh 2kH 316
Силиндиря тясир едян максимал эцc цчцн Фп вахта эюря о бярабяр олмалыдыр. т=тм вя Фп=Фпм олдугда
Cm A1 D C D AD h
t m arccos 2
(10.158)
онда (10.158) тянлийиндян алыныр: изолйасийалы силиндр цчцн идеал майедя Cм=2,0. Ейни заманда CД вя Cм Рейнолдс ядяди функсийасы, Кулеган-Карпентер ядяди вя силинд сятщинин кяля-кютцрлцйцдцр. Ясасян йосунларын вя дяниз илбизляринин диряк цзяриндя йыьылмасы, кяля-кютцрлцйц артырдыьы кими онун еффектив диаметрини артырыр, бу да йцкцн артмасына апарыр. Ахынын олмасы ямсалларын артмасына сябяб олур. Шякил 10.8-дя CД, Cм –ин Ку асылылыг функсийасы тясвир едилмишдир.
317
ФЯСИЛ 11. НЕФТ СЯНАЙЕСИНДЯ НАСОС ВЯ НАСОС СТАНСИЙАЛАРЫ 11.1. НЕФТ СЯНАЙЕСИНДЯ ТЯТБИГ ОЛУНАН МЯРКЯЗДЯНГАЧМА НАСОСЛАР Нефтчыхарма, нефт емалы вя нефт – кимйа сянайеси цчцн мяркяздянгачма насослары тятбиг олундуьу сащяляря уйьун сечилирляр. Она эюря дя бу насослары нягл олунан нефт мящсулунун температуруна эюря ашаьыакы ясас груплара бюлмяк олар: сойуг – насосун вурдуьу майенин температуру 2200C – йя гядяр олдугда; исти – майенин температуру 2200C 4000C олдугда; сыхылмыш нефтли газын нягли цчцн; эилли вя сементли мящлулунвурулмасы цчцн; суйун вурулмасы цчцн. Бцтцн бу насослар алчагбасгылы (бирпилляли), ортабасгылы (ики вя чохпилляли) вя йцксякбасгылы (чохпилляли) серийалара бюлцнцр. Юз нювбясиндя бу насослар групу аз сярфли –0,0278м3/сан (100м3/саат), орта сярфли–0,0278 0,278м3/сан (100 1000м3/саат) вя бюйцк сярфли – 0,278 м3/сан –дян (1000 м3/саат- дан) чох олурлар. Орта вя бюйцк сярфли йцксякдюврлц насослар аз сярфли насослардан ишчи чархынын биринcи дяряcяли икитяряфли сормайа малик олмасы иля фярглянир ки, бу да мяркяздянгачма насосларынын сорма габилиййятинин йахынлашдырылмасы зярурятиндян иряли эялир. Мяркяздянгачма насосларынын корпусунун конструксийасы цч ясас фактора эюря мцяййян едилир: нягл олунан майенин температуру, тязйиги вя физики – механики тяркиби. Насослардан кечян майенин 2200C – дян бюйцк температурда деталларынын вя бору кямярляринин эенишлянмяси, онун корпусунун цфцги кясик мцстявиси цзря мющкямлийинин тямин олунмасында чятинлик йарадылмасына шяраит йарадыр. Она эюря дя майенин температурунун 2200C – дян бюйцк олан щалларында насосун корпусунун бирляшмяляри шагули мцстяви цзря йериня йетирилир. Бу бирляшмялярдя алцминиум, асбоалцминиум йахуд леэирлянмиш полад аралыг гатдан истифадя олунур. Бунунла ялагядар олараг йцксяк тязйиг вя температурда ишляйян мяркяздянгачма насосларда корпусун мцряккяб конфигурасийайа малик щиссясиндя тюкмя поладын тяляб олунан мющкямлийини ялдя етмяк олмур. Беля щалларда насосун конструксийасы икигат корпусдан дцзялдилир. Беля корпусларын дахили щиссяляри яксяр щалларда бир – бири иля фланслы шагули мцстяви цзря, бязи щалларда ися цфцги мцстяви цзря бирляширляр. 11.2. ИСТИ НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫ ЦЧЦН НАСОСЛАР Нефт емалындан термики собаларын йцклянмяси цчцн керосинли дистилйатын вя мазутун 350 400 C температурда няглиндя 8МПа тязйигиня гядяр бу майеляри вура билян мяркяздянгачма насослары эениш тятбиг олунур. Исти нефт мящсулларыны йцксяк тязйигля вуран мцасир насосларынын щесабланмасы вя конструксийасынын сечилмяси цчцн ашаьыдакы мясяляляри щялл етмяк лазымдыр: – нефт мящсулларынын 2200C 4000C температурунда няглиндя насослары баш веря биляcяк йаньын вя партлайышдан горумаг цчцн тыхаcлар там щерметиклянмя иля тямин едилмялидир; – насосун материалы еля сечилмялидир ки, онун корпусу тязйигя, температура вя коррозийайа гаршы давамлы олсун; – насосун роторунун мяркязляшмиш щярякяти позулмадан айры–айры деталларынын температур эенишлянмяси тямин олунмалыдыр; –насосун деталларынын иш просеси башланандан 45 сутка ярзиндя (нефтнягледян аваданлыгларда ардыcыл тямир олунмалар арасы минимал мцддят) монтаж вя демонтажы ялверишли олмалы вя тез баша эялмялидир. Исти нефт мящсуллары нягледян насослара 2 4 сутка ярзиндя профлактики бахыш кечирилмялидир вя бцтцн насазлыглар арадан галдырылмалыдыр. Щал – щазырда бу насослар 4000C температура гядяр исти нефт мящсулунун няглиндя эениш тятбиг олунур вя мцхтялиф ишчи параметрляри иля бурахылыр (cядвял 11.1). Бцтцн мцасир исти нефт мящсулу нягл едян насослар йцксяк тязйигля ишлядифиндян, онларын конструксийасы ики корпусдан ибарят олур: хариcи – поладдан силиндрик, щерметик тыхаcла тяcщиз олун0
318
муш; дахили – бцтцн ахыдыcы каналларла ялагялянмиш. Насосун дахили корпусунун конструксийасыны дюрд типя бюлмяк олар. Биринcи тип. Насосун дахили корпусу сексийалардан тяшкил олунуб, сексийалар насосда пиллялярин сайы гядяр эютцрцлцр. Сексийалар йыьcамдыр вя хариc корпусу мяркязляшдирир. Бу конструксийалар щазырланмасына эюря садядирляр. Икинcи тип. Дахили корпус щямчинин сексийалардан тяшкил олунуб, биринcи типдян бцтцн сексийаларын бир цмуми дцйцндя бирляшмяси иля фярглянир. Дахили корпусда сонракы иш просеси ади сексийалы насосларда олдуьу кимидир (шякил 11.1). Цчцнcц тип. Дахили корпус ики йарымщоризонтал кясикли щиссялян ибарят олуб, хариcи корпусу мяркязляшдирир. Роторлу дахили корпус хариcля асанлыгла ялагя йарадыр. Дюрдцнcц тип. Дахили корпус щямчинин ики йарымщоризонтал кясикдян ибарятдир. Буну цчцнcц типдян фяргляндиряк cящят дахили вя хариcи корпусларын бир – бири иля шпилйок васитясиля бяркидилмясидир. Дахили корпусун якс тяряфли температур тясири иля эенишлянмядян сярбяст йердяйишмяляр етмяси имканына маликдир. Исти нефт мящсулу нягл едян насосларын цзяриндя гойулмуш тялябатлар: насосун ишлядийи вя ондан яввялки вахтларда истисмар дюврц мяркязляшдирилмяси, нефт мящсулунун насоса дахил олмасы вя чыхмасы; тыхаcларын вя кцрякcикли тякярлярин етибарлы ишлямяси; насосун бюйцк температур дяйишмяляриндян горунмасыдыр. Нефт мящсулунун нягли заманы насосун енержисинин мцяййян щиссяси истилийя айрылыр. Мясялян, тяляб олунан насосун эцcц 270 кВт вя файдалы иш ямсалы 0,63 оларса, онда бу эцcцн 100 кВт истилик енержиси айрылмасына сярф олунур. Бир дяфя насосдан кечян нефт мящсулунун гыздырылма температуру ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: t 12,9 103
N (1 ) g , cG 100
(11.1)
бурада: t – нефт мящсулунун температур галхмасынын орта гиймяти, 0C; Н– тяляб олунан C насосун верилмиш сярфиня эюря эцcц Вт; c –истилик мигдары, ; Э– ващид заманда кечян нефт kqK мящсулунун кцтляси, кг/сан; –насосун ф.и.я.; –нефт мящсулунун щяcми чякиси, кг/м3; э– сярбяст дцшмя тяcилидир, м/сан2. Исти нефт мящсулу нягл едян насослар ися башламамышдан яввял 8 саата йахын мцддят ярзиндя температуру 400C – йядяк олан майе иля гыздырылмалыдыр. Бу насосун нормал иш режимини тямин едир. 11.3. МАЭИСТРАЛ НЕФТ БОРУ КЯМЯРЛЯРИ ЦЧЦН НАСОСЛАР
Нефт вя газ сянайесинин йцксяк темпли инкишафы нефт, нефт мящсуллары вя газын бору кямярляри иля тез нягл олунмасы зярурятиня эятириб чыхармышдыр. Нефт мящсуллары бору кямярляри иля ики категорийада нягл олунур: хам нефт вя нефт мящсуллары. 1971 – 1975 – cи иллярдя нягл олунан нефт вя нефт мящсулларынын щяcминин 2 дяфядян чох артырылмасына вя 27 мин км узунлуьунда бору кямярляринин тикинтисинин тямин олунмасына бахылмышдыр.
319
Шякил 11.1. Исти нефт мящсулу КБЩ – 55-120 типли насосун конструксийасы Нефт вя нефт мящсулларынын бору кямяри иля узаг мясафяляря няглиндя насослар 6 7 МН/м2=6 7 МПа тязйигдя нормал ишляйирляр. Тязйигин мигдары борунун мющкямлийиня эюря мящдудлашыр. Насосларын сярфи бору кямярляринин диаметрляриндян асылыл олараг 0,0278 1,15м3/сан (100 4000м3/саат) тяшкил едир. Бир насос стансийасынын нефти няглетдирмя мясафяси 100км-я чатыр вя бир гядяр дя чох ола билир. Мядянлярарасы хам нефтин няглиндя кичик сярфли насослар тятбиг едилир. Маэистрал нефт бору кямярляри цчцн игтисади бахымдан ян ялверишли гурьу агрегатлардыр ки, бунлар да ики йахуд цч насосдан ибарят олуб, ейни маркалы олмагла хяття ардыcыл вя ялавя (ещтийатда олмагла) гошулараг ишляйирляр. Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян мцасир насосларын техники эюстяриcиляри ашаьыдакы cядвялдя эюстярилмишдир. Нефт мящсулларынын нягл едилмяси цчцн мяркяздянгачма насослары «CТМ» типли синхрон вя «АТД» типли асинхрон електрик мцщяррикляри иля ишя гошулур. Синхрон електрик мцщяррикляри йаньына эюря тящлцкялидир. Бу сябябдян дя беля мцщяррикляри насос корпусундан эерметик юртцклярля айырмаг лазым эялир. Нефт вя нефт мящсулларынын нягл олунмасы цчцн насослара бюйцк мигдарда електрик енержиси тяляб олунур ки, буна эюря дя ашаьыдакыларын олмасы зяруридир. – нефтин верилмясинин ишчи диапозонунда конструксийанын максимал файдалы иш ямсалыны сечмяк; – нефтин юзлцлцйцнцн илин мцхтялиф вахтларында дяйишмясиндя насосларын еффектив низамланмасыны тямин етмяк, илин сойуг вахтларында нефтин кинематик юзлцлцк ямсалы 0,5∙10-4 м2/сан – йя чатыгда вя чох олдугда нефти бору кямярляриня вурмаздан яввял гыздырмаг. Cядвял 11.2 Насосларын маркалары Эюстяриcиляр
8МБ92 0,11 (400) 300
10Щ-8 4
12Щ-10 4
14Щ-12 2
16ЩД-10 1
0,139 (400)
0,208 (750)
0,304 (1100)
0,610 (2200)
740
740
370
230
Фырланма тезлийи, дювр/ дяг.
3000
3000
3000
3000
3000
Пиллялярин сайы
2
4
4
2
1
Ф. И.Я.
0,74
0,73
0,75
0,75
0,86
Сярф, м3/сан (м3/саат) Басгы, м
Сорма борусунун диаметри, мм
200
250
300
350
400
200
250
300
300
Вурма бору. диаметри, мм
150
Кцтля, кг
1875
3800
5000
4900
4200
Ардыcыл гошулан насосларын сайы
2
1
1
2
3
11.4. НЕФТ ВЯ НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫ САХЛАНЫЛАН ДЯРИНЛИК РЕЗЕРВУАРЛАРЫ ЦЧЦН НАСОСЛАР
Дяринлик резервуарлары нефт вя нефт мящсуллары сахламаг цчцн истифадя олунур. Онлар мцхтялиф щяcмдя вя мцхтялиф дяринликлярдя дцзялдилир (10м дяринлийя гядяр). Дяринлик резервуарларындан неф вя нефт мящсулларыны вурмаг цчцн цзяриндя партлайыша гаршы давамлы олан електрик мцщяррики йерляшян шагули йцклянмиш артезан типли насослар эениш тятбиг олунур. Мялум шяраитдя бу тип насослар ашаьыдакы цстцнлцкляря маликдир: даими ахын алтында ишляйир, насос бинасынын тикилмяси тяляб олунмур, хидмяти персоналын тящлцкясизлийи тямин олунур. Насос агрегаты насос корпусундан, радиал бяркидилмиш башлыгдан вя басгылы колонкадан ибарятдир. Чархын втулкасынын сверло формалы щиссяляриндяки дяликляр «20Щ-22Х3» типли насосларын ишчи чархыны ох бойунcа йаранан гцввянин тясириндян йцкляйир. Чархынын диаметри кичик олан насослар цчцн ишчи чархы ох бойунcа йаранан тязйигля йцклянмир вя роторун кцтляси дя дахил олмагла бцтцн йцкляри кцряcикли тякярляр юз цзяриня гябул едир. Насосун бу щиссяляринин щамысы пасланмайан вя термочешидлянмиш поладдан щазырланыр. Кцряcикли тякярлярин йаьланмасы нягл олунан нефт мящсулу иля йериня йетирилир. Насосун ишчи чархы ися сцртцлмядян горунмасы цчцн бцрцнc, йахуд чугун металларындан дцзялдилир. Вал насосун дахилиндя биргатлыг графит вя сормаитля бяркидилир. Кцряcикли тякярлярин камерасы вурулан майенин дювр етмяси, йахуд су бору кямяриндян суйун верилмяси иля сойудулур. Дяринлик резервуарларынын йерляшмя дяринлийиндян асылы олараг насосун басгылы колонкасында щялгялярин сайы дяйишир. Беля типли насослар 0,5 м3/сан – йя гядяр сярф верими иля бурахылыр. 11.5. НЕФТ ТУЛЛАНТЫЛАРЫ НЯГЛ ЕДЯН НАСОСЛАР Нефт туллантыларынын нягл олунмасы цчцн синхрон електрик мцщяррикли «ЦН-150» типли мяркязягачма насослары бурахылыр. Бу насослар цфцги, сексицалы, ишчи чархы биртяряфли йерляшян биркорпуслу олмагла, щидравлики ганунлара табе олан, комбинасийа типли вя кцряcикли тякярляри йаьлана билмя хцсусиййятляриня маликдир. Йаьланма «ЩМ-32» типли бурульанлы насосларла йаьын 0,001м3/сан сярфи, н=3000 дювр/дяг. дювр тезлийи иля 0,4МН/м2 тязйигля вурулмасы иля йериня йетирилир. Йаь ахынын 20% - дян 100% - я гядяр номинал верилмясиндя бу насосларын юз араларында паралел ишлямяси тямин олунур. Нефт туллантылары нягл едян мяркяздянгачма насосларынын (МН) техники характеристикалары ашаьыдакы cядвялдя верилмишдир.
321
«МН» типли насосларын техники характеристикалары Cядвял 11.3.
Сярф, м3/сан
МН- 150200 150
МН- 150175 150
МН- 150150 150
МН- 150125 150
МН- 150100 150
Номинал сярфдя басгы, м
2000
1750
1500
1250
1000
Сорманын бурахылабилян щцндцрлцйц, м
4
4
4
4
4
Фырланма тезлийи дювр/дяг
3000
3000
3000
3000
3000
Тяляб олунан эцc, кВт
1420
1230
1060
880
710
Насосун ф.и.я.
0,7 5570
0,7 5210
0,7 4810
0,7 4450
0,7 4080
Щяндяси юлчцляр 3300 3110 1430 1430
2920
2730
2540
1510
1430
1430
1485
1501
1415
1415
Эюстяриcиляр
Насосун кцтляси, кг узунлуг, мм ен, мм щцндцрлцк, мм
1485
11.6. НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫ ВУРАН ПОРШЕНЛИ НАСОСЛАР
Поршенли насослар поршен вя плунжер щиссяляриндян ибарятдир. Бу груп насосларда ишчи орган (поршен вя плунжер) эери гайыдан ахыны ишчи чарха дахил едя билир. Поршенли насосларын ясас органлары – силиндр, йахшы дцзялдилшмиш ишчи сятщи вя иряли – эери щярякят етмяк габилиййятиня малик олан поршендян ибарятдир. Шякил 11.2–дя поршенли насосларын ишлямя схеми эюстярилмишдир. Насосун силиндр (6) щиссяси клапанлы гуту (3) иля бирляшмишдир. Сорма (2) вя вурма (4) клапанлары, гутунун йуваларында йерляшдирилмишдир. Поршен эерийя щярякят етдикдя сорма нятиcясиндя (2) клапаны ачылыр, (4) клапаны баьланыр вя гутуйа сорма (1) борусундан нефт Шякил 11.2. Поршенли насосларын дахил олараг гутуну долдурур. Поршен ирялийя щярякят схеми етдикдя ися (3) гутусуна долмуш нефт поршенин эюстярдийи тязйиг нятиcясиндя (2) клапаныны баьлайыр, (4) клапаны ачылыр вя нефт ахыны (5) вурма борусуна дахил олур. Поршеня щярякят електрик мцщяррики, йахуд дизелля ишляйян яйри дишли сцрэц голу механизминдян (10) яйри формалы диш, сцрэц голу (9), сцрцнэяc (8) вя шток (7) васитяси иля ютцрцлцр. Поршенин сцряти йаранан яталят гцввясинин тясири нятиcясиндя мящдудлашыр. Бу сябябдян поршени якс ютцрмялярля бирляшдирмяк олдугcа чятиндир. Поршенин щярякят сцряти сабит олмадыьындан насосун силиндриндян вурулан нефтин (5) борусуна дахил олмасы гейри – мцтязям олаcагдыр. Беля типли насослар йахшы сорма вя вурма борусунда (5) йцксяк тязйиг йаратмаг габилиййятиня маликдирляр. 322
Поршенли машынлар сащясиндя бу тип насосларын тятбиги нефт чырхармада, нефт – газ сянайесиндя онларын емалында вя нефт – кимйа сянайесиндя эениш йайылмышдыр. Сон иллярдя поршенли насосларын конструктив формалары 10 иллик мцддят ярзиндя тякмилляшмиш вя йцксяк щидравлики эиcя малик модификасийалары алынмышдыр. Нефтчыхарма сянайесиндя поршенли насослар газмада гуйуйа эил мящлулунун вурулмасында вя сементлянмясиндя тятбиг едилир. Бу насослардан еляcя дя дяринлик насослары кими нефтин чыхарылмасында, мцяййян лайларын щидравлики даьылмасында вя нефт сянайесиндя бязи дахили ишлярин эюрцлмясиндя истифадя олунур. Поршенли насослар нефтайырма заводларында нефтин нягл едилмяси, дистилляси вя нефт мящсулларынын емал едилмясиндя бюйцк рол ойнайыр. Бу насослар юз тятбигини маэистрал нефт бору кямярляриндя, кимйяви заводларда, кейфиййятли техноложи иш просесляринин йарадылмасында, щямчинин су тяcщизатында вя канализасийалардан чиркаб суларынын ахыдылмасында тапмышдыр. 11.7. НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫНЫ ВУРАН ПОРШЕНЛИ НАСОСЛАРЫН ТЯСНИФАТЫ
Поршенли насосларын нефт мящсулларынын нягл етдирилмясиндя ашаьыдакы тяснифатлары вардыр: – ютцрмя цсулларында онларын бир нечя ютцрмяляря бюлцнмяси; – нягл олунан нефт мящсулунун нювцня эюря насосларын тяйинаты; – йерляшдирилмясиня эюря поршенли насосларын цфцги вя шагули олмасыны бир – бириндян фяргляндирмяк; –поршенин типинин мцяййян едилмяси, йяни хцсуси поршенли вя плунжерли олмасы; – бир, ики, цч силиндрли поршенли насосларын бир – бириндян фяргляндирилмяси; – йарадылан тязйигя эюря насосларын йцксяк, орта вя ашаьы характеристикалылыьынын мцяййян едилмяси, йяни дягигядя поршенин эедишляринин сайына (дюврляр тезлийиня) эюря сакит, орта ити эедишлийинин тяйини; –поршенли насосларда клапанларын бир тяряфли вя ики тяряфли йерляшдирилмясинин зярурилийи. Икиэедишли поршенли насосларын схеми шякил 11.3 – дя эюстярилмишдир. Бу насосларда иш просеси бир эедишли насосларла мцгайисядя даща ялверишлидир. Дифференсиал насосларын конструксийалары фярглидир, бу насослар сорма вя вурма клапанлы ики камералы щиссялярдян вя вурма борусундан ибарятдир (шякил 11.4)
Шякил 11.3. Икиэедишли насосун схеми 1,5 – сорма клапанлары; 2,4 – вурма клапанлары; 3 – вурма борусу
Шякил 11.4. Дифференсиал поршенли насосун схеми
Нефт мящсулларынын нягл етдирилмясиндя поршенли вя плунжерли насослар цчцн ашаьыдакы щидравлики вя щяндяси кямиййятлярдян истифадя олунур: Д – поршенин диаметри, м; Ф– плунжер поршенин ен кясик сащяси, м2; С– поршенин эедишинин узунлуьу, м; н – дягигядя поршенин икитяряфли эедишляринин сайы; В– поршенин бир эедишиндя силиндрин файдалы щяcми, м3; Г– насосун щягиги сярфи, м3/т (т- заманын 1сан, 1 дяг вя 1 сааты ола биляр); Гт – силиндрин 100% долмасында насосун нязяри сярфи. 323
Насосун поршен вя клапан щиссяляри арасында галан фяза ишчи камерасыдыр вя онун щяcми поршенин вязиййятиндян асылы олараг дяйишир. Камеранын максимал щяcми В0, силиндрин В файдалы щяcми иля вя нефт мящсулунун вурулмасы заманы клапанла поршенин ян кянар вязиййятдя дурдуьу щалда орада галан Вк зярярли щяcмин cяминя бярабярдир: В0=В+Вк
(11.2) Vk Зярярли Вк щяcминин нисби гиймятинин f олдуьуну нязяря алсаг, (11.2) дцстуруну V ашаьыдакы кими йазмаг олар: V0 1 f V
(11.3)
Эюрцндцйц кими Вк щяcминин азалдылмасы насосун еффектив ишлянмяси щесабына ола биляр. Зярярли фязанын тясири щесабатларда зярярли фяза ямсалы (к) иля нязяря алыныр: Vk V (11.4) V Газма ишляриндя тятбиг олунан мцасир насослар цчцн к=2 5 гябул олунур. Поршенли насосларда поршенин бир тяряфли эедишиндя насосун силиндринин нязяри щяcми олар: В=Ф·С (11.5) Онда нязяри сярф ися ашаьыдакы дцстурла тяйин олунар: FSn (11.6) Qt 60 и сайда ишчи золаглары олан насослар цчцн ися нязяри сярф ашаьыдакы кими олар: FSn (11.7) Qt i 60 k
Поршенли икитяряфли щярякят едян насослар цчцн сцрэц голунун сон юлчцляри нязяря алынмагла, поршенин щяр тяряфиндя щяcм В1=ФС вя В2=(Ф-ф)С олдьундан, насосун нязяри сярфи ашаьыдакы дцстурла щесабланар: Qt
V1 V2 Sn n (2 F f ) 60 60
(11.8)
Икисилиндрли насосун нязяри сярфи ися ашаьыдакы кими тяйин олунур: 2F f Sn , (11.9) Qt 30 бурада: ф– поршенин якс тяряфдя кичилмиш сащясидир, м2. Диференсиал поршенли насосларда сорулан нефт мящсулунун щяcми В=Ф·С (11.10) вурулан нефт мящсулунун щяcми ися – архайа щярякятдя V1 FS ( F f )S fS (11.11) –ирялийя щярякятдя V2 ( F f )S (11.12) дцстурлары иля тяйин олунур. Бир дюврдя диференсиал насосларын вердийи нефт мящсулунун там щяcми олар: (11.13) V V1 V2 FS Нефт мящсулларыны вуран поршенли насосларын щягиги сярфи ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур.
Q Qn ,
(11.14) 324
бурада – поршенли насосларын сярф ямсалы олуб, насосун юлчцляри вя конструксийасына ясасян 0,85 0,95 гябул едилир. Енерэетик мягсядля (11.15) 1 2 дцстуру иля тапылыр. 1 – клапанын баьланмасында эеcикмяни нязяря алан ямсал 1 0 ,90 0 ,95 ; 2 – йцксяк тязйигдя майенин сыхылмасыны нязяря алан ямсалдыр: 2 0 ,95 0 ,98 ; Гн–нязяри йолла тапылан сярфдир, м3/сан. 11.8. НАСОС СТАНСИЙАСЫНЫН ЩЕСАБИ БАСГЫСЫНЫН ВЯ САЙЫНЫН ТЯЙИНИ
Насос стансийасынын щесаби басгысы ики гоншу стансийалар (1 №-ли вя 2№-ли) арасында тапылыр. 1-1 вя 2-2 кясикляри арасында йазылан Бернулли тянлийиня ясасян (шякил 11.5.)
P1 12 P2 22 z1 z2 hw12 g 2 g g 2 g
(11.16)
1 2 ;
(11.17)
H st z2 z1 hw12
олдуьуну нязяря алсаг, бир насос стансийасынын щесаби басгысы P1 P2 (11. 18) H st g дцстуру иля тяйин олунар. Беля олдугда насос стансийаларынын сайы ашаьыдакы кими дягигляшдирилир: H gH tam , (11. 19) n tam H st P P 1
2
бурада: Щтам – нефтин бору кямяринин бцтцн узунлуьу бойу нягл олунмасында там басгы; P1 – насос стансийасынын йаратдыьы тязйиг: P1 =(2,35 4,85)МПа; P2 – бору кямяринин сонунда галыг тязйиг олуб, P2 = (0,14 0,18) МПа гябул едилирляр.
Шякил 11.5. Насос стансийасынын щесаби басгысынын тяйин едилмя схеми Апарылан бу щесаблама цсулу насос стансийаларындакы насосун, йахуд насосларын типини, маркасы вя ишлямя принсиплярини тяйин етмяйя имкан верир. 325
11.9. НЕФТ ВЯ НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫ НЯГЛ ЕДЯН МЯРКЯЗДЯНГАЧМА НАСОСЛАР, ОНЛАРЫН ИШЛЯМЯ ПРИНСИПЛЯРИ
Мяркяздянгачма насосларынын маркасы йерляшдийи стансийа дцйцнцндя щесаби басгыйа вя нефтин (нефт мящсулларынын) нягл олунма сярфиня эюря сечилир. Бу тип тяк насосларын норматив сянядляриндян эютцрцлмцш характеристикаларына эюря щяр бир насосун басгысы (210 550)м, сярфи ися (0,035 3,472)м3/сан интервалында дяйишир. Насосларын стансийада ишлямясиндя ашаьыдакы щаллара раст эялинир. Биринcи щалда насосун маркасыны сечяркян яввялcя (11.18) дцстуру иля тяйин олунан бир насос стансийасынын Щст басгысына эюря Щ Щст шярти дахилиндя Щ басгысы вя Г номинал сярфли насос сечилир. Бу щалда, яэяр Г<Г2 оларса, онда насослар стансийада ики даща чох эютцрцляряк бору кямяриня паралел бирляшдирилирляр (шякил 11.6). Г2 – бору кямяриндя нефт ахынынын щягиги сярфидир. Стансийада насосларын сайы (н) еля эютцрлмялидир ки, нГ Г2 шярти юдянилсин. Паралел бирляшян ики ейни типли насосун сярфи, йахуд бу щалда Г=ф(Щ) характеристика яйрисиня ясасян цмуми сярф Г(Ы+ЫЫ)=2Г олур (шякил 11.7).
Шякил 11.6
Шякил 11.7. Икинcи щалда, Щ<Щст вя Г>Г2 олдугда, щяр бир стансийада насослар ики вя даща чох эютцрцляряк, бору кямяриня ардыcыл бирляшдирилир (шякил 11.8). Насосларын сайы еля эютцрцлмялидир ки, нЩ Щст олсун. Онда ардыcыл бирляшян ики ейни типли насосларын Г=ф(Щ) характеристика яйрисиня эюря цмуми сярф ГЫ+ЫЫ=ГЫ=ГЫЫ=Г, цмуми басгы ися ЩЫ+ЫЫ=ЩЫ+ЩЫЫ=2Щ олар (шякил 11.9). Шякил 11.8.
326
Шякил 11.9. Цчцнcц щалда, Щ<Щст вя Г<Г2 олдугда, насосларын стансийада йерляшмя схеми бир гядяр мцряккябляшир. Беля ки, насослар ейни сайда груп тяшкил едяряк яввялcя паралел шякилдя, сонра ися бу груплар юз араларында ардыcыл формада бирляширляр (шякил 11.10).
Шякил 11.10.
Шякил 11.11
Щяр бир групда насосларын сайы ейни олмагла еля эютцрцлмялидир ки, н1Г=н2Г Г2 вя Щ+Щ+…+Щ=н1Щ=н2Щ Щст шяртляри юдянилсин. Щяр бир групда паралел бирляшмиш ейни типли ики насос ардыcыл бирляшдикдя, бу ики груп цзря Г=ф(Щ) характеристикасы яйриляриндян истифадя етмякля цмуми сярф Г1+2=ГЫ+ЫЫ=ГЫЫЫ+ЫВ=2Г, цмуми басгысы ися Щ1+2=ЩЫ+ЫЫ+ЩЫЫЫ+ЫВ=Щ+Щ=2Щ олур (шякил 11.11). н1 вя н2 – шякил 11.9 – да эютцрцлян схемя ясасян уйьун олараг Ы вя ЫЫ групда мяркяздянгачма насосларынын сайыдыр. Эюстярилян схем цзря н1=н2=2 гябул едилмишдir. Насос стансийалары, шякил 11.6–да эюстярилян схем цзря бир насосун сярфи кифайят етмядикдя; шякил 11.8 – дя 327
эюстярилян схем цзря бир насосун йаратдыьы басгы кифайят етмядикдя; шякил 11.10 – да эюстярилян схем цзря ися бир насосун щям сярфи, щям дя йарада биляcяйи басгы кифайят етмядикдя гурулур. Анcаг бир насосун йаратдыьы басгы вя сярфи тялябаты юдяйирся, онда щяр бир стансийада да еля бир насос гурашдырылыр. 11.10. НАСОСУН ИШЧИ ЧАРХЫНЫН ЗЯРУРИ ЙОНУЛМА ДЯРЯCЯСИНИН (ФАИЗИНИН) ТЯЙИНИ
Мяркяздянгачма насосунун ишчи чархынын зярури йонулма дяряcяси, насос стансийасында йерляшян бир насосун щмн=а-бГ2 характеристикасына ясасян бу яйридян истифадя етмякля тяйин едилир. гядяр азалтмаг Бу заман щяр бир насосун ишчи чархлары еля йонулмалыдыр ки, басгыны hmn hmn мцмкцн олсун. Ишчи чархлар йонулдугда насосун сярфи вя йаратдыьы басгы азалыр (шякил 11.12). щмн – насосун ишчи чархынын йонулмадан яввялки вя сонракы вязиййятляриндя, сярфин уйьун олараг вя hmn Г вя Q гиймятляри иля (Г > Q ) тяйин олунан басгылардыр.
Шякил 11.12. Ишчи чархынын йонулмадан яввялки вя сонракы вязиййятляриндя мяркяздянгачма насосунун щмн=ф(Г) характеристикалары Насосун ишчи чархынын зярури йонулма дяряcяси ашаьыдакы ифадялярля тяйин едилир: d 2 h d 2 Q mn , йахуд , (11.20) d2 hmn d2 Q бурада: д2 вя d 2 – уйьун олараг ишчи чархын йонмадан яввялки вя сонракы диаметрляри; Г вя Q – ишчи чархын йонулмадан яввял вя сонракы вязиййятляриндя насосун сярфляридир. Мяркяздянгачма насосларынын йонулмадан яввял вя сонракы характеристикалары ашаьыдакы тянликлярля ифадя едилир: hmn a bQ 2
(11.21)
a b(Q) 2 hmn
(11.22)
Йонулмайа кими насосун характеристика яйрисиндя ики нюгтяни гейд етмякля (11.21) дцстурундан а вя б сабитляринин гиймятини тапмаг цчцн ашаьадакы ифадяляр алыныр:
hmn1 a bQ12 ; бурадан, 328
hmn 2 a bQ22 ,
hmn 2 hmn1b Q12 Q22
b
hmn1 a
hmn 2 hmn1 ; Q12 Q22 hmn 2 hmn1 2 Q1 ; Q12 Q22
(11.23)
a hmn1
hmn 2 hmn1 2 Q1 Q12 Q22
hmn 2Q12 hmn1Q22 (11.24) Q12 Q22 (11.23) вя (11.24) ифадялярини (11.21) дцстурунда йериня йазсаг, аларыг: a
hmn
hmn 2Q12 hmn1Q22 (hmn 2 hmn1 )Q 2 Q12 Q22
(11.25)
h Q 2 hmn 2Q12 (hmn1 hmn 2 )Q 2 mn1 2 Q22 Q12
щмн – ин (11.25) ифадяси иля тапылмыш гиймятини (11.20) дцстурунда нязяря алсаг, насосун ишчи чархынын йонулма дяряcясини тапмаг цчцн ашаьыдакы ифадяни аларыг:
Q22 Q12 d 2 hmn , d2 hmn1Q22 hmn 2Q12 hmn1 hmn 2 Q 2
(11.26)
бурада: Г – сечилмиш бир насосун мялумат cядвялиндян эютцрцлян сярфи (м3/сан иля); – насосун бу сярфиня уйьун олан йонмадан сонракы басгы олуб ашаьыдакы кими тапылыр: hmn
H stfak hmn
fak H tam H tam , n
(11.27)
H stfak – бир насосун стансийасында фактики басгы олуб, мялумат cядвялиндян эютцрцлцр; fak – фактики там басгы: H tam fak H tam nH stfak
(11.28)
Щтам –нефтин бору кямяри иля бцтцн узунлуьу бойунcа няглиня тяляб олунан басгы; н – насос стансийаларынын сайыдыр. (11.28)- и (11.27) – дя йериня йазсаг, аларыг:
hmn hmn
nH stfak nH stfak H tam H tam ; n n H tam n
(11.29)
329
d Насосун ишчи чархынын йонулма дяряcясини 2 ni (11.26) дцстуру иля тапдыгдан сонра d2 (11.20) дцстурунун икинcисиня ясасян ишчи чархынын йонулмадан сонракы сярфи щалында ашаьыдакы кими тапмаг олар: d (11.30) Q 2 Q d2 Нефт нягл едян мяркяздянгачма насосларынын ишчи чархынын йонулма фаизи ися ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: Q d2 d2 d d 2 Q % 2 100% 100% d2 d2
Q d 2 1 Q Q 100% 1 100% ; d2 Q Q (11.31) % 1 100% Q Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян мяркяздянгачма насосларынын ишчи чархынын диаметриня 10% - я гядяр йонулмайа иcазя верилир. Беля ки, йонулма 10% - дян чох олдугда насосун файдалы иш ямсалы азалыр.
330
ФЯСИЛ 12. КОМПРЕССОРЛАР 12.1. КОМПРЕССОРЛАР. ГАЗЫН СЫХЫЛМА ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРЫ. КОМПРЕССОР ГУРЬУЛАРЫНДА ЕНЕРJИ БАЛАНСЫ
12.1.1. Компрессорлар щаггында цмуми мялумат Компрессорлар газын сыхылмасы вя йердяйишмяси ишляриндя тятбиг олунан машынлардыр. Газа олан тялябата, хцсусилядя сыхылмыш газа индики дюврдя бюйцк ещтийаъ вардыр. Нефтчыхарма просесиндя насосларын эениш тятбиг олунма дюврцня гядяр компрессор цсулундан даща чох истифадя олунурду. Ачыг газчыхарма йатагларында, газын чыхарылмасы вя йашайыш мянтягяляриня чатдырылмасы цчцн компрессорлар мцщцм рол ойнайыр. Газ бору кямярляри цзяриндя щяр 100 -150 км- дян бир компрессор стансийасы гурашдырмаг лазымдыр ки, бу да газын суткада бир нечя милйон куб метр щяъмдя нягл олунмасы демякдир. Сянайедя компрессорларын мцхтялиф мягсядлярля тятбиги ашаьыдакы истигамятлярдя апарылыр: 1. Сыхылмыш газ аккумлйатор енерjисинин алынмасына сябяб олур вя бу енерjинин ютцрцлмяси мцхтялиф машын вя механизмляри щярякятя эятирир. Газын сыхылмыш вязиййятя эятирилмяси ися компрессорларын щесабына баш верир. 2. Компрессор машынлары бору кямяри иля газын йердяйишмясиндя истифадя олунур. Адятян компрессор машынларын тятбиги мцяййян тязйиг йарадыр ки, бу да анъаг газын йердяйишмяси иля ялагядар олур. Газын нягл етдирилмяси цчцн истифадя олунан компрессорлар тяляб олунан сярфин чатдырылма шяртини юдмялидир. 3. Истещсалат технолоэийасында газын ахыдылмасы просеси иля ялагядар олараг компрессорлар систем цчцн лазым олан тязйиги йарадыр вя тяляб олунан мигдарда вурулан газын йайылмасына шяраит йарадыр. Мцасир дюврдя сянайедя мцхтялиф физики тяркибли газларын сыхылмасы цчцн компрессор машынларынын бюйцк мигдары истифадя олунур. Бу щалда онларын конструксийалары бир нечя хцсусиййятя малик олмагла ашаьыдакы деталлардан тяшкил олунур: силиндрляр, ишчи клапанлары, поршен вя с. 12.1.2. Газын сыхылма характеристикалары Газлар компрессор машынлары сыхылдыгда изафи тязйиг п>0,2 МН/м2 олмалыдыр. Сыхылмыш газын вурулма тязйиги юз нювбясиндя цч група бюлцнцр: алчаг тязйиг (п=0,2 1,0 МН/м2); орта тязйиг (п=1,0 10,0МН/м2); йцксяк тязйиг (п=10 300МН/м2). Компрессор машынлары ики йеря айрылыр: 1) щава компрессор машынлары (щава вентилйатору вя щава компрессору); 2) газ компрессор машынлары (газ вентилйаторлу вя газ компрессорлары). Бу компрессор машынлары оксиэендян башга, галан бцтцн газларын сыхылмасы цчцн нязярдя тутлмушдур. Оксиэенин сыхылмасы цчцн ишлядилян компрессорлар ися оксиэен компрессорлары адланыр. Бу компрессорларын айры – айры груплара бюлцнмясиндя щава вя оксиэенин хцсусиййятляри нязяря алынмышдыр. Бу ися оксиэен компрессорларынын бир нечя дцйцн щиссяляринин вя ишчи органларынын хцсуси материаллардан щазырланма зяруряти йаратмышдыр. Газларын сорулмасында ися компрессор машынлары хцсуси груплара бюлцнцр. Бу машынлар вакуум – насос адланыр. 12.1.3. Компрессор гурьуларында енерjи балансы Сыхылмыш газ – механики тясир просесляриндя онларын В щяъминин вя Т температурунун дяйишмяси иля характеризя олунур. Бу щалда п тязйиги В вя Т – дян асылы функсийа шякилиндя ифадя олунур: (12.1) p f V , T .
Газын сыхылмасынын башланэыъ вя сон просесляриндя (шякил 12.1) енерjи балансы ашаьыдакы шякилдя ифадя олунур: (12. 2) E1 E2 Q L бурада: Е1,Е2– бахылан системин там енерjиляри; Л –сцртцнмяйя итирилян механики ишлярин мигдары; Шякил 12.1. Компрессор Г– истилик мигдары: Г=Г2-Г1. гурьуларында енерjи балансы Системин там енерjиси ашаьыдакы ифадядя верилдийи кими схеми олаъаг: (12. 3) E Ekin E pot U , бурада: Екин,Епот вя У – уйьун олараг кинетик, потенсиал вя дахили енерjилярдир. m 2 ; (12.4) E pot mgz pV , Ekin 2 м вя – бахылан системдя газын кцтляси вя сцрятидир. Системин там енерjисинин башланьыъ вя сон просесляр арасындакы (12.2) дцстуруна эюря асылылыг ифадясини ашаьыдакы кими йазмаг олар: (12. 5) E1kin E1 pot U1 E2kin E2 pot U 2 Q L , Сонунъу ифадя енерjи балансынын цмуми тянлийи адланыр. Бу ифадяни енерjинин ващид кцтляйя дцшян гиймяти цчцн йазсаг аларыг: (12. 6) e1 pot e1kin u1 e2 pot e2kin u2 q l
gz1 p1V1
12
u1 gz2 p2V2
22
u2 q l (12. 7) 2 2 Ващид кцтляйя дцшян механики ишлярин мигдары ися ашаьыдакы кими тяйин едилир: 22 12 l g z 2 z1 (12.8) 2 2 2 ( p2V 2 p1V 1) (u 2 u1 ) q (12.8) ифадясини диференсиал формада ашаьыдакы кими йазмаг олар:
2
(12.9) ) d pV du dq 2 Сыхылма цчцн термодинамиканын Ы ганунунун цмуми тянлийиня ясасян: (12.10) du dq dl , бурада: дл – сыхылма просесиндя сцртцнмяйя итирилян механики ишлярин хцсуси мигдарыдыр: dl pdV . Онда (11.9) дцстуру ашаьыдакы шякиля дцшяр:
dl gdz d (
2
(12.11) ) d pV pdV . 2 (12.11) тянлийи сыхылан газлар цчцн истянилян тип компрессорлада юдянилир. Бунунла ялагядар 1 газын хцсуси щяъми, йяни ващид кцтляйя дцшян щяъм V олдуьундан, (12.11) тянлийини беля йаза
dl gdz d (
билярик:
2
P (12.12) ) d pdV 2 (12.12) дцстурунда щяндяси щцндцрлцйцн дяйишмяси дз, пйезометрик щцндцрлцк дяйишмяси 2 P вя газын сыхылма просеси, йахуд п, В, Т d ( ) , газ ахынынын сцрят басгысынын дяйишмяси d 2g кямиййятляринин дяйишмяси пдВ иля ифадя олунур. dl gdz d (
332
(12.12) ифадяси иля компрессорун иш дюврц газын ващид кцтлясиня дцшян там енерjисини тапмаг олар. Насосун там басгысына аналоjи олараг компрессорларда басгы дяйишмяси (12.12) ифадясинин щяр тяряфини э – йя бюлмякля ашаьыдакы ифадя иля тяйин едилир: 2 P pdV dl (12.13) dH dz d d g g g 2g дз кямиййяти дЩ- ла мцгайисядя чох кичик олдуьундан dzdH , дз – и нязяря алмамагла (12.13) ифадяси ашаьыдакы шякиля дцшяр: P 2 pdV d dH d (12.14) g g g (12.14) тянлийи мяркяздянгачма компрессорларында енерjи балансыны ифадя едир. Поршенли компрессорларын башланьыъында вя сонунда газ ахынынын сцрятляри тяхминян бярабяр 2 олдуьундан 1 2 , (12.11) ифадясиндя d 0 олар. дз чох кичик гиймятя малик олдуьундан 2 (12.11) ифадясиндя эдз щяддини нязяря алмасаг, бу ифадяни беля йаза билярик: (12.15) dl d pV pdV , йахуд P pdV dl (12.16) dH d g g g з1=з2 вя 1 2 шяртлярини нязяря алмагла, (12.7) тянлийини ашаьыдакы кими йазмаг олар:
u1 p1V1 u2 p2V2 q l
(12.17)
Термодинамиканын Ы ганунуна ясасян
u1 p1V1 i1 ; u 2 p2V2 i2 ,
(12.18)
бурада: и1вя и2 –сыхылма просесинин уйьун олараг башланьы ъында вя сонунда системин енталсийасыдыр. (12.18) ифадялярини (12.17) – дя йериня йазсаг истинин дахил олмасы иля газын сыхылмасы цчцн аларыг:
йахуд диференсиал формада:
l i 2 i1 q ,
(12.19)
dl di dq ,
(12.20)
бурада: di i2 i1 Компрессордан истинин чыхдыьы щалда газын сыхылмасында (12.20) дцстуру ашаьыдакы шякиля дцшцр: (12.21) dl di dq Термодинамикадан мялум олдуьу кими ентропийа ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: dq ds T Бурадан 333
(12.22) dq Tds (12.22) – ни (12.20) вя (12.21) ифадяляриндя йериня йазсаг, аларыг: – истинин дахил олмасы иля газын сыхылмасында dl di Tds – истинин хариъ олунмасы иля газын сыхылмасында
(12.23)
(12.24) dl di Tds (12.15), (12.23) вя (12.24) ифадялярини компрессорун башланьыъ вя сон щиссяляри интервалында интегралласаг аларыг: V2
l p2V2 p1V1 pdV ;
(12.25)
V1 S2
l i2 i1 Tds ;
(12.26)
S1 S2
l i2 i1 Tds ;
(12.27)
S1
(12.25) тянлийи поршенли компрессорларда башланьыъ вя сон щиссялярдя сыхылан газын сцряти ейни олдугда (12.26) вя (12.27) ифадяляри ися бу компрессорларда истинин дахил олмасы вя хариъ олмасы иля газын сыхылмада енерjи балансы тянликляридир. Сонунъу ики ифадя поршенли компрессорларда сыхылан газ цчцн уйьун олараг енталпийа вя ентропийа системлярини характеризя едир. 12.2. КОМПРЕССОР ГУРЬУЛАРЫНДА ГАЗЫН СЫХЫЛМА ПРОСЕСИ
Газын сыхылма просеси цчцн аналитик асылылыгларын механики вя истилик формалары уйьун олараг ашаьыдакы шякилдя ифадя олунур:
ls
V2
pdV ;
(12.28)
V1 S2
l s Tds .
(12.29)
S1
Газын тязйиги (п), хцсуси щяъми (В) вя температуру (Т) бир – бириндян асылы функсийалар шякилдя ифадя олундуьундан (12.28) вя (12.29) интеграл тянликляри ачылмыр. Охшар интеграл анъаг газын конкрет сыхылма просеси цчцн эютцрцлцр. Газларын сыхылмасында дюрд просеся бахылыр – изотермик, адиобатик, политропик вя изобарик. Газларын конкрет сыхылма просесиндя идеал газ цчцн Клапейрон тянлийиндян истифадя етмяк олар: (12.30) pV RT (12.30) тянлийини тязйигин 10МПа – дан йухары гиймятляриндя нефтчыхарма вя нефт кимйасы тяърцбясиндя тятбиг етмяк олар. Бу тянликдя Р–универсал газ сабитидир: C . R 8,31 K mol Сонунъу ифадяни ашаьыдакы шякилдя йазмаг олар. PV (12.31) R const T Термодинамикадан мялум олдуьу кими системин истилик мигдары олар: dq . (12.32) c dT Термодинамиканын биринъи ганунуна башланьыъына ясасян 334
c
du dl dT dT
(12.33)
дцстуру иля тяйин олунан истилик мигдары ики яламятиня эюря бир – бириндян фярглянир: 1) изохорик просесдя газын щяъми сабит олдугда (дВ=0), (12.33) дцстурунда дл=пдВ=0 олдуьундан, истилик мигдары ашаьыдакы кими тяйин едилир: du (12.34) c cV dT 2) сабит тязйигдя (п=ъонст) истилик мигдары олар: du (12.35) c cp R dT Клапейрон тянлийиня ясасян: dl pdV RdT
ифадяси (12.33) – дя нязяря алынмышдыр. Изотермик просесдя температур сабит гябул олунун (Т=ъонст) вя дТ=0 шяртини (12.30) дцстурунда йериня йазсаг аларыг: пВ= ъонст (12.36) (12.36) дцстуру Бойл – Мариотт ганунуну ифадя едир вя бу гануну характеризя едян кямиййятлярин дяйишмяси шякил 12.2 – дя тясвир едилмишдир.
Шякил 12.2. Газын сыхылмасында изотермик просес: а) п-В координатлары; б) Т-с координатлары цзря. Сыхылма просесиндя сярф олунан ишин мигдары (12.30) дцстуруна ясасян ашаьыдакы кими олур: V2 V1 V P dV (12.37) l pdV RT RT ln 1 p1V1 ln 2 ; V V P 2 1 V1 V2 Айрылан истилик мидары ися ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: S2
S1
S1
S2
q Tds T ds T( s 1 s 2 )
(12.38)
Адиобатик просесдя сыхылан газдан истилик айрылмыр: (12.39) dq Tds 0 dq Щансы ки, ентропик просесдя ds , адиобатик просесдя газын сыхылмасы дс=0, йахуд С= T ъонст олур. Адиобатик просесдя газын сыхылмасынын п=ф(В) вя Т=ф(с) асылылыглары 1–2 хятти цзря эюстярилмишдир (шякил 12.3.а,б). 335
Шякил 12.3, а,б.Газын сыхылмасында адиобатик просес: а) П-В; б)Т-С координат системляриндя Адиобатик просеси характеризя едян тянлик ашаьыдакы кими ифадя олунур: d ( pV ) RdT , йахуд (12.40) pdV Vdp RdT . Бу просесдя газын сыхылмасы ашаьыдакы тянликля ифадя едилир: дл=-ду. du вя pdV cV dT (12.41) cV dT олдуьуну нязяря алсаг: pdV (12.42) dT cV (12.40) вя (12.41) тянликляриндян аларыг: pdV Vdp
pdV R, cV
йахуд
R pdV 1 cV
Vdp 0
(12.43)
(12.43) ифадясинин щяр тяряфини пВ-йя бюлсяк, аларыг dV R dp (1 ) 0 V CV p
(12.44)
(12.34) вя (12.35) ифадяляриня ясасян: c p c R , йахуд R c p cV
олдуьундан, (12.44) тянлийинин сол тяряфиндя биринъи щядди ашаьыдакы кими йазмаг олар: C p CV dV dV C p (1 ) . V CV V CV 336
(12.45)
Онда (12.44) тянлийи ашаьыдакы шякиля дцшяр: dV dp (12.46) k 0, V P Cp буруда: k – адиобатик эюстяриъи адланыр. CV (12.46) ифадясини интегралласаг, аларыг: 1 1 k dV dp const; V p k ln V ln p const; ln p ln V k const;
ln pV k const; pV k const
(12.47) (12.47) ифадяси адиобатик просесин тянлийи, йахуд Пуассон гануну адланыр. Адиобатик просесдя механики иш олар: pVk pV k p1V1k const , p 1 k1 V олдуьундан, l ad
V2
V1
V1
V1
V2
V2
pdV pdV
V1
p1V1k p1V1k ( k 1) dV V k 1 Vk V
2
p1V 1 1 pV 1 1 k 1 k 1 1 k 1 k 1 k 1 V1 V2 k 1 V2 V1 k 1
k 1
йахуд p1V1k p2V2k pV k const олдуьуну нязяря алсаг:
p Vk pVk lad 2k 21 1k 11 V1 V2
1 1 p2V2 p1V1 . k 1 k 1
(12.48)
p1V1 RT1 вя p2V2 RT2 ифадялярини нязяря алмагла (12.48) тянлийи ашаьыдакы шякиля дцшцр: R (12.49) lad (T2 T1 ) k 1 Политропик просесдя адиобатик просеся аналоjи олараг системин тянлийи ашаьыдакы кими йазылыр: (12.50) pV n const , бурада: н– политропик эюстяриъидир. Адиобатик просеся аналоjи олараг политропик просесдя механики иш ашаьыдакы дцстурларла тяйин олунур: 1 (12.51) l ( p2V2 p1V1 ) ; n 1 R (12.52) l (T2 T1 ) . n 1 Сыхылмада термики иш олар: Tds dq
337
Диэяр тяряфдян ися сыхылмада термики ишля политропик просесин истилик мигдары (Ън) арасында ашаьыдакы ялагя вардыр: dq Cn dT .
Сонунъу ики ифадядян алырыг: Tds Cn dT ds Cn
dT T
(12.53)
(12.53) ифадясинин щяр ики тяряфини сярщядляри дахилиндя интегралласаг: S2 T2 1 ds C dT n S T T 1 1 S 2 S1 ln T2 ln T1 T (12.54) S 2 S1 ln 2 T1
(12.50) ифадясиндян «н» политропик эюстяриъиси ашаьыдакы кими тяйин едилир: p1V1n p2V2n ; lg p1V1n lg p2V2n ; lg p1 lg V1n lg p2 lg V2n ; n lg V1 lg p1 n lg V2 lg p2 ; n(lg V1 lg V2 ) lg p2 lg p1 ; p lg 2 lg p2 lg p1 p1 (12.55) n V1 lg V1 lg V2 lg V2 Политропик просесин графики тясвири шякил 12.4- дя эюстярилмишдир. Политропик просесдя истилик мигдары Ън ашаьыдакы кими тапылыр: nk (12.56) Cn CV n 1
Шякил 12.4. Газын сыхылмасында политропик просес: а) п-В координатлары; Т-с координатлары цзря; 1-2- н k олдугда; 1 2 n k олдугда; 1 2 n k олдугда (адиобатик просес). Шякил 12.4 – дян эюрцндцйц кими политропик просесдя газын сыхылмасында n k олдугда ентропийа азалыр ( q 0 ), n k олдугда ися ентропийа артыр ( q 0 ). Идеал компрессорларда силиндрин газла долдурулмасы, щямчинин силиндрдян газын бошалдылмасында, газын сыхылмасындан сонра бу просесляр п1 вя п2 сабит тязйигляриндя апарылмалыдыр. 338
Изобарик просесдя Клапейрон тянлийиндян Эей – Лцссак ганунуна ясасян V (12.57) const T бурада да Р/п =ъонст олур. Шякил 12.5, а,б – дя п –В вя Т- с координатлары цзря изобарик просесин графики хятляри чякилмишдир.
Шякил 12.5. Изобарик просесдя газын сыхылмасы: а) п - В координатлары; б) Т-с координатлары цзря Шякил 12.5.а – дан эюрцндцйц кими газын сыхылмасына сярф олунан иш ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: (12.58) l pV2 V1 . Бу щалда тязйиги галхмыш газын хцсуси сыхылмасы баш вермир. Яэяр сабит тязйигдя газын бошалдылмасы просесиндя хцсуси щяъм В2 – дян В1- я гядр азалырса, онда щямин просес ентропийа системинин азалмасы истигамятиндя эедир. Изобарик просесдя ентропийанын азалма мигдары (12.54) дцстуруна аналоjи олараг, ашаьыдакы кими тапылыр:
T2 (12.59) T1 бурада: ЪП– газын сыхылма просеси заманы изобарик орта истилик мигдарыдыр. Она эюря дя изобарик просесдя истилик параметри (г) ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур: S 2 S1 C P ln
T2
q di C P (T2 T1 )
(12.60)
T1
12.3. КОМПРЕССОРЛАРДА ГАЗЫН ЭЕНИШЛЯНМЯ ПРОСЕСИ
Компрессорларда иш дюврц газын эенишлянмя просеси баш верир. Йяни башланьыъ П0, В0 вя сыхылмада ишчи параметрляр олан п,В дяйишилир. Мясялян, щяъми компрессорларын силиндрляриндя галыг газын эенишлянмя просеси компрессорлара йыьылмыш газын бору кямярляриня вурулмасы заманы баш верир. Газларын эенишлянмяси просеси компрессорларда сыхлашдырыъы щиссялярдян сызма заманы да ола биляр. Компрессорларын конструксийаларынын игтисади ъящятдян еффектли олмасынын ясасландырылмасында ясас ролу щяъми компрессорларын силиндрляриндя галыг газынын эенишлянмяси просеси, щямчинин сорма хяттиня эерийя гайытмыш газлар ойнайыр. 339
Газларын сыхылмасы просесиндя олдуьу кими эенишлянмясиндя дя изотермик, адиобатик вя политропик просесляр ола биляр ( n k вя n k олдугда). Газларын эенишлянмясиндя сярф олунан ишлярин мигдарынын ифадяляри сыхылма просесиндяки (12.37), (12.48) вя (12.51) дцстурларына аналоjи олараг алыныр.
Шякил 12.6. Компрессорларда газын эенишлянмя просеси: а) п -В координатлары; б) Т-с координатлары цзря 3 4 вя 3-4 хятти политроп просесдя n k вя n k олдугда; 3 4 хятти адиобатик просесдя н=к олдугда; 3 4 хятти изотермик просесдя н=1 олдугда. Газларда йухарыда эюстярилян эенишлянмя просесляриня уйьун олараг п=ф(В) вя Т=ф(с) диаграмма хятляри шякил 12.6 – да эюстярилмишдир. 12.4. КОМПРЕССОР ГУРЬУЛАРЫНЫН ЯСАС ИШ ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРЫ
Щяъми вя пярли компрессорлар поршенли вя мяркяздянгачма компрессорлардан ишлямя принсипи иля фярглянир. Компрессорлар иш эюстяриъиляринин (характеристикаларынын) гиймятляриня ясасян лайищяляндириляряк истисмара бурахылыр ки, бунлар да юз тятбиг олунма шяраитини тапмалыдыр. Бу эюстяриъиляря ашаьыдакылар аиддир: компрессорларын мящсулдарлыг сярфи (Г, м3/сан), тязйиг (п, Па); тяляб P олунан эцъ (Н, кВт), файдалы иш ямсалы ( ,% ); сыхылма дяряъяси ( x ); компримировка темпераPd 0 туру (т, Ъ). Клапейрон тянлийиня ясасян компрессордан чыхан вя мящсулдарлыг сярфляри арасында ашаьыдакы ялагяни йаратмаг олар: P t Qч Q S V , (12.61) PV tS бурада: Гч– компрессордан чыхан газын сярфи, Пс, тс вя Пв, тВ – уйьун олараг газын компрессорлара сорулмасы, еляъя дя орадан вурулмасы заманы тязйиг вя температурдур. Компрессорларда газын сыхылмасы просесиня политроп реъимдя бахылдыгда Гч вя н арасындакы асылылыг ифадясини ашаьыдакы кими тяйин етмяк олар: pV n RT ; P1V1n RT1 вя P2V2n RT2 ;
дян:
(12.62)
Г=ГС (сорма шяртиня ясасян сярф); Пс=П1, ПВ=П2, тС=Т1, тп=Т2 гябул етсяк, (12.61) ифадясинQч Qs
PS tV PS Qч tS ; PV tS PV Qs tч 340
P1 Qч T1 P2 Qы T2
(12.62) ифадяляриндя Qsn
(12.63)
V1n Vn вя Qчn 2 олдуьуну нязяря алсаг: T1 T2
P1Qsn R; P2Qчn R; P1Qsn P2Qчn n
Q Qn Q xn ч ч P2 Qs Qs Qs P1
Qч Qs
n 1
(12.64)
(12.63) вя (12.64) ифадяляринин сол тяряфляри бярабяр олдуьундан, саь тяряфляринин бярабярлийини йазсаг:
Qч T1 Qч Qч Qs T2 Qs Qs
n 1
Qч ; Qs
n 1
T1 . T2 Компрессорларын мящсулдарлыг сярфи олар: Qч Qs n 1
T Q Qs Qч 1 T 2
T1 Qч T ; n 1 1 ; T2 Qs T2 (12.65)
1 n 1
(12.66)
Сорма шяраитиня эятирилмиш ващид заманда компрессорун вурма бору кямяриня вердийи газын мящсулдарлыьы, щямин газ кцтлясинин мигдарына бярабяр олур. Яэяр компрессора дахил олан газын сыхлыьы S оларса, онда кцтляни ифадя едян мящсулдарлыг ашаьыдакы кими тяйин олунар: M S Q,
kq san .
(12.67)
Нефт емал едян вя кимйяви сянайе мцяссисяляриндя газын чяки мящсулдарлыьындан истифадя олунур ки, компрессора гябул едилян газын щяъми чякисини S эютцрмякля, бу кямиййят ашаьыдакы кими тапылыр: G S Q,
N san .
341
(12.68)
12.5. КОМПРЕССОРЛАРЫН ЙАРАТДЫЬЫ БАСГЫ (ТЯЗЙИГ)
Газ ахынынын компрессорларын эириш вя чыхыш кясикляриндяки басгысы Бернулли тянлийиня ясасян ашаьыдакы кими ифадя олунур:
H1 z1 p1V1
12 2g
H 2 z 2 p2V2
Шякил 12.7. Компрессорда йаранан басгынын тяйин олунма схеми
(12.69)
22
(12.70) 2g Компрессорларын йаратдыьы там басгы газ ахынынын енерjисини характеризя едир. Компрессорун там басгысы, она дахил олан вя ондан чыхан газларын басгылары фяргиня бярабяр олур: 1 2 H tam H 2 H1 z2 z1 p2V2 p1V1 2 12 (12.71) 2g Яэяр газын компримировкасына сярф олунан бцтцн енерjи басгысыны Щ адландырсаг, онда там басгы олар: (12.72) H tam H H , бурада, H – газын сыхылмасы просесиня сярф олунан енерjи басгысыдыр: H pdV
Яэяр з1=з2 вя 1 2 оларса, (12.71) дцстуру ашаьыдакы шякля дцшяр: (12.73) H tam p2V2 p1V1 Тяърцбядя компрессорларын иши онлардан сонракы газ бору кямярляриндяки П2 тязйиги иля характеризя олунур. Бу щалда (12.73) тянлийиндян П2 вя Щтам арасында ашаьыдакы асылылыьы алмаг олар: H PV (12.74) P2 tam 1 1 V2 Хцсуси щалда (12.74) ифадяси иля компрессорлар цчцн изафи тязйигин гиймяти тяйин едилир. Изафи тязйиг манометрик тязйигя бярабяр олдугда, компрессора эиришдяки тязйиги атмосфер тязйигиня бярабяр эютцрмякля (П1=Па), манометрля юлчцлян тязйиг олар: H (12.75) P2 man P2 Pa tam 2 gH tam , V2 бурадан P (12.76) H tam 2 man . 2 g (12.50) тянлийини сыхылманын цмуми щалы цчцн тятбиг етсяк, аларыг: V P2 P1 1 V2
n
P1 2 1
n
(12.77)
Бундан башга Клапейрон тянлийиндян ашаьыдакы ифадяни алмаг олар: P1V1 R; T1 VT P2 P1 1 2 V2T1
P2V2 R; T2
P2V2 P1V1 ; T2 T1
(12.78)
(12.77) ифадясиндян ашаьыдакы асылылыг алыныр: 342
V1 P n 2 V2 P1 (12.79) ифадясини (12.78) – дя йериня йазсаг аларыг:
(12.79)
P2 V1 T2 P T n 2 2 P1 V2 T1 P1 T1
(12.80) тянлийини
(12.80)
P2 нисбятиня эюря щялл етсяк: P1 P2 P1
1 P2 P1
1 n
T P P 2 ; 2 2 T1 P1 P1
1 n
T 2 T1
P ; 2 P1
n 1 n
T2 (12.81) . T1
(12.81) тянлийиндян цст эюстяриъисини ифадя едян «н» кямиййяти ашаьыдакы кими тапылыр: P lg 2 P1
n 1 n
lg
T2 n 1 lg P2 lg T2 ; ; n P1 T1 T1
n 1 lg T2 lg T1 lg T2 lg T1 ; n 1 n ; n lg P2 lg P1 lg P2 lg P1 P lg 2 P1 1 (12.82) n lg T2 lg T1 P2 T2 1 lg lg lg P2 lg P1 P1 T1 12.6. КОМПРЕССОРЛАРЫН ТЯЛЯБ ОЛУНАН ЭЦЪЦ
Яэяр компрессорларын мящсулдарлыьы (сярфи) Г, газын ващид щяъминя дцшян эцъ л оларса, онда компрессорун эцъц олар: lQ (12.83) kVt N , 102 Щяъми компрессорлар цчцын сыхылманын там тсиклиндя л ашаьыдакы кими тяйин едилир: (12.84) l l sor l сых lV Бурада: лсор– сормада иш: лсор=–п1В2; лсых– газын хцсуси сыхылма просесиня сярф олунан иш: V2
l сых pdV , мянфи ишаряси щяъмин В1- дян В2 –йя доьру азалмасыны эюстярир, она эюря дя V1
интегралын сярщядлярини дяйишяк :
l сых
V1
pdV ; л – газын компрессордан вурма борусуна верилмясиндя сярф олунан иш: В
V2
lV P2V2 . Пярли компрессорларда сярф олунан там иш ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: P2
l Vdp
(12.85)
P1
Мялум олдуьу кими компрессорда газын сыхылмасында дл=ди–дг олур. Диэяр тяряфдян дя pdV d ( pV ) Vdp, dq du pdV 343
олдуьундан:
dq du d ( pV ) Vdp d (u pV ) Vdp, u pV i олдуьуну нязяря алсаг: (12.86) dq di Vdp . Щарада ки, (12.87) dl Vdp. Компрессорларда тяляб олунан эцъцн йекун ифадясини алмаг цчцн сярф олунан хцсуси ишин мигдарыны билмяк лазымдыр. 12.7. КОМПРЕССОРЛАРЫН ФАЙДАЛЫ ИШ ЯМСАЛЫ
Компрессорларын файдалы иш ямсалы ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: N lQ , (12.88) Nh Nh бурада: Н вя Нщ – комперссорларын уйьун олараг тяляб олунан нязяри вя щягиги эцъляридир. Яэяр тяляб олунан ялавя эцъц N –ля ишаря етсяк: N N h N , файдалы иш ямсалы олар: N N h N N . (12.89) 1 Nh Nh Nh Ялавя эцъ ашаьыдакылардан тяшкил олунмушдур: (12.90) N N 0 N hid N mex , бурада: N 0 – газын сыхылмасында Q сярфиня уйьун олараг эцъ сярфиййаты; N hid – газын растлашдыьы щидравлики мцгавимятя сярф олунан эцъ; N mex – газ ахынын механики сцртцнмясиня сярф олу нан эцъдцр. Компрессорларын щяъми файдалы иш ямсалы мящсулдарлыг (Г) вя нязяри сярфляря (Гн) эюря ашаьыдакы кими тяйин едилир: Q Qn Q Q (12.91) 0 1 Qn Qn Qn Басгы иткисинин H , там басгынын Щтам вя компрессорун йаратдыьы басгынын Щ олдуьуну нязяря алмагла, щидравлики файдалы иш ямсалы ашаьыдакы дцстурла тапылыр: H H H H (12.92) h tam 1 H tam H tam H tam (12.76) ифадясини (12.92) – дя нязяря алмагла компрессорун ишлядийи вахт П1=Па щалында щидравлики файдалы иш ямсалы олар:
h 1
P V H H H 1 2 man 2 H tam P2 manV2 P2 manV2
H P2 олдуьуну нязяря алсаг: V2 P P2 . h 2 man P2 man
(12. 93)
(12.94)
344
(12.91) вя (12.92) ифадяляриня аналоjи олараг компрессорларын механики файдалы иш ямсалы ашаьыдакы кими тяйин едилир:
m
N h N mex N mex 1 Nh Nh
(12.95)
Компрессорларын цмуми файдалы иш ямсалы щяъми, щидравлики вя механики файдалы иш ямсалларынын щасили кими тапылыр: 0 h m ; (12.96) yaxud P2 N mex Q 1 1 1 Qn P2 man N h 12.8. ПОРШЕНЛИ КОМПРЕССОРУН КОНСТРУКСИЙАСЫ ВЯ ТИПЛЯРИ
Поршенли компрессорлар щяъми компрессорлар типиня аид олуб, компрессорларда щяъмин дяйишмяси щесабына баьлы фязада газын сыхылмасы вя йердяйишмяси баш верир. Поршенли компрессорларда беля фязада ишчи силиндр йерляшдирилир ки, бу да газа тясир етмяк мягсяди иля щяъмин дяйишмясиндя мцщцм рол ойнайыр. Поршенли компрессорларын принсипиал схеми шякил 12.8 – дя эюстярилмишдир. Схемдян эюрцндцйц кими компрессорун ясас щиссяляри силиндр (1), поршен (2), ишчи гябул клапаны (3), ишчи вурма клапаныдыр(4). Поршени щярякятя эятирян яйри дишли сурэу системи ашаьыдакы щиссялярдян ибарятдир: силиндрин пистонуну сцрэу голу иля бирляшдирян ох (5), крейскоп (6), сцрэц голу (7), яйри диш (8). Бу систем поршенин ирялийя вя эерийя щярякятини тямин едир, бунунлада газын компрессора гябул олунараг, орада сыхылмасы иля тязйиг алтында нягл олунмасына шяраит йарадыр.
Шякил 12.8 Садя щярякятя малик поршенли компрессорун схеми Поршенин ики кянар вязиййяти арасындакы
n 0 олмагла, поршенин эедиши С адланыр.
мясафя (А-А вя Б-Б мцстявиляри цзря) сцряти
Поршенли компрессорлар ашаьыдакы гайдада ишляйирляр. Поршенин (2) саьа щярякяти иля ишчи силиндрин щяъминин бюйцмяси нятиъясиндя орайа 3 гябул клапанынын ачылмасы щесабына бору кямяриндян газ дахил олур (шякил 12.8). Бу просес сорма просеси адланыр. Поршенин кянары Б-Б мцстявисиня чатдыгда 3 клапаны баьланыр. Поршенин щярякяти Б–Б мцстявисиндян Ъ–Ъ мцстявисиня чатдыгдан сонра газын силиндр дахилиндя сыхылма просеси баша чатыр вя бу вязиййятдя 4 хариъ етмя клапаны ачылыр. Сонра ися газын вурулмасы башлайыр ки, бу да сыхылма просеси васитяси иля нягл олунан газын 4 клапанындан кечяряк тязйигли (басгылы) боруйа дахил олмасы иля нятиъялянир. 345
Беляликля, газын поршеня дахил олма просесиндя 3 клапаны ачылыр, 4 клапаны ися баьланыр вя яксиня газ поршендян хариъ олдугда 3 клапаны баьланыр, 4 клапаны ачылыр. Бу просесин периодик олараг тякрарланмасы иля поршенли компрессорлар васитясиля бору кямяринин хятти цзяриндя газын тязйиги артырылыр. Поршенли компрессорлар бир–бириндян силиндрляринин типляриня вя онларын фязада йерляшдирилмяляриня эюря фярглянирляр. Бу компрессорларын цмуми классификасийасы ашаьыдакылардыр: 1. Ишлямя (щярякят етмя) принсипиня эюря садя (шякил 12.8) вя икигат щярякятли (шякил 12.9, а) силиндирли щямчинин диференсиал силиндирли, компрессорлар (шякил 4.9, б); 2. Пилляляринин сайына эюря – бирпилляли (шякил 12.8), икипилляли (шякил 12.9, б, е, ф, к), цчпилляли (шякил 12.9, ъ) вя чохпилляли. Мювъуд компрессорларда пиллялярин сайы адятян йеддидян чох олмур. 3. Силиндлярин сайына эюря – бирсилиндрли (шякил 12.8, 12.9, а, б) икисилиндрли (шякил 12.9, ъ, д, я, к), цчсилиндрли (шякил 12.9, е) вя чохсилиндирли; 4. Силиндрин йерляшмя сыраларынын сайына эюря – биръярэяли (шякил 12.9, ф), икиъярэяли (шякил 12.9, д) вя чохъярэяли; 5. Силиндрлярин мцстявидя ариентасийасына эюря – кцнълц (шякил 12.9, я), «У» формалы (шякил 12.9, е); 6. Бир – бири иля якс мювгели щярякятдя олан поршенли компрессорлар (шякил 12.9, к). Бундан башга компрессорлар су вя щава ахынлы олурлар. Су ахынлы компрессорлар бюйцк мящсулдарлыглы бурахылырлар.
Шякил 12.9. Поршенли компрессорларын мювъуд схемляри
346
12.9. ПОРШЕНЛИ КОМПРЕССОРЛАРЫН ТЯБИИ ГАЗЫН МАЙЕЛЯШДИРИЛМЯСИНДЯ ИШЛЯМЯ ХЦСУСИЙЙЯТЛЯРИ
Мцасир нефтчыхарма вя нефт кимйасы технолоэийасында, сыхылмыш щаванын характеристикасындан фяргли олараг газын сыхылмасы просеси бюйцк ящямиййятя маликдир. Тябии газын вя нефтчыхармада алынан газын майеляшдирилмяси хцсуси иля эениш йайылмышдыр. Истисмар дюврц беля газларын компрессорларда сыхылмасында ашаьыдакы хцсусиййятляри нязяря алмаг лазымдыр. Майеляшдирилмиш газын тяркибиндя метан, етан, етилен, пропан, пропилен, бутан, бутилен вя с. газларын гарышыглары вардыр. Нефтли газын тяркибиндя айрыъа Ъ3, Ъ4, Ъ5 вя даща йухары компонентляр вардыр ки, бунлар да йцнэцл конденсасийа етмяк габилиййятиня маликдирляр. Конденсасийа просеси компрессорларын силиндриндя вя сойудуъусунда термодинамики шяраитдя юзцнц хцсуси иля бцрузя верир. Бу щалда компрессорларын сярфи 15 20 % азала биляр. Компрессорларда иш дюврц газлы нефт майеси тязйиг (п)вя температурунун (Т) дяйишясиня сябяб олур ки, бу да силиндрдя айры–айры компонентлярин коденсасийа олмасына башламасына шяраит йарадыр. Майеляшмиш газын бухарланмасында силиндрдя «гуру» сцртцнмя мцшащидя олунмасы цчцн яввялъядян компрессора газын дахил олмасы, поршенин ишляк вязиййятдя олмасы вя силиндрин дахили сятщи цзря щярякятин дайандырылмамасы чох ваъиб мясялялярдян биридир. Бу майеляшмиш газын вурма бору кямяриня бухарланмыш вязиййятдя дахил олмасы цчцн ясас шярт щесаб олунур. Компрессорларын цчпилляли, шагули вя стасионар нюву нефт мящсулунун пиролизя олунмасы иля алынмыш газларын сыхылмасы цчцн нязярдя тутулмушдур. Сцни нефтли газларын нягл олунмасы цчцн «2ЪГ-50» маркалы компрессорларындан истифадя олунур. Тябии нефтли газын компрессордан кечмяси заманы онун аз мигдарда бир щиссяси майеляшмиш вязиййятя дцшцр. Газын майеляшмиш беля щиссясинин компрессордан кянарлашдырылмасыны тяшкил етмяк цчцн орада компримировка системинин гурашдырылмасы бюйцк ящямиййят кясб едир вя бу систем щямин просесдя щялледиъи рол ойнайыр. 12.10. МЯРКЯЗДЯНГАЧМА КОМПРЕССОРЛАР ЩАГГЫНДА ЦМУМИ МЯЛУМАТ ВЯ ОНЛАРЫН КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ
Мяркяздянгачма компрессорлары нефт кимйасы вя газ сянайеси мцяссисяляриндя тятбиг олунан компрессор машынларынын 70% - я гядярини тяшкил едир. Мяркяздянгачма компрессорларынын мцхтялиф эюрцнцшлярдя олмасы, онларын вентилйатор вя ишчи параметрляринин бир – бири иля фяргли олмасы иля мцяййян едилир. Мяркяздянгачма компрессорларында тязйигин нисби характеристикасы 2,5 3,0 олдугда онун гиймяти 1,2 МПа – дан 3,0 МПа – а гядяр артыр. 1,1 олдугда бу компрессорлар газ нягли ишляриндя, 1,1 олдугда ися вентилйасийа ишляриндя тятбиг олунур ки, беля компрессор машынларында тязйиг 0,015МПа – а гядяр галхыр. Мяркяздянгачма компресслорлары бирпилляли вя чохпилляли олурлар. Газын беля компрессорларда сыхылмасы пилляляр цзря ардыъыл йериня йетирилир. Шякил 12.10 – да мяркяздянгачма компрессорларынын кясийи цзря орада газын щярякят схеми эюстярилмишдир. Газын компрессорда щярякят просеси ашаьыдакы кимидир: газ 1ишчи чархындан кечяряк диффузора (2) дахил олур, орадан якс истигамятляндириъи аппарата (3) доьру йюнялир. Сонра ися газы 5 ишчи чархы йыьылараг, диффузордан (4) кечмякля вурма камерасына ютцрцр ки, орадан Шякил 12.10. Мяркяздянгачма да газ нягл олунмаг цчцн йцксяк тязйиг алтында бору кякомпрессорларына дахил олан газын мяри хяттиня верилир. Мяркяздянгачма насосларында ясас щярякят схеми. ишляк щиссяляри цчцн ашаьыдакы систем комплекси вардыр: ишчи чархы – диффузор – якс истигамятляндириъи аппарат. Газын басгысы вя йердяйишмяси мяркяздянгачма насосларында машынын корпусу дахилиндя газ щиссяъийинин ишчи чархынын пярляриндя фырланмасы щесабына 347
йараныр. Бу заман газын сыхылмасы просесиндя термодинамики параметрлярин фасилясиз дяйишмяси вязиййяти юз тясирини тязйигя (п) вя температура (Т) эюстярир. 12.11. МЯРКЯЗДЯНГАЧМА КОМПРЕССОРЛАРДА ГАЗЫН БАСГЫСЫ, СЯРФИ ВЯ ЭЦЪЦ
Мяркяздянгачма компрессорларында газын бир пиллядя хцсуси енерjиси, йахуд ващид кцтлясиня дцшян иш:
dp 22 12 eq 2 p1
p2
e g ( z 2 z1 )
(12. 97)
(12.97) тянлийиндя z 2 z1 фяргинин галан щядлярля мцгайисядя чох олмасыны вя h e / g олдуьуну нязяря алсаг, бир пиллядя там басгы ашаьыдакы кими олар:
h
p2
dp
p1
22 12 2g
hq
(12.98)
Онда компрессорда йаранан там басгы ашаьыдакы дцстурла тяйин олунар: ps dp s2 b2 (12. 99) H Hq , 2 pb бурада: 1 , b вя 2 , s – комрпессорун уйьун олараг пиллясинин, йахуд юзцнцн башланьыъдакы сцрятляр; eq Eq – уйьун олараг пиллядя вя компрессорун юзцндя йаранан щидравлики hq , H q g mg мцгавимяти дяф етмяк цчцн енерjи итэиси, йахуд басгыдыр. Мяркяздянгачма компрессорда сонсуз сайда пярляри олан ишчи чархы цчцн басгы ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур:
h
1 (u 2 c2u u1c1u ) . g
(12.100)
Басгы бюйцк олдугда c1u 0, u1c1u 0 олур. Онда сонунъу ифадя ашаьыдакы шякилдя олар:
h
1 u 2 c2u . g
2 c2u / u2 олдуьундан: h
1 2u 22 . g
(12.101)
Ишчи чархында пярлярин сайы сонлу олдугда:
2 k z
c2 r ctg 2 . u2
Бу щалда ишчи чархынын басгысы цчцн тянлик беля йазылар: 348
h
c 1 (k z 2 r ctg 2 )u22 , g u2
(12.102)
бурада: кз – Стедола эюря дцзялиш ямсалыдыр:
kz 1
z
sin 2 ;
(12. 103)
з– ишчи чархынын пярляринин сайыдыр. Яэяр ишчи чархында газын сцрятини c2 r , ишчи чархын чыхышындакы каналын енини б, пярлярин сайыны з, чыхышда пярлярин галынлыьыны вя чархын диаметрини Д2 эютцрсяк, онда ишчи чархындан чыхан газын сярфи (12.104) Q D2b z c2r . Ишчи чархын чыхышындакы сащянин азалмасы 2 , газын сыхылмасына дцзялиш k
ямсаллары иля b
нязяря алынарса, онда бир пиллядя газ ахынын сярфи ашаьыдакы дцстурла тапылар: Q 2 k 2bD2 c2 r 2 k 2
u2 рыг:
D22 n 60
; A
60
b c2 r 2 D2 u 2 . D2 u 2
(12.104)
олдуьуну (12.104) тянлийиндя нязяря алсаг, сярф цчцн йекун дцстуру ала-
c2 r 3 (12.105) D2 n u2 Компрессорларын эцъц ашаьыдакы дцстурларла тяйин олунур: k 1 G k ps k (12.106) N RTb 1; ad k 1 pb йахуд N GH , бурада: Щ– компрессорун басгысыдыр. Компрессорун файдалы иш ямсалы ашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: H Hd H (12.107) tam , H tam H tam бурада: Щд – ишчи чархын дахилиндя газ ахынынын щярякяти заманы баша чатмамыш газодинамики басгы иткисидир: Щд=Щтам –Щ Q A 2 k 2b
(12. 106) вя (12.107) ифадяляриня ясасян мяркяздянгачма компрессорларында файдалы иш ямсалы ашаьыдакы дцстурла тяйин етмяк олар: p lg b ps . (12.108) Ts k lg k 1 Tb 12.12. МЯРКЯЗДЯНГАЧМА КОМПРЕССОРЛАРЫН ДЦЙЦН ЕЛЕМЕНТЛЯРИНИН КОНСТРУКТИВ ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРЫ
349
Ишчи чархы. Мяркяздянгачма компрессорларынын ишчи чархынын пярляри архайа яйилмиш формададыр. Ишчи чархы цчцн 2 буъаьы 40 50 0 , пярлярин сайы ися z 14 28 олур. Мцасир компрессорларда ишчи чархын юн вя арха дискляринин щяр икиси баьлыдыр. Мяркяздянгачма насосларында ишчи чархынын пярляринин сайынын тяйин олунмасы цчцн ашаьыдакы дцстурлардан истифадя олунур: 2 6 ,8 sin 1 2 . (12.109) z2 D2 lg D1 Ишчи чархынын чыхышында даиряви сцрят у2=250 300 м/сан олур (шякил 12.11). Даиряви сцряти тяйин етмяк цчцн Мах критерийасындан истифадя олунур: c2 , a2 бурада: ъ2– ишчи чархдан чыхышда газын мцтляг сцряти; а2– газда сясин сцрятидир. M
Шякил 12.11. Мяркяздянгачма компрессорларда ишчи чархы Тяърцбяляря ясасян мцяййян едилмишдир ки, Мах ядяди 0,55 1,0 интервалында дяйишир. Диффузор. Пярсиз диффузорлар канал вя ики паралел дивардан ибарятдир (шякил 12.12). Бу диффузорларда чыхыш щиссядя сцрят: c
k 4D4b3 sin
(12.110)
Диффузорда цмумиликдя щидравлики итэи ашаьыдакы дцстурла тапылыр: c2 hg g 2 , (12. 111) 2g бурада: g – пярсиз диффузорда йерли мцгавимят ямсалы:
Шякил 12.12. Пярсиз диффузор
g 0,147 0,0046( 120 ); (12.112) – диффузорун эенишлянмя буъаьы олуб, ашаьыдакы ифадядян тяйин едилир:
350
tg
2
2
b3 D3 D4 1 D3
sin .
(12.113)
Пярли диффузорда пярляр ишчи фязасында тярпянмяз вязиййятдя бяркидилмишдир (шякил 12.13).
Шякил 12.13. Пярли диффузор 1– диффузор; 2– ишчи чархы; 3– корпус; 4–вал. Пярли диффузорларын чыхышында сцрят: c
D4 4b4 k 4 sin 4
(12.114)
,
бурада: 4 – диффузора эиришдя буъаг олуб, ъ4 вя у4 сцрят векторлары арасында галан буъагдыр. Беля компрессорларда яйрихятли пярлярин сайы 4 6 ,8 sin 3 2 z , (12.115) D4 lg D3 дцзхятли пярлярин сайы ися: 360 иля тяйин олунур. Щарадакы 100 – диффузор z
буъаьыдыр. Якс истигамятляндириъи аппарат. Газын диффузора ютцрцлмяси цчцн якс истигамятляндириъи аппаратда сайы z 12 18 олан пярлярдян исятифадя олунур (шякил 12.14). Якс истигамятляндириъи аппарата эиришдя кцнъ буъаьы ашаьыдакы дцстурла тапылыр:
c tg 5 5 c4
2
Шякил 12.14. Якс истигамятляндириъи аппарат
2
D 5 (1 tg 2 4 ) 1 . D4
(12.116)
Тяърцбя йолу иля мцяййян олунмушдур ки, максимал файдалы иш ямсалында 5 300 вя
5 4
(12.117)
олур. 351
Якс истигамятляндириъи аппаратын ени ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: tg 4 – эиришдя: , (12.118) b5 b4 tg 5 йахуд (12.117) ифадясиня ясасян б5=б4; Q – чыхышда: , (12.119) b6 6 k 6 c6 D6 бурада: 6 , k 6 , c6 – якс истигамятляндириъи аппарат цчцн уйьун олараг чыхыш сащясинин азалма-
сыны нязяря алан, сыхылма k 6 6 ямсаллары вя газын сцрятидир. b Якс истигамятляндириъи аппаратда щидравлики мцгавимят ямсалы я.i .a 1 2 олур. Вурма камерасы. Компрессорун сонунъу пиллясиндян газын йыьылмасы цчцн вурма камерасындан истифадя олунур. Шякил 12.15 – дя вурма камерасынын ясас щиссяляринин кясикляр цзря конструксийасы эюстярилмишдир. Вурма камерасынын диффузорлу щиссясиндя эенишлянмя буъаьы 50 0 60 0 , дцффузорсуз щиссясиндя ися 450 – йя йахын олур. Газын вурма камерасына дахил олма буъаьындан асылы олараг щидравлики мцгавимят ямсалы 0 ,1 1,0 щцдудларында дяйишир. Сыхлашдырма. Мяркяздянгачма компрессорларында сыхлашдырма ясасян компрессорун пилляляриндя лабиринт сыхлашдырма иля апарылыр (шякил 12.16; шякил 12.17). Лабиринт сыхлашдырмадан сонра газын сярфи Стадол дцстуру иля тяйин едилир. Шякил 12.15. Вурма камерасы2p Gl D m , (12. 120) нын ен кясийинин формасы: z m а– дахил олманын радиал кясийи; б– пярли диффузордан сонра ; ъ– бурада: – сыхлашдырмада сярф ямсалы; диффузорсуз; д– дахили ен кясийин даралмасы. m – газын орта сыхлыьы; з– гаш елементляринин сайы; p p1 p2 - тязйиг дцшмясидир.
Шякил 12.16. Мяркяздянгачма компрессорларынын пилляляриндя сыхлашдырманын схеми
Шякил 12.17. Мяркяздянгачма ком прессорларында лабиринт сыхлашдырма нын ясас схемляри
Тязйиг дцшмяси ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: 352
u 2 u12 3 , (12. 121) m 2 4 2 бурада: у1 вя у2 – уйьун олараг сыхлашдырмадан яввял вя сонракы щиссялярдя газын сцрятидир.
p
12.13. МЯРКЯЗДЯНГАЧМА КОМПРЕССОРЛАРЫН КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ
Бир нечя мяркяздянгачма компрессорлары ашаьыадкы кими характеризя олунурлар: Вурма типли «1053-13-1» (шякил 12.18) – биртякярли, бирпилляли, биртяряфли эиришли вя диффузорсуздур. Ишчи тязйиги 0,03 МПа, файдалы иш ямсалы – 0,95, ишчи чархынын фырланмасынын дюврляр сайы н=180дювр/сан-дыр. Вурма типли «1200-25-1» (шякил 12.19) – бирпилляли, икитяряфли эиришлидир, сярфи Г= 108 м3/сан, сонунда тязйиг пс=0,15 МПа – дыр. Диффузорун пяринин мейллик буъаьынын дяйишмясини тянзимлямяк цчцн комрпессорларын сярфини Г=42 м3/сан–дяк азалтмаг олар. Типи «К–100–61–62» олан компрессор (шякил 12.20) – сойудуъу иля тямин олунуб, сярфи Г=1,5 м3/сан, сонунда тязйиг пк4=0,8МПа – дыр. Компрессорлар ики ъярэяли вя икитяряфли ахынлы ола биляр ки, бунларын да бешпилляли нювцнцн конструксийасы шякил 12.21 – дя верлмишдир. 12.14. РОТАСИЙАЛЫ КОМПРЕССОРЛАР. РОТАСИЙАЛЫ ЛЮВЩЯЛИ КОМПРЕССОРЛАРЫН ИШЛЯМЯ ПРИНСИПЛЯРИ
Шякил 12.18. Вурма типли «1050-131» компрессорунун цмуми эюрцнцшц
Ротасийалы комрпессорлар газ нягл едян машынларын эениш йайылмыш бир нечя синфинин бирляшмясиндя хцсуси рол ойнайыр вя бу тип компрессорлар корпусдан, ики ротордан ибарят олур. Она эюря дя бу компрессорлар щяъми типли олурлар. Ротасийалы компрессорларын ашаьыдакы нювляри вардыр:
Шякил 12.19. Вурма типли «1200- 25-1» маркалы компрессор
353
Шякил 12.20. «К-100-61-2» типли компрессорлар
Шякил 12.21. Икитяряфли ахынлы, бешпилляли компрессорларын конструксийасы ротасийалы – лювщяли, майели – щялгявари, икироторлу вя винтли компрессорлар. Мцасир ротасийалы комрпессорларын сонунда газын тязйиги 1,2 МПа – а галхыр ки, бу да онларын тятбиг олунма диапазонуну мцяййян гядяр мящдудлашдырыр. Буна бахмайараг ротасийалы компрессорлар нефт – кимйа технолоэийасында, кимйа вя газ мцяссисяляриндя, сойутма ишляриндя вя вакуум техникасында юз тятбиги эениш тапмышдыр. Ротасийалы – лювщяли компрессорларын конструксийасы шякил 12.22 – дя эюстярилмишдир. Бу компрессорларын ишлямя принсипи ашаьыдакы кимидир: компрессорлара газ 1 сорма борусу иля дахил олур, 2 роторунун фырланмасы иля 4 ишчи лювщясиня атылан газ ахыны мяркяздянгачма гцввяси тясирини йарадыр. Газын сыхылмасы ики яйрихятли лювщя иля ящатя олунмуш «а» аралыьында, комрпессорун корпусу (3) вя роторун сятщи арасындакы зонада баш верир. Вурма борусуна ися сыхылмыш газ (5) боруъуьундан кечяряк дахил олур.
354
Шякил 12.22. Ротасийалы – лювщяли компрессорларын конструксийасы
Шякил 12.23. Сярф ямсалы вя вурма тязйиги пв арасындакы асылылыг яйриляри: 1- бюйцк; 2- орта; 3- кичик сярфли компрессорлар цчцн.
Ротасийалы – лювщяли мяркяздянгачма компрессорларынын нязяри сярфи ашаьыдакы дцстурла тапылыр: Qn
бурада: е – ексентриситет; Д– силиндрин диаметри; з– лювщялярин сайы; лс – силиндрин узунлуьу; С – лювщялярин узунлуьу; н– дюврляр сайыдыр. Компрессорун щягиги сярфи ися Qh Qn
2e(D zS )l s n , 60
(12. 122)
2eD zS l s n м3/сан 60
(12. 123)
олар. Ротасийалы – лювщяли компрессорлар цчцн сярф ямсалы p (12.124) 1 0,005 v , ps дцстуру иля тяйин едилир вя йа шякил 12.23 – дя эюстярилян яйрилярдян тапылыр. (12.122) тянлийиндян мялум олур ки, лювщяляр компрессорун нязяри сярфини 2ezSls n ezSls n , (12.125) Q 60 30 гядяр азалдыр. Бирпилляли ротасийалы – лювщяли компрессорларын конструксийасы шякил 12.24 – дя верилмишдир. Бу компрессорларда сон тязйиг 0,4 0,5 МПа интервалында дяйишир. Икипилляи «ПЪК– 50 7 »маркалы ротасийалы лювщяли компрессор ашаьыдакы характеристикалара маликдир: сорма шяртиня эюря сярф: Г=0,83 м3/сан, сон тязйиг пк=0,7МПа, фырланма тезлийи н = 8,3 дювр /сан, эцъ Нб=273 кВт. 12.15. МАЙЕЛИ – ЩЯЛГЯВАРИ КОМПРЕССОРЛАР
Майели – щялгявари компрессорлар ротасийалы компрессорларын башга нювцдцр. Бу компрессорларын конструксийасынын дахилиндя йерляшдирилмиш пярли (1) ишчи чархынын (роторун) фырланмасы иля майе 5 щялгясиня дахил олур (шякил 12.25). 3 боруъуьу иля компрессора дахил олан газ ахыны 5 щялгявари корпус дахилиндя сыхылдыгдан сонра 4 боруъуьу васитяси иля вурма борусуна верилир. Майели – щялгявари ротасийалы компрессорларда нязяри сярф ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: 355
2 2 D lpn D Qn 2 a 1 zS ( S a) , (12.126) 2 2 60
Шякил 12.24. Бирпилляли ротасийалы – лювщяли компрессор 1-кцряви тякяръик; 2- сыхлашдырылмыш щалга; 3- гапаг; 4 – корпус; 5 – сыхлашдырылмыш арха щалга; 6 – фырланан щалга; 7- ротор; 8 – салникин гапаьы; 9 – роторун лювщяляри.
Шякил 12.25. Майели–щялгявари ротасийалы компрессорун конструксийасы бурада: Д1 вя Д2 – пярлярин уйьун олараг яввялиндя вя со нундакы даирялярин диаметрляри; а– пярлярин щялгядя миниал йцклянмяси; з– пярлярин сайы; D D1 С– пярлярин енидир: S 2 ; 2 лп – пярлярин узунлуьудур; з– фырланма тезлийидир. Бу компрессорларын щягиги мящсулдарлыьы Qh 0Qn , м3/сан (12. 127)
356
дцстуру иля тяйин олунур, 0 – щяъмя эюря файдалы иш ямсалы: 0 0,96 . Икитяряфли щярякятя малик су иля ишляйян ротасийалы компрессорларын тятбиг сащяси 98% - я чатыр (шякил 12.26). Бу компрессорларын файдалы иш ямсалыны артырмаг цчцн пярляр архайа яйилир вя компрессорун корпусу ися еллипс шяклиндя дцзялдилир. Шякил 12.26. Су иля ишляйян, икитяфярли щярякятли комрпессорларын схеми 12.16. ИКИРОТОРЛУ РОТАСИЙАЛЫ КОМПРЕССОРЛАР
Шякил 12.27 – дя икироторлу ротасийалы компрессорларын мцхтялиф формаларда дцзялдилмиш типляринин конструксийалары верилмишдир. Роторларын ейни заманда щяр икисинин дя щярякятя эялмяси иля газ борудан сорулур, сонра сыхылыр вя йцксяк тязйиг алтында вурма борусуна ютцрцлцр.
Шякил 12.27. Мцхтялиф формалы икироторлу ротасийалы компрессорларын конструксийалары Поршенли комрпрессорлар цчцн анолоjи п-В диаграмындан фяргли олараг икироторлу ротасийалы компрессорларда 1–2 хятти цзря В=ъонст, 1 2 хятти цзря V const олур (шякил 12.28). Икироторлу ротасийалы компрессорларын щягиги сярфи ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: D 2l s nk (12. 128) Qh 2 бурада: Д вя лс – уйьун олараг силиндрин диаметри вя узунлуьу, м; н– роторун фырланма тезлийи, дювр/сан; 357
Шякил 12.28. Икироторлу компрессорларын иш тсикли
к – силиндрин ен кясийиндян файдалы истифадя олунма ямсалы:
k 0,5 0,95; – сярф ямсалыдыр: 0,65 0,85 Бу компрессорларын щягиги эцъц ися ашаьыдакы дцстурла тапылыр: Q ( p ps ) (12. 129) Nh h V , кВт m 3600 102 бурада: m – механики файдалы иш ямсалы: m 0,8 0,9 ; пв вя пс – уйьун олараг компрессорун вурма вя сорма щиссясиндяки тязйиглярдир. Щал – щазырки дюврдя икироторлу ротасийалы компрессорларын алтытяряфли ялагяляндирилмиш нювц дя газ сянайесиндя юз тятбигини тапмышдыр. Бу компрессорларын ишлямя принсипи ики роторун пярляринин бир – биринин яксиня фырланмасына ясасланмышдыр (шякил 12.29).
Шякил 12.29. Алтытяряфли ялагяляндирилмиш икироторлукомпрессорун схеми
12.17. ВИНТЛИ КОМПРЕССОРЛАР
Винтли компрессорлар «Лисхолм» типли бурахылырлар (шякил 4.30). Бу компрессорлар апарыъы винт (1), кюмякчи винт (2) вя корпусдан (3) ибарятдир. Кюмякчи винтин щярякятя эялмяси иля апарыъы винт фырланараг газын сыхылмасы ямялиййатыны йериня йетирир. Компрессора гябул олунан газын сыхылмасы иля онун вурма борусуна тязйигли ютцрцлмясиня наил олунур. Яэяр винтли компрессорун канал щиссясинин ен кясик сащяси Ф, узунлуьу лк, каналларын сайы з, роторун фырланма тезлийи н оларса, онда сярф ашаьыдакы дцстурла щесабланар: (12.130) Q Fl k zn , м3/сан Апарыъы вя кюмякчи винтлярин йерляшдийи каналларда нязяри вя щягиги сярфляри уйьун олараг ашаьыдакы ифадялярля тяйин етмяк олар: (12.131) Qn F1lk1 z1n1 F2lk 2 z2 n2 , м3/сан Qh z1n1lk ( F1 F2 ) ,
м3/сан
(12.132)
бурада: – винтли компрессорлар цчцн сярф ямсалыдыр: 0 ,85 0 ,92 ; (4.132) ифадяляриндя ися з1н1=з2н2 вя лк=лк1=лк2 олур. Винтли компрессорларда сондакы тязйиг 0,3 МПа олдугда, сярф Q 0,06 0,4 м3/сан олур. Роторун фырланма тезлийи ися 50 200 дювр/сан интервалында дяйишя биляр. Винтли компрессорлар да щямчинин икироторлу олурлар. Иш принсипиня эюря бу роторларын фырланмасы бир – биринин ишини тамалайыр.
358
12.18. ОХЛУ КОМПРЕССОРЛАР, ОНЛАРЫН ИШ ПРИНСИПИ ВЯ ЯСАС ПАРАМЕТРЛЯРИНИН ТЯЙИНИ
Охлу компрессорлар щал – щазырки дюврдя сянайедя тятбиг темпиня эюря эениш йайылмышдыр. Охлу компрессорлар ашаьыдакы ясас щиссялярдян ибарятдир: корпус (1), ишчи чархы (2), охлу ротор (3). Ишчи чархынын фырланмасы нятиъясиндя газ пярляр васитяси иля компрессорларын дахилиня сорулур вя газын сыхылмасы нятиъясиндя онун тязйиги артыр (шякил 12.31). Бу заман даиряви сцрятляр сабит галыр у1=у2. Компрессорларда сцрятин цчбуъаглар диаграмындан истифадя етмякля онун ясас параметрляри тапылыр (шякил 12.32).
Шякил 12.31. Охлу компрессор машынларын схеми
Шякил 12.32. Сцрятин цчбужаглар диаграмы: а– ишчи чархынын эиришиндя; б– ишчи чархынын чыхышында.
Шякил 4.30. «Лисхолм» типли винтли компрессорун конструксийасы
Даиряви сцрятляр бярабяр олдуьундан охлу компрессорларда газын щярякят тянлийини ашаьыдакы шякилдя йазмаг олар: p2 dp 22 12 p g 2 g hitgi 0 1 (12.133) yaxud p2 dp 22 12 p g 2 g hitgi 1 Компрессорун эиришиндя Ы-Ы, чыхышында ися ЫЫ–ЫЫ кясийи эютцряряк, фырланма ахынындан р мясафядя елементар дФ сащяси цчцн сярфин дяйишмязлик (кясилмямязлик) ифадясиндян ашаьыдакылары алмаг олар (шякил 12.31):
1dFc1a 2 dFc 2 a ; (12.134) c1a 2 . c2 a 1 Газын сыхлыьынын дяйишмяз олдуьуну 1 2 нязяря алсаг c1a c2 a олар. Компрессорун чыхышында газ ахынынын хцсуси енерjиси тянлийи, йахуд басгысы ашаьыдакы дцстурла ифадя олунур: pv c22 pv u 22 22 H H st H d (12.135) v 2g v 2g 2g Статики басгынын H st
pv
v
артырымасы цчцн даиряви
u 22 сцрят басгысынын азалдылмасы щесабына 2g
динамики басгы
u 22 22 Hd 2g 2g 359
азалыр. Мяркяздянгачма насослары цчцн Ейлерин мялумат тянлийиндян истифадя етмякля, охлу компрессорларын басгы тянлийини ашаьыдакы шякилдя алмаг олар:
u 2 c2 cos 2 u1c1 cos 1 g вя c1 cos 1 c1a явязлямяси иля аларыг: Hn
c2 cos 2 c2a
u2 c2 a u1c1a g c2u u c2a ctg 2 ; c1u u c1a ctg1 олдуьундан Hn
(12.136)
u (c1a ctg 1 c2 a ctg 2 ) . (12.137) g (12.137) тянлийи сонсуз сайда пярляри олан охлу компрессорлар цчцн нязяри басгынын ясас тянлийи адланыр. Охлу компрессорларда вентилйаторларын ишлядийи шяраитдя 1 2 вя c1a c2a ca олур. Бу щалда нязяри басгынын тянлйи ашаьыдакы шякиля дцшяр. Hn
Hn p2
(12.133) тянлийиндян статики басгы,
dp
g
uca (ctg 1 ctg 2 ) . g интегралынын эюстяриъисинин н гиймятиня эюря ашаьыда-
p1
кы тянликдян тапылыр: n 1 2 n p 12 n 2 RT1 1 (1 ) 1 2 (12.138) n 1 2g 1 p1 бурада – йерли мцгавимят ямсалыдыр. Охлу компрессорларын ясас эюстяриъиляриндян бири басгы ямсалыдыр вя бу ямсалын гиймяти статики басгынын компрессорда йаранан нязяри басгыйа няисбятян бярабяр олур:
H
H st . Hn
(12.139)
Охлу компрессорда йаранан щягиги басгы (12.137) дцстуру иля тяйин олунан нязяри басгыдан H hi.c hi.a гядяр вя бу басгыларын фярги H компрессорда басгы итэиси олуб, ишчи чархындакы вя истигамятляндириъи аппаратдакы басгы итэиляринин ъяминдян ибарятдир. Бу басгы итэиляринин мигдары щидравлики файдалы иш ямсалы иля тапылыр: H n hi.c hi.a Hn Охлу компрессорларын эцъц ися ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: GH N 102
h
бурада: Щ– басгы; 360
Э – ващид щяъми чякийя дцшян газын сярфидир. 12.19. ОХЛУ КОМПРЕССОР МАШЫНЛАРЫНЫН ХАРАКТЕРИСТИКАСЫ
Охлу комрпессор машынларына охлу компрессор, вентилйатор вя газ нягледиъиляр аиддир. Бунлардан сянайедя даща чох йайыланы вентилйасийа вя су ахынынын дювр етмясини тямин етмяк цчцн истиликхана (газанхана) системиндя тятбиг олунан охлу вентилйаторлардыр. Охлу компрессорлар вя газ нягледиъиляр мялум олдуьу кими чохпиллялидирляр. Охлу компрессорларын пилляляринин максимал сайы 20 – дир. Пилляляр машынын статоруна йердяйишмясиз вязиййятдя бяркидилмиш ишчи чархындан вя истигамятляндирилмиш апаратдан тяшкил олунмушдур. Беля олдугда чохпилляли компрессорларын пилляляриндя газ ахыны ишчи чархына гядяр истигамятляндийи кими, еляъя дя ишчи чархындан сонракы щиссяйя дя щямин гайдада ютцрцлцр. Ишчи чархынын пярляринин сайы охлу компрессор машынларынын ишинин еффективлийиня тяшсир едир. Тяърцбяляр эюстярир ки, вентилйаторларда пярлярин сайы артдыгъа, файдалы иш ямсалы азалыр. Беля ки, ики пярли чарх цчцн 79% олдуьу щалда, алты пярли чарх цчцн 68% олур. Охлу компрессорларда ися пярлярин сайы чархын диаметриндян асылы олараг мцяййян гядяр чох олур. Беля компрессорлар цчцн щесабат ясасында пярлярин сайы ики ядяд олдугда, ишчи чархынын диаметрини 25мм эютцрмяк лазым эялир. Охлу компрессор машынларынын характеристикалары п=ф(Г), Н=ф(Г) вя f (Q) асылылыг яйриляри иля ифадя олунур. Шякил 12.33 – дя охлу вентилйаторун характеристикалары эюстярилмишдир. Бу машынларын характеристикаларынын хцсусилийи ондадыр ки, п=ф(Г) яйрсиндя дцшмяни нязяря алыр вя бу щалда (12.135) тянлийи иля тапылан енерjинин цмуми балансында кичик сярфлярдя галдырыъы гцввянин дцшмяси щесабына статики басгынын азалмасы баш верир. Охлу вентилйаторларын сечилмясиндя даща чох стабил вя игтисади бахымдан ялверишли иш хцсусиййятиня малик вентилйаторлар сярфин мялум Г гиймятиндя 0,9 max олур, п=ф(Г) яйриси цзяриндя «А» нюгтясиндян саь тяряфдя бу яйридя дцшмя мцшащидя олунур (шякил 12.33). Бурадан мялум олур ки, охлу компрессорлар цчцн ишчи характеристикасы цзря сярфин (Г) артдыьы щалШякил. 12.33. Охлу венда, машынын валынын эцъц азалыр. Бунунла ялагядар олараг, бу тилйаторун характеристикалары вентилйаторларда ачыг вурма вя сорма системляри йарадылмышдыр.
Шякил. 12.34. Алты пилляли охлу компрессорларын характеристикалары Шякил 12.34-дя алты пилляли охлу компрессорлар цчцн pH f (Q) вя f (Q) шяклиндя асылылыглары верилмишдир. Бу графиклярдя 0 ,85 0 ,60 интервалында компрессорларын анъаг ишляк щиссяси цчцн характеристикалар тясвир едилмишдир. 361
12.20. ОХЛУ КОМПРЕССОР МАШЫНЛАРЫНЫН КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ
«МЦ» серийалы 4 сайлы охлу вентилйаторлар иситмя – вентилйасийа системиндя истифадя олунур. Бу вентилйаторлар тяк агрегатлы вя електрик мцщяррикли дцзялдилир. Беля вентилйаторлар ашаьыдакы щиссялярдян тяшкил олунмушдур: 1- ишчи чархы; 2корпусун дахили щиссяси; 3–електрик мцщяррики; 4 – пярляр; 5 – бирляшмиш метал лювщяляр; 6 – електрик мцщяр- рикинин бирляшдийи дайаглар; 7 – гурашдырма чярчивиляр (шякил 12.35). Вентилйаторларын бу серийасынын 4,5.6,7,8,10,12 сайлы нювляри 1,8 65 м3/сан сярфи, 470 320 Па ишчи тязйиги, 17 25 дювр/сан фырланма тезлийи иля ишчи чархынын диаметри 400 1200 мм интервалында дяйишмякля ишляйир. Шякил 4.36 – да икипилляли «БОКД–1,0» маркалы вентилйаторун схеми эюстярилмишдир. Бу вентилйаторларда стволун вя галерейаларын кцляклянмяси цчцн шахталы вентилйасийа системиндян истифадя олунур. «БОКД –1,0» маркалы вентилйаторлар 5 корпусу дахилиндя йерляшян 2 цмуми валына бирляшдирилмиш 1 електрик мцщяррики, ики ядяд тякяр – 4, сярт муфта – 7, сайы 12 ядяд олан пярлярдян ибарятдир. Вентилйаторун 3 корпусу 6 диффузорунда Шякил 12.35. «МЦ» серийалы баша чатыр. 4 сайлы охлу вентилйатор
Шякил 12.36. Иикипилляли «БОКД – 1,0» маркалы Вентилйатор Ири вентилйаторларла мцгайисядя бу серийалы вентилйаторларын сярфи 500м3/сан – йя, n 6 25 дювр/сан фырланма тезлийиндя тязйиги 4000 Па–а чатыр. Ишчи пярляри 15 0 45 0 щцдудалрында дюня билир. Бир нечя охлу комрессор машынларынын конструксийаларында ахын бир – биринин яксиня йюнялмиш ишчи чархынын фырланмасы щесабына бирбаша пиллялярин арасында дахил олур. Беля конструксийалы вентилйаторлар шякил 12.37 – дя эюстярилмишдир. Бу вентилйатор ашаьыдакы щиссялярдян ибарятдир: 1- турбин; 2- санъаг; 3- фланс; 4- басгылы боруъуг; 5- ишчи чархынын бяркидилдийи вал; 6 – валын охунун башлыг елементи; 7- ишчи чархы; 8– турбиня бухарын дахил олдуьу дяликли боруъуг. Беля вентилйаторларын сярфи 1,1 1,6 м3/сан, ишчи чархынын фырланма тезлийи 87 дювр/сан олдугда тязйиги 2200 Па олур. Мялум конструксийада щава ахыныны кечирян щиссянин схеми эюстярилмишдир.
362
Шякил 12.37. Пярляри бир – бириня гаршы фырланан охлу ветилйатор Шякил 12.38-дя «Кларк» фирмасынын щазырладыьы чохпилляли охлу компрессорун конструксийасы тявир едилмишдир. Бу компрессорлар юн ядяд цч пилляли олуб, эириш щиссясиндя, исигамятляндириъи аппаратдан вя чыхыш щиссясиндян ибарятдир. Чыхышда йюнялдиъи аппарат вя диффузор йерляшир.
Шякил. 12.38. «Кларк» фирмасынын щазырладыьы чохпилляли охлу компрессор Компрессорун дахилиндяки боруъуьун дахили диаметринин (ддах) артмасы вя хариъи диаметринин (дх) азъа азалмасы щесабына оймагларын сайы артыр. Охлу компрессорлар газын сыхылмасы цчцн гурашдырылараг газ няглиндя кямяр хяттинин цзяриндя тятбиг едилир, щямчинин эямиляр вя авиасийа газотурбинляринин мцщяррикляринин ишлядилмясиндя бу компрессорлар истифадя олунур. 12.21. КОМПРЕССОР ГУРЬУЛАРЫ. КОМПРЕССОР СТАНСИЙАЛАРЫ ВЯ КОМПРЕССОР ГУРЬУЛАРЫНЫН АВАДАНЛЫГЛАРЫ
Компрессор гурьулары–компрессорлардан тяшкил олунмагла бору кямярляри, горуйуъу арматурлар, щямчинин юлчцъц – нязарят аппаратлары васитяси иля верилмиш параметрлярдян истифадя етмякля, сыхылмыш газ алмаг цчцн бир системдир. Аваданлыгларын ишчи характеристикалары (тязйиг, температур, эцъ вя юлчцляр), онларын типи, гурашдырылмасы вя йерляшдирилмяси, компрессор гурьуларынын эцъцндян, нягл олунан газын юзлцлцйцндян вя с. амиллярдян асылыдыр. Шякил 12.39– да компрессор гурьусунун техно схеми эюстярилмишдир. Бу гурьулардан майеляшдирилмиш газын сыхылмасы цчцн истифадя олунур вя 13 електрик мцщяррики партлайыш тящлцкясиндян горунмаг цчцн айрыъа йерляшдирилир. Компрессору ишя салмаг цчцн щярякятвериъи ютцрцъцк узун охлу вала вя 9 кцряъикли тякяри васитяси иля йериня йетирилир. Валын охунун дивардан кечдийи йер салникля (11) сыхлашдырылыр. Компрессор гурьусуну ишляк вязиййятя эятирмяк цчцн ясас аваданлыглардан бири олан ишясалма гурьусу (14) електрик мцщяррики цчцн нязярдя тутулан отагда гурашдырылыр. Компрессор машынын 363
йерляшдийи отагда ися баш веря биляъяк щаъдисялярин гаршысыны алмаг вя компрессору дайандырмаг цчцн 10 дцймяси гойулур.
Шякил 12.39. Компрессор гурьусунун технолоjи схеми 1- соруъу коллектор; 2- басгылы коллектор; 3- сцзэяъ; 4- ЫЫ дяряъяли сеператор; 5 – Ы дяряъяли сеператор; 6 – Ы дяряъяли сойудуъу; 7 – икипилляли компрессоро; 8 – бору хятти цзяриндя йерляшдирилян ялля ачыб – баьламаг цчцн фырланьыъ; 10 – ишясалма дцймяси; 11- салник вя сыхлашдырыъы; 12- бирляшдириъи муфта; 13- електрик мцщяррики; 14 – ишясалма гурьусу; тс,тв вя т1 – сорма, вурма вя Ы пиллядян сонра хятдя температур; Ps / , Pv / , P1 / - сорма, вурма вя Ы пиллядя тязйиг юлчян манометрляр Компрессорун иш реъиминя нязарят етмяк цчцн сорма, вурма вя щяр бир пиллялярдян сонракы бору хятти цзяриндя манометр вя термометр гурашдырылыр. Сорма бору хятти цзяриндя компрессорун сярфини юлчмяк вя сойудуъу – термометр системинин ишини нязарятдя сахламаг цчцн сярфюлчян ъищаздан истифадя олунур. Бюйцк сянайе мцяссисяляри цчцн автомобил щярякяти йолунун йахынлыгларында «ПКС-18/8» вя «ПКС-5» типли компрессор стансийалары тикилир. Беля компрессор гурьуларынын сярфи 0 ,3 0 ,33 м3/сан, йаратдыьы тязйиг ися 0,7 МПа-а гядяр олур. Шякил 12.40 – да автоном сиркулйасийалы су хятти иля тяъщиз олунмуш компрессор стансийасынын схеми тясвир едилмишдир. Алты компрессор (№1-6) стансийасы машын залында йерляшмякля, сорма просеси сорма коллектору (14), газын сыхылмасы ися басгылы коллектор (13) васитяси иля щяйата кечириляряк сонда газ ахыны суварма типли сойудуъудан (20) кечир ки, бу баш веря биляъяк гяза щалынын гаршысынын алынмасына хидмят едир.
Шякил 12.40. Компрессор стансийасынын схеми Компрессор стансийалары вя компрессор гурьуларынын ясас аваданлыглары ашаьыдакылардыр: тямизляйиъи; газ вя йаь ахыдыъылар, сепараторлар, газйыьыъылар (резиверляр), бору кямярляри. Тямизляйиъиляр сорулмуш газы тоз вя диэяр механики гарышыглардан тямизлямяйя хидмят едир. Бу йад гарышыглар компрессора дцшдцкдя мцяййян зяряр верир. Газ компрессорларында механики гарышыглар дедикдя бярк щиссяъик, там йанмайан нефт вя йа газ мящсулу вя с. баша дцшцлцр. Щава 364
компрессорларында бярк щиссяъик кими атмосфердя 4,5 мг/м3-я гядяр щяъми чякийя малик олан тоз нязярдя тутулур. Газы механики тяркибли гарышыгдан вя тоздан тямизлямяк цчцн гуру сцзэяълярдян истифадя олунур. Бу тямизляйиъилярдя газ гуру парчадан кечяряк тоз щиссяъикляриндян тямизлянир вя компрессора дахил олур. Йуйулма сцзэяъляриндя ися газ юзлцлцклц майе пярдясиндян кечяряк, юзц иля дашыдыьы тоз щиссяъикляриндян азад олуб тямизляняряк, компрессора вя орадан ися газ кямяри хяттиня верилир. Бу сцзэяълярин сярфи 1м2 сащяли сцзэяъ цчцн 0,33 м3/сан – йя гядяр олур. Газ вя йаь ахыдыъылар боруъуглу сойудуъуларын модификасийасы ясасында дцзялдилир, газ, йахуд йаь бору вя борулар арасы фяза иля ахыдылыр (бурахылыр). Бу ишлярин эюрцлмяси цчцн су тяъщизаты системи борулара суйун верилмясиндя 1,5 2,0 м/сан, боруларла суйун ахыдылмасында 1,0 м/сан сцрятиня щесабланыр. Сойудуъу системинин ишлямя тяърцбяси эюстярир ки, газ вя йаьын ахыдылмасында еффект ялдя етмяк цчцн башланьыъ вя сон температурлар ашаьыдакы кими олмалыдыр. – газ цчцн тбаш=1000Ъ вя тсон=350Ъ; – йаь цчцн тбаш=450Ъ 500Ъ вя тсон=300Ъ 350Ъ Сепараторлар. Компрессорларда сепараторлама просесиндя конденсатлама вя йаь айырма ишляри эюрцлцр. Бу просес заманы газын 10МПа тязйигдян йухары олдуьу щалларда, газ сцзэяъдян кечирилир. Она эюря дя газын сцряти, кичик тязйигли олдугда 1,0м/сан, орта тязйигли олдугда 0,5 м/сан вя йцксяк тязйигли олдугда ися 0,3 м/сан – дян чох олмамалыдр. Газйыьыъылар (ресиверляр) компрессордан сонра гу рашдырылыр вя гейри – мцнтязям сцрятля верилмиш газын мцнтязям сцрятили щалына эятирилмясиня хидмят едир. Бундан башга ресиверляр компрессорларын ахырынъы пиллясиндя йаьайрылма ишлярини дя щяйата кечирир. Ресиверлярин йерляшдирилмясинин сечилмяси компрессорларын сярфиндян асылыдыр. Компрессорларын Q 0,1 м3/сан вя Q 0 ,1 0 ,5 м3/сан вя Q 0,5 м3/сан сярфиндя ресиверляр нязярдя тутулмуш щиссядя йерляшдирилмякля, уйьун олараг 12Г, 9Г вя 6Г сярфиндя ишляйирляр. Бору кямярляри газын нягли цчцн истифадя олунан ясас аваданлыглардан биридир вя газын чякилишиндя ян чох няглолунма мясяляляри цчцн тятбиг едилир. Шякил 12.41- дя газ бору кямярляри цчцн еффективлик ямсалынын дяйишмясини характеризя едян яйриляр истисмар Шякил 12.41. Газ бопросесиндя йцксяк тязйигли бору кямярляри цчцн (1 яйриси иля) вя алчаг ру кямяри цчцн истисмар тязйигли бору кямярляри цчцн (2 яйриси иля) гурулмушдур. Бу ямсал просесиндя еффективлик ямашаьыдакы дцстурла тяйин олунур: салынын дяйишмя графики Q fak hes , (12.140) k ef Qhes fak бурада: Q fak, Qhes, fak, hes, – уйьун олараг сярфин вя щидравлики мцгавимят ямсалынын газ бору кямяриндя фактики вя щесаби гиймятляридир. Тядгигатлар эюстярир ки, газ бору кямяриндя кяля – кютцрлцйцн артмасы иля 10 13 ил ярзиндя сярф 25 30 % азалмышдыр.
365
ФЯСИЛ 13. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИ ВЯ ГАЙНАГ ИШЛЯРИ 13.1. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИНДЯ ТОРПАГ ИШЛЯРИ
Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя истифадя олунан торпаг гурьуларынын ясас параметрляри (хяндяклярин ени, дяринлийи, йамаълар, тюкмя грунтун ен кясийи онун йамаъларынын маиллийи вя с.) бору кямяринин диаметриндян, йерин релйефиндян, грунт шяраитиндян асылы олараг лайищя иля мцяййян едилир. Хяндяйин юлчцляри (дяринлийи, дибдян ени, йамаълары) бору кямяринин диаметри вя тяйинатындан, грунтларын физики вя деформатик характеристикаларындан щидроэеолоjи вя диэяр шяраитдян асылы олараг мцяййян едилир. Хяндяйин дибдян енинин минимум гиймяти Иншаат Нормалары вя Гайдаларына (ИН вя Г) ясасян тяйин едилир. Борунун диаметри 700мм-я гядяр олдугда хяндяйин дибиндян минимум ени Д+33мм гябул олунур. Д-бору кямяринин шярти диаметридир. Борунун диаметри 700мм вя даща чох олдугда бу ен 1,5Д гябул олунур вя ашаьыдакы тялябляр нязяря алыныр: Бору кямяринин диаметри 1200 вя 1400 мм олдугда газылан хяндяйин йамаъларынын маиллийи 1: 0,5-дян сярт олмадыгда, хяндяйин дибдян ени азалдылараг Д+500мм эютцрцлмясиня иъазя верилир; Хяндяйин дибдян енини торпаг газан машынын ишчи органынын ениня бярабяр эютцрмяк олар, анъаг бу щалда бу ен йухарыда эюстярилян гиймятдян аз олмамалыдыр; Яйрихятли щиссядя хяндяйин дибдян ени дцзхятли щиссядя олдуьундан ики дяфя чох эютцрцлцр ки, бу да бору кямяринин хяндякдя яйрихятли формада кечмясини тямин едир; Балласт йцк вя йа анкер гурулушдан истифадя етдикдя хяндяйин дибдян ени 2,2Д-дян аз олмамалыдыр, бору кямяринин бахылан щиссясиндя баллас грунтдан олдугда вя парча шяклиндя олмайан синтетик материалдан истифадя етдикдя хяндяйин дибдян ени 1,6Д эютцрцлцр. Диаметри (Д+0,8) м, 1,0м, (Д+1) м-дян бюйцк вя гурудулмалы олан палчыглы грунтларда (Д+1,1, гумлу грунтларда (Д+1) м олан бору кямяринин тикинтисиндя хяндяйин дяринлийи еля гябул олунмалыдыр ки, автоняглиййат, иншаат вя кянд тясяррцфат машынлары кямярин цзяриндян кечдикдя борунун механики зядялянмядян горунмасы тямин олунсун. Яэяр автоняглиййат, иншаат вя кянд тясяррцфат машынлары бору кямярин цзяриндян кечмядикдя гайа вя палчыглы грунтларда борунун диаметри Д+(0,6+0,8) м эютцрцлцр. Бору арматуру алтында йерляшян хяндяйин йамаъынын маиллийи ИН вя Г ясасян ъядвял 13.1 вя 13.2-дян эютцрцлцр. Батаглыг шяраитиндя йамаъларын маиллийи ашаьыдакылардыр: Батаглыбын типи Ы ЫЫ ЫЫЫ (эцълц нямлянмиш) Торф йамаъын маиллийи: Зяиф парчаланмыш 1:0,075 1:1 Эцъц парчаланмыш 1:1 1:1,25 лайищя цзря Грунтларын ишлянмя методлары торпаг гурьуларын параметрляриндя ишин щяъминдян, грунтларын эеотехники характеристикаларындан, грунтларын ишлянмяйя эюря чятинлийинин тяснифатындан, йерли шяраитдян, тикинти тяшкилатларында торпаг газан машынларын олмасындан асылы олараг гябул олунур.
Грунтлар Тюкмя Ням (доймамыш) гумм вя чынгыл Эили гумлуъа Эиллиъя Эил Гуру лйоъъ (батан грунт) Морен:
Ъядвял 13.1. Мцхтялиф газма дяринликляриндя (м) йамаъын щцндцрлцйцнцн онун отураъаг ениня нисбяти 1: 0,5 3 5 1 :0,67 1:1 1:0,25 1 :0,5
1:1
1:1
1 :0,25 1 :0 1 :0 1 :0 1
1:0,67 1:0,5 1:0,25
1:0,85 1:0,75 1:0,5
1,0,5
1:0,5
1:0,57
1:0,75
366
гумлу вя гумлуъа Эилъя Гайа: дцзянликдя Даьларда
:0,25 1 :0,2 0 :2 Лайищя цзря
1:0,5
1:0,65
0,2
0,2
Лайищя цзря
Лайищя цзря
Сулашдырылмыш сащя хяндякляри йамаъларынын бурахыла билян маилликляри. Ъядвял 13.2. Мцхтялиф дяринликли (м) йамаъларынын маиллийи хяндякляр цчцн. 2 2 1:1,5 1:2 1:1,25 1:1,15 1:0,67 1:1,25 1:0,75 1:1 1:0,5 1:0,75 1:0,25 1:0,25
Грунтлар Хырда дяняли гумлар Орта вя ири дяняли гумлар Эилъя Чынгыл вя гырмадаш Эилляр Йумшалдылмыш гайа грунту
Хяндяйин газылмасында торпаг ишляринин щяъми ашаьыдакы дцстурла тапылыр: B B2 V 1 LH 2 вя йа V B2 H nH 2 L (13.1) бурада: Б1-хяндяйин йухарыдан ени; Б2-хяндяйин ашаьыдан ени; Л- хяндяйин бахылан щиссясинин узунлуьу; н- йамаълылыг ямсалы. Хяндяйин ишлянмяси торпаг газан машынларла, хцсуси щалда бирчаловлу екскаваторла апарылдыгда вя грунтлар мцхтялиф лайларын йатымындан ибарят олдугда, щяр бир грунт нювц цчцн торпаг ишляринин щяъми онларын ишлянмя чятинлийини нязяря алмагла ашаьыдакы дцстурла щесабланыр. F F2 (13.2) V 1 L 2 бурада: Ф1 вя Ф2- кянар ениня кясиклярин сащяляридир; Л-ениня кясикляр арасындакы мясафядир. Хяндяйин ишлянмяси роторлу екскаваторла апарылдыгда дибин щамар сятщини алмаг цчцн габагъадан бору долаьынын микрорелйефинин планлашдырмасы булдузерля апарылыр ки, онун да ени 3 мдян аз эютцрцлмцр. Хяндяйин ишлянямсиня дайаныглыг грунтларда йалныз йай вахтларында иъазя верилир. Газылмыш грунтун хяндяйя тюкцлмямяси цчцн вя хяндяк диварынын учмамасы цчцн газылмыш грунт хяндяйин кянарындан ян азы 0,5м мясафядя олмалыдыр. Гайа грунтларын партлайыш цсулу иля йумшалдылмасы боруларын трассайа эятирилмясиндян яввял йериня йетирилир ки, партлайыш нятиъясиндя борулар зядя алмасын. Донан грунтларын йумшалдылмасы боруларын трасса эятирилмясиндян сонра апарылыр. Хяндяйин газылмасында, нормадан артыг газылмыш щиссяляр йумшаг торпаьын тюкцлмяси вя сыхлашдырылмасы иля арадан эютцрцлцр. Бору кямяринин гайа вя донан грунтларда кялякютцрлцйц 10 см галынлыгда йумшаг грунтла дцзляндирилир. Бюйцк диаметрли (1020, 1220, 1420 мм) боруларын тикинтисиндя хяндяйин диби бцтцн трасса бойунъа нивилирлянир. Трассанын дцзхятли щиссясиндя щяр 50м-дян бир; шагули мяъбури яйилян щиссялярдя щяр ики м-дян бир; 1020мм-дян кичик диаметрли бору кямяринин тикинтисиндя анъаг трассанын мцряккяб щиссяляриндя, еляъя дя фярди ишчи ъизэиляри щазырланан дямир вя автомобил йоллары кечидляриндя, дярялярдя, кичик ахарларда, чайларда вя башга манеялярдя дя нивилирлямя нязярдя тутулур. 367
Балласт йцкляри вя анкер гурулушлар йерляшдирилдикдян билаваситя сонра, борунун торпагла басдырылмасы щяйата кечирилир. Тяркибиндя ири донмуш парчалар, гырма даш, чынгыл вя диэяр юлчцсц 50мм-дян бюйцк щиссяъикляр олдугда, грунтла басдырылан бору кямяринин изолйасийа юртцйц 20см галынлыглы йумшаг грунт тябягяси вя йа мцщафизя юртцйц иля зядялянмядян горунмалыдыр. Яэяр бору кямяринин тикинтиси заманы онун трассасы бойунъа гайа грунтлары, дашлы грунтлар, ири парчалы донмуш грунтлар, гырма даш грунтларына раст эялинярся, бу заман етибарлы бцтюв изолйасийа юртцйц йарадылмасы лайищя вя сифаришчи тяшкилатларла разылашдырылмалыдыр. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя торпаг ишляринин йериня йетирилмясиндя ашаьыдакы кянарачыхмалара (см-ля) йол верилир: Мцяййян едилмиш оха нязярян хяндяйин дибинин енинин йарысынын кянара чыхмасы …….+20,-5 Роторлу екскаваторла ишлядикдя золаьын планлашдырылмасында сявиййядян кянара чыхма ……-5 Грунтун ишлянмясиндя хяндяйин диб сявиййясинин лайищядян кянара чыхмасы: Торпаггазан машынлардан истифадя етдикдя……….-10 Газмапартлайыш цсулу иля иш эюрдцкдя …………… -20 Бору цзяриндя йумшаг грунт гатынын тюкцлмяси(гайа вя донан грунтларда)……………+10 Бору кямяри цзяриндя тюкмя грунтун цмуми галынлыьы……..+20 Тюкмягрунтун щцндцрлцйц……………………+20,-5 13.2. НОРМАЛ ШЯРАИТДЯ ВЯ ГЫШ ЗАМАНЫ ДОНМУШ ГРУНТЛАРДА ХЯНДЯЙИН ИШЛЯНМЯСИ
Хяндяйин ишлянмя цсуллары бир чох амиллярдян асылыдыр. Щяр щансы бору кямярини йерляшдирмяк цчцн профили верилмиш хяндяйин юлчцляриндян асылы олараг онун ишлянмя методлары мцяййян едилир. Бу методлар бахылан сащядя грунтларын вязиййятиндян, йерин релйефинин характериндян, бахылан щиссянин нямлик дяряъясиндян, уйьун олан торпаг газан машынлар комплексинин олмасындын вя онларын техники игтисади эюстяриъиляриндян асылыдыр. Хяндяйин ишлянмяси ашаьыдакы щалларда роторлу хяндякгазан екскаваторларла апарылыр: В категорийалы яринмиш грунтлар да дахил олмагла сакит релйефи олан дцзхятли щиссялярдя; донма дяринлийи 1-1,2м олан донан грунтларда; тябии яйрилик радиусу олан яйрихятли щиссялярдя. Бир чаловлу екскаваторларла хяндяйин ишлянмяси су иля доймуш вя дянявяр грунтлары олан дцзхятли щиссялярдя, батаглыгларда, тябии вя сцни манеялярдян кечидлярдя, яйрилик радиусу борунун 30-50 диаметри гядяр олан яйрихятли щиссялярдя, габагъадан йумшалдылмыш гайа вя донан грунтларда тятбиг олунур. Яримиш грунтларда вя йухары тябягяси 1м-я гядяр донан грунтларда хяндяклярин ишлянмяси комбинасийалы методлары тятбиг етмякля машын комплекси васитясиля апарыла биляр. Бу щалда булдозерлярдян, йумшалдыъы тракторлардан, ротор вя йа бирчаловлу екскваторлардан истифадя олунур. Комбинасийалы цсулларда хяндяйин 1м-я гядяр газылмасы булдозер васитясиля апарылыр, сонрадан ися екскаватор васитясиля лайищя дяринлийиня чатдырылыр. Ади шяраитдя бирчаловлу екскаваторларла хяндяйин ишлянмясиндя якс кцряк аваданлыьындан истифадя олунур. Бу екскваторлардан щямчинин донан грунтларда донма дяринлийи 0,3-0,4м олдугда истифадя етмяк олар. Донма дяринлийи 0,3-0,4 м-дян чох олдугда, донан грунтун йухары тябягяси йумшалдыъы тракторлар вя йа партлайыш цсулу иля йумшалдылмалыдыр. Ярийян, щяддян артыг нямликли, дянявяр вя дайаныгсыз грунтларда драглайнлардан истифадя олунур. Донан вя сых грунтларын ишлянмяси цчцн ян еффектив цсул торпаг газан машынларын конбинасийалы механикляшдирилмиш ахын цсулудур. Бунун тятбигиндя ашаэыдакы технолоjи цсуллардан истифадя олунур: – хяндяйин бирчаловлу екскаватор вя булдозерля ишлянмяси; – хяндяйин ишлянмясиндя ардыъыл олараг бир нечя роторлу екскаватордан истифадя едилмяси. Хяндяйин ишлянмясиндя бирчаловлу екскаваторлардан вя йумшалдыъы-булдозерлярдян истифадя едилмяси истянилян грунт шяраитиндя тятбиг олуна биляр (йалныз донан батаглыг истисна олунмагла). Бу щалда хяндяйин ишлянмясини сцрятляндирмяк вя механизаторларын ямяк мящсулдарлыбыны 1,5-3 дяфя артырмаг цчцн роторлу хяндяк екскаваторларындан истифадя етмяк олмаз. Бу цсулдан ян еффектли нятиъя мющкям, донан вя гайа грунтларынын габагъадан йумшалдылмасы иля ишлянмясиндя ялдя едилир. Бу цсулун ясас хцсусиййяти ондан ибарятдир ки, йумшалдыъы-булдозердян тякъя щазырлыг 368
вя кюмякчи ишлярин эюрцлмясиндя дейил, билаваситя хяндяйин ишлянмясиндя истифадя олунур. Роторлу екскаваторларла вя булдозерлярля хяндяйин ишлянмяси бюйцк диаметрли бору кямярляринин чякилмяси цчцн тяклиф олунур. 1220-1420 мм диаметрли борулар цчцн хяндяклярин щазырланмасында, ики роторлу екскаватордан вя йа бир екскаватор, бир булдозердян истифадя олунур. Донан грунтларда бору кямяри алтында хяндяйин ишлянмясиндя яксяр щалларда бирчаловлу екскаватордан вя йумшалдыъы тракторлардан истифадя олунур. 13.3. ДАЬ ШЯРАИТИНДЯ БОРУ КЯМЯРЛЯРИ ЦЧЦН ХЯНДЯЙИН ИШЛЯНМЯСИ
Даь шяраитиндя бору кямярляринин тикинтиси мцхтялиф цсулларла апарыла биляр. Бу цсуллар ясасян бору кямяри кечян трассанын маиллийиндян вя грунтларын физики-механики хцсусиййятляриндян асылыдыр. Трассанын бойуна маиллийи 150-йя дяк олдугда Ы-ЫВ категорийалы грунтларда роторлу екскаватордан истифадя олунур. Трассанын бахылан щиссясиндя маиллик чох бюйцк оларса бу вахты бирчаловлу екскваторлардан вя булдозерлярдян истифадя олунур. Сащялярдя ениня маиллик 80-дян чох олмадыгда пневмотякярли вя диэяр торпаггазан машынлардан истифадя олунур. Ениня маиллийи 80-дян чох олан даьлыг щиссядя бцтцн иншаат просеслярини йериня йетирян машынларын дайанаглыьыны тямин етмяк цчцн хцсуси эедиш вя эялиш мейданлары дцзялдилир. Дцз щиссялярдя сащянин бойуна маиллийи 350-дяк олан грунтларда торпаьын габагъадан йумшалдылмасы тяляб олунмадыгда, якс кцрякли бирчаловлу екскаваторлардан вя йа роторлу екскаваторлардан истифадя олунур. Яэяр бойуна маиллик 350-дян чох оларса бу щалда булдозерлярдян истифадя олунур вя булдозерин бычаьынын ени хяндяйин дибдян ениня бярабяр эютцрцлцр. Гайа грунтларында хяндяйин бирчаловлу екскаваторла ишлямясиндян яввял грунт партлайыш цсулу иля йумшалдылмалыдыр. Гайа грунтларын йумшалдылмасы боруларын трассайа эятирилмясиндян яввял йериня йетирилмялидир. Партлайыш цсулу иля гайа грунту йумшалдыгдан сонра хяндяйин ишлямяси бирчаловлу екскаваторларла апарылыр. Хяндяйин алтында грунтун йумшалдылмасы хцсуси газылмыш шурфларда бюйцк олмайан партлайыъы маддялярин йерляшдирилмяси иля апарылыр. Партлама нятиъясиндя йумшалма чаласы йарадан партлайыъы маддянин кцтляси ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: ГП=Ащ3, (13.3) бурада: ГП-партлайыъы маддянин кцтляси; А-партлайыъы маддянин хцсуси сярфи; щ-грунтун ачыг сятщиндян партлайыъы маддянин мяркязиня гядяр олан ян гыса мясафя. Хяндяйин ени 2м-я гядяр олдугда онун йумшалдылмасы цчцн партлайыъы маддя узунуна истигамятдя бир ъярэя иля гойулур. Хяндяйин ени бюйцк олдугда партлайыъы маддя ики ъярэядя йерляшдирилир. Ъярэялярдя партлайыъы маддяляр арасындакы мясафя партлайыъы маддянин гойулма дяринлийиндян, сцхурун бярклийиндян вя онун вязиййятиндян асылы олараг гябул олунур. Адятян бу хяндяйин дяринлийинин 0,5-1 щиссясини тяшкил едир. Гябул едилмиш мясафянин дцзэцнлцйцнц йохламаг цчцн тяърцбц партлайышлар щяйата кечирилир. Партлайыъы маддянин кцтляси ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: ГП=А(0,4+0,6н3)3; (13.4) бурада:-партлайыша максимум мцгавимят эюстярян хяттин узунлуьу; н-партлайышын эюстяr риъиси олуб, n (р-чаланын радиусу) дцстуру иля тяйин едилир. Ъярэялярдяки партлайыъы маддяляр арасындакы мясафя ашаьыдакы ифадя иля тяйин олунур: а= м бурада м=1 олдугда н=1 вя н=1,5 олдугда м=1,25 олур. Йамаъын маиллийи 350-дян чох олдугда онун бирчаловлу екскаваторла газылмасы чох чятиндир. Бу щалда чох да узунлуьу бюйцк олмайан хяндяйин ишлянмяси йухарыдан ашаьыйа доьру нов цсулу иля булдозерля апарыла биляр. Сярт галхма вя енмялярдя булдозерлярдян истифадя етмякля хяндяк торпагла долдурулур. Бу заман булдозер хяндяйин узунлуьу бойунъа вя йа мцяййян буъаг алтында щярякят етдирилир. 13.4. БОРУ КЯМЯРИНИН ТИКИНТИСИНДЯ СЯЩРА ВЯ СУВАРЫЛАН ТОРПАГ ШЯРАИТИНДЯ ТОРПАГ ИШЛЯРИНИН ЭЮРЦЛМЯСИНИН ХЦСУСИЙЙЯТЛЯРИ
369
Сящра вя гумлу районларда бору кямяринин тикинтиси иля баьлы бцтцн ишлярин эюрцлмяси пайыз, гыш, йаз дюврляриндя йериня йетирилмялидир. Зярури щалларда йай мювсцмцндя беля ишляри апармаг лазым дялярся, анъаг ахшам вя эеъя саатларындан истифадя етмяк лазымдыр. Тулланты торпаьынын тякрар хяндяйя долмамасы цчцн торпаг вя бору кямяринин изолйасийа ишляри арасындакы вахт минимум олмалыдыр. Гум грунтларында хяндяклярин ишлянмяси булдозер, хяндякгазан, бирчаловлу вя роторлу екскаваторларла апарылыр. Дянявяр грунтларда хяндяклярин ишлянмясиндя, драглайн типли, бир чавловлу екскаваторлардан истифадя олунмасы даща мягсядйюнлцдцр. Бу екскаваторларын ишчи органы олан чаловуну бюйцк тутумлу щазырламаг мцмкцндцр. Бу да ишин мящсулдарлыьыны артырар. Сых бяркидилмиш вя нямли грунтларда бору кямяринин алтында хяндяклярин щазырланмасы цчцн роторлу екскаваторлардан истифадя олунур. Эцълц дянявяр гум грунтларында хяндяйин дяринлийи 1,2м-я гядяр, ням гум грунтларында хяндяйин дяринлийи 1,5м-я гядяр олдугда, ени 6м вя даща чох олан хяндяклярдя бору гойма вя изолйасийа ишляри апарылдыьы щалларда, эцълц булдозерляр комплексиндян истифадя етмякля, бойунаениня схем цзря хяндяйин ишлянмяси мцмкцндцр. Грунту тулланты зонасына яйри хятт цзря дашынмагла, сых вя ням гум грунтларда хяндяйин ишлямясини булдозердян истифадя етмякля нов цсулу иля апармаг олар. Дярин хяндяклярин щазырланмасында, грунтларын комбинасийалы цсулла ишлянмяси тятбиг олунур. Йухары тябягя 1-1,2 мя гядяр олдугда хяндяк булдозерля, галан щиссяси ися лайищя сявиййясиня гядяр дянявяр грунтларда бирчаловлу екскаваторла йериня йетирилир. Сых вя ням гум грунтларында ися бу мягсяд цчцн роторлу екскаваторлардан истифадя олунур. Суварылан торпагларда бору кямяринин тикинтиси иля баьлы торпаг вя диэяр ишляр, пайыз-гышда веэитасийа олмайан дюврдя йериня йетирилмяйя башлайараг вя йаз суварма ишляриня гядяр сона чатмалыдыр. Суварылан торпагларда торпаг ишляри ашаьыдакы кими мцяййян ардыъыллыгла йериня йетирилмялидир: золаьын планлашдырылмасы вя кечидлярин щазырланмасы; мящсулдар грунт тябягясинин кясилмяси вя онун тулланты зонасына дашынмасы; хяндяйин ишлянмяси; гойулмуш бору кямяринин торпагла юртцлмяси; мящсулдар тябягянин суварылан сащядя бярпа олунмасы. Суварылан золагларда сцхурларын, тяпяъиклярин вя башга манеялярин кясилмяси вя тямизлянмяси цчцн, няглиййат вя иншаат машынларынын бу сащяйя кечмясини тямин етмяк лазымдыр. Суварма каналларда вя гурудулан коллекторлардан машынларын щярякяти цчцн кечидляр щазырланыр. Бу кечидляр йерли грунт материалларындан булдозер васитясиля тюкцлцр. Иш гуртардыгдан сонра тюкцлян грунтдан щазырланмыш аракясмяляр булдозер васитясиля йенидян йериня гайтарылыр. Сых дайаныглы минерал грунтларда хяндяйин ишлямяси роторлу хяндяк екскаваторлар васитяси иля йериня йетирилир. Ням грунтларда йамаълы хяндяклярин щазырланмасы цчцн, хцсуси ишчи органы олан роторлу екскаваторлардан истифадя олунур. Кичик диаметрли бору кямярлярини йерляшдирмяк цчцн (дяринлийи 1-1,2 м олан хяндяклярдя) хяндяйин газылмасы котанлы хяндякгазанларла йериня йетирилир. Йцксяк нямликли аз дайаныглы грунтларда хяндяйин ишлянмяси цчцн якс кцрякля тяъщиз олунмуш бирчаловлу екскаваторлардан вя йа эениш тыртырлы драглайндан истифадя олунур. Хяндякдя йерляшдирилмиш кямяри грунтла басдырмаг цчцн булдозерлярдян вя йа хяндякдолдуранлардан истифадя олунур. Кямяр цзяриня грунтун тюкцлмяси гуртардыгдан сонра булдозерин бир нечя эедиши иля хяндяйя тюкцлмцш грунт кипляшдирилир.
370
13.5. ХЯНДЯЙИН ДОЛДУРУЛМАСЫ ВЯ ТОРПАЬЫН РЕКУЛТИВАСИЙА ЕДИЛМЯСИ
Бору кямяринин тикилмя просесиндя хяндяйин грунтла долдурулмасы сонунъу мярщялядир. Хяндякдя йерляшдирилмиш бору кямяринин грунтла басдырылмасы илин истянилян вахтында апарыла биляр. Бу мягсядля булдозерлярдя, роторлу хяндякдолдуранлардан, роторлу хяндяк екскаваторларындан, щямчинин бирчаловлу екскаваторлардан вя драглайндан истифадя олунур. Маэистрал бору кямярляриндя хяндяйин долдурулмасы ениня дцзхятли; паралел чяпенли; чяпчарпазлы вя комбинасийалы цсулла апарылыр. Тулланты золаьынын ени бюйцк олдугда, бору кямяринин басдырылмасы булдозерин дцзхятли ениня эедишляри иля щяйата кечирилир. Тикинти золаьынын даралмыш шяраитиндя вя кичик тулланты золаьында чяпенли паралел вя чяпчарпаз булдозер эедишиндян истифадя олунур. Ян еффектли цсул ися конбинасийалы цсулдур, чцнки, бурада грунтун дашынмасынын орта мясафясинин азалмасы щесабына булдозерин мящсулдарлыьы даща йцксяк олур. Рекултивасийа олунан сащялярдя илин исти айларында грунтун тюкцлдцкдян сонра кипляшдирилмяси пневмокатоклар вя йахуд басдырылмыш бору кямяринин цстцндян тыртырлы тракторун 3-5 эедиши иля щяйата кечирилир. Мящсулдар тябягянин галынлыьы 10-15см олдугда автогрейдерлярдян истифадя олунмасы мяслящят эюрцлцр. Минерал тюкмя грунтун гыш шяраитиндя сцни кипляшдирилмяси апарылмыр. Грунт хяндяйя тюкцлцр вя бурада 2-3 ай галдыгдан сонра юз тябии сыхлыьыны алыр. Бу цсул йай айларында да тятбиг олуна биляр. Бору кямяринин тикинтисиндя торпаьын рекултивасийа едилмяси мцяййян золагдан мящсулдар тябягянин кясилмяси вя мцвяггяти олараг тулланты зонасына дашынмасындан ибарятдир. Бору кямяри басдырылдыгдан сонра, тулланты зонасындакы мящсулдар тябягя рекултивасийа олунан сащядя бярабяр пайланыр. Мящсулдар грунт тябягясинин кясилдийи золаьын минимум ени, хяндяйин цстдян ениня щяр ики тяряфдян 0,5м ялавя олундугда алынан еня бярабяр олмалыдыр. Бу ен, хяндяйин газылмасында истифадя олунан торпаг газан машынын эедиш щиссясинин ениндян аз олмамалыдыр. Илин исти айларында мящсулдар грунт тябягясинин кясилмяси вя онун мцвяггяти тулланты зонасына дашынмасы, мящсулдар торпаьын галынлыьы 20 см олдугда булдозерлярин бойуна-ениня эедишляри васитясиля кясилян тябягянин галынлыьы 20см-дян чох олдугда булдозерин ениня эедишляри васитясиля вя мящсулдар тябягянин галынлыьы 10-15см-я гядяр олдугда ися автогрейдерлярля щяйата кечирилир. 13.6. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ПАРАЛЕЛ ХЯТТЛЯРИНИН ЧЯКИЛМЯСИНДЯ ГАЗМА - ПАРТЛАЙЫШ ИШЛЯРИНИН АПАРЫЛМАСЫ
Чоххятли бору кямяр системляринин ващид енерэетик мцщитдя гурулмасы заманы, газма партлайыш ишляринин еля еффектив методу сечилмялидир ки, бу зонада олан маэистрал газ, нефт, нефтмящсуллары дашыйан бору кямярляринин вя йцксяк тязйиг (5,5-7,5МПа) алтында ишляйян хцсуси тяйинатлы бору кямярляринин етибарлы вя тящлцкясиз ишлямяси тямин олунсун. Мювъуд бору кямярляриня паралел олан йени бору кямярляри хяттляринин лайищяляндирилмясиндя тикилян вя мювъуд бору кямярляри охлары арасындакы сейсмики тящлцкясиз мясафянин сых торф грунтларында ашаьыдакы дцстурларла щесабланмасы тяклиф олунур: Цфцги узадылмыш йцкляр олдугда (партлайыъы маддя) 6000Qu K p K T 3 Rs.u. (13.5) PT чев. D гуйуларда гойулмуш топа, шагули вя маили йцкляр цчцн 6000 3 Qs2 K p K T 3 (13.6) Rs .u . PT чев. D бу дцстурларда Гу-цфцги азадылмыш йцкцн кцтляси; Гс-гуйуда гойулмуш йцкцн кцтляси; Кпбору кямяринин дахили тязйигинин тясирини нязяря алан ямсал олуб Кп=ф(п)-графикиндян эютцрцлцр; КТ-батаглыгда олан биткилярин характерини нязяря алан дцзялиш ямсалы олуб аьаъбиткили дузланмыш торпаглар цчцн КТ=1,1, от юртцклц ачыг битки гаты олдугда КТ=1,15; ПТ-сых торф грунтуна дцзялиш ясалы олуб, ПТ=0,20,3 эютцрцлцр; -бору кямяринин диварынын галынлыьы; Д-бору кямяринин 371
диаметри; чев.-партлайыш йцкляриндян йаранан чеврилмиш эярэинлик; чев=0,21, 1-бурахыла билян эярэинлик олуб 1=0,61мцв.; мцв.-даьылмайа ишлямя шяртиня эюря поладын мцвяггяти мцгавимятидир. Сейсмики тящлцкясиз йцк ашаьыдакы емпик дцстурла тяйин едилир: Гс=0,0025Р3 (13.7) Донан грунт шяраитиндя бору кямярляринин ясас конструктив параметрлярини вя онун ишчи тязйигини нязяря алмагла сейсмики тящлцкясиз йцкцн максимум кцтляси ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: K r R 3 1 чев. (13.8) Qs 35000 Бурада: Кр-донан грунтун мцхтялифлийини нязяря алан ямсал олуб, Кг=0,71,3; чев.-мювъуд бору кямяринин дахили тязйигиндян вя истилик деформасийасындан онун диварында йаранан чеврилмиш эярэинлик олуб ашаьыдакы дцстурла щесабланыр:
чев. 02 0,8 0 1 0,64 12
(13.9)
0-мювъуд бору кямяринин дахили тязйигиндян онун диварында йаранан щялгяви эярэинлик, PD 2 (13.10) 0 0,18 1-истилик деформасийасындан мювъуд бору кямяринин диварында йаранан бойуна эярэинлик; П-партлайыш ишляри апарылан заман бору кямяриндя максимум ишчи тязйиг; Д-мювъуд бору кямяринин хариъи диаметри; -партлайыш ишляри апарылан сащядя мювъуд бору кямяринин диварынын минимум галынлыьы. Мювъуд маэистрал газ кямяриня вя йа нефт кямяриня паралел олан йени бору кямярляри хяттинин лайищяляндирилмясиндя, онларын охлары арасындакы мясафя (РМ) газма-партлайыш цсулу иля донан грунтлары йумшалтдыгда ашаьыдакы дцстурларла щесабланыр:
Rs 32,73
Q ; K r 1 чев.
(13.11)
D bn 1 (13.12) , 2 бурада: б-йцк ъярэяляри арасындакы мясафя; н-йцк ъярэяляринин сайы. Гайа грунтларын йумшалдылмасында тятбиг олунмасына эюря партлайыш ишляринин сейсмики тящлцкясиз апарылма методу Рс 2W шяртинин юдянилмясини тяляб едир (бурада W-гуйунун вя йа сурфун дяринлийиндян асылы олан ян кичик мцгавимят хяттидир). Верилмиш Р-ин ашаьы щядди олан Гс-емприк дцстурла щесабланыр: R3 (13.13) Qs K b K t 400 бурада: -йцкцн типини нязяря алан ямсал олуб нормал йумшалдылма йцкц цчцн =1, тулланма йцкляри цчцн =1,7 эютцрцлцр. Кб-грунтун нямлийини нязяря алан ямсал олуб, Кб=10,8 эютцрцлцр; Кт-бору кямяринин исти щиссяляринин олмасыны нязяря алан ямсал олуб Кт=0,7. Сейсмики тящлцкясиз йцкцн максимум кцтляси ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: R 3 1 чев. R 3 1 чев. Qs 0,25 2 K r K 3 K n K H K t 35000 35000 бурада: Кр-гайа грунтларынын бярклийини вя су иля доймуш олмасыны нязяря алан ямсал олуб Кр=0,81; К3-мювъуд бору кямяринин мцщафизя изолйасийа юртцйцнцн типини нязяря алан ямсал олуб, К3=0,851,2 эютцрцлцр; мялумат олмадыгда К3=0,65 гябул олунур. Кн-бору кямяринин щоризонтал вя йа шагули мцстявидя 1000Д-дян кичик олмайан радиусла еластики яйилмясини, бору кямяринин баьлайыъылардан, кран дцйцнляриндян вя башга хятти арматурлардан 50м-дян йахын йерляшмясиндян асылы ямсал олуб Кн=0,9 эютцрцлцр; КЩ-бору кямяринин тяйинатындан асылы олан ямсал олуб RM R s
372
газ кямярляри цчцн КЩ=1; нефт мящсуллары нягл едян кямярляр цчцн КЩ=0,85; су кямярляри цчцн ися КЩ=0,9 гябул олунур. Мювъуд кямярляря паралел олан йени бору кямяри хяттинин гайа грунтуну йумшалтмагла апарылан газма-партлайыш ишляриндя сейсмики тящлцкясиз охлар арасы мясафя ашаьыдакы дцстурла щесабланыр: Q (13.15) Rs 32,7 K r K 3 K n K H K t 1 чев. K t Газма-партлайыш ишляринин мцхтялиф характеристикалы бору кямярляриндя щесабланма методикасы «Донан вя гайа грунтларында маэистрал бору кямярляринин мювъуд йералты бору кямярляриня паралел партлайыш ишляринин эюрцлмя техналоэийасына аид тяклифлярдя» юз яксини тапмышдыр. Мцхтялиф эеолоjи, щидроэеолоjи, метеоролоjи вя иглим шяраитляриндя, мцхтялиф тяйинатлы бору кямярляринин тикинтиси иля баьлы эюрцлян торпаг ишляринин кейфиййятиня нязарят, бу ишлярин эюрцлмясиндя тящлцкясизлик техникасынын ясас мцддяаларына ъидди ямял олунмасы вя щазырлыг ишляринин апарылма ардыъыллыьы мювъуд Иншаат Нормалары вя Гайдаларына уйьун олараг йериня йетирилмялидир. 13.7.БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИНДЯ ГАЙНАГ ИШЛЯРИНЯ ГОЙУЛАН ТЯЛЯБЛЯР.
Бору кямярляриндя истифадя олунан материаллар. Маэистрал бору кямярляринин истисмарынын Милли вя Бейнялхалг стандартларын шяртляриня уйьун етибарлы, тящлцкясиз вя еффектли олмасы цчцн бору кямярляринин тикинтисиндя гайнаг бирляшмяляринин кейфиййятли йериня йетирилмясинин бюйцк ящямиййяти вардыр. Мящз бу сябябдян бору кямярляринин тикинтиси заманы гайнаг технолоэийасына вя материаллара бюйцк диггят йетирмялидир. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя ашаьыдакы електрик гювс гайнаглары, цсуллары тятбиг олунур. – юртцклц електродларла ял гювс гайнаьы; – мцдафия газлары мцщитиндя йарым автомат гайнаьы; – мцдафия газлары мцщитиндя автомат гайнаьы; – флцс алтында автомат гайнаьы. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя истифадя олунан бору, дирсяк вя цчбоьазлар тятбиг олунан стандарт, техники шяртляр вя диэяр норматив техники сянядлярин тялябляриня уйьун олмалыдыр. Бору кямярляринин тикинтисиндя истифадя олунан материалларын сертификаты олмалыдыр. Сертификаты олмайан материалларын бору кямярлярин тикинтисиндя истифадя олунмасына иъазя верилмир. Щазырда бору кямярляринин тикинтисиндя тяърцбядян кечирилмиш бору поладлардан истифадя олунур. Бу поладлар ДЦИСТ 20295-85-я ясасян мцхтялиф мющкямлик синифляриня классификасийа олунур. Бундан ялавя бору кямярляринин тикинтисиндя АПИ спеъ. 5Л Америка стандарты цзря истещсал олунан бору поладлардан эениш истифадя олунур. Ашаьыдакы ъядвялдя ДЦИСТ 20295-85 вя АПИ спеъ. 5Л стандартлары цзря классификасийа олунан полад маркаларынын механики хассяляри эюстярилмишдир:
373
Ъядвял 13.3. Поладын маркасы
ДЦИСТ 2029585 цзря мющкямлик синфи
Ст 20
К 42
АПИ -1104 цзря тяснифаты Эраде А Эраде Б Х42 Х46
12 Г2С 13 ГС
К50 К52
17 Г1С-У
К 52
13 Г1С-У
К 55
09Г2ФБ 10 Г2ФБ
К 56 К 60
10 ГФБ
К 60
Х52 Х56 Х60 Х65 Х70
Ахыъылыг щядди КСИ (МПа) 30 (207) 35 (241) 36 (245) 42 (289) 46 (317) 50 (345) 51 (353) 52 (358) 53 (363) 56 (386) 58 (402) 60 (413) 61 (421) 64 (441) 65 (448) 67 (461) 70 (482)
Даьылмайа гаршы мцвяггяти мющкямлик КСИ (МПа) 48 (331) 60 (413) 60 (412) 60 (413) 63 (434) 70 (485) 74 (510) 66 (455) 74 (510) 71 (489) 78 (539) 75 (517) 80 (550) 85 (588) 77 (530) 85 (588) 82 (565)
Бору металынын гайнаг олмасы хассясинин ваъиб эюстяриъиляри карбон еквивалентлийи (Ъе) иля гиймятляндирилир. Карбон еквиваленти 0,44-дян чох оларса, бу поладлар бору кямярляринин тикинтисиндя истифадя олунмур. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя ясасян ял гювс гайнаьы вя мцдафия газы мцщитиндя йарымавтомат гювс гайнаьы методларындан истифадя олунур. Гайнаьын методундан асылы олараг гайнаг материалы, електродун типи, гайнаг мяфтили вя мцдафия газы сечилир. Гайнаг материалларынын дцзэцн сечилмяси гайнаг ишляринин мящсулдарлыьынын артмасына, щямчинин бору кямярляриндяки гайнаг бирляшмяляринин кейфиййятинин йахшылашдырылмасына хейли тясир эюстярир. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя електрик ял гювс гайнаьы цсулу иля селлилюз вя ясас юртцклц електродлардан истифадя олунур. Ясас типли електродлардан фяргли олараг, селлилюз типли електродлара йухарыдан ашаьы гайнаьын сцряти ики дяфядян чох олдуьуна эюря маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя селлилюз типли електродларла гайнаьын апарылмасы даща ялверишлидир. Щямчинин селлилюз типли електродларла гайнаг заманы щашийялярин яримяси там тямир олунур вя нятиъядя кейфиййятли кюк тикиши алыныр. Йарымавтомат цсулла гайнаг заманы мцдафия газы кими карбон газындан (ЪО2) вя гарышыг газлардан (80% Ар+20% ЪО2) истифадя олунур. Гайнаг мяфтили Ъб-08 ГС, Ъб 08 Г2С, ДЦИСТ цзря 2246-70, AWS А 5.18 стандарты цзря ися ЕР – 70С истифадя олунур. 13.8. ГАЙНАГ ИШЛЯРИНИН АПАРЫЛМАСЫНА ЩАЗЫРЛЫГ
Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя гайнаг ишляринин апарылмасы цчцн тятбиг олунан стандартлара, лайищя сянядляриня вя сифаришчинин тялябляриня ясасян гайнаьын апарылма ардыъыллыьы вя гайнаг спесификасийасы щазырланыр. Гайнаг проседуру ашаьыдакы стандарт вя йа тикинти нормаларына ясасян щазырлана биляр: АПИ 1104-99, ЪЩуП ЫЫЫ-42-80, БЪЩ 006-89. Гайнаг проседурунун спесификасийасы истещсалат сащясиндя йериня йетирилян бцтцн нюв гайнаг бирляшмяляри цчцн щазырланмышдыр: – ясас хятти щисся цчцн гайнаг проседуру; 374
– сексийа бирляшмяляри цчцн гайнаг проседуру; – борунун дирсякля, цчбоьазла (яэяр поладын маркасы вя диварынын галынлыьы дяйишилярся) бирляшмяляринин гайнаг проседуру; – тямирин апарылмасы цчцн гайнаг проседуру. Електродларын типляри ъядвял 13.4-йя ясасян сечилир: Ъядвял 13.4. Бору металынын норматив мцвяггяти мцгавимяти МПа 550 550 600 > 600 550 550 600 > 600 550 550 600 550 550 600 > 600
Електродун тяйинаты
Бору кямярляриндя гайнаг бирляшмяляринин кюк иткиси цчцн Исти эедиш гайнаг тикишляри цчцн
Долдурма вя гапаг гайнаг тикишляри цчцн
Стандарт цзря електродун типии ДЦИСТ 9467-75 Э 46 А-Ц Э 50 А-Б Э 46 А-Ц Э 50 А-Б Э 50 А-Ц Э 50 А-Ц Э 55-Ц Э 50 А-Ц Э 50 А-Б Э 50 А-Ц Э 50 А-Б Э 55 А-Ц Э 55 А-Б
АWS А5.1 АWС А5.5 Е 6010 Е 7016 Е 6010 Е 7010 Е 7016 Е 7010 Е 7010 Е 7010 Е 8010 Е 7010 Е 7018 Е 7018 Е 8010 Е 8018
ЕН 499 Е 382 Ъ21 Е 422 Б42 Щ5 Е 422 Ъ25 Е 422Б 42 Щ5 Е 422 Ъ 25 Е 422 Ъ 25 Е 46 41 Ни Ъ25 Е 42 2Ъ 25 Е 422Б 4 2 Щ5 Е 42 2 Ъ 2 5 Е 42 2Б 4 2 Щ5 Е 46 41 Ни Ъ 2 5 Е 46 5 1 Ни Б 4 Щ5
Гайнаг проседуру щазырланаркян бору бирляшмяляриндя истещсалатда апарылаъаг гайнаг шяраитиня уйьун йохлама (тест) гайнаьы апарылыр. Маэистрал бору кямяринин тикинтиси цчцн щазырланан гайнаг проседурунун спесификасийасы кваливикасийадан кечмялидир вя о борунун там узунлуьу бойунъа тикинти обйектляриндя апарылан шяраитя уйьун йериня йетирилмялидир. Бунун квалификасийа едилмяси просесиндя ашаьыда эюстярилян параметрляр нязяря алынмалыдыр: – борунун диаметри, диварын галынлыьы, боруларын мющкямлик синфи, поладын маркасы; – боруларын щашийяляринин щазырланмасы цчцн тялябляр (щашийянин формасы вя юлчцляри); – тятбиг олунан мяркязляшдириъинин типи (хариъи вя дахили); – тятбиг олунан гайнаг материаллары: електродун типи, електродун вя йа мяфтилин маркасы, диаметри, мцдафия газы; – гайнаг материалларынын гайнаьа щазырланмасы тялябляри; – гайнаг просесинин параметрляри: ъяряйанын нювц, гцтблцк, ъяряйанын эцъц вя эярэинлик, гайнаьын истигамяти, гайнаьын сцряти вя с. – гайнаг просесиндя борунун вязиййяти (шагули, цфцги); – боруларын гайнагдан яввял гыздырылмасы, гайнаг тикишлярарасы температурда, гайнагдан сонра термики емал. Гайнаг бирляшмяляринин щазырланмасында, гайнаг просесиндя вя тамамланмыш гайнаг бирляшмяси визуал мцайиня олунур. Визуал мцайянянин нятиъяси йетярли оларса, гайнаг бирляшмяси физики цсулларла (рентэен, ултрасяс, магнит тозу) мцайиня олунур. Физики цсулларла мцайинянин нятиъяси тятбиг олунан стандартын тяляб вя шяртляриня уйьун оларса, гайнаг бирляшмясиндян механики сынаг цчцн нцмуняляр щазырланыр. Нцмунялярдя дартма вя статик яймя сынаглары апарылыр. Яэяр бу сынаглар лайищя сянядляриндя нязярдя тутуларса. Сифаришчинин тялябиня ясасян диэяр механики сынаглар да апарыла биляр. Гайнаг бирляшмяляринин механики хассяляри ашаьыдакы тялябляря уйьун олмалыдыр: 375
- дартмайа сынаг заманы гайнаг бирляшмясинин даьылмайа гаршы мцвяггяти мцгавимяти, борунун ясас металынын даьылмайа гаршы норматив мцвяггяти мцгавимяти щяддиндян аз олмамалыдыр. Нцмунялярин яймяйя сынаьы заманы орта щесаблама яймя буъаьы ЪЩуП ЫЫЫ 42-80 цзря 1200дян АПИ 1104-99 стандарты цзря ися 1800-дян аз олмамалыдыр. – гайнаг бирляшмяляринин зярбя юзлцлцйцнцн йохланылмасы В шякилли кясикли нцмунялярдя (шарпи) йохланылыр. Гайнаг металында вя термики тясир зонасында (ТТЗ) йохланылыр. – гайнаг металынын бярклийи 275 ЩВ-дян аз, термики тясир зонасынын (ТТЗ) бярклийи ися 300 ЩВ-дян чох олмамалыдыр. Гайнаг бирляшмяляриндя эюрцлян ишляр кейфиййятли апарылмадыгда щямин йердя тямир ишляринин эюрцлмяси тяляб олунур. Бунун цчцн гайнаг бирляшмясинин тямир проседурунун спесификасийасы щазырланыр. Сынаг нцмунясиндя тямир апарылыр, сонра тямир гайнаьынын кейфиййяти физики вя механики методларла йохланылыр. Мцяссися тяряфиндян тясдиг олунмуш тямир гайнаьы проседурунун спесификасийасына ясасян гайнагчыларын аттестасийасы кечирилмяли вя кейфиййятсиз гайнаг бирляшмяляриндя тямир ишлярини апармаг цчцн хцсуси гайнагчы вя гурашдырыъылар щазырланыр. Тятбиг олунан стандартлара АПИ 1104-99, ЕН 287-1/2007, ЪЩуП ЫЫЫ 42-80, БЪЩ – 006-89 шяртляриня уйьун олараг тяляб олунан тикинти обйектляриндя гайнаг ишлярини йериня йетирмяк цчцн гайнагчыларын аттестасийасы кечирилир. Бцтцн гайнагчылар маэистрал бору кямярляринин гайнаг ишлярини апармаг цчцн хцсуси бору нцмуняляриндя йохлама – сынаг гайнаьы йериня йетирмялидир. Гайнаг проседурунун квалификасийасында иштирак едян гайнагчылар аттестасийадан азад олунур. Гайнагчыларын аттестасийасы сифаришчинин вя йа тяляб олунарса, цчцнъц тяряфин нцмайяндясинин иштиракы иля кечирилир. Сынаг гайнагларынын апарылмасы заманы гайнаг бирляшмяси ашаьыдакы методларла нязарят олунур: – визуал мцайиня; – радиографик нязарят; – механики сынаглар. Аттестасийадан кечян гайнагчылара тятбиг олунан стандартын тяляб вя шяртляриня уйьун олараг «Гайнагчынын Йетярлилик Сертификаты» верилир. Сертификатын йетярлилик ящатясиндя поладын маркасы, борунун диаметри, диварынын галынлыьы, гайнаг методу, електродун типии вя маркасы, гайнаьын истигамяти вя фяза вязиййяти эюстярилир. 13.9. МАЭИСТРАЛ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЧЯКИЛИШИНДЯ ГАЙНАГ ИШЛЯРИНИН ТЯШКИЛИ
Бору кямярляринин сексийаларынын гайнаьы заманы щяр сексийанын ачыг галмыш уълары тыхаъларла баьланмалыдыр. Бору хяттинин чякилмяси заманы гурашдырма ишляриня фасиля верилмяси заманы бору хяттинин ичярисиня кянар яшйаларын дцшмямяси цчцн сексийаларын ачыг галмыш уълары щяр ики тяряфдян баьланмалыдыр. Гайнаг заманы бору хяттинин сексийалары тахта шпалларын цзяриня гойулмалыдыр. Борунун алт щисясси иля торпаг арасындакы мясафя 600 мм-дян аз олмамалыдыр. Бу мясафя щямчинин радиографийа вя изолйасийа ишляри цчцн дя сахланылмалыдыр. Йериня йетирилян гайнаг бирляшмяляринин нюмрялянмяси бору кямяринин лайищя ъизэиляриня уйьун олмалыдыр. Гайнаг тикишляри щаггында бцтцн билэи вя мялуматлар гайнаг ъурналында гейд едилмялидир. Щямчинин гайнаг бирляшмясинин нюмряси вя гайнагчынын дамьа нюмряси гайнаг бирляшмясинин йанында йуйулмайан рянэля гейд олунур. Гайнаг материалларынын истифадяси вя сахланылмасы. Бору кямярляринин гайнаьында истифадя олунан гайнаг материаллары стандартларын вя гайнаг спесификасийасынын тялябляриня ъаваб вермяли вя кейфиййят сертификаты олмалыдыр. Гайнаг електродлары щерметик баьлы гутуларда габлашдырылмалыдыр. Гайнаг електродларын сахланылмасы вя дашынмасы заманы еля етмяк лазымдыр ки, онларын кейфиййятиня зяряр дяймясин. Оксиэен вя пропан газларынын дашынмасы вя сахланылмасы заманы уйьун стандартларын тялябляриня ъидди ямял етмяк лазымдыр.
376
Ясас юртцклц електродлар истифадя олунмаздан яввял гурудуъу собада 3000-3500Ъ температурда 2 саат гурудулмалыдыр. Гайнаг заманы ися термопеналда 700-1000Ъ температурда сахланылмалыдыр. Гайнаг бирляшмяляринин щазырланмасы. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя истифадя олунан боруларын щашийяляри ашаьыда эюстярилян формада олмалыдыр: Бору кямяри цчцн щазырланмыш боруларын кянарларынын формасы вя щашийяляринин юлчцляри тясдиг олунмуш гайнаг проседурунун спесийикасийасына уйьун олмалыдыр. Бору аьызларынын щашийяляри механики цсулла щазырланмалыдыр. Механики цсулла щазырланмаьа имкан йохдурса, газ кясиъи иля щазырланмалы, сонра ися ъилалайыъы машынла ъилаланмалыдыр. Щашийянин кясим буъаьы вя кцтлцк гайнаг проседурунун спесификасийасына уйьун олмалыдыр. Гайнагдан яввял щяр борунун аьызларындан 30 мм мясафя паслардан, рянэлярдян вя башга амиллярдян тямизлянмялидир. Йыьылмыш гайнаг бирляшмясиня визуал нязарят олунмалыдыр.
Шякил 13.1. а) Борунун диварынын галынлыьы с 15 мм цчцн б) Борунун диварынын галынлыьы с 15 мм цчцн Борулар гайнагдан яввял еля йыьылмалыдыр ки, боруларда олан узунуна гайнаг тикишляри борунун цст щиссясиндя олсун. Бирляшян боруларын узунуна гайнаг тикишляри арасындакы мясафя 150 ммдян аз олмамалыдыр. Ики даиряви гайнаг бирляшмяси арасындакы минимум мясафя борунун диаметриндян аз олмамалыдыр (ян азы 1000 мм). Бору кямяринин хятти щиссясинин тикинтисиндя дахили мяркязляшдириъидян, сексийаларын бирляшмяляриндя ися хариъи мяркязляшдириъидян истифадя олунур. Галынлыьы мцхтялиф олан боруларын гайнаьында галынлыг фярги 1,5 дяфядян чох оларса, яввялъядян щазырлыг эюрцлмязся, гайнаьа иъазя верилмир. Мцхтялиф галынлыглы боруларын гайнаьында вя щашийялярин ачылмасы уйьун стандартын шяртляри ясасында щазырланмалыдыр.
Шякил 13. 2. Диварынын галынлыьы ейни олан боруларын гайнаьа йыьылмасында мяркязляшмянин позулмасына борунун галынлыьынын 20%-и гядяр иъазя верилир (3 мм-дян чох олмамалыдыр). Мяркязляшдириъинин чыхарылмасы тясдиг олунмуш гайнаг проседурунун спесификасийасына уйьун апарылмалы вя буна ъидди ямял олунмалыдыр. Селлцлоз електродларла гайнаг заманы дахили мяркязляшдириъи кюк вя исти тикиишлярин гайнаьындан сонра чыхарылыр. Гайнаг аваданлыглары. Маэистрал бору кямяринин тикинтисиндя истифадя олунан бцтцн гайнаг аваданлыглары: ял гювс гайнаьы цчцн гайнаг эенераторлары, мяркязляшдириъиляр, газ кясиъи аваданлыглар, алятляр вя сярф олунан материаллар тяляб олунан стандартларын шяртляриня уйьун олмалыдыр. Бору кямярляринин тикинтисиндя бцтцн гайнаг апаратларынын техники паспорту вя калибрасийадан кечмя сертификаты олмалыдыр. Бцтцн ялавя лявазимат вя аваданлыгларишин кейфиййятли апарылмасы цчцн дцзэцн сечилмялидир. «Масса»нын борунун зядялянмямяси цчцн, «масса» гайнаг бирляшмясинин щашийясиня гойулмалыдыр. Гайнаг ишляринин апарылмасы цчцн тикинти мейданчасында ашаьыда эюстярилян ясас аваданлыглар олмалыдыр: – борудцзян механизм; 377
– гайнаг апаратлары вя лявазиматлар; – дахили мяркязляшдириъи; – хариъи мяркязляшдириъи; – газ кясиъи аваданлыг; – гайнаг постлары; – борулары гыздырмаг цчцн аваданлыг вя лявазиматлар; – оксиэен вя пропан газ балонлары. Илкин гыздырылма температуру поладын еквивалентиндян, борунун диварынын галынлыьындан, електрод юртцйцнцн типиндян, щаванын температурундан асылыдыр. Гайнагдан юнъя илкин гыздырылма тясдиг олунмуш гайнаг проседурунун спесификасийасына уйьун олмалыдыр. Гыздырылма температуру термокарандашла йохланылмалыдыр. Гыздырылма боруларын бирляшян щиссяляринин щяр ики тяряфиндян 75 мм сащядя апарылмалыдыр. Гыздырылманы еля апармаг лазымдыр ки, боруларын изолйасийасы зядялянмясин. Истянилян щалда гайнаг там сона чатанадяк тяляб олунан минимал температур сахланылмалыдыр. Гайнаг ишляринин апарылмасы. Бору кямярляринин тикинтисиндя гайнаг ишляринин апарылмасы Гайнаг Проседурун Спесификасийасынын тялябляриня ъидди риайят етмякля йериня йетирилмялидир. Борулар цчцн мцяййян олунмуш поладын маркасы, диаметри, галынлыьы ясас хятти щиссянин, сексийаларын вя тямир гайнаглары цчцн гайнаг параметрляри тясдиг олунмуш гайда проседурунун спесификасийасында эюстярилмялидир. Гайнаг зонасы гайнаг ишляри апарыларкян кцлякдян вя йаьышдан горунмалыдыр. Бору кямяринин хятти щиссясинин гайнаг ишляри чохмцддятли конвейер цсулу иля апарылмалыдыр (шякил 13.1). Конвейерин щяр бир щиссяси тамамиля сярбяст олмалы, ишчи персонала, аваданлыгларла вя материалларла тямин олунмалыдыр. Конвейердя гайнаг просесинин типик апарылма гайдасы ашаьыда эюстярилян ардыъыллыгла олмалыдыр: Биринъи гайнаг мянтягясиндя кюк тикиш вя исти эедишли гайнаг йериня йетирилир: – кюк тикиши 2,5 мм вя йа 3,2 мм електродларла гайнаг едилир. Нювбяти гайнаглар долдурма вя гапаг тикишляри йериня йетирилир. Долдурма вя гапаг гатларынын гайнаг тикиши метал фырча иля тямизлянмялидир. Щарада лазымдырса, эюрцнян гайнаг гцсурлары ъилалайыъы дашла тямизлянмяли вя арадан галдырылмалыдыр. Щяр гайнаг тикиши борунун бцтцн периметри бойунъа апарылмалыдыр. Гайнаг заманы щяр нювбяти гайнаг гаты яввялки гатын гуртурма йерини («замок») 50-100 мм юртмялидир. Гапаг гатынын щцндцрлцйц 13 мм щяддиндя олмалы вя ясас метала кечид ряван олмалыдыр. Долдурма гатлары диаметри 4 мм вя йа 5 мм-лик електродларла гайнаг едилир. Гапаг гаты ися диаметри 3 мм вя йа 4 мм-лик електродла гайнаг едилмяси мягсядяуйьундур. Щяр гайнаг тикишинин гайнаьы цчцн ики гайнагчы тяляб олунур. Сона чатмамыш гайнаг бирляшмяси су кечирмяйян материалла юртцлцр. Йарымчыг галмыш гайнаг бирляшмяси гайнагдан юнъя мцтляг гайнаьын апарылма спесификасийасына уйьун гыздырылмалыдыр. Сексийаларын гурашдырылмасы вя гайнаьы (шякил 13.2). Сексийалары ращат бирляшдирмя гайнаьы апармаг цчцн хяндяйя гойулмуш борулар, гайнаг олунан йерин щяр ики тяряфиндян 20-60 метр мясафядя басдырылмамалы, сексийаларын гурашдырылмасы хариъи мяркязляшдириъинин кюмяйи иля апарылмалы, сексийаларын гурашдырылмасы заманы гайнаг цчцн тяляб олунан ара мясафялярини сахламаг цчцн борулары эцъ механизмляри васитяси иля дартылмасы вя йа сыхылмасы гадаьан олунмалы вя сексийаларын гайнаг едилмяси фасилясиз апарылмалыдыр. Сексийаларын гайнаьыны сона чатдырылмамыш сахланылмасына иъазя верилмялидир.
Шякил 13.3. Тямир гайнаьы. Бору бирляшмяляринин гайнаьында йаранмыш гцсурлар ял гювс гайнаьы цсулу иля ашаьыдакы ардыъыллыгла апарылмалыдыр: – тямир олунан сащя тямирдян яввял гыздырылмалы; 378
– гцсурларын арадан галдырылмасы ъилалайыъы дашла тямизлянир. Гцсурлу сащянин ачылмасы заманы кясилмиш сащянин юлчцсц гцсур олан сащянин юлчцсцндян щяр ики тяряфя 30 мм артыг ачылмалыдыр. Гайнаг бирляшмяляриндя йаранмыш гцсурларын юлчцляри борунун периметринин 1/6-дан вя йаранмыш чатларын узунлуьу 50 мм-дян чох оларса, гайнаг бирляшмяляри кясилмялидир. Гайнаг бирляшмяляринин дефект олан сащясиндя тямирин ики дяфядян артыг апарылмасына иъазя верилмир. Гайнаг бирляшмяляринин кейфиййятинин йохланылмасы. Щяр бир сонна чатмыш гайнаг бирляшмяси визуал мцайинядян яввял поса вя сычрантылардан тямизлянмяли, визуал мцайиня гайнаг нязарятчиси тяряфиндян йериня йетирилмяли вя тятбиг олунан стандартын тяляб вя шяртляриня уйьун гиймятляндирилмялидир. Визуал мцайиня иля гайнаг тикишинин ени, щцндцрлцйц, мяркязлянмянин позулмасы, кяртиклр, газ бошлуглары вя с. гцсурлар йохланылмалы вя радиографик мцайинядян юнъя арадан галдырылмалыдыр. Визуал мцайянянин нятиъяси гайнаг ъурналында гейд олунур. Маэистрал бору кямярлярин тикинтисиндя йериня йетирилян гайнаг бирляшмяляринин кейфиййяти радиографик цсулларда тятбиг олунан стандартларын (АПИ 1104-99, ГОЪТ 7512-82, ЪЩуП ЫЫЫ-42-80, 012-88 вя с.) тяляб вя шяртляриня уйьун олараг йохланылыр. Гайнаг бирляшмяляринин кейфиййятиня радиографик цсулларла нязарят едилмяси ишляринин апарылмасындан юнъя йохланылаъаг нязарят методуна уйьун проседурлар щазырланыр вя йохланылан гайнаг бирляшмясинин радиографик филми нязярдя тутулан щяссаслыг вя сыхлыьа уйьун олдуьу цчцн йохлама тамамиля дцзэцн апарылыр вя гайнаг дефектляри дцзэцн мцяййянляшдирилмясиня имкан верир. Радиографик филмин сыхлыьы 1.8-3.0 щяддиндя олмасы гябул едилир. Радиографик контрол цсулунда щяссаслыьын дяйярляндирилмясиндя мяфтил, лювщя вя арх формалы еталонлардан истифадя олунур. Радиографик шцаландырма заманы експозисийа вахты хцсуси номограма вя йа тяърцбя цсулу иля тяйин олунур. Радиографик контрол заманы гайнаг бирляшмяляриндя ашаьыда эюстярилян гцсурлар ашкар едилир (натамам яримя, чатлар, кяртикляр, йанма, газ бошлуглары, поса гарышыглары). Бору кямярляринин тикинтисиндя гайнаг бирляшмяляринин йохланылмасы панорам вя йа ики дивардан шцаландырма методлары иля апарылыр (шякил 13.4).
Шякил 13.4. Гайнаг бирляшмяляринин йохланылмасынын шцаландырма схемляри 1-шцаландырма мянбяйи; 2-гайнаг тикиши; 3-филм Йохланылан гайнаг бирляшмяляринин кейфиййяти тятбиг олунан уйьун стандартын тяляб вя шяртляриня ясасян дяйярляндирилир вя ряйляр верилир, нятиъяляр хцсуси ряйдя гейд олунур. Щяр йохланылан гайнаг тикишинин филмлярин цзяриндя гейд олунан билэиляр эюстярилмялидир: лайищянин ады, пикет нюмряси вя гайнаг бирляшмясинин нюмряси йохлама тарихи вя гайнагчынын дамьа нюмряси. Гайнаг бирляшмяляринин кейфиййяти сифаришчинин тялябиня ясасян диэяр физики йохлама методлары 379
иля дя апарыла биляр: магнит тозу, ултрасяс дефектоскопийасы, рянэли дефекктоскопийа (пенетрант). Гайнаг бирляшмяляринин кейфиййятиня нязарят едян дефектоскопчулар уйьун нязарят методлары цзря хцсуси курсларда тящсил алмыш вя тялимляр кечяряк Ы вя ЫЫ сявиййя (левел) тясдиглянмиш сертификатлара малик олмалыдырлар. 13.10. СУАЛТЫ ГАЙНАГ
Суалты гайнаг щидротехники гурьуларын тикинтиси заманы бору кямярляриндя, эямилярдя вя башга хцсуси конструксийаларын суалты щисяссиндя тятбиг едилир. Суалты гайнаг ики цсулла йериня йетирилир: – суда електрод вя ясас металын гайнаг бирляшмяси ямяля эятирмякля бирбаша яримяси; – гайнаг бирляшмяляринин су иля ялагяси олмадан суалтындакы хцсуси камераларда гайнагландырылмасы. Биринъи щалда иши суалты гайнаг методуну юйрянмиш дальыълар йериня йетирирляр. Икинъи щалда кессон методуну билян гайнагчылар йериня йетирир (щава тязйиги алтында вя йа оксиэен – щелиум няфяси гарышыьы иля). Биринъи цсул даща садя, уъуздур вя хцсуси щазырланмыш аваданлыьы олан камералар тяляб етмир. Суалты гювслц гайнаг цсулу яйринин ятрафдакы су иля даими сойудулараг газ кюпцйцндя мцнтязям йанма габилиййятиня эюря ясасланыр. Газ кюпцйц яридилян металын вя електродун бухар вя газындан, суйун даьыдылмасы вя бухарланмасындан ямяля эялир. Йанан яйри ятрафында чохлу сайда газ ямяля эялир, бу да газ кюпцйцндя тязйигин артмасына вя бязян су сятщиндя газ кюпцкляринин ямяля эялмясиня эятириб чыхарыр. Су гювсдя сярбяст щидроэен вя оксиэеня айрылыр, сонунъу металла бирляшяряк оксид ямяля эятирир. Ясасян дямир оксидляриндян ибарят суда асылы вязиййятдя олан металларын вя сцртэцнцн йанмасы булуд ямяля эятирир, бу да гювся нязаряти чятинляшдирир. Суалты яйринин давамлы йанмасыны Штейнбекин минимум енерjи принсипи иля изащ етмяк олар, йяни яйринин щяр щансы сащясинин эцълц сойумасы ондакы енерjи сайынын артмасы иля компенсасийа едилир. Суалты гайнаг даими вя дяйишян эярэинликлярдя йериня йетирилир. Даими ъяряйанла яйри даща мющкям йаныр. Беля ки, даими ъяряйан суйу яйри галхмамышдан яввял даьыдараг, йцксяк щярарят алтында гыса гапанма заманы газ кюпцкляри йарадыр. Дяринлийин артмасы вя ятраф мцщитин тязйигиндян яйринин мющкямлийи позулмур, анъаг эярэинлик йцксялир вя ъяряйан ахыр. Суалты гайнаг ширин чай вя дузлу дяниз суйунда мцмкцндцр. Мянбя кими бир вя чохпостлу гайнаг гурьуларындан, бош эедишли йцксяк эярэинлийя малик олан, ейни заманда гайнагчынын тящлцкясизлийини тямин едян Шякил 13.5. Суалты гювслц гайнаг гайнаг трансформаторлар вя дяйишянлярдян истифадя едилир. 1-галыг; 2-гювс; 3-газ кюпцйц; Су алтында ял иши иля яйринин гайнаг едилмяси цчцн 4-електрод эцнлцйц; 5-гайнаг юртцйцнцн галынлыьы Д/д>18 олан електродлардан истифадя ваннасы; 6- буланлыг; 7-лектродун меедилир. Сукечирябилмязлик електродларын сятщиня нитролакын тал оху; 8-юртцйцн су бурахмайан асетонда селлцюз мящлулулунун, парафинин вя башга матегаты; 9-газ кюпцкляри риалларын чякилмяси иля тямин едилир. Кичик карбон бирляшмяли металлары гайнаг етмяси цчцн ЭПС – 52 ЙОЩУУ-13/ 45П, ЭПС -5 маркалы, юртцйц 6-мм диаметр, хейли фаизли дямир яринтили, ионлу вя галыг ямяля эятирян компонентляри олан електродлар тятбиг едилир. Дямир яринтиляри ярийян металын туршуланмасы вя онун лещимлянмяси цчцн ваъибдир. Беля ки, яйри суйу щидроэеня вя оксиэеня айырыр, бу да ясасян електрод металында олан дямир, карбон бирляшмясини, марганеси вя башга елементляри туршуладыр. Електродун юртцйцндяки метал тикишлярин горунмасына бахмайараг карбон яринтисинин, маргансын вя с. тяркиби ашаьы дцшцр, щидроэенин тяркиби ися кяскин галхыр. Бунун нятиъясиндя гайнаг 380
бирляшмясинин ятраф су иля интенсив сойумасына эюря тикишин пластиклийи вя юзлцлцйц йцксяк дейилдир. Л=4-6%, КЪУ=10-25 см2, яйилмя буъаьы 25-300, мцвяггяти мцгавимят 400-550 МПа-а гядярдир. Суалты гайнаг цчцн хцсуси електрод тутгаълар тятбиг олунур, онларын бцтцн сятщи мющкям електроизолйасийалыдыр. Електродун дяйишдирилмяси анъаг гайнаг ъяряйаны сюндцрцлдцкдян сонра йериня йетирилир. Суалты гайнаг заманы бош ахма, шырнаг, кцнъ, бязян ъалаг бирляшмяляри йериня йетирилир. Гайнагчы яйрини електродун яйилмя буъаьыны даими сахламагла тикиш бойунъа йерляшдирир. Дирянян електрод васитясиля бцтцн щалларда тикиши гайнаг етмяк олар. Цфцги вязийфятдя гайнаг ашаьыдан йухарыйа доьру апарылыр, бу вахт електрод гайнаг апарылан истигамятя яйилир. Суалты гайнаг заманы ъяряйан эцъц ашаьы вязиййятдя, ади шяраитдяки гайнагдан фяргли олараг йухарыда йерляшир. Цфцги вязиййятдяки ъяряйан эцъц 10%, таван вязиййятиндя ися 15% гядяр азалыр. Дальыъ-гайнагчынын су алтында гайнаг бирляшдирмясинин техники йериня йетирилмяси щавада олдуьундан даща чятиндир. Бу да суда пис эюрмя, дарысгаллыг, дальыъ лявазиматларынын аьырлыьы, щярякятин ращатсызлыьы, ахына гаршы лазыми ялавя сярфля, гайнагчынын грунтда сабитлийинин позулмасы, инсан организминин бюйцк дяринликдя иши йериня йетиря билмямяси иля ялагядардыр. Буна эюря дя гайнаг бирляшмяляриндя гцсурлар мцшащидя олунур (щашийялярдян биринин битишмямяси, кясикляр, дешикляр вя с). Суалты ишлярдя ял иля гайнагдан башга, ППЪП-300-2 йарым нептун типли йарымавтоматлардан истифадя олунур. ППЪП-300-2 йарымавтоматла 60 м дяринликдя метал гайнаг етмяк олар. Йарымавтомат эцъц 300А ъяряйана эюря щесабланмышдыр. Йарымавтоматла гайнаг заманы яйри мющкям йаныр, эятирмяляр аз ямяля эялир, бу да яйрини мцшащидя етмяйя мане олмур. Суалты гайнаьын присипи вя технолоэийасы. Сулу гайнаг яйринин суда бирбаша йанмасыны тямин едир. Бу цсул електрик ъяряйанындан суйун даьылмасы вя бухарландыьы вахт ямяля эялян суалты газ кюпцйцндя яйринин давамлы йанма габилиййятиня ясасланмышдыр. Ял иля гайнаг тямин едир ки, електрик яйрисинин идаря едилмяси вя електродларын дяйишдирилмяси ял иля йериня йетирилмялидир. Електрик тутгаъына бирляшдирилмиш гайнаг електроду дальыъ-гайнагчынын ялиндя йерляшир. Гайнагчы електрик яйрисини ял щярякти иля апарыр. Електрод сюнян вахты гайнаг просесини дайандырыб електроду дяйишдирмяк лазым эялир. Дяниздя ял цсулу иля апарылан гайнаьын мцсбят ъящятляри. Просесин щяр щансы бир ялавя гурьу олмадан баш вермяси; дальыъ-гайнагчынын сярбяст щярякят етмяк вя ян чятин йерлярдя иш апарылмасы; гайнаьын аз хяръля тез йериня йетирилмяси иля сяъиййялянмяси. Дяниздя ял цсулу иля апарылан гайнаьын гцсурлары ися аз мящсулдарлыьы, ишчи зонада газ фазасынын бюйцк мигдарда олмасы, гайнаг тикишин гыздырылмасына вя формалашмасына нязаряти чятинляшдирилмяси, биляшмялярдян алынан мющкямлик вя пластиклик, хцсусиййятляри гайнаг шяраитиндян вя дяринликдян бир баша асылыдыр. Суалты гайнаг вахты истилик мянбяйи кими електрик яйрисиндян истифадя едилир. Гайнаг яйриси давамлы електрик йцксцзляшмясидир вя бюйцк сайда ишыьын истилийинин йайылмасыны мцшащидя едир. Яйри газ кюпцйцндя йерляшир, бу да електродун металынын йанма мящсулларындан, мямулатларындан, бухардан вя суйун диссосиасийасы мящсулларындан (щидроэен, оксиэен) ибарятдир. Газ кюпцйц няинки йанма просесиня кюмяк едир, о щям дя онун мювъудлуьу цчцн ваъиб шяртдир. Беля ки, яйри суда йох, бухарлы газ атмосфериндя йаныр, кюпцйцн ямяля эялмясинин ясас сябяби електрод гыздыгда ямяля эялян су вя истилийин електрик кечирмясидир. Металларын гайнаьы цчцн максимал ъяряйан 180-240 А тяйин едилмишдир ки, гайнаг йериня йетирилян йердя дяринлик ня гядяр чох оларса, онда минимал ъяряйан реъимляриня йахынлашмаг лазымдыр (180 А). Суалты гайнаг цчцн аваданлыглар. Суалты гайнаг цчцн универсал БРОЪОБР-22 електрик тутгаъларындан вя даметри 3,2 мм (1/8), 4,0 мм (5/32), 4,8 (3/16) олан БРОЪО електродларындан истифадя едилир. Оксиэенин електрода верилмяси тяляб олунмур. Електрик яйриси даими ъяряйан эенератору иля сахланылыр. Суалты гайнаг цчцн аваданлыгларын гурашдырылмасы ашаьыдакы ардыъыллыгла апарылыр: 1. Рубилники тутгаъ вя даими ъяряйан эенераторунун мянфи гцтбц арасындакы кабел хяттиня бирляшдирилир. Рубилник дальыъ постунда операторун бирбаша йахынлыьында йерляшмялидир. 381
2. Кабеллярин эенератора бирляшмя гцтбляри йохланылыр: эцъ эенератору (–)рубилникдян кечяряк електрик ъяряйанына тяряф, йеря бирляшмя кабели (+) – дальыъын металлы ишлядийи тяряфя. 3. Амперметрин кюмяйи иля ъяряйанын чыхыш эцъц йохланылыр. 4. Бцтцн електрик бирляшмяляри диггятли изоля едилир. 5. Эцъ кабелиндя сяртлийин, яйилмянин олмадыьына ямин олунур. 6. Йеря бирляшмя клемасынын иш габилиййяти йохланылыр. Мцасир тяърцбядя суалты гайнаьын ики методикасы тятбиг едилир- «юзцидаряолунан» вя «идаряолунан». Юзцидаряолунан гайнаг заманы електрод кичик тязйиг алтында гайнаг хяттиня перпендикулйар щярякят едир вя гайнаг едилян металла даими контактда олур. Идаря олунан гайнаг заманы електрод метала тохунмадан дальыъ васитясиля гювсшякилли щярякятля бир тяряфдян о бири тяряфя кечир. Юзцидаряолунан гайнаг методу иля гайнаг хяттинин кясийиндя електродун щярякяти нятиъясиндя йаранан тикишля метал гайнагланыр. Яэяр тикишляр валик формасындадырса, онда онлар електродун диаметриня бярабяр узунлугда мющкям гайнаьы тямин едирляр. 4мм електроду истифадя етдикдя, щяр биринин ени 4 мм олан мющкям гайнаг тикишляри ямяля эялир. Цфцги сятщдя юзцидаряолунан гайнаг ашаьыдакы ардыъыллыгла апарылыр: – Ямин олунур ки, рубилник баьланыб. – Гайнаг цчцн тяйин олунан сятщи диггятля тямизлямяк лазымдыр. – Ъяряйанын лазыми эцъц тяйин едилир, ампертметрля ъяряйанын эцъц йохланылыр. – Гайнаг хяттиня эюря електроду 15-450 буъаг алтында йерляшдирилир. – Дальыъ пултуна даими ъяряйан эенераторунун гошулмасы барядя команда верилир. – Гайнаьа башланылыр. 25 см узунлугда електрод, 20 см гайнаг тикишини тямин едя билир. – Електрод там сюндцкдя, дальыъ пултуна електрик енерjисинин кечирилмяси барядя команда верилир. – Тязя електрод гойараг, дальыъ пултуна електрик енерjисинин гошулмасы барядя команда верилир. Йухарыда цфцги сятщдя гайнаг цчцн эюстярилянляря ямял едилмялидир. Гайнаг вахты ямяля эялян кюпцклярин дальыъын эюря билмясиня мане олмамасы цчцн гайнаьы ян йухары нюгтядян башлайыб, ашаьыда давам етдирмялидир. Йухарыда эюстярилян цфцги вя шагули сятщляр цчцн гайнаг тювсийяляриня ямял едилмялидир. Таван гайнаьына башламаздан яввял, дальыъа реал ишчи шяраитиндя бир нечя гайнаг тикишини сынагдан кечирмяк лазымдыр. Бу тикишляр мянбядяки електрик енерjисинин ъяряйан эцъцнцн ня гядяр дягиг олдуьуну эюстяряъяк. Яэяр сынаг тикишляри дамырса, сызырса, демяк онда електродда ъяряйан эцъц чох йцксякдир вя йа електродун гайнаг олунан материала олан тязйиги аздыр. Суалты гайнаьын идаря олунан гайнаг методу эюстярир ки, дальыъ гайнагчы истянилян сятщя тохунмадан електродла гювсшякилли фасилясиз щярякят едир. Яэяр узун дцз вя йа зяиф яйилмиш тикишляр тяляб олунарса, онда бу метод тятбиг едилир. Идаря олунан гайнаг методунун бир сыра цстцн ъящятляри вар. Ясасян шагули сятщдя йухары – ашаьы истигамятдя гайнаьы йериня йетирмяк олар. Сон илляр хариъдя металларын вя гейри-металларын су алтында истилик вермякля кясилмясинин технолоjи просесляри вя аваданлыглары щазырланмышдыр. Аваданлыг комплексиня ашаьыдакылар дахилдир: – оксиэен гапаглы електродлар цчцн тутгаъ; – оксиэен шланглар цчцн; – 35-70 мм кясикли гайнаг кабелляринин комплекти; – бюйцк сярфли газлара щесабланмыш редукторлу рампа балонлары Бу цсулла 300 м гядяр дяринликдя, галынлыьы 150 мм гядяр олан метал вя гейри – металларын кясилмяси мцмкцндцр. Просесин апарылмасы ишин шяраитиндян, кясилян металын галынлыьындан вя дяринликдян асылы олараг 3-дян 30 м/саата гядяр тяшкил едир. Щал-щазырда УЕС-дя аналоjи даща йцксяк истисмар – технолоjи хцсусийятли йени истилик верян електродлар вя аваданлыг комплексляри ишлянмишдир. Дальыъ-гайнагчынын эюзцнцн електрикин тясириндян горунмасы цчцн мцдафия шцшяляриндян истифадя едилир: ТЪ-3 нювц, ЕЪ-100 ишыг сцзэяъ синфи, 50 см-я гядяр эюрмя иля суда гайнаг вахты 3 тяснифат нюмряли, ЭЪ-300, эюрмя 50 см артыг олдугда, 2 тяснифат нюмряли. Ейни заманда мцдафия едян ТЪ-1 вя ТЪ-2 маркалы ишыг сцзэяъляринин, Б-1, Б-2, Б-3 синфинин, 3; 4 тяснифат нюмряляринин тятбиги мцмкцндцр. Цч болтлу дальыъ лявазиматларынын ишиндя мцдафия 382
шцшяляри лентин кюмяйи иля габагдакы иллйуминатора бирляшдирилмиш хцсуси ачылан васитя иля гурашдырылыр. Суалты гайнаг заманы гайнаг вя тикиш йерляринин тямизлянмяси, метал гырынтыларынын, галыгларынын, эятирмялярин арадан эютцрцлмяси цчцн дальыъ-гайнагынын дешик вя йамаълары йохламаг цчцн мяфтил сетка, ял чякиъи, йонгар вя буруъу олмалыдыр. Бору кямярляринин вя башга щидротехники гурьуларын гайнаьы вахты, сятщин щазырланмасы вя тикишлярин сонракы тямизлянмяси УП 2014 А типли ъилалайыъы машынларын кюмяйи иля апарылмалыдыр. Машина метал сеткалар вя галынлыьы 3…6 мм олан авразив дискляр набору ваъибдир. Иши йериня йетирмяк цчцн лазыми дяринлик 30 м, изафи тязйиг 0,5…0,8 МПа системиндядир.
383
ФЯСИЛ 14. МАЭИСТРАЛ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИ ВЯ ИСТИСМАРЫ ДЮВРЦНДЯ ЯТРАФ МЦЩИТИН МЦЩАФИЗЯСИ 14.1.БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ЙЕРАЛТЫ ВЯ АТМОСФЕР КОРРОЗИЙАЛАРЫНДАН ГОРУНМАСЫ
Бору кямярляринин лайищяляндирилмяси, чякилмяси (тикинтиси) заманы, кямярин гурьуларынын вя боруларын юзцлляринин ятраф мцщитин тясириндян горунмасы мясяляляри юз щяллини тапмалыдыр. Бору кямярляри йералты вя йерцстц (тюкмядя) чякиляркян еррозийайа гаршы мцбаризя тядбирляри кими йералты материалладан истифадя олунур. Йералты бору кямярляри иля кясишмя йериндя субасмайан сащиллярин бяркидилмя сявиййясинин гашы, 50 илдян бир баш веря биляъяк дашгын сявиййясиндян вя еляъя дя сащиля чырпылан дальаларын тясириндян 0,5м йухарыда олмалыдыр. Су басан сащиллярин йамаъларындан башга диэяр щиссяляриндя 1-5м узунлуьунда йамаълара бирляшян сащяляр бяркидилмялидир. Сащиллярин бяркидилян золагларынын ени эеолоjи вя щидроэеолоjи шяраитдян асылы олараг лайищя ясасында тапылыр. Бору кямярляринин трассасы сцрцшмя районларындан кечярся, ятраф мцщитин вя кямярин мцщафизяси цчцн борулар дайаг цстц (чалынма, газма – чалынма свайлар вя диряклярля) кечирилмялидир. Бору кямяринин трассасына йахынлыгдакы яразиляр еррозийайа уьрамыш вя чатларла ящатя олунмуш щалдадырса, щямин сащяляр кямярин чякилишиндян габаг мющкямляндирилир. Бунунла да эяляъякдя ятраф мцщитин горунмасы цчцн габаглайыъы тядбирляр эюрцлмцш олур. Бору кямярляринин конкрет чякилмя вя истисмары шяраитиндян асылы олараг онларын коррозийадан мцдафия юртцкляри ики типдя тятбиг олунур: эцъляндирилмиш вя нормал. Мцдафия юрцтцйцнцн эцъляндирилмиш типи 1020 мм диаметрли вя истяниян диаметрли дюшянмя бору кямярляриндя ашаьыдакы гайда- да тятбиг едиля биляр: кямяр кечян трасса –ъянубдан шимала доьру 500 – ли буъаг алтында йюнялдикдя; – цзря юлкянин истянилян районун яразисиндя мцнбит торпаг щиссяси шоранлашдыгда вя шоракятлишдя; –батаглыг, гара торпаг вя суварылан яразидян кечдикдя; – суалты кечид, чай мяърасы, автомобил вя дямир йоллары иля кясишдикдя; – диэяр бору кямярляри трассасы иля кясишдикдя щяр ики тяряфдян 20м мясафядя юртцкля мцдафия олунур; – сянайе вя мяишят чиркаб сулары ахан вя зибил туллантылары атылан яразилярля кясишдикдя; – 313 К (400Ъ) температурунда майе нягл едян бору кямяри хятти иля кясишдикдя; – чай, канал, эюл, су анбары, щямчинин йашайыш мянтягяси йерляшян яразидян 1000 м-дян аз мясафядя олдугда. Йерцстц чякилян бору кямярлярини атмосфер коррозийасындан горумаг цчцн лаклы бойа, емал олунмуш шцшяли памбыг, метал, йахуд консистентли сцртэц юртцклярдян истифадя олунур. Лаклы бойанын цмуми галынлыьы 0,2мм – дян аз, ъяряйан кечириъилийи ися 1 кВ – дан чох олмамалыдыр. Лак рянэлямядя нязарят галынлыгюлчян «МТ-41НЦ», «ТУ 25-06.2500-83» вя «Крона -1Р» типли «ТУ 25-06.2515-83» ъищазлары иля йериня йетирилир. Емал олунмуш шцшяли памбыг бору кямяриня «ОЪТ 26-01-1-90» аваданлыьы иля 0,5 мм – дян аз олмайан галынлыгда сарыныр. Шцшяли памбыг бору ятрафына щямчинин йухарыда адлары чякилян аваданлыгларла да юртцля биляр. Бору кямярляринин атмосфер коррозийасындан горунмасы цчцн температуру (–600Ъ) – дян ашаьы вя +400Ъ –дян йухары олан яразилярдя консистентли сцртэу юртцйцндян истифадя олунур. Онун тяркибиндя чякисиня эюря 20% тяшкил едян «ПАК -3» вя «ПАК-4» алцминиум тозлу гарышыг вардыр. Бу сцртэцнцн галынлыьы бору кямяринин сятщиндян яразидя щаванын температурундан асылы олараг 0,2 -0,5 мм гябул едилир. Йерцстц бору кямярляринин атмосфер коррозийасындан мцдафия олнмасында метал юрцклярдян «СНиП ЫЫЫ- 23- 81*»- ин тялябляриня уйьун олараг истифадя олунур.
384
14.2. НЕФТ-ГАЗ ГУРЬУЛАРЫНДА МЕТАЛЫН КОРРОЗИЙАСЫНА ТЯСИР ЕДЯН АМИЛЛЯР
Металын коррозийасы – онун ятраф мцщитин тясири иля даьылма просесидир. Нефт- газ гурьуларынын коррозийасы онларын вахтындан яввял сырадан чыхмасына, технолоjи просеслярин позулмасына сябяб олур. Цмумиййятля, металын коррозийасы кимйяви вя електрокимйяви олмагла ики йеря айрылыр. Кимйяви коррозийа заманы метал иля агрессив кимйяви компонентляр арасында эедян реаксийа нятиъясиндя металын ашынмасы вя йа даьылмасы баш верир. Мясялян, нефт чянляринин вя йа бору кямярляринин коррозийасы кцкцрдлц нефт вя газын сахланымасы вя нягли заманы баш верир. Кимйяви коррозийадан фяргли олараг електрокимйяви коррозийа заманы металын сятщиндя мцхтялиф дяринликли вя формалы лякя вя кяща шякилиндя локал (йерли) даьылмалар ямяля эялир. Бу щалда коррозийа просеси микро вя макро коррозийа просесляриня айрылыр. Метал конструксийанын коррозийасы щаванын оксиэени вя атмосферин нямлийи нятиъясиндя баш верирся, буна атмосфер коррозийасы дейилир. Бу нюв коррозийа бору кямярляринин йерцстц вя йа щава кечидляриндя, щямчинин йерцстц нефт чянляриндя йараныр. Йералты гурьуларын (чянлярин, бору кямярляринин вя с.) коррозийадан мцщафизя васитясиндя вя методунда мцщитин вя торпаьын коррозийа габилиййятляри нязяря алынмалыдыр. Торпаьын електрик мцгавимяти ня гядяр йцксяк оларса, ъяряйан да бир о гядяр аз олаъаг вя бунунла ялагядар металын коррозийасы – даьылмасы азалаъагдыр. Торпаьын коррозийа фяаллыьы онун хцсуси електрик мцгавимяти цзря ашаьыдакы эюстяриъилярля характеризя олунур. Торпаьын хцсуси електрик мцгавимяти, Ом.м Торпаьын коррозийа фяаллыьы
5
5 10
10 20
20 100
100
Чох йцксяк
Йцксяк
Артырылмыш
Орта
Ашаьы
Торпаьын хцсуси електрик мцгавимятини тяйин етмяк цчцн мцхтялиф метод вя ъищазлардан истифадя олунур. Бу методлар ичярисиндя дюрд електродлу метод даща эениш йайылмышдыр. Бу методла хцсуси електрик мцгавимятини юлчмяк цчцн МС-08 типли потенсиометрдян истифадя олунур. 14.3. КОРРОЗИЙАЙА ГАРШЫ ГОРУЙУЪУ ЮРТЦК
Нефт – газ кямярлярини вя чянлярини мцщафизя етмяк цчцн мцхтялиф конструксийалы материаллардан ибарят горуйуъу юртцк тятбиг олунур ки, бу да пассив мцщафизя методу адланыр. Йералты маэистрал полад бору кямярлярини коррозийадан мцщафизя етмяк цчцн ики нюв горуйуъу юртцкдян – нормал вя эцъляндирилмиш юртцклярдян истифадя олунур. Диаметри 1000мм вя даща бюйцк олан нефт – газ кямяриндя йалныз эцъляндирилмиш горуйуъу юртцк тятбиг едилир. Бцтцн щалларда горуйуъу юртцкляр агрессив шяраитдя йцксяк кимйяви дайаныглыьа, нейтраллыьа, механики мющкямлийя, истилийя давамлылыьа, диелектриклик хассясиня, бору сятщиня йахшы йапышмаг вя щидроизолйасийа габилиййятиня малик олмалыдырлар. Метал нефт чянляринин дибинин хариъи сятщляри битум юртцйц иля мцщафизя олунмалыдыр. Яксяр щалларда бору кямярляринин вя нефт чянляринин истисмар мцддятини артырмаг вя нормал тящлцкясизлийини тямин етмяк цчцн онларын хариъи вя дахили сятщляри щям горуйуъу юртцкля, щям дя електрик цсули иля мцщафизя олунурлар. Горуйуъу юртцйцн зядя вя насаз йери ИП -1-60 типли зядяахтарыъы ъищазла ашкар едилир. Бу ъищазын иш принсипи, онун ики нюгтяси арасындакы потенсиаллар фяргинин юлчцлмясиня ясасланыр. Бу эюстяриъинин максимал гиймятини билаваситя зядя цзяриндяки електрод эюстярир. Минимал мцщафизя потенсиалыны ашаьыдакы дцстур иля тяйин етмяк олар: U min t U min 18 (1 u t )
385
бурада, Умин-т – т0Ъ температурда минимум мцщафизя потенсиалы; Умин-18 – 180Ъ температурда мцщафизя потенсиалы; u – потенсиалын температур ямсалы 0-180Ъ температур цчцн
u =0,003; 18 – 300Ъ температур цчцн u =0,01; t tr 18 ; тр – бору кямяринин диварынын йахынлыьында температурдур. Маэистрал бору кямярляринин коррозийадан мцщафизяси катод протектор вя електродренаъ гурьулары васитяси иля мцщафизя олунур. Електрик мцщафизя методу сярбяст мцщафизя тядбири ким айрылгда тятбиг олунмур, чцнки гурьунун эцъц чох артар вя кямярин мцщафизя олунан сащясинин узунлуьу чох сярт гысалыр. Она эюря дя бу нюв мцщафизя електрокимйяви цсулу тамамлайыр. Катод мцщафизя цсулунда бору кямяринин сятщиндя мянфи потенсиал йарадылыр вя онун сятщиндян електрик ъяряйанынын чыхмасынын гаршысы алыныр. Бу мягсядля бору кямяри катода чеврилир вя она даими ъяряйанын мянфи гцтбц, мцсбят гцтбц ися анода – йяни бору кямяриндян кянарда торпаьа басдырылмыш хцсуси електрод васитясиля бирляшдириллир (шякил 14.1). Нятиъядя ъяряйан хцсуси електроддан бору кямяринин коррозийасынын гаршысыны алыр.
Шякил 14.1. Бору кямяринин катод мцщафизясинин схеми 1даими ъяряйан мянбяйи; 2- анод; 3- бору кямяри. Протектор мцщафизя цсулу – бору кямярлярини вя диэяр гурьулары, катод мцщафизя цсулуну тятбиг етмяк мцмкцн олмайан щалларда, тятбиг олунур. Бу цсул мцщафизя олунан гурьуларын йахынлыьында торпаьа басдырылмыш електродлар – протекторлар васитясиля щяйата кечирилир. Протектор мцзщафизя гурьусунун иш принсипи електролитя батырылмыш ики електродун гапанмасы заманы дюврядя ямяля эялян ъяряйанын аз мянфи потенсиаллы електроддан (аноддан) даща чох мянфи потенсиаллы електрода (катода) доьру щярякятиня ясасланыр. Метал бору кямярляриндя коррозийайа гаршы УПДУ -57 типли електромагнит дренай гурьусу даща эениш тятбиг олунур. 14.4. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН КАТОД МЦЩАФИЗЯСИНИН ЩЕСАБАТЫ
Катод мцщафизясинин щесабатынын ясас елементляри ашаьыдакылардыр: катод стансийасы (даими ъяряйан мянбяйи), анодун торпаьа ялагяляндирилмяси вя дренаъ електрик хятти. Катод мцщафизясинин щесабаты ашаьыдакы ардыъыллыгла апарылыр. 1. Ики гоншу катод гурьусу арасындакы мясафя (Л) тяйин едилир:
386
L
4,6 U lg max a 0,5U min
(14.1)
бурада, а– бору кямяринин електрик параметридир, м-1
a
R1 ; Rn
(14.2)
Рт – бору кямяринин мцгавимяти, Ом∙м ;
Rt
t
(14.3)
10 3 d n
Рт – нин гиймяти ъядвял 14.1 – дян эютцрлцр. Кямярин юлчцляри Д ,мм Рт10-6, Ом∙м
325 6 16,94
Ъядвял 14.1. 529 6 13,69
720 6 10,03
1020 8 7,061
t –бору кямяринин хцсуси мцгавимяти:
t 0 ,135
Om mm 2 m
дн– кямярин хариъи диаметри, мм; – кямярин диварынын галынлыьы, мм; Рн– бору кямяринин 1м узунлуьуна дцшян горуйуъу юртцйцн мцгавимяти, Ом∙м; Умах – сцхурларын вязиййятиндян асылы олараг дренаъ нюгтясиндяки потенсиаллар фярги, В (ням сухурлар цчцн Умах=-0,627В; гуру сухурлар цчцн Умах=-0,95В); Умин– бору вя торпаг арасында потенсиаллар фярги, В (Умин=-0,32В). 2. Катод мцщафизяси ишин башланьыъ периодунда дренаъ нюгтясиндя ъяряйан гцввясинин гиймяти (Ън) ашаьыдакы дцстур иля тяйин едилир: U max , (14.4) Jn qaz z0 2y бурада, qaz – ъяряйанын катод гурьусуна кечдийи зонада сухурун хцсуси мцгавимяти, сухурларын вя зиййятиндян асылы олараг qaz 10 100 Om m интервалында дяйишир; й– анодун йерля бирляшмя нюгтясиндян мцщафизя олунан бору кямяриня гядяр олан мясафядир вя й=100÷200м гябул едилир; з0– бору кямяринин эириш мцгавимяти, Ом: Rt Rn z0 (14.5) 2 1. Електродларын цмуми сайы: R n h (14.6) RAe 387
Бурада: Рщор – щоризонтал електродун мгавимяти Ом; RA
Rcx 2
гябул едилир. Ръх– катод стансийасынын мцщафизя схемасынын цмуми мцгавимятидир вя щесабламаларда Ръх=0,3 Ом эютцрцлцр; e – гоншу електродла бирликдя ишляйян електродун истифадя ямсалыдыр e 0,7 . Дренаъ хяттинин (кабелинин) ен кясик сащяси, мм2; S
ln Rk
,
(14.7)
бурада, – дренаъ хяттин (кабелин) материалынын хцсуси мцгавимяти
Om mm2 ; m
ле – дренаъ хяттин (кабелин) узунлуьу, ле =100 – 200м гябул едилир. Рк– дренаъ хяттинин мцгавимяти олуб, тяърцбц олараг Рк=РА гябул едилир. Яэяр дренаъ хяттинин ен кясийи даиряви оларса онда щямин хяттин тяляб олунан минимал диаметри 4S d
олаъагдыр. 4. Анодун йерля бирляшмясинин ишлямя мцддяти G , (14.8) T kgJH Бурада: Э– йерля бирляшмя материалынын кцтляси (Э=1000-1200 кг гябул едилир); к– истисмар мцддяти цчцн анодун йерля бирляшмясинин нормал ишини тямин етмяк цчцн ещтийат ям салы к=1÷1,3 гябул едилир. эк–ярийябилян (щяллолабилян) йерля бирляшмя материалы нын кцтлясидир. 5. Мцщафизя схеминдя эярэинлик дцшэцсц:
U cx J k RA RK z0 qaz J k Rcx 2y 6. Катод стансийасы шябякясинин тяляб олунан эцъц:
W
W
(14.10)
бурада, W – катод стансийасынын чыхышында эцъц; – катод стансийасынын файдалы иш ямсалы: 0,8 0,85 .
388
(14.9)
14.5. МЕТАЛЫН КОРРОЗИЙАСЫНА ГАРШЫ ИНЩИБИТОРЛАР
Нефт – газ гурьуларынын метал щиссялярини коррозийадан мцщафизя етмяк цчцн тятбиг олунан инщибиторларын су – нефт мцщитиндя мцщафизя габилиййяти електрометрик вя гравиметрик цсулла мцяййян едилир. Инщибиторларын мцщафизя габилиййятини мцгайися етмяк цчцн ейни шяраитдя (мцщит, инщибиторун гатылыьы, реъим), ейни метал нцмуняляри сынанылмалыдыр. Електрометрик методла тядгиг, електродун потенсиалы, ъяряйан сыхлыьы арасында полйаризасийа яйриляринин гурулмасына ясасланыр. Сынаг мцщити – инщибиторлу вя инщибиторсуз су – нефт мцщитидир. Сынаг цчцн нцмуня коррозийайа мяруз галан гурьунун материалындан щазырланыр. Тядгиг олунан електродун мцгавимяти 107 Ом – дан артыг олмалыдыр. Гравиметрик метод метал нцмунянин чякисинин мцяййян вахт мцддятиндя инщибиторлу вя инщибиторсуз су – нефт мцщитиндя дяйишмясиня ясасланыр ки, бу да коррозийа сцрятиня тясир едир. Коррозийа сцряти ашаьыдакы дцстурла тяйин едилир: m m2 , (14.11) k 1 s Бурада, k –коррозийа сцряти, грм-2саат-1; м1 вя м2 –мцвафиг олараг, нцмунянин сынагдан яввялки вя сонракы кцтляляри, гр; с – нцмуня сятщинин сащяси, м2; –сынаг мцддяти, саат. Инщибиторун мцщафизя дяряъяси (з, %) ашаьыдакы дцстур иля тяйин едилир: Z
0 i 100 % 0
(14.12)
Бурада 0 , i – уйьун олараг инщибиторсуз вя инщибиторлу мцщитлярдя нцмунянин коррозийа сцрятидир. 14.6. СУАЛТЫ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ГЯЗАСЫ
Суалты бору кямярляри йер сятщиндя йерляшянбору кямярляриндян дцзцлмя методу вя хариъи тясир хцсусиййятляри иля сечилир. Суалты бору кямярляриндя гяза сайы йер сятщиндя оланлардан яслиндя чохдур. Онларын арадан галдырылмасына сярф олунан вясаит йеня дя йер сятщиндякиндян чохдур. Суалты бору кямярлярини гыса вя узун олмасы иля бир - бириндян айырмаг олар. Гыса кямярляря узунлуьу бюйцк олмайан, суалты мянбядян кечян кямярляри аид етмяк олар. Узунуна кямярляря ися су алтында йерляшян бюйцк щисся аиддир (дяниз, бюйцк эюл вя с.). Суалты бору кямярляриндяки гязайа сябяб ашаьыдакылардыр: 1. Бору кямяринин материалынын иш реъиминин дяйишмясиндян, температурун дцшмясиндян вя тязйигдян мющкямлийинин позулмасы; 2. Буз сащясинин вя йа айрыъа бузлаьын бюйцк галынлыьынын тясири; 3. Дибин йуйулмасы, диварда эярэинлийин артмасы. Гязанын йаранмасы дахили вя хариъи сябябляря айырмаг олар. Хариъи сябябя инсанын истещсал-тясяррцфат фяалиййяти, эямичилик, балыгчылыг, бору кямяри дцзцлян йердяки торпаг ишляри, тябии шяраити нязяря алмагла су мянбяйинин дибиндяки ерозийалар, сцрцшмяляр, тябии фялакятляр (зялзяля, туфан, фыртына) аиддир. Буз шяраити дя мцщцм рол ойнайыр. Шимал районларында бузун галынлыьы о гядяр бюйцк ола билир ки, щярякят заманы о дибдяки бору кямярлярини зядяляйир. Дахили сябяб бору кямяриндя эедян просеслярля ясасландырылыр. Бунлара борунун дахилиндяки коррозийа просесляри, гайнаг тикишляринин вя дивар материалынын кющнялмяси вя с. аиддир. Бору кямяринин ичярисиндянасазлыгла баьлы олараг тябии шяраитин дяйишмяси вя су мянбяйи дибинин йуйулмасы нятиъясиндя суалты кямярин даьылмасы баш верир. Истисмар тяърцбяси эюстярир ки, бу вахт кямярин даьылмасы гачылмаздыр. Дибин йуйулмасы кичик дяринликлярдя кцляк дальасынын тясириня, мцхтялиф тябии ахынларынын олмасына (галхыб, енмя, апвеллинг, даунвеллинг вя с.) ясасланыр. Су щярякятинин башга нювляринин 389
гейри- стасионар факторларына уйьунлуьунун нятиъясиндя ямяля эялмяси ясас рол ойнайыр; мясялян; щенгмйур дювраны. Йуйулманын ямяля эялмясиндя ясас ролу диб грунтунун физики – механики хцсусиййяти ойнайыр. Адятян, щесабат апармагдан башга йуйулманын олмадыьына ямин олмаг цчцн лабораторийа сынаг тядгигатлары да нязярдя тутулур. 14.7. СУАЛТЫ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ДЦЗЦЛМЯСИ ВЯ ИСТИСМАРЫ ВАХТЫ ДЯНИЗ МЦЩИТИНЯ ОЛАН ТЯСИР
Суалты бору кямярляринин иншасында апалыран ишлярин сащилйаны еколоэийайа тясири хяндяклярин газылдыьы вахт дампингли грунтла ялагялидир, бу да суда асылылыг гарышыьынын артмасына, онун шяффафлыьынын азалмасына вя биоэен елементлярин диб эятирмяляринин чыхмасына эятириб чыхарыр. Суйун йухары сятщиндя асылылыг гарышыьынын артмасы онун галынлыьынын гейри-мцнтязям гызмасына сябяб олур. Бу вахт суйун йухары сятщи эцняш радиасийасы енерjисинин адсорбсийасы сябябиня даща чох гызыр, ашаьы сятщляр ися сойуг олур, беля ки, гарышыг онун кечмясиня манея олур. Онларын тябии пайланмасында температур фярги кифайят гядяр олур ки, бу да бязи дяниз организмляринин популйасийасыны позур. Гарышыг асылылыг щям дя дяниз щейванларына механики тясир едир, бу да онларын хитин габыьы иля юртцлмямяси сябябиндядир. Бу тясир онларын чох вахт мящв олмасына эятириб чыхарыр. Суйун шяффафлыьынын азалмасы илкин сявиййянин ашаьы дцшмясиня сябяб олур. Гарышыг асылылыьын 26 г/куб.м гядяр суда галхмасы фотосинтезин сцрятини икигат азалдыр. Бору кямярляринин дцзцлмяси цчцн хяндяклярин газылмасы вахты, чятин йатан асылылыьын суйа дахил олмасында максимал щесаб суткада 115 мин т чата биляр. Грунтун тюкцлмяси цчцн йерин сечилмяси вя ишлярин регламенти чох чятин мцщяндиси тядбирдир. Грунтун тюкцлдцйц йер еля сечилмялидир ки, гиймятли балыг нювляриня вя башга щидробионтлара чох тясир етмясин. Бундан башга юзцапаран диби ачыг баръалардан истифадя етдикдя, йцклямя вахты баръада ямяля эялян гарышыьын вя асылылыьын йайылма истигамяти щесаба алынмалыдыр. Дяниз нефт-газ мядянляринин кяшфи вахты ямяля эялян чирклянмя ясасян цч мянбя иля баьланыр: – дяниз платформасында гяза; – нефт вя нефт мящсуллары дашыйан танкерлярдя гяза; – дянизя тюкцлян бюйцк вя кичик чайлардан кечян нефт няглиййатынын сащилйаны обйектлярдя гязасы. Дцнйа океанынын чирклянмясиндя дяниз газма платформаларын да гошулмасы артыр. Беля ки, 1977-ъи илдя Шимал дянизиндя, Норвеч шящяри Ставанэердян 270 км аралыда платформалардан бириндя щцндцрлцйц 50 м олан нефт фонтаны галхды. Дянизя 25 мин тон нефт ахыдылды, бу 4 мин км2 сащядя нефт лякяляринин йайылмасына сябяб олду. Цзян газма гурьуларында вя дяниздяки стасионар платформаларындакы гязанын сябябляри няинки гурьунун юзцндяки ири зядялярля, щям дя тяяссцф ки, бюйцк инсан тяляфаты иля баьлыдыр. Цмумиййятля, 1970-ъи илдян 1983-ъц илляря кими дцнйа континентал шелфиндя ашаьыдакы гязалар баш вериб: - ПБУ – 536: – ДСП – 189. ПБУ-дакы гязаларын цмуми сайындан: – 45 щалда газма гурьулары тамамиля мящв олуб; – 68 щалда гурьуларда ири зядяляр йер алыб. – 423 щалда кичик зядяляр баш вериб. Инсан тяляфаты иля нятиъялянян гязаларын сайы ашаьыдакы кими пайланыр: 1970-1974 ъи ил – 29 1975-1978ъи ил – 26 1979-1982 ъи ил – 29 Гязаны тюрядян сябябляр ашаьыдакылардыр: – туфан вязиййяти – 84 – тоггушма – 87 – йаньынлар, партлайышлар – 50 – нефт вя газын тюкцлмяси – 11 390
– гурьу конструксийасынын зядялянмяси – 78 ДСП-дя 1970-1982-ъи илдя 189 гязадан – платформанын мящви – 16 – ири зядяляр – 23 – кичик зядяляр – 15 ДСП-дяки гязаларын сябябляри ашаьыдакылардыр: – фыртына шяраити – 12 – тоггушма – 53 – нефт вя газын тулланмасы – 55 – нефт вя газын сызмасы –5 Инсан тяляфаты иля нятиъялянян ян катастрофк гяза Шимал дянизинин Британийа бюлмясиндя 1988ъи илдя дяниз стасионар платформасында олмушдур. 167 няфяр щялак олмуш, платформа юзц тамамиля даьылмыш, нефтин Бюйцк Британийада чыхарылмасы узун мцддят ярзиндя 10% азалмышдыр. 1979-ъу илдя Шимал Норвеч бюлэясиндя йарымйцклянмиш эями «Александр Шейланд» мцвазинятини итирмяси нятиъясиндя ашмышдыр, бу да 121 няфярин юлцмцня сябяб олмушдур. Буна бянзяр гязалар ъядвял 14.2-дя эюстярилир. Ъядвял 14.2. Селдяки гязаларын ардыъыллыьы Заман дюврц 1967-1972 1956-1982 1982
1980-1985
Шелф зонасы Шимал дянизи (Норвеч бюлэяси) Мексика кюрфязи Канада шелфи (ПБУ-Гушн Рейндъер) Мексика кюрфязи (хариъи шелф)
Гязаларын нятиъяляри 209 няфяр щялак олуб, онлардан: 135-ПБУ –да 18-ДСП –дя, вертолйотун кюмяйи иля иш эюряркян – 34, Суалты техники ишляри йериня йетиряркян -8, Башгалары – 14 80 няфяр щялак олуб, иш габилиййятини итирянляр – 200 няфяр 87 няфяр щялак олуб 12 няфяр щялак олуб Йаралананлар – 17 няфяр Газ пцскцрмяляринин сайы-76 9 щалда пцскцрмядян олан итки 9 млн. доллардан артыгдыр.
Гязанын нятиъяляри тякъя техники систем вя тящлцкясизлийин идаря едилмясиндян асылы олмайыб, щям дя фювгяладя щалларын ишиндян асылыдыр. Статистик мялуматлар эюстярир ки, зяиф тялиматландырымыш ишчи щейяти иш габилиййяти гяза вязиййятиндя 12,5-25% сахлайыр (сойугганлыьыны), 50-75%-и юзцнц итирир вя эюстяриш эюзляйир, 12,5-25% -и горхуйа дцшцр. Буна эюря дя сярт Арктика шяраитиндя нефтгазын чыхарылмасында тящлцкясизлийи тямин етмяк цчцн фювгяладя щалларда щярякят системинин шяхси сянайесинин йарадылмасы тяляб олунур. Щяр ил нефтин танкерля дашынмасы вахты нефт ахмасы нятиъясиндя гязалар баш верир. 1967-ъи илдя Либерийанын «Торри Канйон» супертанкериндя баш верян гяза хябярдарлыг тядбирляринин эюрцлмясиня сябяб олду. Гяза нятиъясиндя 100 мин тон хам нефт дянизя ахды, бу да инэилис вя франсыз дяниз сащилляриня йайылды, чохлу сайда дяниз щейванлары мящв олду. 1978-ъи илдя «Амоко Кадис» танкериндяки гяза нятиъясиндя дянизя 220 мин тон нефт ахды. 14.8. НЕФТ НЯГЛ ЕДЯН БОРУЛАРЫН ХЯТТИ ЩИССЯСИНДЯ БАШ ВЕРЯН ГЯЗАЛАР
Нефт нягл едян борулар дяниз вя щидротехники гурьулара аид олмаса да, мцасир лиманларын 391
айрылмаз щиссясидир. Бору няглиййаты нефт вя газы нягл етмяк цчцн ян етибарлы васитялярдян биридир. Бунунла беля нефт нягл едян боруларын хятти щиссясиндя баш верян гяза щаллары мцхтялиф сябяблярдян йараныр ки, бу да ясас етибары иля онларын лайищялянмясиндя, тикинтисиндя вя истисмарында мювъуд олан тябии шяраитдян вя сосиал мцщитдян асылыдыр. Статики мялуматлара ясасланараг маэистрал нефт кямярляринин гязайа уьрамасында 10 груп факторлар мцяййян едилмишдир ки, онларда да ясасян гяза щалларынын баш вермясиня сябяб олур. Бу факторлар щаггында мцфяссял мялумат ъядвял 14.3-дя верилмишдир. Ъядвял 14.3 Нефт нягл едян боруларын гязайа уьрамасынын ясас сябябляри № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Груп амилляринин адлары Хариъи антропоэен тясирляр Йералты коррозийайа уьрама Атмосфер коррозийасына уьрама Дахили коррозийайа уьрама Бору вя аваданлыгларын истещсалынын кейфиййяти Тикинти-гурашдырма ишляринин кейфиййяти Сынагларын вахты вя кейфиййяти Конструктив – технолоjи амилляр Тябии тясирляр Истисмар амилляри
Групун щиссяси %-ля 20,0 2,0 2,0 20,0 15,0 15,0 5,0 5,0 10,0 6,0
Ъядвялдя эюстярилян гяза щаллары ян чох истифадя олунан 720 мм-лик бору кямярляри цзря кечмиш ССРИ-дя апарылмыш мцшащидяляр ясасында тяртиб едилмишдир. Ъядвялдян эюрцндцйц кими боруларда баш верян гяза щалларынын 30%-я гядяри боруларын щазырланмасынын кефиййяти вя монтаъы иля баьлыдыр; гязаларын 24%-и коррозийа просесляри иля, 20%-я гядяри хариъи тясирлярля вя 10%-я гядяри тябии тясирляр алтында баш верир. Бору кямярляриндя баш верян гязаларын билаваситя нятиъяляри ашаьыдакылардан ибарятдир: – боруда баш верян гяза нятиъясиндя нефт мящсулларынын торпаьын вя йа суйун сятщиндя йайылмасы; – бу вя йа диэяр мянтягяйя нефтин верилмясинин дайандырылмасы истещсал просесинин вя енерjи тяъщизатынын дайандырылмасына сябяб олур. Нефтин тюкцлмяси ян тящлцкяли еколоjи вя малиййя иткиляри иля баьлы олмагла бярабяр нефт нягл етдирян ширкят вя йерли инзибати тяшкилатлар цчцн чох бюйцк иткидир. Нефт кямяринин гурудан кечян щиссясиндя гяза баш вердикдя бу гяза щалы ашаьыдакы щалларда мцшаият олуна биляр: – нефтин, торпаьын вя су обйектляринин сятщиня тюкцлмяси онун йанмамасы иля мцшащидя олунур; – нефтин, торпаьын вя су обйектляринин сятщиндя тюкцлцб йайылмасы йайылма сятщиндя йаньынла мцшащидя олунур. Гяза вязиййятинин биринъи щалы цчцн инкишафы щям тябии щал цчцн, щям дя йахында мяскунлашан ящали цчцн ъидди тящлцкя йарадыр. Сугябуледиъи гурьуларын йахынлыьында нефт кямярляринин гязайа уьрамасы бюйцк тящлцкя мянбяйи сайылыр. Карбощидроэенлярдя зянэинляшмиш су нягл едян боруларын дахили диварларынын сятщиня йайылмаьа вя су щазырлайан стансийаларын аваданлыгларынын чирклянмясиня сябяб олур. Бу да системин коррозийайа уьрамасына сябяб олур вя онун тямизлянмясиндя ъидди чятинлик йарадыр. Бу да юз нювбясиндя суда щялл олан карбощидроэенлярин узун мцддят ярзиндя щядди бурахыла билян гиймятиндян чох олмасына эятириб чыхарыр. Икинъи щал цзря гязанын баш вермяси биринъидя олмасындан даща чох тящлцкялидир. Чцнки, йухарыда гейд олунан негатив щаллара мцхтялиф обйектлярдя йаньын баш вермяси вя ятраф мцщитин кимйяви вя биолоjи чирклянмяси дя ялавя олунур. Гейд етмяк лазымдыр ки, нефт вя нефт мящсулларынын алчаг температурда йанмасы ятраф мцщитя кцлли мигдарда зящярляйиъи маддялярин пайланмасына эятириб чыхарыр. Она эюря дя ятраф мцщитя йайылмыш нефтин йандырылмасы иля гязанын арадан галдырылмасы алдадыъыдыр. 392
14.9. ЧАЙЛАРДА БУЗ ЮРТЦЙЦ ОЛДУГДА НЕФТ ВЯ НЕФТ МЯЩСУЛЛАРЫНЫН СЯТЩЯ ЙАЙЫЛМАСЫНЫН НЯТИЪЯЛЯРИ
Су мцщитинин нефт вя нефт нягл едян мящсуллары боруларын гязасы нятиъясиндя чирклянмяси вя су сятщи буз баьламыш олдугда онун нятиъяляринин арадан галдырылмасы олдугъа актуал проблемдир. Тяяссцф ки, бу истигамятдя апарылмыш тядгигат ишляри олдугъа мящдуддур. Бахылан проблемин актуаллыьы бир дя онунла ялагядардыр ки, суда щялл олмуш оксиэенин мигдары су сятщи буз баьладыгда яксяр щалларда ъидди шякилдя азалыр. Она эюря дя су сятщинин буз баьламасы гыш мювсцмцндя балыгларын кцтляви сурятдя мящв олмасына сябяб олур. Суйун сятщи нефт вя нефт мящсуллары иля чиркляндикдя, тябии щалда суда щялл олан оксидляшмиш оксиэен, щидробиотонун кцтляви сурятдя мящв олма тящлцкясини артырыр. Буна мисал олараг, Шелон чайы сащилиндя аь нефт сахлайан паркда нефт нягл едян кямярин даьылмасы нятиъясиндя баш вермиш гязаны эюстярмяк олар. Бу гязанын нятиъяляри ятраф мцщити мцщафизя едян мяркязин йаратдыьы експедисийанын эюрдцйц иш нятиъясиндя мцяййян едилмишдир. Бу експедисийанын тяркибиня Санкт-Петербург Политехник институтунун ямякдашлары дахилдир. Експедисийанын мягсяди Шелон чайы иля ялагядя олан су мянбяляриндя аь нефтин йайылма сярщядлярини мцяййян етмяк, су системинин мцхтялиф нюгтяляриндя вя мцхтялиф дяринликляриндя чирклянмянин консентрасийасыны юйрянмякдян ибарят иди. Карбощидроэенин консентрасийасынын дяйишмясинин мониторинги Шелон чайынын ахыны истигамятиндя, еляъя дя, Илмин эюлцнцн дюрд нюгтясиндя вя ъямиси 82 км мясафядя цч ай мцддятиндя юйрянилмишдир. Гяза феврал айында щаванын температуру -300Ъ олдугда баш вермишдир. Буна алчаг температур нятиъясиндя чугун баьлайыъынын даьылмасы сябяб олмушдур. Бу гяза нятиъясиндя 380 тон аь нефт яввялъя торпаьа тюкцлмцш, сонра ися Илмин эюлцня тюкцлян Шелон чайына кичик ахарлар васитясиля тюкцлмцшдцр. Чай вя эюл буз гаты иля юртцлмцшдцр ки, онунда галынлыьы 30 см-дян 40 см -я гядяр олмушдур. Бу да щалгавари газма цсулу иля эютцрцлмцш ахарларда суйун сятщи сярбяст олараг галмышдыр. Суйун нцмунялярини эютцрмяк цчцн газма цсулундан истифадя едилмишдир вя щяр 100м, 200м, 500м, 1,0 км, 3,0 км, 8,0 км, 26,0 км вя 82,0 км-дян бир судан нцмуняляр эютцрцлмцшдцр. Нцмуняляря ясасян суйун сятщиндян 1м вя 3м дяринликлярдя йерляшян щоризонтлардан эютцрцлмцшдцр. Нцмуняляр гязадан ики эцн сонра, сонралар ися цч эцн, бир ай ярзиндя эютцрцлмцшдцр. Эютцрцлмцш нцмуняляр щидрокимйяви лабораторийайа эюндярилмиш вя бурада карбощидроэенин консентрасийасынын дяйишмяси эюстярилмишдир. Чайын ахары истигамятиндя 26 км мясафядя йерляшян Солти гясябясинин инзибати бинасынын су борусундан да нцмуняляр эютцрцлмцшдцр. Дюврцлцлцк бахымындан нцмунялярин эютцрцлмяси тядгигатлар башладыгдан цч эцн сонра, сонралар ися щяфтядя бир дяфя ики ай мцддятиндя эютцрцлмцшдцр. Эютцрцлмцш нцмунялярин тядгиги эюстярмишдир ки, суда карбощидроэенин консентрасийасы щям чай мяърасынын ени бойунъа, щям дя чайын ахары истигамятиндя ясаслы сурятдя дяйишир. Бундан башга, гейд олунмушдур ки, суйун дяринли йиндян вя замандан асылы олараг дяйишир. Щямчинин буз нцмуняляринин тядгиги нятиъясиндя мцяййян едилмишдир ки, нефт мящсулларынын буз тяряфиндян сорбсийасы баш вермямишдир. Буз вя су сярщяддиндя чайын мяърасында карбощидроэенин консентрасийасынын йайылмасы тяхминян йарымемприк турбулент диффузийасы нязяриййясиня уйьун эялир. Там гарышманын створу чайын ахары бойунъа 28 км мясафядя йерляшмишдир. Бурада ахынын сцряти 7 см/сан, суйун сярфи ися 0,07 м3/сан олмушдур.
Щ(м) 0
0
1
1
2
2
3
3 0
1
а) 2
3
Щ(м)
4 Ж(мг/л) 0
393
1
2
3
б)
4 Ж(мг/л)
Шякил 14. 1. Чайын дяринлийи бойунъа гязадан ики эцн сонра карбощидроэенин консентрасийасынын дяйишмя графикляри Карбощидроэенин консентрасийасынын замана эюря дяйишмяси кифайят гядяр гыса мцддятдя баш вермишдир. Кичик ахарлардан аь нефтин дахил олмасы дайандыгда азалмаьа башламыш вя цч эцндян сонра демяк олар ки, йох дяряъясиндя олмушдур. Кичик ахарларын чайа тюкцлян щиссясиндя аь нефт суда 1-3 мм галынлыгда дамъы шяклиндя олмушдур. 100 м-дян артыг мясафядя ися бу щиссяъикляр даьылмыш вя аь нефт суда мцшащидя олунмамышдыр. Чайын мяърасынын ени вя дяринлийи бойунъа апарылан юлчмяляр эюстярмишдир ки, нефт мящсулларынын консентрасийасынын артмасы чайын сол сащилиндян мяъранын ортасына гядяр баш верир. Суйун дяринлийи бойунъа консентрасийанын дяйишмяси кичик ахарларын чайа тюкцлдцйц йердя кифайят гядяр бюйцкдцр, лакин чайын ахары бойунъа 3 км мясафядя демяк олар ки, бу бярабяр пайланыр. Солтсы гясябясиндя инзибати вя йашайыш биналарынын су борусундан эютцрцлмцш нцмунялярин тядгиги нятиъясиндя мцяййян едилмишдир ки, нефт мящсулларынын суда консентрасийасы 0,04-1,15 мг/л щцдудундадыр. Бу щалда Шелон чайында нефт мящсулларынын консентрасийасы 0,04 мг/л олмушдур. Бязи тядгигатчылар яксиня олараг мцяййян етмишдиляр ки, су борусунун гыса мцддятдя нефт мящсуллары иля гыса чирклянмяси тяхминян ики эцн ярзиндя йох олур. Нефт мящсулларынын чайда гязайа уьрамасына М-100 маркалы мазутун Нева чайына тюкцлмясини эюстярмяк олар. Гяза нятиъясиндя чайа тюкцлян мазутун щяъми 70 тон иди. Бу да мазут дашыйан танкерин гязайа уьрамасы нятиъясиндя баш вермишдир. Даща сяъиййяви бир мисал нефт нягл едян кямярин Усинскидя гязайа уьрамасыдыр. Бу гяза нятиъясиндя 30-300 мин тона гядяр нефтин торпаьын сятщиндя йайылмасы баш вермишдир. Бу ахыдылн нефтин бир щиссяси йахынлыгда йерляшян Печора чайына, сонра ися ахын истигамятиндя Калски дянизиня дахил олмушдур. Чох мцщцм мясялялярдян бири нефт мящсулларынын сцу мцщитиндя дефродасийа мцддятини тяйин етмякдян ибарятдир. Йяни, нефт мящсуллары суда юх токсики хассялярини итирмиш олур вя щидродиотонлар цчцн тящлцкя йаратмыр. Тядгигатлар нятиъясиндя мцяййян едилмишдир ки, дяниз суларында дефродасийа мцддяти чайларда олдуьундан даща чохдур. Беляликля нефт нягл едян кямярлярин гязайа уьрамасы тябии мцщитин ири мигйаслы чирклянмясиня эятириб чыхарыр. Ящалинин щяйаты цчцн бунун билаваситя тящлцкяси бюйцк дейил, чцнки нефт бухары аз токсики хассяйя маликдир. Лакин нефт мящсулларынын ичмяли су нягл едян кямярляря дахил олмасы инсан щяйаты цчцн мцяййян тящлцкя доьурур. Нефт мящсулларынын даьылмасы яэяр йаньынла мцшаият олунурса, бу заман кцлли мигдарда токсики маддялярин атмосферя йайылмасы инсан щяйаты цчцн олдугъа бюйцк тящлцкя йарадыр. Алчаг температурда нефт мящсулларынын йанма нятиъясиндя суйа вя щавайа тулланан токсики маддяляр щям биткиляр, щям дя щейванлар цчцн бюйцк тящлцкядир.
394
14.10. NEFT NƏQL EDƏN KƏMƏRLƏRDƏ QƏZA NEFTİN HƏCMLƏRİ
NƏTİCƏSİNDƏ AXIDILAN
Boru kəmərinin bütövlüyünün pozulması nəticəsində iki hesabi halda qəza nəticəsində neft və neft məhsullarının axıdılması baş verə bilər: 1. Boru kəmərinin tamamilə dağıdılması; 2. Boruda deşiyin əmələ gəlməsi. Birinci halda yaranmış boşluqdan neftin axmasının sərfi olduqca böyükdür. Boru kəmərində təzyiqin kəskin surətdə aşağı düşməsi nəticəsində iki halda qəzanın baş verməsini tezliklə müəyyən etmək və boru kəmərini bağlayıcı vasitəsilə bağlamaqla qəzanı aradan qaldırmaq olur. İkinci halda boru kəmərindən neftin axması kiçik sərflə baş verdiyi üçün kəmərdə təzyiqin aşağı düşməsini müəyyən etmək çətin olur. Odur ki, ikinci halda axıdılan neftin həcmi birincidə olduğundan daha çox ola bilər. Borunun tamamilə dağılma variantına baxaq. Bu halda axıdılan neftin həcmi aşağıdakılardan ibarət olur: 1. Qəzanın başlandığı andan nasosun dayandırılmasına qədər olan müddətdə axıdılan neftin həcmi; 2. Nasosun dayandırılması anından kəmərin bağlayıcısını bağlayana qədər olan müddətdə axıdılan neftin həcmi; 3. Kəmərin qəzaya uğraması seksiyasının boşaldılması nəticəsində axıdılan neftin həcmi Kəmərdə qəza nəticəsində axma müəyyən edildikdə nasosun işinin dayandırılması üçün tələb olunan vaxt 2,0 dəq. bağlayıcıların bağlanması üçün 7,0 dəq. tələb olunur. Baş vermiş qəza nəticəsində boru kəmərinin 88 seksiyasında aparılmış hesabat göstərmişdir ki, borunun dağılması nəticəsində ətrafa yayılmış neftin həcmi 200-dən 1500 m3 qədər həcmdə olur. Ümumi sistemdə borunun tam dağılması ilə müşahidə olunan qəzalar ehtimal nöqteyi-nəzərincə 10% təşkil edir. Magistral borularda baş vermiş qəza risqinin dərəcəsini qiymətləndirmək üçün meyar olaraq ehtimal olunan qiyməti götürülmüşdür. Əgər bu risk 0,1 olarsa, borunun mühafizəsi üçün əlavə tədbirlər görülməlidir. Əgər riskin dərəcəsi 0,1-100 olarsa, bu orta risk sayılır, qiymətli sahələrdə və akvatoriyalarda əlavə tədbirlər görülməsini tələb edir. Əgər riskin dərəcəsi 100-ən böyük olarsa bu yüksək risk adlanır. Bu halda əlavə mühafizə tədbirləri nəzərdə tutulmalıdır. Sualtı boru kəmərləri, yerüstü boru kəmərlərində yerləşməsi və xarici təsirlərə məruz qalmasına görə əsaslı surətdə fərqlənir. Bu cür boru kəmərlərində baş verən qəzaların miqdarı və onların aradan qaldırılması üçün tələb olunan avadanlıq və xərclər yerüstü kəmərlərdə olduğundan daha böyükdür. Su altı boruları qısa və uzun olmaqla iki qrupa bölmək olar: qısa borulara, yer səthində su mənbələri altından keçən boru kəmərlərinə aid etmək olar. Uzun boru kəmərlərinə isə çox hissəsi su altında yerləşən kəmərlər aiddir. Sualtı boru kəmərinin qəzaya uğraması aşağıdakı səbəblərdən baş verir. 1. Borunun iş rejiminin temperatur və təzyiq düşməsi nəticəsində boru kəmərinin materialına möhkəmliyinin itirlməsi; 2. Buz sahəsinin vəya ayrılıqda götürülmüş böyük qalınlıqlı buzun təsirindən; 3. Dibin yuyulmasından; 4. Su mühititnin elektrokimyəvi aktivliyindən; 5. Mexaniki zədələnmə nəticəsində. Zədələnmənin daxili və xarici səbəblərindən ayırmaq mümkündür. Rusiya Federasiyasında çixarılan neftin böyük hissəsi şimal dənizlərində olduğuna görə, boru kəmərinin buz təsirinə hesablanması olduqca aktualdır. Sualtı boru kəməri üçün üzən buzlar daha təhlükəlidir, çünki axan buzların aşağı hissəsi dənizin dibinə çatacaq boruları zədələyir. Xarici qüvvələrin təsirindən boruların zədələnməsi insanların təsərrüfat fəaliyyətlərilə əlaqədardır. Boru kəmərləri tikilən 395
rayonda buna misal olaraq gəmiçiliyi, balıq ovunu, torpaq işlərinin görülməsini aid etmək olar.Bundan əlavə təbii şəraitin dəyişməsi ilə bağlı olan eroziyalar, torpaq sürüşmələri, təbii fəlakətlər (zəlzələlər, fırtınalar, qasırğalar və s.) boru kəmərinin qəzaya uğraması ilə nəticələnir. Daxili proseslər nəticəsində baş verən qəzalar boru kəmərinin özü ilə bağlıdır (boru kəmərinin korroziyaya uğraması, dalğa təzyiqindən iş rejiminin pozulması nəticəsində qaynaq tikişlərinin və borunun divar materialının möhkəmliyinin itirilməsi). Sualtı boru kəmərlərinin qəzaya uğramasında sututarlarının dibinin yuyulması başlıca rol oynayır. Dənizin dibinin yuyulması kiçik dərinliklərdə külək, dalğa və müxtəlif təbiətli sualtı axınların təsirindən baş verir. Dibin yuyulmasında qruntların fiziki-mexaniki xarakteristikalarının da rolu böyükdür. 14.11. REZERVUAR PARKI
Neft nəql edən stansiyaların neft rezervuarları parkı neft məhsullarının saxlanmasına xidmət edir, energetika, nəqliyyat obyektlərinin aramsız işini təmin edir, son illərdə rezervuarların qəzaya uğraması artmışdır. Belə ki, 1986-cı illə müqayisədə rezervuarlarda baş verən qəzalar praktiki olaraq iki dəfə artmışdır. Qeyd etmək lazımdır ki, bu artım iki səbəbdən baş verir: 1. 70-ci illərdən başlayaraq iri çənlərin ( tutumu 20, 30 və 50 min m3 ) böyük ölçülərdə tikilməsi onlarda yaranan lokal obyektlərin artmasına səbəb olmuşdur. Hal-hazırda baş verən qəzaların 90%-i həcmi 10000 m3-dən böyük olan rezervuarlarda baş verir. 2. Mövcud inşaat materialları və qaydalarının qüsurlu olması, layihələnmədə, tikintidə və istismarda buraxılmış səhvlər qəza hallarının artmasına səbəb olmuşdur. Rezervuar konstruksiyalarında qəza hallarının paylanma tezliyi bunun baş verməsində əsas fiziki amillərə görə cədvəl 14.4-də verilmişdir. Rezervuar parklarında yanğın hallarının baş vermə səbəbi kimi onlarda karbohidrogen buxarlarının yanğın üçün təhlükəli olan konsentrasiyanın yaranması və əhatə olunmuş sahədə qatışığın partlama təhlükəsidir. Təhlükəli amillərə aşağıdakılar aiddir: 1. Rezervuarların böyük və kiçik nəfəsalma prosesində neftdən karbohidrogen buxarlarının ayrılması; 2. Texnoloji avadanlıqlardan nəzərdə tutulmayan neft axması; 3. Neftlə çirklənmiş suyun rezervuardan kənarlaşdırılması; 4. Qəzalıı rezervuarlardan və gətirici borulardan neftin axması; 5. Rezervuarların dağılması nəticəsində neftin axması. Cədvəl 14.4. Neft rezevuarlarında baş vermiş qəzaların əsas səbəbləri Qəzaların səbəbləri Kövrək dağılma Partlayış və yanğın Layihədə nəzərdə tutulmuş vakuum Korroziya nəticəsində aşınma Dağıdıcı külək Qrunt bünövrənin qeyri-müntəzəm çökməsi Digər amillər nəticəsində
Qəzaların sayı 63.1 12.3 7.7 3.1 1.5 1.5 1.8
Neft rezervuarlar parkında korbohidrogen buxarlarının yanma mənbələrinin tətqiqi göstərir ki, bu hadisə əsas etibarı ilə təmir işləri və başqa işlərin görülməsində qığılcım yaranması 396
ilə əlaqərdardır. Neft rezervuarlar parklarında yanma mənbələrinin səbəbləri 14.5-ə göstərilmişdir. Rezervuar parklarında qəza halları aşağıdakı üç halda baş verə bilər: 1. Rezervuarın dağılması nəticəsində yanğın baş vermədən neftin dağılması; 2. Rezervuar və ya mühafizə zonasında yanğın baş verməsi; 3. Rezervuarda və ya mühafizə zonasında karbohidrogen buxarlarının yanğınla müşahidə olunan partlayış. Əgər axıdılan neft mühafizə zonasından kənara çıxmırsa, birinci halda qəza hadisənin baş verməsi təbii mühit və insanlar üçün bir o qədər təhlükə yaratmır. Cədvəl 14.5 Rezervuar parklarında yanma mənbələri Mənbə Rezervuarlarda təmir işinin aparılması Atmosfer elektriki Statik elektrik Elektrik avadanlığının nasazlığı Başqa mənbələr (yandırılma, özüyanma, funksion qığılcımlar, açıq alov və s.)
Paylanma, % - lə 23,5 9,2 9,7 11,7 45,9
İkinci halda qəza hadisənin baş verməsi insan həyatı üçün böyük təhlükə yaradır. Buda yanma prosesində toksiki təsir edən maddələrin ayrılması yanğının və istilik təsiri ilə bağlıdır. Karbohidrogen buxarının partlayışı ilə müşahidə olunan qəza halları, ətraf mühitə və əhaliyə zərbə təsiri formasında özünü göstərir. 14.12. НЕФТ КЯМЯРЛЯРИНДЯ АХМА ВЯ ГЯЗА ВАХТЫ ОНЛАРЫН ВЕРДИЙИ ЗИЙАНЫН ДЯЙЯРИ
Нефт кямярляриндяки гязалар чян паркларындакы гязаларла мцгайисядя даща бюйцк щяъмли ахынын йаранмасына сябяб олур. Бундан башга нефт кямярляриндяки гяза ещтималы онун хятти юлчцляринин олмасындан иряли эялир. Нефт кямярляриндя гязанын ясас сябяби коррозийа вя хариъи тясир нятиъясиндя боруларын зядялянмясидир. Бору голларынын айрылыгда гайнаг тикишляри ян тез тясиря мяруз галан щиссясидир. Бундан башга йерли ящалинин тясяррцфат фяалиййяти иля баьлы тясирлярдя тез-тез мцшащидя олунур (тракторлар вя б). Боруларын бцтювлцйцнцн позулмасы, борунун ясасындакы йаьынтынын гейримцнтязям олмасы иля дя изащ едиля биляр. Бору кямяринин бцтювлцйцнцн позулмасы нятиъясиндя баш верян гяза ахмасы ики щалда мцмкцндцр: борунун там даьылмасы вя дешик ямяля эялмяси. Биринъи щалда нефтин сярфинин дешикдян амасы чюх бюйцкдцр. Анъаг боруда тязйигин кяскин дцшмяси нятиъясиндя гяза тез ашкарланараг локаллашдырылыр. Икинъи щалда нефтин сярфи аз олур вя тязйигин дцшмясинин ашкарланмасы чятин олур. Бу щалда, ахманын цмуми щяъми биринъи щалдакындан даща чох ола биляр. Бору кямяринин там даьылма вариантына бахаг. Бу щалда ахан нефтин щяъми ашаьыдакы кямиййятлярдян тапылыр: – зядя йарандыьы андан насосун сюндцрцлдцйц она гядяр олан дюврдя ахманын щяъми; – насосун дайандыьы андан гапы бальанана гядяр ахманын щяъми; – гяза бюлмясинин бошалмасы нятиъясиндя ахманын щяъми. Ахма ашкар едилдикдян сонра насосун баьланмасынын орта вахтыны 2,0 дягигяйя бярабяр, гапынын баьланма вахтыны 7,0 дяг. гябул етмяк олар. Балтик бору кямярляри системи цчцн йериня йетирилмиш щесабатлар эюстярир ки, бору кямяринин даьылмасы нятиъясиндя ахан нефтин щяъми 2001500 куб.м арасындадыр. Маэистрал бору кямяриндя гязанын дяряъясини гиймятляндирмяк цчцн критерийа кими ахма щяъминин ещтимал гиймяти истифадя олундугда (1000 км узунлуьу илдя 1 тон) бу щалда ашаьыдакылар гябул едилир: 397
– 0,1 тондан аз – ашаьы риск дяряъяси, ялавя мцгавиля тядбирляри тяляб олунмур; – 0,1-100 тон – орта риск дяряъяси, дяйяри яразилярдя вя акваторийаларда ялавя мцдафия тядбирляри тяляб олунур; – 100 тондан чох – йцксякдир, ялавя мцдафия тядбирляри тяляб олунур. Нефт кямяринин йолуну лайищяляндиряркян билмяк лазымдыр ки, гяза баш верян щалда инсанларын саьламлыьына вя фяалиййятиня щансы зийандяйя биляр. Бу рискин зийаны ашаьыдакы кими тяйин едиля биляр: (14.13) R P(Y , D) P( E / Y , D) Бурада П(Й,Д) – бахылан нюгтядя зярярли маддялярин йайылма дозасынын дцзцлмя ещтималы (Д) вя йахуд башга тясир (Й); П(Е/ЙД) – зярярли еффектин мцяййян сявиййядя йаранма ещтималыдыр вя бу нюгтядя эюстярилян факторлара тапылыр. Бору кямярляриндяки гяза нятиъясиндя инсан груплары цчцн зийан риски ашаьыдакы асылылыгла щесаблана биляр: Р=НРъД (14.14) Бурада Н-адамларын сайы; Ръ- соматик еффктли риск ямсалы (сящщятин писляшмясинин дягиг ифадя олунма яламятляри); Д- зярярли маддялярин дозасы. Риски гиймятляндиряркян тяйин едилир: – бору кямяри йолунда йерляшян яразилярин, районларын вя обйектлярин риск сявиййяси вя онларын норматив гиймятлярля мцгайисяси; – нормативдян артыг риск сявиййяли яразилярдя хцсуси мцдафия тядбирляри тяляб олунур. Бир вя йа бир нечя мцмкцн гязанын тюрятдикляри нязяря алынарса, орта асылы риск сявиййяси тяйин олунур. Бу вахт гязанын щяр бир вариантына тюрятдийи фясадлары нязяря алан аьырлыг ямсалы верилир. Ямсалларын ъями ващидя бярабяр олмалыдыр. Рп=киПи (Й,Д) Пи (Е/Й,Д) (14.15) Бурада Рп – орта асылы риск; ки – аьырлыг ямсалы; и – гяза; Пи (Е/Й,Д) – зийанлы еффектин формалашма ещтималыдыр. Бязи щалларда гязанын ямяля эялмя ещтималы ашаьыдакы ифадя иля тапылыр: Рп=ЙПаи П(Й,Д) Пи (Е/Й,Д) (14.16) Бурада Паи – гязанын ямяля эялмя ещтималы. Щесабатда рискин нятиъясинин гиймяти кими максимал олан гязалар гябул едилир. Щесабатын графики нятиъяляри тядгиг олунан зонанын хяритясиндя йериня йетирилир. О, риск сявиййясинин мцяййянляшдирилмиш гиймятляри иля квадратлара айрылыр, нормативля мцгайися олундугдан сонра уйьун тядбирлярин гябул олунмасы щаггында нятиъя чыхарылыр. 14.13. МАЭИСТРАЛ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИНДЯ ЯТРАФ МЦЩИТИН МЦЩАФИЗЯСИ ГАЙДАЛАРЫ
Маэистрал бору кямяри тикинтиси вя истисмары дюврцндя ятраф мцщитин мцщафизясиня дцзэцн ямял едилмяси цчцн Азярбайъан Республикасы Дювлят Нефт Ширкятинин «Нефтгазтикинти» трести тяряфиндян гайдалар щазырланмыш вя щяйата кечирилмишдир. Бу гайдаларда ятраф мцщитин мцщафизясиндя мягсяд нядир, щансы шяраити ящатя едир, няйя ясасланыр, апарылаъаг ишин методу, тяряфляр арасында баьланаъаг мцгавилялярдя эюрцляъяк ишляря еколоjи бахыш, сащядя щазырлыг – бярпа ишляринин эюрцлмяси, сянайе туллантыларынын идаря олунмасы вя она нязарят, чирклянмянин гаршысыны алмаг, тяляб олунан ишляря ъавабдещлик дашыйан шяхсляр вя диэяр мясяляляр юз яксини тапмышдыр. Ширкят тяряфиндян щазырланмыш ятраф мцщитин мцщафизяси гайдаларын мязмуну ашаьыдакы кимидир: – щансы сащяляри ящатя едир – маэистрал бору кямярляринин кечдийи бцтцн сащяляр, инзибати дцшярэя вя чай кечидляри няйя ясасланыр? Ямяк мяъялляси; ИСО – 14001 стандартларынын тялябляри; «Еколоjи тящлцкясизлик щаггында» 398
ганун 1999; Истещсалат вя мяишят туллантылары щаггында» ганун 1998; норматив (бейнялхалг вя милли) сянядляр топлусу; бейнялхалг вя мили тялябляр. Апарылаъаг ишин методу: – лайищянин йериня йетирилмяси цчцн мцгавиля шяртляринин вя СТЯММ планынын щяйата кечирилмяси; – лайищянин мцвафиг еколоэийа гурумларындан експертизадан кечирилмяси; – сащянин гиймятляндирилмиш еколоjи аспектляринин даима нязарятдя сахланылмасы; – сащянин санитар – эиэийеник говшагларынын санитар – эиэийеник тялябляря уйьун истифадясиня нязарят едилмяси; – сащядя формалашан туллантылар цчцн тяйинаты цзря тулланты габларынын йерляшдирилмяси; – сащядя формалашан су туллантыларынын утилизасийасынын йерли ганунлар чярчивясиндя низамланмасы; – сащянин флора вя фаунасынын юйрянилмяси. Сащядя йашайан щейванат аляминин сийащысынын щазырланмасы, биткиляр аляминин юйрянилмяси вя онларын тохумларынын топланмасы; – газынты заманы щяр щансы бир археолоjи вя мядяни ирс галыглрына раст эялинярся, бу заман йерли Археолоэийа вя Етпографийа органларына мцраъият едилмяси; – торпаьын мцнбит гатынын мцгавиля шяртляриня уйьун сиврилиб кянара йыьылмасы; – газынты заманы раст эялинян надир щейванларын (тысбаьа, кирпи, гуш йувалары вя с.) щямин сащядян башга йеря кючцрцлмяси (ян азы 50 м) вя йа мцвафиг йерляря тящвил верилмяси; – газынты заманы чирклянмиш торпаг сащяляриня раст эялинярся, щямин сащянин чирклянмиш торпагдан тямизлянмяси; – бору кямяри хяндяйя йерляшдирилдикдян сонра якс долдурма заманы яввял минерал, сонра ися мящсулдар гатын юз яввялки вязиййятиня гайтарылмасы; – маэистрал бору кямярляринин тикинтиси баша чатдырылыб истифадяйя верилдикдян сонра яразидя вя кямяр кечдийи сащялярдя бярпа ишляринин апарылмасы; – щямин сащялярин туллантылардан тямизляниб яввялки вязиййятя салынмасы; – фаунасы позулмуш сащялярдя яразини бярпа едя биляъяк битки тохумларынын сяпилмяси; – маэистрал бору кямярляринин тикинтиси заманы формалашан мяишят вя сянайе-истещсалат суларынын ахыдылмасына нязарят едилмяси, бу ахыдылма цчцн Еколоjи ганунлара вя ИСО -14001 стандартынын тялябляриня уйьун мцвафиг тядбирлярин ишляниб щяйата кечирилмясидир. – маэистрал бору кямяринин тикинтиси заманы истифадя олунан суларын ахыдылмасына мцвафиг дювлят органларындан иъазя алынмалыдыр. Истещсалат суларынын сянайе суларына гатышдырыб хцсуси йерляря, о ъцмлядян, канализасийайа ахыдылмасы цчцн ашаьыдакы шяртлярин мцяййянляшдирилмяси ваъибдир. Бурада ахыдылма йери, ахыдылан суйун тяркиби, хассяси вя формалашдыьы йер, суйун щяъми мцяййян едилмялидир. Мяишят вя истещсалат суйунун щяъми вя ахыдылма йери тяйин олунур. Бцтцн мяишят вя истещсалат сулары (мяишятдя истифадя едилян вя кямярин сынаьы заманы истифадя едилян сулар) тулланты кими характеризя олунур вя онун тяркиби мцяййянляшдирилир. Бцтцн истифадя олунмуш чирклянмиш сулар нейтраллашдырылыр, (пЩ=6,8-7,2; анализ эюстяриъиси) вя норматив сянядляр тясдиг едиляряк разылыг алыныр. Яэяр мцяййян едился ки, норма йол верилян щяддядир, онда тулланты канализасийа шябякясиня ахыдыла биляр. Мяишят вя сянайе-истещсалат суларынын ахыдылмасы иля баьлы ашаьыдакы гайдалара ямял етмяк лазымдыр: – онларын тяркиби (тямиз, нормайа уйьун олмасы) тяйин едиляркян норматив сянядляря ясасланараг йохланылыр. Яэяр мцяййян едился ки, норма йол верилян щяддядир, онда тулланты канализасийа шябякясиня ахыдыла биляр. – онларын тяркиби чирклянмя нормадан артыг оларса, онда онун ахыдылмасына иъазя верилмир. – яэяр истещсалат сащяси канализасийа шябякясиндян хейли аралыдырса вя туллантылары дашымаг игтисади бахымдан сярфяли дейился, онда бу ъцр туллантылар дягиг анализ едилиб хцсуси айрылмыш тулланты сащясиня ахыдылыр. – суларын тяркибинин анализи хцссуи дювлят гуруму тяряфиндян апарылыр вя рясми сяняд верилир. Туллантыларын идаря едилмяси. Маэистрал бору кямярляринин тикинтиси заманы формалашан еколоjи ганун вя гайдалара уйьун сахланылмасы, габлашдырылмасы вя кянарлашдырылмасы тядбирляринин щяйата 399
кечирилмяси вя онлара нязарятдян ибарятдир. Туллантылар. Щяр щансы истянилян материаллардан ямяля эялян, сянайе ахмалары вя йа мцяййян бир просес заманы арзу едилмяз формада йаранан галыг маддяляри, утилизасийа олан кющнялмиш хараб олмуш истянилян маддя вя йа ъисим, щяр бир лазымсыз шей тулланты щесаб олунмур. Онун тулланты олмасы сцбут олундугдан сонра ону тулланты щесаб етмяк лазымдыр. Маэистрал бору кямярляринин тикинтиси заманы формалашан туллантылар «нязарят едилян туллантылар» кими гябул олунур вя 3 група бюлцнцр: а) Тякрар емала йарарлы тулланты – бурада тякрар емалдан сонра истифадяси мцмкцн олан метал, аьаъ, картон вя каьыз нязярдя тутулур. б) Цмуми туланты – бурада бцтцн тящлцкясиз вя тякрар истифадя едилмяйян, нязарят едилян тулланты ахыны нязярдя тутулур. ъ) Хцсуси тулланты – бурада тящлцкяли хассяйя малик, еколоэийайа вя саьламлыьа зярярли олан туллантылар нязярдя тутулур (бойа габлары, йаьлы яскиляр вя с.). Туллантыларын сахланылмасы дедикдя, «Ятраф мцщитин мцщафизяси» ганунуна уйьун олараг бцтцн нюв туллантыларын бюлцнмяси вя мцвяггяти сахланмасы цсулуна, щяр бир тулланты цчцн стандарта уйьун тулланты габлары айрылмасына; тулланты габлары гябул олунмуш стандарта уйьун рянэи, коду иля низамланмасына риайят едилмлидир. Мцвяггяти сахланылан туллантылар ашаьыдакы щалларда чяпярлянмялидир: – тясадцфи ахмалар вя ахарлар; – сахланма вя дашынма заманы ятрафа сяпяляниб даьыланлар; – кянар шяхслярдян, йолдан кечянлярдян вя йа щейванлардан. Бцтцн тулланты габлары бялядиййялярин йерляшдирмя планыа уйьун олараг ачыг сащялярдя йерляшдирилмялидир. Туллантыларын кянарлашдырылмасы цчцн иъазяли тулланты дашыйыъылары вя йа иъазяли мцяссися олмалыдыр. Тулланты габлары 75% олдугда онларын бошалдылмасы вя дашынмасы тямин едилмяли, дашынма заманы туллантыларын даьылмамасы цчцн габлашдырылмалы вя сащялярдян чыхарылан бцтцн нюв туллантылар цчцн йол-няглиййат даиряси тяртиб едилир. Маэистрал бору кямярляринин тикинтиси заманы метал туллантылар формалашыр. Бу туллантылар ясасян полад боруларын вя гайнаг чубугларынын туллантыларыдыр. Формалашан туллантыларын топланмасы цчцн яввялъядян тяйин олунмуш йеря чян гойулур. Карбонлу поладдан олан туллантыларын утилизасийасы цчцн 3 кюмякчи проседур гайдаларыны йериня йетирмяк лазымдыр; 1. Туллантыларын габлашдырылыб-йыьылмасы проседуру; 2. Туллантыларын утилизасийа проседуру; 3. Тулланты габларынын дашынмасы проседуру. Тулланты габыны сащядян эютцрян шяхс йцкцн гябулу щаггында мцшащидя сянядиня имза атмалы вя мцшащидя сянядиндя тулланты тясвир едилмялидир. Чирклянмянин гаршысынын алынмасына нязарят етмяк цчцн атмосфер гатынын горунмасына сащядя ишляйян машын вя механизмлярин сазлыьына эцндялик нязарят едилмяли, нязаряти нятиъяси хцсуси формаларда гейд олунмалы, торпаьын цст гатынын горунмасы цчцн машын вя механизмлярин йаь сызмасына эцндялик нязарят олмалы, сызманын гаршысынын алынмасы мцмкцн олмазса, бу заман сызан йеря хцсуси алтлыглар йерляшдирилмялидир. Алтлыгларын йерляшдирилмяси мцмкцн олмазса, хцсуси (йаь щорусу) материаллардан истифадя едилмялидир. Нефт мящсуллары иля чирклянмиш торпаг хцсуси кисяляря йыьылмалы, машын вя механизмлярин эур ишляйян йериндя тозун гаршысынын алынмасы вя ишчи персонал цчцн нормал шяраитин йарадылмасы цчцн сащя хцсуси су чиляйиъи машын васитяси иля су сяпилмялидир. Еколоjи шикайятин йаранмамасы цчцн бору кямярляринин кечдийи яразилярдя йерляшян йашайыш мянтягяляриндя, идаря вя тяшкилатларда инсанларын йашайыш вя иш реъиминин позулмасына йол вермямяк, щямин яразидяки инсанларла эюрцшцб онларын ряй вя тяклифлярини нязяря алмаг, хяндяк газылмыш сащялярдя инсанларын эедиш-эялишини позмамаг цчцн хцсуси кечид гурашдырмаг лазымдыр. Яэяр щямин инсанларын щяр щансы бир шикайят вя йа тяклифи оларса, щямин шикайят вя тяклифи гейдя алыб, онлара сащянин рящбярлийи тяряфиндян гыса мцддят ярзиндя ъаваб верилмялидир. Сащядя ишляйян вя ишчи персоналлара хидмят едян машын вя механизмляр цчцн хцсуси иш реъими йарадылмалы, иш сааты гуртардыгдан сонра ятраф мцщитя зийан вурмамаг цчцн машын вя механизмляр хцсуси айрылмыш йердя сахланылмалы, машын вя механизмлярин хидмяти цчцн истифадя едилян нефт 400
мящсулларынын сахландыьы йер щасара алынмалы вя щямин сащя бетонланмалыдыр. Нязарят вя йохламалар. Маэистрал бору кямярляринин тикинтиси заманы ятраф мцщитин проседуруна сащялярдя ямял олунмасына нязарят едилир вя лазыми щалларда фактлары дягигляшдирмяк мягсяди иля йохламалар апарылыр. Сащялярдя ишлярин эедишинин излянмяси цчцн фяалиййятлярин айлыг вя щяфтялик йохлама (айлыг аудит йохлама листи вя щяфтялик нязарят йохлама листи) апарылмалыдыр. Ъавабдещ шяхс маэистрал бору кямяринин тикинтиси заманы ятраф мцщитин мцщафизяси проседуруна сащялярдя ямял олунмасына нязарят едилмяси лайищянин екологуна тапшырылыр. Йерлярдя ятраф мцщитин мцщафизяси проседуруна ямял олунмасына ъавабдещ шяхс ися сащя ряиси вя иш иърачыларыдыр. 14.14. СУЙУН НЕФТ КАРБОЩИДРОЭЕНЛЯРИ ИЛЯ ЧИРКЛЯНМЯСИНИН НЯТИЪЯЛЯРИ
Дяниз шелфиндя йерляшян газ вя газ гарышыьы бухарлары йатагларындакы метан чохлуг тяшкил едир. Бунунла йанашыонун тяркибиндя башга газлар да мювъуддур. Штокман йатаглары цчцн газ гарышыьы гатынын тяркиби метан, етан, пропан, бутан, али пентан, азот, карбон газларындан ибарятдир. 180Ъ температурда, 760мм атмосфер тязйигиндя дистиля суйунда метанын щялл олунмасы 90 мг/л, бутан 150 мг/л, пропан 1620 мг/л тяшкил едир. Дяниз организмляриня метанын бирбаша тясири щагда мялумат кифайят гядяр олмадыьы цчцн бирбаша нятиъя чыхармаг олмур. Беля эцман етмяк олар ки, метан башга карбощидроэенляр кими наркотик вя ясяб-ифлиъ тясирлярня маликдир. Тятбиги физиолоэийа вя токсиколоэийа лабораторийасында ясас компоненти пропан олан мяишят газы иля сынаг кечирилмишдир. Бу газын 1-2 атм. тязйигиндя, 10-60 сан. ярзиндя 3-дян 15 дяг. гядяр фасилялярля суйа тюкцлмяси эюстярилмишдир ки, су мцщитиндя газын ямяля эялмяси балыгларын активлийинин артмасына, сонра онун сыхылмасына вя 1мг/л газ гарышыьында кяскин зящярлянмя яламятляринин ямяля эялмясиня эятириб чыхарыр. Ширин судакы балыглар цчцн 48 саат ярзиндя мяишят газы гарышыьынын сонлуьу 1-дян 3мг/л гядяр, зоопланктонлар цчцн ися 5,5мг/л тяшкил етмишдир. Гейд етмяк лазымдыр ки, балыгларын мцхтялиф нювляри бу чирклянмяйя мцхтялиф йанашыр. Мясялян, камбала няря балыьына эюря даща зяифдир. Гуйудан тябии газ чыхаркян чох щалда газ гарышыглары да чыхыр. Бу йцнэцл майе карбощидроэенляр яслиндя гиймятли мящсулдур. Беля ки, онлары нефтя эюря даща йцксяк гиймятя сатмаг олар. Анъаг, гарышыьын газа нисбятян сайынын артмасы ъидди истещсалат проблемляри йарадыр. Бу ясасян бир бору кямяри иля нягл едилян заман чятинлик тюрядир. Боруда йыьылан гарышыьын щяъми бир мцддятдян сонра газын кечмясиня мане олур, ахыны вя тязйиги гейр-сабитляшдирир. Бу щалын гаршысыны алмаг цчцн борунун узунлуьу бойунъа гарышыг цчцн тяля йерляшдирилир. Газ гарышыьы мцхтялиф гурулушлу йцксяк октанлы карбощидроэенлярин; парафинлярин, нафтенлярин, ятирли бирляшмялярин майе гарышыьыдыр. Дяниз биолоэийасына тясир едян ян эцълц токсинляр кичик молекуллу парафинляр, нафтенляр вя онларын истещсалыдыр. Бу йцнэцл бухарланан бирляшмялярдир. РЕА Оеканолоэийа институтунун лабораторийасындакы сынагларын нятиъяляриня эюря литр суда 2,5г газ гарышыьы сахландыгдан сонра сятщя 99,1% онун чякиси цхя чыхыр. Сятщ цзяриндя:-бир саатдан сонра-71, 1сут.-35,2, 5сут.-7,2% газ гарышыьы галыр. Щямин верилянляря эюря газ гарышыьы су сятщиня тюкцлдцкдян 3 саат сонра лякя сащяси тяшкил едяъяк:-10 куб.м.-0,4 кв. м; 100куб.м. 1кв.м., 1000 куб.м.-2,1 кв.м.,10000 куб.м.-6,6 кв.м. Бу вахт даща, йцнэцл токсик фраксийалар бир нечя саат ярзиндя мювъуд олаъаг. Аьыр фраксийалар бир нечя ай мювъуд ола биляр. Беляликля, дяниз биолоэийасы цчцн газ гарышыьынын токсинлийи тябии газа эюря бир гайда йухары, хам нефтя эюря ися бир нечя гайда йухарыдыр. Нязяря алмаг лазымдыр ки, бу тясир гыса мцддятлидир вя щидробионтларын тяркибиндя дяйишиклик йаратмыр. Карбощидроэен хаммалын чыхарылмасы цзря комплекслярдяки гяза заманы, газ гарышыьынын биота тясири зяиф еластик бору кямяри гырылдыгда зяиф, танкерлярин, суалты амбарларын, маэистрал бору кямярляринин гязасы вахты эцълц олур. Чыхарылан гарышыьы йа айрыъы бору кямяри иля нягл етмяк лазымдыр, йа да платформанын йерляшдийи йердя йерляшдирилмялидир. Игтисади ъящятдян платформада йерляшдирмя ялверишсиз сайылыр, чцнки, чыхарылма сявиййяси инвестисйа юдянир. Бундан башга йцклямя швартовка вя бирляшдириъи бору кямярляринин истифадясиня хяръляр артыр. Газ щидратлары сон заманлар перспективли хаммал кими юзцня мараг доьурур. Онлар бюйцк дяринлик вя йцксяк тязйигли газ туллатыларындан ямяля эялирляр. Бу бярк назик дисперсли маддя олуб, башга карбощидроэенляри сятщдя удмаг габилиййятиня маликдирляр. Гуйуларда газ щидратларынын 401
ямяля эялмяси нормал чыхарма просесини позур. Буну арадан эютцрмяк цчцн гуйуйа 40-55% щяъминдя метанолу су мящлулу вурулур. Газ щидратларынын щидробионта тясири чох зяифдир вя локал характер дашыйыр. Метанол ясяб системиня кяскин токсин тясир едян, ян эцълц зящярлярдян биридир. Метанолун суда консентрасийасы тяйин едилмяйиб, анъаг мялумат вар ки, балаъа балыгларын метанолу гаврама щядди 0,005 мг/л тяшкил едир. Беля эцман етмяк олар ки, платформаларда вя йа метан дашыйан танкерлярдя баш верян гяза вахты дяниз мцщитиня тясир чох эцълц олаъаг. Газма мящлуллары. Газма просесинин сцртцнмянин вя температурун азалмасы йолу иля еффектлийинин артырылмасы цчцн нязярдя тутулур. Мящлулун ширин суда щазырланмасы цчцн бентонитдян вя каустик содадан, шор суда ися аттапулгит эилдян истифадя едирляр. Газма мящлуларынын токсинлийи технолоjи ялавялярин сайы иля мцяййян едилир. Бунлара гатылашдырыъылар (селлцлюз, лигмин), юзцллцйц азалданлар (лигмит, фосфат), аьырлашдырыъылар (барит, калсит), йаьлайыъылар (дизел йанаъаьы минерал йаь), гарышдырыъылар (етиленгликол, дизел йанаъаьы) аиддирляр. Тампонаъ мящлуллар. Гуйулары бетонламаг цчцн тятбиг едилир. Мящлуллар калсиум оксидиндян, кремнийдян, дямирдян, магниумдан ибарят олан семент вя язилмиш гранул шлак ясасиля истифадя олунур. Гуйудан газма мящлулларыны чыхармаг цчцн бюйцк щяъмдя су вурулур. 14.15. ДЯНИЗ КОМПЛЕКСЛЯРИНДЯКИ ГЯЗАНЫН АЬЫР НЯТИЪЯЛЯРИ
Гяза баш верян комплекс сащядяки газманын щяъминдян, карбощидроэенин нювцндян асылыдыр. Бунлар ашаьыдакылардыр: 1. Газ гарышыьы вя метанол дашыйан танкерлярдя гяза. Газ гарышыьы иля метанол дашыйан танкерлярин йцк галдырма габилиййяти 5 вя йа 15 мин тон-дур. Гязанын аьыр нятиъяси вя игтисади зийан тюкцлмянин щяъминдян, гяза районундан вя гяза вахты щидрометеролоjи шяраитдян асылыдыр. Яэяр 5000 тон йцк галдырма габилиййяти танкердя йцкцн там итирилмяси иля арктик суларда гяза баш верярся, гарышыг консентрасийасы 1млд.куб.м. сащяйя йайыла биляр. Мящв олмуш планктонун щяъми 10000 тон, зоопланктон 1-1,5 мин тон тяшкил едяр. Балыг мящсулдарлыьы 0,2 мин тон итирилир. Беля танкерин Атлантидада гязасы вахты фитопланктон иткиси щяминки кими олаъаг, анъаг зоопланктон 10 мин тон мящв олаъаг, балыг иткиси 0,7-1,2 мин тон тяшкил едяъякдир. 15 мин тон танкерин там йцк итирмякля гязасы, 30 мин м.т фитопланктонун 3-4,5м.т. зоопланктонун, балыг мящсулунун 0,5-0,7 м.т. мящвиня сябяб олар. 2. Хцсуси газ дашыйан эямилярдя гяза. Тябии сыхылмыш газла йцклянмиш танкерлярин даьылмасы, сятщ цзяриндяки су гатында (3-5 м) дяниз организмляриня тясир эюстярмяси мцмкцндцр. Бу тясири зяиф, локал сяъиййяляндирмяк олар. 3. Хам нефт дашыйан танкерлярдя гяза. Бу гязалар башгаларындан даща чох олур вя дяниз мцщити цчцн онун нятиъяси даща ящямиййятлидир. Бу хам нефтин дашынмасынын вя онун тюкцлмясинин бюйцк щяъми иля изащ едилир. 150 мин тон танкерлярдя нефтин дашынмасы даща ялверишлдир. Тябии ки, беля танкерлярин гязасы заманы нефтин даьылмасы чох бюйцк олур. Орта щесабла нефтин даьылмасы 10 минлярля тон тяшкил едир. Бу даьылманы катастрофик адландырырлр. Онлар дяниз гушларынын, щейванларын, балыгларын мящв олмасына эятириб чыхарыр. 4. Маэистрал газ кямярляриндя гяза. Бир маэистрал газ кямяринин даьылдыьы вахт суйун чирклянмяси минимал газ консентрасына гядяр (7-10) 107 тяшкил едир. Арктик суларда гяза вахты 120 тон фитопланктон 12 тон зоопланктон мящв олур. Балыьын иллик мящсул иткиси 1,9-2,9 тон тяшкил едир. Чат вя дешиклярдян чыхаркян (1% чыхан гяза гядяр суда щялли вахты) планктон иткиси аз, олаъаг тясир бир нечя метрдян артыг олмур. 5. Суалты бору кямярляриндя гяза. Суалты бору кямярляриндя гяза суйун нефтля чирклянмясиндя даща бюйцк тящлцкя йарадыр. Эюстярилян тядбирляря бахмайараг (ики диварлы бору кямяриндян истифадя, бору дахили нязарят методу) нефтин даьылма гязасынын риски истисна едилмир. Бору кямяринин зядялянмясини эюрмяк чятин дейил, буну су сятщиндяки лякянин олмасы, инструментал нязарятин кюмяйи иля эюрмяк олар. Бу щалда нефтин верилмяси дайандырылыр вя лазыми тямир апарылыр. Кичик зядяляри инструментал методла эюрмяк чятинлик тюрядир, су цзяриндяки лякялярдя тябии су турбулентлийи нятиъясиндя цзя чыхмыр. 402
6. Газ вя газ гарышыьынын иткиси заманы баш верян гяза. Бир гуйуда гяза заманы суйа дцшя биляъяк газын суткалыг мигдары 1,8-5-дян 25 млн. куб м. вя конденсат 30-134 тон тяшкил едя биляр (Штокман йатаглары цчцн щесабланмышдыр). Ещтимал олунса ки, анъаг 0,1 щяъмдя газ суда щялл олунаъаг, онда 6 млрд. куб.м. су летал консентрасийайа гядяр чиркляняъяк. Бу заман 8,7 мин тон фитопланктонун вя 0,9-1,3 мин тон зоопланктонун мящви мцмкцндцр. Потенсиал мящсул иткиси 3334 мин тон гядяр тяшкил едяъяк. Зоопланктонла гидаланан йыртыъы планктофаг иткиси 3,6 мин тон олаъагдыр. Зоопланктонун бу мигдары балыг мящсулунун 0,14-0,21 мин тон тямин едя блярди. Беляликля, сутка ярзиндя 25 млн к.м. гядяр фявваря гязасы локал мигйасында екосистемя гыса мцддятли аз тясир едяъяк, анъаг дяниз мигйасында нязяря чарпмайаъаг.
403
ЯЛАВЯЛЯР
Бору кямяриндя говшагларын йыьылмасы
Бору кямяринин дянизя нягли цчцн цзэяълярин гурашдырылмасы
Бору кямяринин хяндяйя гойулмасы 404
Бору кямяринин хяндяйя гойулмасы
Боруларын дахили мяркязляшдириъи васитясиля гайнаг олунмасы
Боруларын дцзцлмяси 405
Боруларын сойуг яйилмяси
Боруларын йцклянмяси
Даь шяраитиндя бору кямяринин чякилмяси
406
Дайаг блокунун дянизя нягли
Дайаг блокунун эямийя йцклянмяси
Дцбянди хам нефтин йыьылмасы, щазырланмасы, нягли мяркязи мянтягяси 407
Щоризонтал газма
Щоризонтал газма
Клапанын гурашдырылмасы 408
Поршенин гябулу
Гайнаг бирляшмяляринин keyfiyyətinin krowler rentgen aparatı vasitəsilə yoxlanılması
Гайнаг бирляшмяляринин изолйасийа едилмяси 409
Гайнаг олунаъаг боруларын гыздырылмасы
Гайнагчыларын щазырланмасы
Резервуарын тикилмяси 410
Йашайыш блокунун эямийя йцклянмяс и
Зыьда 8-ъи сехдя дайагларын йыьылмасы
Зыьда КС-ин тикинтиси 411
Дяниз щидротехники гурьулары, нефтин, газын саханмасы вя нягли курсунун мянимсянилмя сявиййясини йохламаг цчцн ТЕСТ ТАПШЫРЫГЛАРЫ 1.Биръинсли грунт мцщитиндя бойуна-ениня яйилмяйя ишляйян дярин салынан чевик дайагларын йерцстц щиссясинин яйилмя дя диференсиал тянлийи неъя ифадя едилир? x1 ); А) Y1IV ( x1 ) aY1( x1 ); Б) Y1IV ( x1 ) v 2Y1( IV IV 2 x1 ); Ъ) Y1 ( x1 ) aY1( x1 ); Д) Y1 ( x1 ) a Y1( IV 2 x1 ). Е) Y1 ( x1 ) aY1( x1 ) v Y1( 2.Бойуна-ениня яйилмяйя ишляйян чевик дайагларын биръинсли грунт мцщитиндя йерляшян щиссясинин K N цмуми щалда яйилмядя диференсиал тянлийи щансы шякилдя ифадя едилир v 2 ; a h ? EJ h EJ А) Y ( x) v 2Y ( x) a x Y( x); ЫВ
ЫВ
Б) Y ( x) v 2Y ( x); Ъ) Y ( x) v 2Y ( x) a x Y( x); ЫВ
Д)Y ( x) a x Y( x); Е) Y ( x) v 2Y ( x) a x Y( x). IV
IV
3.Дярин салынан чевик дайаг биръинсли грунт мцщитиндя бойуна-ениня яйилмяйя ишлядикдя, онун ихтийары кясийиндяки яйинтини неъя тапмаг олар? А) Y( x) Yo F1( x) o F2( x) qF3( x) Qo F4( x); Б) Y( x) Yo F1( x) o F2( x) Mo F3( x) Qo F4( x); Ъ) Y( x) Yo F1( x) o F2( x) Mo F3( x) Qo F4( x); Д) Y( x) Yo F1( x) o F2( x) Mo F3( x) Qo F4( x); Е) Y( x) Yo F1( x) o F2( x) Mo F3( x) Qo F4( x). 4.Чевик свай дайаьын ихтийары кясийиндя ениня кясиъи гцввя яйинтидян асылы олараг неъя тапылыр?
А) Qen( x) ЕJY ( x); Б) Qen( x) EJ Y ( x) v 2Y ( x) ;
Ъ) Qen( x) ЕJY İV ( x); Д) Qen( x) EJ Y ( x) v 2Y ( x) ;
Е) Qen( x) EJ Y ( x) v 2Y ( x) . 5.Биръинсли грунт мцщитиндя сыхыъы бойуна гцввянин тясирини дя нязяря алмагла икипилляли-дяйишян сяртликли чевик дайагларын биринъи пиллясинин бойуна-ениня яйилмясинин диференсиал тянлийи щансы N K 12 ? a1 дцстурла ифадя олунур 1 2 ; h1 EJ 1 EJ А) Y1İV ( x1 ) v1 2Y1( x1 ) a1 x1Y1( x1 ); Б) Y1İV ( x1 ) a1 x1Y1( x1 ); Ъ) Y1İV ( x1 ) v1 2Y1( x1 ) a1 x1Y1( x1 ); Д) Y İV ( x ) 2Y ( x ); 1 1 1 1 1 İV 2 Е) Y1 ( x1 ) v1 Y1( x1 ) a1 x1Y1( x1 ).
412
6.Икипилляли-дяйишян шяртликли чевик дайагларын бирилайлы грунт мцщитиндя бойуна-ениня яйилмясиндя, биринъи пиллянин сонунда яйиъи момент щансы дцстурла щесабланыр? А)
М1( h1 ) EJ Yo Ф 1( h1 ) o Ф 2( h1 ) М о Ф 3( h1 ) Qo Ф 4(h1 );
М1( h1 ) EJ Yo Ф 1 ( h1 ) o Ф 2 ( h1 ) Б) М о Ф 3 ( h1 ) Qo Ф 4 (h1 ); Ъ) М 1 (h1 ) Yo Ф1(h 1 ) оФ2(h1 ) M o Ф3h1 Qo Ф4(h 1 ); М1( h1 ) Yo Ф 1(h1 ) о Ф 2( h1 ) Д) EJ M o Ф 3h1 Qo Ф 4(h1 ); М1( h1 ) EJ Yo Ф 1 ( h1 ) o Ф 2 ( h1 ) E) М о Ф 3 ( h1 ) Qo Ф 4 (h1 ); 7.Сыхыъы бойуна гцввянин тясирини дя нязяря алмагла икипилляли-дяйишян сяртликли чевик дайвгларын икинъи пиллясинин йерляшдийи щиссясинин бойуна-ениня яйилмясинин диференсиал тянлийи щансыдыр 2 mb2 mb2 h1 N ; a3 ; a2 2 ? EJ 2 EJ 2 EJ 2 А) Y2 ( x2 ) v 2 2Y2( x2 ) a2 x2Y2 ( x2 ); IV
Б) Y2 ( x2 ) v 2 2Y2 ( x2 ); IV
Ъ) Y2 ( x2 ) v 2 2Y2( x2 ) (a2 a3 x2 )Y2 ( x2 ); IV
Д) Y2 ( x2 ) a2 x2Y2 ( x2 ); IV
Е) Y2 ( x2 ) v 2 2Y2( x2 ) (a2 a3 x2 )Y2 ( x2 ); IV
8.Сяртлик ямсалы дяринлик цзря хятти ганунла дяйишян биръинсли грунт мцщитиндя бойуна-ениня яйилмяйя ишляйян чевик свай дайагларынын яйинти ифадясиндяки ясас фуксийалар щансы шякилдя алынмышдыр? А) Хятти ганунла дяйишян; Б) Куб парабола гануну иля дяйишян; Ъ) Сабит; Д) Дяйишянишаряли ъялд йыьылан шыралар; Е) Квадрат парабола иля дяйишян. 9.Дярин салынан свай дайаглары сяртлик категорийаларына эюря нечя ъцр олурлар? А) 1; Б) 4; Ъ) 5; Д) 2; Е) 3. 10.Йерцстц щиссяси бцнювря сятщиндян Щ щцндцрлцкдя олан чевик свай дайаглары шагули (Н) вя цфцги (Г) гцввялярин бирэя тясириня мяруз галдыгда, йухары уъунда яйинтисинин , дюнмя буъаьынын олдуьуну биляряк, щямин щиссядя яйиъи момент щансы дцстурла тапылыр? А) M1( x1 ) Qx1 N Y1( x1 ); Б) M1( x1 ) NY1( x1 ); Ъ) M1( x1 ) N Y1( x1 )- Qх1 ; Д) M 1 ( x1 ) Q x1 ; Е) M1( x1 ) Q x1 N( х1 ) . 11.Биръинсли грунт мцщитиндя бойуна-ениня яйилмяйя ишляйян икипилляли-дяйишян сяртликли чевик дайагларын биринъи пиллясинин яйилмядя диференсиал тянлийини щялл етмяк цчцн истифадя олунан башланьыъ сярщяд шяртляри неъя ифадя олунур? 413
А) Y1(O) O , Y1(O) o , Y1(O)
Mo Q , Y (O) o ; EJ 1 EJ 1
Б) Y1(O) Yo , Y1(O) Oo , Y1 (O) O , Y1( O)
Qo N o ; EJ 1 EJ 1
Ъ) Y1(O) Yo ,Y1(O) o , Y1 (O) Mo , Y1( O) Qo v 2 1 o ;
Y1 (O) o , Y1 (O) Mo , Y1( O) O; Е) Y1(O) Yo , Y1(O) o , Y1 (O) O, Y1( O) Qo v 2 1 o .
Д) Y1(O) O,
12.Икипилляли-дяйишян шяртликляри чевик дайаглар бойуна-ениня яйилмяйя ишлядикдя, икинъи пиллянин ихтийары кясийиндя яйинти щансы дцстурла тяйин едилир? А)
Y2 ( x 2 ) Y1( h1 )F1( x 2 ) 1( h1 )F2 ( x 2 ) en
M 1( h1 )F3 ( x 2 ) Q1 ( h1 )F4 ( x 2 ); Y2 ( x 2 ) Y1( h1 )F1( x 2 ) 1( h1 )F2 ( x 2 )
Б)
J1 J en M 1( h1 )F3 ( x 2 ) 1 Q1 ( h1 )F4 ( x 2 ); J2 J2 J Ъ) Y2( x2 ) 1( h1 )F2( x2 ) 1 Q1 en( h1 )F4 ( x2 ); J2 Д) Y2( x2 ) Y1( h1 )F1( x2 ) 1( h1 )F2( x2 ); Y2 ( x 2 ) Y1( h1 )F1( x 2 ) 1( h1 )F2 ( x 2 )
Е)
J1 J en M 1( h1 )F3 ( x 2 ) 1 Q1 ( h1 )F4 ( x 2 ). J2 J2
13.Биръинсли грунт мцщитиндя ишляйян икипилляли-дяйишян сяртликли чевик дайаглар цчцн б1б2 олдуьундан, биринъи пиллянин сону, икинъи пиллянин башланьыъындан гурунтун сяртлик ямсаллары цчцн йазылмыш ифадялярдян щансы доьрудур? А) К12 К 21 ; Б) К12 К 21 ; Ъ) К12 К 21 ; Д) К12 К 21 ; Е) К12 К 21; 14.Дярин салынан икипилляли-дяйишян сяртликли чевик дайаглар биръинсли грунт мцщитиндя яйилмя деформасийасына ишлядикдя б1 б2 олдуьу щалда, пиллялярин сярщяд кясийиндя гурунтун реактив мцгавимятинин интенсивликляряри цчцн йазылан ифадялярдян щансы доьрудур? А) P12 P21; Б) P12 P21; Ъ) P12 P21 ; Д) P12 P21; Е) P12 P21 . 15.Шпунт диварлары нечя нюв материаллардан щазырланыр? А)1; Б) 4; Ъ) 5; Д) 2; Е)) 3. 16.Тярсаня тикинтисиндя тятбиг олунан шпунт диварлар конструктив яламятляриня эюря нечя ъур олурлар? А) 3; Б) 2; Ъ) 1; Д) 5; Е) 4. 17.Анкерлянмиш шпунт диварларынын анкер гурьусу нечя елементдян ибаряттдир? А) 4; Б) 5; Ъ) 3; Д) 2; Е) 1. 18.Шпунт диварлар бцнювря сятщиндян гурунта нечя формада (вязиййятдя) вурулурлар? А) 5; Б) 1; Ъ) 2; Д) 4; Е) 3. 19.Планда гурашдырылмасына эюря шпунт диварларын нечя профили вардыр? А) 3; Б) 2; Ъ) 1; Д) 4; Е) 5. 20.Йералты щиссядя гурунтун шпунт дивара эюстярдийи тязйиг интенсивлийи, щансы тязиглярин фярги иля тапылыр? А) Щидростатики вя актив; Б) Пассив вя щидростатики; 414
Ъ) Пассив вя актив; Д) Вибрасийа вя актив; Е) Пассив вя сейсмики. 21.Шпунт дивара тясир едян гурунтун актив тязиг ямсалы щансы дцстурла щесабланыр?
Б) a tg 2( 45 ); 2
А) a tg( 45 ); 2
Ъ) a tg 2(90 ); 2
Д) a tg 2(90 ); 2
Е) a tg 2( 45 ). 2 22.Шпунт диварын яйилмя истигамятиня якс тясир эюстярян гурунтун пассив тязиг ямсалы щансы дцстурла тяйин едилир? А) p tg 2(180
Ъ) p ctg 2(90
2
2
);
Б) p ctg 2( 45 ); 2
);
Д) p ctg 2(90 ); 2
Е) p tg 2( 45 ); 2 23.Грунт мцщитиндя ишляйян анкерлянмямиш чевик шпунт диварларын графоаталитик цсулла щесабланмасыны илк дяфя ким тяклиф етмишдир? А) Дъунковски; Б) Лйахнитски; Ъ) Симвулиди; Д) Ламейер; Е) Снитко. 24.Йер сятщиндян щ щцндцрлцкдя йухары уъуна цфцги Г гцввяси тясир едян чевик шпунт диварынын 1 паг. метри цчцн биръинс гурунта салынма дяринлийи олан то щансы дцстурла тапылыр? Q Qh 3 to 6 0; А) to 6 ( p a ) ( p a ) Б) to
3Q ; ( p a )
Ъ) to
2Q 6Qh ; ( p a ) ( p a )
Д) to
6Q ; ( p a )
Е) to 3 4
Q Q Qh t02 5 to 3 0. h( p a ) ( p a ) ( p a )
25Анкерлянмиш чевик шпунт диварынын йухары уъуна цфцги Г гцввяси тясир етдикдя шпунтун йералты щиссясиндя то дяринлийиндя тясир едян Еп' явязляйиъи гцввяси щансы дцстурла щесабланыр (йералты грунт мцщити биръинсли олдугда)? A) E p to 2( p a ) Q;
1 Б) E p Q to 2( p a ) Q ; 4 1 Ъ) E p to 2( p a ) Q ; 3 1 Д) E p to 2( p a ) Q ; 2 1 Е) E p to 2( p a ) Q . 6 415
26. Шпунтун йералты щиссяси биръинсли грунт мцщитиндя йерляшдикдя онун ашаьы уъунда t мясафяси щансы дцстурла щесабланыр? А) t Ъ) t Е) t
2 E p
to( p a )
;
Б) t
;
Д) t
2 E p
to( p a )
2 E p 2 to( p a ) 3 E p
4 to( p a )
;
;
2 E p
. 6 to( p a ) 27.Шпунт диварларынын гурунта минимум вурулма дяринлийи щансы дцстцрла тяйин едилир? А) tmin 2(to t) ; Б) t min 2 t o t ; Ъ) t min t o t ; Д) t min 1.5 t o ; Е) t min 3 t o . 28.Практики мясялялярдя биръинсли грунт мцщитиня шпунт диварларын минимум вурулма дяринлийи неъя тяйин едилир? А) tmin (1,2 1,25)to ; Б) tmin (1,05 1,15)to ; Ъ) tmin (1,3 1,5)to ; Д) tmin (1,4 1,6 )to ; Е) tmin ( 2 2,5)to . 29.Йухары уъуна цфцги Г гцввяси тясир едян, биръинс гурунт мцщитиня вурулмуш сярбяст шпунт дивары цчцн максимал яйиъи маментин йер сятщиндян йерляшмя дяринлийи щансы дцстурла щесабланыр? 6 E p 4Q 3 E p А) x Б) x ; ; p a 7 p a Ъ) x
5Q ; 9 p a
Е) x
2Q . p a
Д) x
2Q 7 E p
5 p a
;
30.Йер сятщидян щ щцндцрлцкдя йухары уъуна цфцги Г гцввяси тясир едян анкерлянмямиш чевик шпунт диварлары цчцн биръинсли гурунт мцщитиндя йерляшян щиссясиндя максимал яйиъи момент щансы дцстурла щесабланыр? 6Q А) Mmax E p 3Qh; 5 p a
1 7Q Б) Mmax Q 4 h ; 6 p a
Ъ) M max 2Qh 3E p to ;
2 2Q Д) Mmax Q h ; 3 p a 1 3Q Е) M max Q 2 h . 3 p a 31.Анкерлянмиш чевик шпунт диварларын илк дяфя щансы цсулла деформасийа щесабланмасы тяклиф
416
олунмушдур? А) Снитко; Б) Симвулиди; Ъ) Йакоби; Д) Смирнов; Е) Эерсеванов 32.Сярбяст чевик шпунт диварларынын йерцстц щиссясинин арха сятщиндя тюкмя гурунтун актив тязйиг интенсивлийи ихтийары кясикдя щансы дцстурла тяйин олунур? 1 2 А) q1( x1 ) 7 a t bh x1 ; Б) q1( x1 ) a t bh x1 ; 2 2 Ъ) q1( x1 ) 1,5a t bh x1 ; Д) q1( x1 ) a t bh x1 ; Е) q1( x1 ) 4a t 3 bh x1 . 33.Арха сятщиндя щцндцрлцйц Щ олан тюкмя гурунтун шпунта йер сятщи сявиййясиндя тясир эюстярдийи реактив тяйиг интенсивлийинин ординаты неъя щесабланыр? 3
1 Б) q1( H ) a t Hbh ; a t Hbh ; 2 1 2 Ъ) q1( H ) a t H bh ; Д) q1( H ) 1,5a t bh H 2 ; 3 Е) q1( H ) 2a t bh H . 34.Арха сятщиндя тюкмя грунт олан сярбяст чевик шпунт диварын йерцстц щиссясинин яйилмядя диференсиал тянлийи неъя ифадя олунур? IV IV А) EJY1 ( x1 ) q1( x1 ); Б) EJY1 ( x1 ) 0;
А) q1( H )
IV
IV
Ъ) EJY1 ( x1 ) q1( x1 ); Д) EJY1 ( x1 ) 6 q1( x1 ); Е) EJY IV ( x1 ) 4q1( x1 ); 35.Сярбяст чевик шпунт диварларынын йерцстц щиссясинин яйилмядя диференсиал тянлийини щялл етмяк цчцн истифадя олунан сярщяд шяртляри неъя ифадя едилир? M1 Q , Y1( O) 1 0 ; EJ EJ M1 Q Б) Y1(O) 1 , Y1 (O) 0 , Y1 (O) 0 , Y1( O) 1 ; EJ EJ M1 Q Ъ) Y1(O) 1 , Y1 (O) 1 , Y1 (O) 0 , Y1( O) 1 0 ; EJ EJ M Q Д) Y1(O) O , Y1(O) 1 , Y1 (O) 1 , Y1( O) 1 ; EJ EJ M Q Е) Y1(O) 1 , Y1(O) 1 , Y1 (O) 1 0 , Y1( O) 1 . EJ EJ
А) Y1(O) O , Y1(O) 1 , Y1 (O)
36.Сярбяст чевик шпунт диварынын йерцстц щиссясинин тюкмя гурунтун актив тязйиг ямсалындан а асылы олараг яйилмядя диференсиал тянлийи щансы шякилдя ифадя олунур mo a t bh ?
IV
Б) Y1 ( x1 ) mo x1 ;
IV
Д) Y1 ( x1 ) 5 mo x1 ;
А) Y1 ( x1 ) mo m1 x1 ; Ъ) Y1 ( x1 ) 3 mo x1 ;
EJ
IV
IV
IV
Е) Y1 ( x1 ) mo x1 ; 37.Арха сятщиндя тюкмя грунт олан сярбяст чевик шпунт диварынын йерцстц щиссясинин ихтийары кясийиндя яйинти щансы дцстурла щесабланыр? 2 5 M x x А) Y1( x1 ) 1 1 х1 1 1 mo 1 ; EJ 2! 5! 5 x Б) Y1( x1 ) 1 1 х1 mo 1 ; 5! 417
Ъ) Y1( x1 ) 1 х1
2
3
M1 x1 Q x 1 1 ; EJ 2! EJ 3!
Q х 3 x 5 Д) Y1( x1 ) 1 1 1 mo 1 ; EJ 3! 5! 2 3 5 M1 x1 Q1 x1 x1 Е) Y1( x1 ) 1 1 х1 mo . EJ 2! EJ 3! 5! 38.Арха сятщиндя тюкмя гурунт олан сярбяст чевик шпунт диварынын йерцстц щиссясинин ихтийары кясийиндя дюнмя буъаьы неъя тяйин олунур? x 4 А) 1( х1 ) 1 mo 1 ; 4!
Б) 1( х1 ) 1
M1 x 4 x1 mo 1 ; EJ 4!
Q x 2 x 4 Ъ) 1( х1 ) 1 1 1 mo 1 ; EJ 21 4! x 4 Д) 1( х1 ) 1 mo 1 ; 4! x 5 Е) 1( х1 ) 1 mo 1 . 5!
39.Арха сятщиндя тюкмя грунт олан сярбяст чевик шпунт диварынын йерцстц щиссясинин ихтийары кясийиндя яйиъи момент щансы дцстурла щесабланыр? x 5 x 2 А) М1( x1 ) EJmo 1 ; Б) М1( x1 ) EJmo 1 ; 5! 2! x 4 x 3 Ъ) М1( x1 ) EJmo 1 ; Д) М1( x1 ) EJmo 1 ; 4! 3! x 3 E) М1( x1 ) M1 EJmo 1 . 3! 40. Арха сятщиндя тюкмя грунт олан сярбяст чевик шпунт диварынын йерцстц щиссясинин ихтийары кясийиндя кясиъи гцввя щансы дцстурла тяйин едилир? x 4 x 3 А) Q1( x1 ) EJmo 1 ; Б) Q1( x1 ) Q1 EJmo 1 ; 4! 3! x 2 x 5 Ъ) Q1( x1 ) EJmo 1 ; Д) Q1( x1 ) EJmo 1 ; 2! 5! x 6 E) Q1( x1 ) EJmo 1 . 6! 41. Йерцстц щиссясинин щцндцрлцйц Щ олан анекерлянмиш чевик шпунт дивары архасындакы тюкмя гурунтун тясириндян бцнювря сятщи сявиййясиндян шпунтун яйинтиси щансы дцстурла щесабланыр? M1 H 2 ; EJ 2! M H 2 Q1 H 3 Б) Y1( H ) 1 H 1 ; EJ 2! EJ 3! 3 5 Q Ъ) Y1( H ) 1 1 H mo H ; EJ 3! 5!
А) Y1( H1 ) 1 1 H1
418
Д) Y1( H ) 1
M1 H 2 Q1 H 3 ; EJ 2! EJ 3!
H5 Е) Y1( H ) 1 1 H mo . 5! 42. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварынын арха сятщиндя щцндцрлцйц Щ олан тюкмя гурунтун тясириндян бцнювря сятщи сявиййясиндя шпунтун дюнмя буъаьы щансы дцстурла тапылыр? M H4 А) 1( H ) 1 1 H mo ; EJ 4! H4 ; 4!
Б) 1( H ) 1 mo
Q1 H 2 H4 Ъ) 1( H ) 1 mo ; EJ 2! 4! H4 Д) 1( H ) 1 mo ; 4! H5 . 5! 43. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварынын арха сятщиндя щцнлцрлцйц Щ олан тюкмя грунтун тясириндян бцнювря сятщи сявиййясиндя шпунтда йаранан яйиъи момент щансы дцстурла щесабланыр? Е) 1( H ) 1 mo
H3 H4 H2 А) M1( H ) EJmo Б) M1( H ) M1 EJmo Д) ; ; Ъ) M1( H ) EJmo ; 3! 4! 2! H5 H3 Е) M1( H ) M1 EJmo M1( H ) EJmo ; . 5! 3! 44. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварынын арха сятщиндя щцндцрлцйц Щ олан тюкмя грунтун тясириндян бцнювря сятщи сявиййясиндян шпунтда йаранан кясиъи гцввя щансы дцстурла тапылыр? А) Q1( H ) Q1 EJmo
H2 ; 2!
H4 ; 4! H2 Е) Q1( H ) Q1 EJmo ; 2!
Ъ) Q1( H ) EJmo
H3 ; 3! H2 Д) Q1( H ) EJmo ; 2!
Б) Q1( H ) EJmo
45. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварын йералты щиссясиндя яйиъи момент щансы дцстурла тяйин олунур? А) M( x) 2Mo Qo x Mqr( x); Б) M( x) Mo Qo x; Ъ) M( x) Mo Qo x Mqr( x); Д) M( x) Qo x Mqr( x); Е) M( x) Mo Mqr( x); 46. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварын йералты щиссясиндя кясиъи гцввяни щансы дцстурла тапмаг олар? А) Q( x) Qo 2Qqr( x); Б) Q( x) 2Qo Qqr( x); Ъ) Q( x) 2Qo Qqr( x); Д) Q( x) Qo 3Qqr( x); Е) Q( x) Qo Qqr( x); 47. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварын йералты щиссясиндя грунт мцщитинин реактив мцгавимятинин Фусс-Винкляр модели ясасында шпунтун яйилмядя диференсиал тянлийи цмуми щалда неъя ифадя олунур? А) Y IV ( x)
K( x) Y( x); EJ
Б) Y IV ( x)
K( x) Y( x); EJ
419
K( x) K( x) Д) Y IV ( x) Y( x); Y( x); 3 EJ 2 EJ K( x) Е) Y IV ( x) Y( x) 0. 4 EJ
Ъ) Y IV ( x)
48. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварынын йералты щиссясинин яйилмядя диференсианал тянлийинин щяллиндя истифадя олунан башланьыъ сярщяд шяртляри неъя ифадя олунур? А) Y(O) O, Y (O) o , Y (O) Mo , Y (O) Qo ; Y (O) O, Y (O) Mo , Y (O) Qo ; Ъ) Y(O) Yo , Y (O) o , Y (O) Mo , Y (O) O; Д) Y(O) Yo , Y (O) o , Y (O) Mo , Y (O) Qo ; Е) Y(O) Yo , Y (O) o , Y (O) O, Y (O) Qo ;
Б) Y(O) Yo ,
49. Анкерлянмямиш чевик шпунт диварларын йералты щиссясинин яйилмядя диференсианал тянлийинин цмуми щялли щансы формада алынмышдыр? А) Y( x) Yo f1( x) o f 2( x) Mo f 3( x) Qo f 4 ( x); Б) Y( x) Yo f1( x) Mo f 3( x) Qo f 4 ( x); Ъ) Y( x) o f 2( x) Mo f 3( x) Qo f 4( x); Д) Y( x) Yo f1( x) o f 2( x) Qo f 4 ( x); Е) Y( x) Yo f1( x) o f 2( x) Mo f 3( x). 50. Анкерлянмямиш чевик диварларын йералты щиссясинин яйинтисинин ифадясиндяки фъ(х) (ъ=1, 2, 3, 4) функсийалары, грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын сабит олдуьу щалда K( x) K o const щансы шякилдя алынмышдыр? n
a x 4 n j xj А) f j ( x) ( 1)n o ; j ! n1 ( 4 n j )!
n
ao x 4 n j x j 1 n Б) f j ( x) ( 1) ; ( j 1)! n1 ( 4 n j 1)!
n
Ъ) f j ( x)
a x 4 n j 1 x j 1 ( 1)n o ; ( j 1)! n1 ( 4 n j 1)!
Д) f j ( x)
a x 4 n j 3 x j 3 ( 1)n o ; ( j 3 )! n1 (4 n j 3)
Е) f j ( x)
a x 4 n j 2 x j 2 ( 1)n o . ( j 2)! n1 ( 4 n j 2)!
n
n
51. Tökmə qrunt şəraitində yeraltı və yerüstü boru kəmərlərinin uzununa istiqamətdə möhkəmliyə yoxlanma şərti necə ifadə olunur? 1 2
A) uz.N 2 R1 ; B) uz.N 2 2 R1 ; C) uz.N 2 R1 D) uz.N 3 2 R1 ;
1 2
E) uz.N 2 R1
52. Neft boru kəmərində daxili təzyiqin təsirindən yaranan həlqəvari gərginlik hansı düsturla hesablanır? 4npDd 5npDd 3npDd A) d ; B) d ; C) d
n
n
npDd n 2 n 53. Neft boru kəmərinin oxu boyunca uzununa istiqamətdə yaranan gərginlik xüsusi hallarda
D) d
2npDd
n
; E) d
420
hansı düsturla təyin edilir? npDd A) uz. N Et 2 n B) uz. N Et 4 d C) uz. N Et 5 d D) uz. N Et 3 d E) uz. N 7Et d 54. Neft boru kəmərində baş gərginliklər vasitəsilə tapılan gərginlik intensivliyi hansı düsturla hesablanır? 2 A) i d2 6 uz.N d uz .N 2 B) i d2 uz.N d uz .N 2 C) i d2 3 uz.N d uz .N 2 D) i 5 d2 7 uz.N d 3 uz .N 2 E) i 4 d2 3 uz.N d uz .N 55. Maksimal temperatur dəyişməsində neft boru kəmərinin daxili təzyiqdən asılı olaraq, divarının qalınlığı hansı düsturla təyin olunur? 6npDx 8npDx 3npDx A) ; B) ; C) R1 np R1 np R1 np npDx 4npDx D) ; E) 2R1 np R1 np 56. Maksimal temperatur dəyişməsinin, netf boru kəmərinin sıxılmada (dartılmada) hesabi müqavimətindən (R1) asılı olaraq müsbət qiyməti necə təyin edilir? R 5R1 R1 A) t 1 ; B) t ; C) t ; E E 4E R1 7 R1 D) t ; E) t 6E E 57. Maksimal temperatur dəyişməsinin mənfi qiyməti, neft boru kəmərinin sıxılmada (yaxud dartılmada) hesabi müqavimətindən (R1) asılı olaraq hansı düsturla təyin olunur? R 1 R 1 A) t 1 ; B) t 1,5 1 E E R 1 R 1 C) t 2 1 ; D) t 1 E 2E R 1 E) t 3,5 1 E 58. Dağlıq ərazilərdən keçən neft boru kəmərlərinin oxu boyunca üfüqi istiqamətdə yaranan əlavə dartılma gərginliyi hansı düsturla hesablanır? E 8E A) uzüf..N o o ; B) uzüf..N o o ; 2l m lm E E E C) uzüf..N 1,57 o o ; D) uzüf..N o o ; E) uzüf..N o o lm 7l m 5l m 59. Dağlıq ərazilərdə qruntun deformasiyaya uğtadığı sahələrdə neft boru kəmərinin maksimal yerdəyişməsi hansı düsturla təyin edilir?
421
l2 1 1 A) o 2 5 hed 1 o 6 2 Eo n l2 1 B) o 2 3,75 hed 1 o 2 Eo n
hed l 2 С) o 6 1 o Eo n 2
hed l 2 D) o 3,75 1 o Eo n 2
l2 E) o 5 2 6,6 hed 1 o Eo n 60. Dağlıq ərazidə neft boru kəmərinin sürüşmə və yerdəyişmələrinin hesabi cəmi hansı düsturla təyin olunur? A) o U max
hed.l 2 B) = o 1 Eo n C) o 8U max
hed .l 2 1 Eo n l2 E) = o 0,2U max hed . 1 Eo n
D) = 6 o 7
61. Tökmə qrunt şəraitində yeraltı və yerüstü neft boru kəmərlərinin plastiki deformasiyalarının buraxılabilən qiymətdən çox olmaması üçün hansı şərtlər ödənilməlidir? m m A) uzn . 3 R2n ; dn R2n 0,9k n 0,9kn m R2n m R2n n B) 3 ; d kn 6 kn 6 m n m n C) uzn . 3 dn R2 ; R2 3k n 3k n m n m n d D) uzn . 3 R2 ; R2 4k n 4k n m n m n E) uzn . 3 R2 ; dn R2 2k n 2k n 62. Plastiki deformasiyaya uğrayan neft boru kəməri üçün normativ yüklərin təsirindən uzununa istiqamətdə yaranan maksimal gərginliklərin cəmi hansı düsturla hesablanır? n uz.
n n A) uz . d
EDx ; 2
n n C) uz . d Et ;
n n E) uz . d
n n B) uz . d
EDx 2
n n D) uz . d Et
EDx 2
422
EDx 2
63. Neft boru kəmərində normativ (işçi) təzyiqin təsiridən yaranan dairəvi gərginlik hansı düsturla təyin olunur? 8 Dd Dd 5 Dd A) dn ; B) dn ; C) dn 2 n n n 6 Dd Dd D) dn ; E) dn 8 n n 64. Metal boru kəmərinin ikioxlu gərginli vəziyyətini nəzərə alan əmsal ( 3 ), uzununa dartılma n gərginlikli vəziyyətində ( uz . 0 ) necя tapılır? A) Vahidə bərabər qəbul edilir ; B) Sıfıra bərbər qəbul olunur; C) Düsturla hesablanır; D) Mənfi qiymətə malik olur E) Sıfırdan böyük vahiddən kiçik qiymət alır 65. Metal boru kəmərinin ikioxlu gərginlikli vəziyyətini nəzərə alan əmsal ( 3 ), uzununa
sıxılma-gərginlikli vəziyyətində ( uzn . 0 ) necя таpılır? A) Sıfıra bərabər qəbul edilir; B) Vahiddən böyük qiymət alır C) Vahidə bərabər qəbul edilir D)Düsturla hesablanır E) Mənfi qiymətə malik olur 66. Tökmə qrunt şəraitində yeraltı və yerüstü boru kəmərlərinin müstəvi səth üzrə uzununa istiqamətdə ümumi dayanıqlığının təmin olunması üçün hansı şərt ödənilməlidir? A) S mNböh. ; B) S 2mNböh. ; C) S 0,5mNböh. D) S1,5mNböh. ; E) S mNböh. 67. Neft boru kəmərinin düzxətli və elastiki əyilən hissələrində uzununa istiqamətdə qruntun yerdəyişməsi, çöməsi və dağılması kompensasiya olunmadıqda ekvivalent S qüvvəsi hansı düsturla tapılır? A) S 501 d EtF ; B) S 2501 d EtF C) S 1000 ,5 d EtF ; D) S 751 d EtF E) S 2000 ,5 d EtF 68. Neft boru kəmərlərinin qalxmaya qarşı dayanıqlığının təmin olunması üçün hansı şərt ödənilməlidir? Q Q Q A) Q y 5 a ; B) Q y 2 a ; C) Q y 0,5 a K q .e . K q .e . K q .e . D) Qy
1 Qa ; K q .e .
E) Qy 1,5
Qa K q .e .
69. Sərbəst formada əyilən neft boru kəmərlərinin baxılan uzunluğunda bərabər balanslaşmış normativ yük intensivliyi hansı düsturla tapılır? kq .e. m n qs A) q bal . nb m kq .e. w 1 n kq.e.qs qey qb qn m B) q bal .= nb m kq .e. w n C) q bal .=
n E) q bal .=
q ey . nb
m m kq .e . w
n ; D) q bal .=
qb m nb m k q .e . w
qn m nb m kq .e . w
70. Tökmə qrunt üzərində oturan neft boru kəmərinin neçə formada əyilməsi baş verir? 423
A) 2 B)3 C)4 D)5 E)1 71. Tökmə qrunt üzərində oturan neft boru kəmərinin qabarıq əyilməsinə qarşı elastiki müqavimət yükünün intensivliyi hansı düsturla təyin edilir? A) q ey . 5 10 4 C) q ey .
32Eo J 9 2
Eo J
2
3
10 4 ;
3
E) q ey . 6 10 4
; B) q ey . 8 10 4 D) q ey . 7 10 4
Eo J
23 Eo J
23
Eo J
23 72. Tökmə qrunt üzərində oturan neft boru kəmərinin çökük əyilməsinə qarşı elastiki müqavimət yükünün intensivliyi hansı düsturla təyin olunur? 1 Eo J 10 4 ; 2 3 3 1 Eo J 10 4 ; 2 3 7 8 Eo J 10 4 2 3 9
1 Eo J 10 4 2 3 4 1 Eo J 10 4 2 3 2
A) q ey .
B) q ey .
C) q ey .
D) q ey .
E) q ey .
73. Boru kəmərinin l uzunluqlu əyilən hissəsində onun içərisindəki neftin çəkisindən yaranan hesabi yük necə təyin edilir? A) qn n gDd2 ; D) qn
1 n gDd2 6
1 n gDd2 ; 4 1 ; E) q n n gDd2 9
B) qn
C) q n
1 n gDd2 8
74. Boru kəmərlərinin anker qurğusunun yükgötürmə qabiliyyəti hansı düsturla tapılır? 1 1 mank pank ; B) Bank mank pank 3 8 1 C) Bank mank pank ; D) Bank mank pank 16 1 E) Bank mank pank 5
A) Bank
75. Boru kəmərində anker qurğusundakı ankerlərin sayı 1 , yaxud 2 olduqda, Dx 3 qiymətlərində belə qurğu üçün iş şəraiti əmsalı (mank.) necə qəbul edilir? Dank
A) Vahidə bərabər götürülür B) Sıfırdan böyük vahiddən kiçik olur C) Sıfıra bərabər olur D) Mənfi qiymət alır E) düsturla hesablanır 76.
Boru kəmərlərində anker qurğusundakı ankerləri sayı 2 olduqda, 1
intervalında belə qurğu üçün iş şəraiti əmsalı hansı düsturla hesablanır?
Dx ; ank. D 1 C) mank. 1 x ; 8 Dank. D 1 E) mank. 5 x 9 Dank.
A) mank. 5 1 D
B) mank.
D 1 2 x 14 Dank.
D) mank. 0 ,25 1
Dx Dank.
424
Dx 3 Dank.
77. Fəza boru kəmərlərinin möhkəmliyə yoxlanılma şərti necə ifadə olunur? 1 2
B) uz. 4 4 R2
A) uz. 4 R2 ;
C) uz. 4 R2 ; D) uz. 3 4 R2 ; E) uz. 6 4 R2 78. Normativ yüklərin təsirindən fəza boru kəmərlərinin möhkəmliyə yoxlanma şərti necə ifadə edilir? m 3 m 3 n n A) uz B) uz R2n ; R2n . 0 ,5 . 2 kn
m 3 R2n ; kn m 3 R2n 0 ,9 kn
n D) uz .
n C) uz . 7
n E) uz .
kn m 3 6 R2n kn
79. Boru kəmərлəri sistemində tətbiq olunan “ ” formalı kompensatorlar üçün uzununa hesabi gərginlik hansı düsturla təyin olunur? 0 ,5 Eo Dx l k mk k A) k 2 Eo Dx l k mk k ; B) k A
C) k 3 ,5 Eo Dx l k mk
k A
A
;
D) k 5 ,6 Eo Dx l k mk
k
E) k 8 Eo Dx l k mk
k A
A
80. Boru kəməri sistemində tətbiq olunan “Z” formalı kompensatorlar üçün uzununa hesabi gərginlik hansı düsturla tapılır? E D l m A) k o x k k k ; B) k 9 Eo Dx l k mk k B
B
k
C) k 7 Eo Dx l k mk
B
;
k B
D) k 5Eo Dx l k mk
k
E) k 3 Eo Dx l k mk
B
81. Boru kəməri sistemində tətbiq olun “ ” formalı kompensatorlar üçün uzununa hesabi gərginlik hansı düsturla hesablanır? 3 ,75Eo Dx k 6 ,35Eo Dx k A) k ; B) k 2 2 C) k E) k
lk 1,5 Eo Dx k
;
l k2 5 ,65Eo Dx k
D) k
lk 72,5 Eo Dx k l k2
l k2
82. Yerüstü neft boru kəmərlərində uzununa yerdəyişmələr baş verdikdə, onlarda tətbiq olunan “ ” və “Z” formalı kompensatorların dayaq reaksiyası hansı düsturla hesablanır? 123W k 146W k A) k ; B) k mk l k
C) k
168W k ; mk l k
E) k
254W k mk l k
mk l k
D) k
200W k mk l k
83. Yerüstü neft boru kəmərlərində uzununa yerdəyişmələr baş verdikdə, onlarda tətbiq olunan “ ” formalı kompensatorlar üçün dayaq reaksiyası necə təyin olunur? 425
A) k
100W k lk
B) k
D) k
88W k lk
e) k
66W k lk
C) k
178W k lk
56W k lk
84.Zələzələrin Rixter şkalası ilə gücü 7 bal olduqda, boru kəmərlərində seysmiki təcil ac (sm/san2 ilə) nə qədər olmalıdır? A) 49 B) 72 C) 100 D) 53 E)28 85. Zələzələrin Rixter şkalası ilə gücü 8 bal olduqda, boru kəmərlərində seysmiki təcil ac (sm/san2 ilə) nə qədər olmalıdır? A) 146 ; B) 200 ; C) 222 ; D) 157; E) 162 86. Zələzələrin Rixter şkalası ilə gücü 9 bal olduqda, boru kəmərlərində seysmiki təcil ac (sm/san2 ilə) nə qədər olmalıdır? A) 379; B) 583; C)446; D) 400; E)357 87. Zələzələrin Rixter şkalası ilə gücü 10 bal olduqda, boru kəmərlərində seysmiki təcil ac (sm/san2 ilə) nə qədər olmalıdır? A) 648 B) 688 C) 763 D) 922 E) 800 88. Tökmə qrunt şəraitində yeraltı və yerüstü düzxətli neft boru kəmərinin oxu istiqamətində yönələn zəlzələ qüvvəsinin təsirindən yaranan gərginlik hansı düsturla tapılır? A) uz.N
0 ,04mo ko kn ac EoTo ; Cp
B) uz.N
17 mo ko kn ac E oTo ; Cp
C) uz.N
14mo ko kn ac EoTo ; Cp
D) uz.N E) uz.N
22mo ko kn ac EoTo ; Cp
11mo ko kn ac EoTo ; Cp
89. Zəlzələ 100 ildə bir dəfə təkrar olunarsa, boru kəməri üçün onun təkrarlanma əmsalı (Kn) hansı qiymətə malik olur? A) 6,7 B) 5,86 C) 5,33 D) 1,15 E)6,44 90. Zəlzələ 1000 ildə bir dəfə təkrar olunarsa, boru kəməri üçün onun təkrarlanma əmsalı (Kn) hansı qiymətə malik olur? A) 3,42 B) 2,38 C) 1,0 D)2,86 E)3,18 91. Zəlzələ 10000 ildə bir dəfə təkrar olunarsa, boru kəməri üçün onun təkrarlanma əmsalı (Kn) hansı qiymətə malik olur? A) 2,1 B) 1,8 C) 1,7 D) 1,43 E) 0,9 92. Daxili təziyiqin təsirindən boru kəmərinin birləşdirici detalının divarının qalınlığı hansı düsturla təyin edilir? A) d
2,22 npDd
R1( d ) np
lb ;
B) d
npDd 2( R1( d ) np )
lb
C) 1,763npDd l ; D) 2,86 npDd l ; d b d b R1( d ) np
E) d
1,86 npDd
R1( d ) np
R1( d ) np
lb
93. Neft boru kəmərinin üçtərəfli paylayıcısına birləşdirilən detalın (borunun) divarının qalınlığı hansı düsturla hesablanır? 426
R Do D ; B) o 2 ,76 M 1M o R1o DM R1o DM R1M Do R D ; D) o M 1M o R1o DM R1o DM
A) o 2 ,48 M C) o 1,86 M
E) o 1,78 M
R1M
R1M R1o
Do DM
94.Boru kəmərinə birləşdirici detalın sonunda qaynaqlanan digər borunun divarının qalınlığı hansı şərtə əsasən təyin olunur? A) k .d .
npDd npDd ; B) k .d . 0 ,4 R1( d ) np ; 2R1( d ) np
C) k .d .
2 ,3 npDd R1( d ) np ;
E) k .d .
1,85npDd R1( d ) np
D) k .d .
1,6 npDd R1( d ) np
95.Neft boru kəmərinə üçtərəfli paylayıcılı birləşmələrdə yolverilməz deformasiyanın qarşısının alınması üçün hansı şərt ödənilməlidir? A) 7 12 2 1 2 7 22 3 t2 0 ,5 R2n ;
B) 11 12 4 1 2 11 22 3 t2 1,5 R2n ; C) 12 1 2 22 3 t2 R2n ; D) 15 12 6 1 2 15 22 3 t2 3 R2n ; E) 5 12 3 1 2 5 22 3 t2 1,75R2n ; 96.Yerüstü çəkilən boru kəmələrini atmosfer korroziyasından qorumaq üçün onun xarici səthinə vurulan laklı rəngin ümumi qalınlığı nə qədər olmalıdır? А) 3 mm-dən çox olmamalıdır; B) 0,2 mm-dən az olmamalıdır; C)2,5 mm-dən çox olmamalıdır; D) 2 mm-dən az olmamalıdır E) 2,5 mm-dən az olmamalıdır 97.Yerüstü çəkilən boru kəmələrini atmosfer korroziyasından qorumaq üçün onun xarici səthinə vurulan laklı rəngin cərəyan keçiriciliyi nəqədər olmalıdır? A) 100 V-dan çox olmamalıdır; Б) 200 V-dan çox olmamalıdır; Ъ) 150 V-dan çox olmamalıdır; Д) 260 V-dan çox olmamalıdır; Е) 1 k V-dan çox olmamalıdır 98.Neft-qaz qarışığının boru kəməri ilə nəqlolunma şəraitində qazın sərfi hansı düstula təyin olunur? A) Qq Qnq(Q f Q p )
PoTor.Z Por.To
PoTor.Z Por.To PT Z C) Qq 3Qnq(Q f 4Q p ) o or. Por.To PT Z D) Qq 4Qnq(6Q f Q p ) o or. Por.To PT Z E) Qq 6Qnq( 2Q f Q p ) o or. Por.To
B) Qq 5Qnq(Q f 2Q p )
99.Neft – qaz qаrışığının sıxlığı hansı düsturla ifadə olunur? 427
A) nq 5 n q C) nq n q
Qp 2bn
Qp
; D) nq 7 n 3 q
bn
E) nq 5 n 7 q
; B) nq n 7 q
Qp bn
;
Qp 2bn
Qp bn
100.Neft-qaz qarışığının orta sürəti m/san ilə hansı düsturla təyin edilir? A)
U qar.
C) U qar. E) U qar.
Qnq
161 d 2 Qnq
361 d 2 Qnq
B) U qar.
;
; D) U qar.
Qnq
241 d 2 4Qnq
;
864001 d 2
181 d 2
101.Neft-qaz qarışının axın rejimini təyin edən kəmiyyət necə tapılır? A) Reqar. U qar. C) Reqar. U qar. E) Reqar. U qar.
d 8 qar. d 12 qar.
B) Reqar. U qar.
; ;
D) Reqar. U qar.
d
;
qar. d
4 qar.
d 6 qar.
102.Qazla qarışmış neftin şərti kinematik özlülük əmsalı hansı düsturla hesablanır? A) qar. 3
n 1 q n 1 q
C) qar. 6 ,5
; B) qar. 7
n 1 q ; n 1 q
n 1 q 1 q ;D) qar. 12 n n 1 q n 1 q
n 1 q n 1 q 103.Neft və qaz qarışığının boru kəmərində hərəkəti zamanı ümumi təzyiq düşməsi hansı tənlikdən tapılır? A) Püm. Psür. Pg Pn ; B) Püm. 2Psür. Pg 1,5Pn
E) qar.
C) Püm. Psür. 2Pg Pn ; D) Püm. Psür. Pg 4Pn E) Püm. 3Psür. Pg Pn 104.Neft və qazın birgə axınına qarşı göstərilən hidravliki müqavimətdən yaranan təzyiq düşməsi hansı düsturla hesablanır? U2 L U2 L A) Psüü. qar. qar ; B) Psüü. qar. qar ; C) Psüü. E) Psüü.
12 d 2 qar.U qar L ; 14 d 2 qar.U qar L 18 d
D) Psüü.
16 d 2 qar.U qar L 2 d
105.Qazla neftin qarışığının sıxlığı aşağıdakı düsturlardan hansı ilə təyin olunur? A) qar. 3 n 1 8 q ; B) qar. 4 n 1 7 q ; 428
C) qar. n 1 q ; D) qar. 6 n 1 11 q ; E) qar. 5 n 1 17 q 106.Neft-qaz qarışığının turbulent axın rejiminin hamar sürtünmə zonasında birfazalı axını üçün Blazius düsturu necə ifadə edilir? A) Reqar.
0 ,3164 ; Re 0 ,25 1,563 C) Reqar. 0 ,25 ; Re 1,6813 E) Reqar. 0 ,25 Re
B) Reqar.
1,846 ; Re 0 ,25 1,765 D) Reqar. 0 ,25 Re
107.Neft-qaz qarışığının turulent axın rejiminin kələ-kötür sürtünmə zonasında birfzalı axını üçün hidravliki müqavimət əmsalı hansı düsturla tapılır? 2K 68 A) Reqar. , 6 ,65 m Reqar. d
0 ,25
2K 68 B) Reqar. , 0 ,17 m Reqar. d
0 ,25
2K 68 C) Reqar. , 7 ,18 m Reqar. d
0 ,25
2K 68 D) Reqar. , 8 ,18 m Reqar. d
2K 68 E) Reqar. , 6 ,02 m Reqar. d
0 ,25
0 ,25
108.Neft-qaz qarışığının birfazalı axının üçün ümumiləşmiş korelyasiya əmsalı hansı düsturla hesablanır? nq q gd A) 1 4 2 1 qar. 4 uqar.
nq q B) 1 2 1 qar.
0 ,75
nq q C) 1 5 1 qar.
0 ,75
nq q D) 1 3 1 qar.
0 ,75
nq q gd E) 1 2 1 qar. 4 uqar.
0 ,75
0 ,75
109. Boru kəmərində neft-qaz qarışığının axını zamanı ağırlıq qüvvəsi itgisi hesabına yaranan təzyiq düşməsi hansı düsturla tapılır? A) Pg 6 g qal.Hqal. en.H en. ; B) Pg 3 g qal.H qal. en.H en. C) Pg g qal.H qal. en.H en. 429
D) Pg 5 g qal.H qal. en.H en. E) Pg 4 g qal.H qal. en.H en. 110. Boru kəmərində neft-qaz qarışığının axını zamanı kinetik enerji itgisi hesabına yaranan təzyiq düşməsi hansı düsturla təyin olunur?
1 1 2 2 2 2 qal.Vqal qal.Vqal . en .Ven . ; B) Pn . en .Ven . 18 12 1 1 2 2 2 2 C) Pn qal.Vqal qal.Vqal . en .Ven . ; D) Pn . en .Ven . 15 2 1 2 2 E) Pn qal.Vqal. en .Ven . 17
A) Pn
111. Boru kəməri ilə neft və qazın birgə qalxması zamanı qarışığın sıxlığı necə təyin olunur? A) qal. n 1 qal. q qal. ; B) qal. 7 n 1 qal. 5 q qal. C) qal. 3 ,5 n 1 qal. 11 q qal. ;
D) qal. 13 n 1 qal. 17 q qal. E) qal. 9 n 1 qal. 16 q qal. 112. Boru kəməri ilə neft və qazın birgə enişi zamanı qarışığın sıxılığı hansı düsturla hesablanır? A) en. 6 n 1 en. 13 q en. ; B) en. 6 n 1 en. 13 q en.
C) en. n 1 en. q en. D) en. 4 n 1 en. 7 q en. E) en. 5 n 1 en. 9 q en. 113. “Günəşlı-çıraq” neft-qaz çıxarma yatağında dənizdə mövcud sualtı sənaye boru kəmərlərində neft-qaz qarışığının optimal sürəti (m/san ilə) hansı düsturla tapılmışdır? A) U qar. D) U qar.
3800
qar. 3400
qar.
; B) U qar. ;
E) U qar.
1900
qar.
; C) U qar.
3200
qar.
3400
qar.
114.Boru kəməri ilə neft – qaz qarışığının hərəkəti zamanı optimal təzyiq düşməsini hansı düsturla təyin etmək olar? A) Pqar. g14 n H qal. 23 q H en. B) Pqar. 6 ,6 g n Hqal. q H en. C) Pqar. 7 ,3 g n H qal. q H en. D) Pqar. 4 ,2 g n H qal. q H en. E) Pqar. g n Hqal. q H en. 115. Boru kəməri ilə axan neft-qaz qarışığının ümumi optimal təzyiq düşməsi hansı düsturla tapılır? L L ; B) Püm.op. 3250qar. ; d d L L C) Püm.op. 3500qar. ; D) Püm.op. 3830qar. d d L E) Püm.op. 3750qar. d
A) Püm.op. 950qar.
116.Neft sənayesində daha çox hansı tip nasoslardan istifadə olunur? A) Plunjerli B) Radial oxlu C)Porşenli D) Mərkəzdənqaçma E) Artezan nasosu 117. Neft və neft məhsullarının boru kəməri ilə uzaq məsafələrə nəqlində tətbiq olunan nasoslar 430
hansı təzyiqdə normal işləyə bilirlər? A) 2 3MPa B) 6 7 MPa C) 8 10MPa D) 3 ,5 5 ,5MPa E) 0 ,5 1,5MPa 118. Neft sənayesində tətbiq olunan nasosların boru kəmərinin diametrindən asılı olaraq sərfi daha çox hansı intervalda dəyişir? A) 0 ,005 0 ,015m 3 / san ; B) 1,2 1,5m3 / san ; C) 0 ,0278 1,15m 3 / san ; D) 1,15 1,2m3 / san E) 0 ,015 0 ,02m 3 / san 119. Dərinlik rezervuarları üçün tətbiq olunan nasoslar hansı sərfdə buraxılrlar? A) 0 ,5 m 3 / san. ; B) 0 ,5 0 ,7 m 3 / san ; C) 01 0 ,2m 3 / san D) 0 ,85 0 ,96 m 3 / san ; E) 1,0 1,8 m 3 / san 120. Neft məhsullarını vuran porşenli nasoslarda porşenin sürəti hansı qüvvənin təsiri nəticəsində məhdudlaşır? A) Sürtünmə; Б) Elastiklik ; C) Ağırlıq ; D) Cəzbetmə B) E) Ətalət 121. Neft məhsullarını vuran porşenli nasoslarda kameranın maksimal həcmi hansı düsturla təyin olunur? 1 2
1 4 1 E) Vo V 5Vk 3
A) Vo V 3Vk ; B) Vo V 2Vk ; C) Vo 2V Vk D) Vo V Vk ;
122. Neft sənayesində tətbiq olunan porşenli nasoslarda zərərli fəza əmsalı hansı düsturla tapılır? Vk V ; 18V V V D) k k ; 25V
A) k
Vk V ; V V V E) k k 16V
B) k
C) k
Vk V ; 22V
123.Porşenli nasoslarda nəzəri sərf hansı düsturla hesablanır (n-porşenin dövrlər sayıdır, dövr/dəq. ilə)? F S n ; 60 F S n D) Qt ; 280
A) Qt
F S n ; 450 F S n E) Qt 330
B) Qt
C) Qt
F S n ; 170
124.Neft məshullarını vuran porşenli nasoslarda işçi zaloqları i sayda olduqda nasosun nəzəri sərfini hansı düsturla hesablamaq olar? F Sn ; 220 F Sn D) Qt i ; 340
A) Qt i
F Sn ; 390 F Sn E) Qt i 255
B) Qt i
C) Qt i
F Sn ; 60
125.Porşeni ikitərəfli hərəkət edən neft məhsulu vuran nasoslar üçün nəzəri sərf hansı düsturla hesablanır? Sn ; 118 Sn C) Qt 2 F f ; 60 Sn E) Qt 2 F f 138
A) Qt 2 F f
Sn ; 193 Sn D) Qt 2 F f 176
B) Qt 2 F f
126.Porşeni ikitərəfli hərəkət edən ikisilindrli neft məhsulu vuran porşenli nasoslar üçün nəzəri sərf hansı düsturla təyin olunur? 431
Sn ; 216 Sn C) Qt 2 F f ; 235 Sn E) Qt 2 F f 278
A) Qt 2 F f
Sn ; 297 Sn D) Qt 2 F f ; 30
B) Qt 2 F f
127. Nasoslar neft boru kəməri xəttinə neçə cür qoşulur? A) 5 B) 2 C) 6 D) 4 E) 3 128. Boru kəməri xəttinə iki ardıcıl qoşulmuş mərkəzdənqaçma nasosu xətt üzrə sərfi neçə dəfə artırır? A) artırmır, olduğu kimi qalır B) 1,5 dəfə C) 3 dəfə D) 2 dəfə E) 2,5 dəfə 129.Neft boru kəməri xəttinə iki paralel qoşulmuş mərkəzdənqaçma nasosları xətt üzrə basqını necə dəyişirlər? A) 2 dəfə artırırlar B) sabit saxlayırlar C) 3 dəfə azaldırlar D) 1,5 dəfə artırırlar E) 2,5 artırırlar 130.Neft boru kəməri xəttinə iki ardıcıl qoşulmuş mərkəzdənqaçma nasosları xətt üzrə basqını necə dəyişirlər? A) sabit saxlayırlar B) 3 dəfə artırırlar C) 1,5 dəfə azaldırlar D) 2 dəfə azaldırlar E) 2 dəfə artırırlar 131.Kompressorlar qaz kəməri xəttində nə məqsədlə tətbiq edilirlər? A) qazın genişlənməsi, təzyiqin azaldılması B) təzyiqin sabit saxlanılması C) qazın sıxılması, təzyiqinin artırılması və nəql olunması D) qazı yaxın məsafələrə göndərmək E) qazın sərfini azaltmaq 132. Qazlar kompressorlarda sıxıldıqda onun izafi təzyiqi nə qədər olmalıdır? A) 0,08 0,1MPa B) 0,1 0,2MPa C) 0,05 0,08MPa D) 0 ,2MPa E) 0,02 0,05MPa 133.Kompressorlarda sıxılmış qazın vurulma təzyiqi neçə qrupa bölünür? A) 3 B) 6 C) 2 D) 5 E) 4 134.Alçaq təzyiqli kompressorlarda sıxılmış qazın vurulma təzyiqi hansı intervalda dəyişиr? A) 10 300MPa B) 0,2 1,0MPa C) 0,05 0,1MPa D) 0,01 0,05MPa E) 0,11 0,18MPa 135 .Orta təzyiqli kompressorlarda sıxılmış qazın vurulma təzyiqi hansı intervalda dəyişir? A) 0 ,75 0 ,95MPa B) 10 300MPa C) 0,1 0,3MPa D) 0,3 0,7MPa E) 1,0 10,0MPa 136.Yüksək təzyiqli kompressorlarda sıxılmış qazın vurulma təzyiqi hansı intevalda dəyişir? A) 0,1 0,3MPa B) 7 ,0 9 ,5MPa C) 10 300MPa D) 5 ,0 7 ,0 MPa E) 3 ,0 5,0 MPa 137.Kompressor qurğularında qazın sıxılmasının neçə növü var? A) 4 B) 2 C) 5 D) 6 E) 3 138.Kompressor qurğularında qazın sıxılmasının başlanğıc prosesindəki enerjinin (E1), sоn prosesdəki enerjidən (E2) asılılıq düsturu necə ifadə olunur? A) E1=2E2+3Q-L; B) E1=4E2-5Q+L; C) E1=6E2-5Q-L D) E1=E2-Q-L ; E) E1=7E2-3Q-L 139.Kompressor qurğularında qazın sıxılma prosesində sistemin tam enerjisi necə ifadə olunur? А) E=6Ekin+7Epot-11U; Б) E=13Ekin- 17Epot +6U Ъ) E=5Ekin+3Epot-2U ; D) E=23Ekin+11Epot+17U E) E=Ekin+Epot+U 140.Kompressor qurğularında qazın sıxılması prosesində sistemin potensial enerjisi ümumi halda 432
necə təyin olunur? A)Epot.=mgz+pV; B) Epot.=4mgz–5pV; 1 C) Epot.= mgz+6pV; D) Epot.=3mgz+5pV 2 E)Epot.=2mgz 141.Kompressor qurğularında enerji balansının ümumi tənliyi necə ifadə olunur? A) 3E1kin.+ 7E1pot.+11U1= 31 E2kin.+ 17E2pot.+5U2-13Q-29L B) 7E1kin.+ 4E1pot.+ 9U1= 11 E2kin.+ 5E2pot.+3U2-7Q-16L C) E1kin.+ E1pot.+ U1= E2kin.+ E2pot.+ U2-Q-L D) 5E1kin.+ 9E1pot.+ 13U1= 33 E2kin.+ 19E2pot.+7U2-15Q-31L E) 9E1kin.+ 6E1pot.+ 11U1= 13 E2kin.+ 7E2pot.+5U2-9Q-18L 142.Kompressorlarda vahid kütləyə düşən enerji balansının ümumi tənliyi hansı şəkildədir? A) 5e1kin.+9e1pot.+13u1=33e2kin.+19e2 pot.+7u2-15q-31l B) 9e1kin.+6e1pot.+11u1=13e2kin.+7e2 pot.+5u2-9q-181l C) 3e1kin.+7e1pot.+11u1=31e2kin.+17e2 pot.+5u2-13q-29l D) 7e1kin.+4e1pot.+9u1=11e2kin.+5e2 pot.+3u2-7q-16l E) e1kin.+ e1pot.+ u1=e2kin.+ e2 pot.+ u2-q-l 143.Kompressor qurğularında qazın sıxılması prosesində vahid kütləyə düşən mexaniki işlərin miqdarı hansı düsturla təyin olunur? 2 12 1 1 1 A) l gz 2 z1 2 p2V2 p1V1 u 2 u1 q; 4
B) l gz 2 z1
8
6
9
1 2 2 12 p2V2 p1V1 u2 u1 q; 2
C) l 1 gz 2 z1 1 22 12 1 p2V2 p1V1 1 u 2 u1 q; 12
2
11
4
g 1 1 1 D) l z 2 z1 22 12 p2V2 p1V1 u2 u1 q; 2 4 3 5 2 2 E) l 11gz 2 z1 5 2 1 7 p2V2 p1V1 8u2 u1 3q;
144.Neft boru kəmərində P=5,494 MPa daxili təzyiqinin təsirindən xarici diametri Dx=529mm, divarının nominal qalınlığı n 8mm, yükə görə etibarlılıq əmsalı n=1,1 olan boruda yaranan dairəvi gərginliyi ( d ) hesablayın (MPa-la). A) 193,8 B) 236,6 C) 86,8 D) 48,6 E) 117,8 6 1 145.Xətti genişlənmə əmsalı 12 10 K olan neft boru kəmərində eninə deformasiyanın Puasson əmsalının 0 ,5 , hesabı müqavimətin R1 255,1 10 6 Pa və elastiklik modulunun 2,1 1011 Pa olduğunu bilərək, müsbət temperatur dəyişməsini tapın (K-lə). A) 40,3 B) 80,7 C) 58,5 D) 50,6 E) 36,8 146. Daxili diametri Dd 513mm , nominal qalınlığı n 8 mm olan neft boru kəmərində p=5,494 MPa normativ (işçi) təzyiqinin təsirindən yaranan dairəvi gərginliyi hesablayın (MPa-la). A) 48,2 B) 59,4 C) 106,7 D) 96,3 E) 176,2
147.Neftin
sıxılığının
878
kq m3
,
qazın
sıxılığının
0 ,92
kq m3
və
parametrinin
0 ,0214 olduğunu bilərək neft-qaz qarışığının sıxlığını hesablayın (kq/m3-lə). A) 763,4 B) 792,7 C) 859,4 D) 977,6 E) 755,6 148.Neft boru kəməri xətti üzərində iki qonşu nasos stansiyası arasında kəmərin əvvəlində neft axını təzyiqinin P1/ , sonundakı təzyiqin P2/ olduğunun bilərək, əvvəlki nasos stansiyasının yaratdığı başqa (Hst) necə təyin olunur?
433
A)
P1/ P2/ n g
C)
P1/ P2/ 4 n g
D)
P1/ P2/ 6 n g
P1/ P2/ P / 2 P2/ E) 1 8 n g 3 n g 149.Neft-qaz qarışığının sıxlığı təyin olunan ifadədə hansı halda qar. n olur?
B)
A) =1 olduqda; B) =3 olduqda; C) =2 olduqda D) =0 olduqda ; E) 0 1 olduqda 150.Neft-qaz qarışığının sıxlığı təyin olunan ifadədə hansı halda qar. q olur? A) =2 olduqda; Б) =1 olduqda ; C) =0 olduqda D) 1 2 olduqda ; E) 2 3 olduqda
434
ТЕСТЛЯРИН ДЦЗЭЦН ЪАВАБЛАРЫ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Б Ъ Д Е А Б Ъ Д Е А Ъ Б Д А Е Б Д Ъ А Ъ Б Е Д А Д Б Ъ А Е Д
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Ъ Д Б А Ъ Е Б А Д Ъ Е Б А Д Ъ Е Б Д А Ъ Ъ Е А Б Д А А Ъ Б Е
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
А Д Б А Д Е Ъ Д Б А Ъ Е Б Д А Д Ъ Е Б А Ъ Д А Ъ Б Д Е А Д Ъ
435
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
Д Б Д А Ъ Б А А Ъ Д Б Е А Д Ъ А Б Е Ъ Д А Ъ Б Е А Д Б Ъ А Е
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150
Д Б А Ъ Ъ Д Е А Б Е Ъ Д А Б Е Ъ Б Д Е А Ъ Е Б А Д Е Ъ А Д Б
ЯДЯБИЙЙАТ 1. Ангельский Д.В. К расчету свайных оснований на горизонтальные нагрузки труды МАДИ, вып. 7, Москва, 1937. 2. Ахмедиан Г.И. Разработка методов динамического расчета опор глубокого залоъения и балочных фундаментов в условиях обычных структурно-неустойчивых грунтов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Баку, 1997, 178 с. 3. буслов А.С. К назначению параметра съимаемости грунта при расчете свай на горизонтальную нагрузку, тр. Хаб. ИИЪТ, вып. 34, 1968. 4. Безухов Н.И. Устойчивость подпорных стен и мостовых опор, Труды МАДИ т.б, 1937, 2537 с. 5. Безухов Н.И.Динамика сооруъений в примерах и задачах. Стройиздат, 1947, 371 с. 6. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. справочник по математике для инъенеров и учащихся ВТУзов, М., 608 с. 7. Бабенко В.А. Исследование работы горизонтально нагруъенных свайных фундаментов в КН. основание и Фундаменты. Ростов-на-Дону изд. РГУ, 1977. 8. Бабенко В.А., Бакетов А.К. Экспериментальные исследования работы горизонтально нагруъенных свай в грунтах Ы типа по просадочности в КН. Строительные конструкции и их защита от коррозии Ростов-на-Дону изд. РГУ, 1981. 9. Christo K. Christov zur berechnun von im boden eingerpannten plahlen und waden nach. Prof. Snitko die bautechnik, Heft 3, und 5, 1966. 10. Дъумартов Р.З., Мамедов К.М., Мусаев З.С. Расчет гибких опор на продольнопоперечный изгиб с использованием экспоненциального закона изменения коэффициента ъесткости грунтовой среды по глубине. Су тясяррцфаты вя мцщяндис коммуникасийа системляри факултясинин елми ясярляр топлусу, №8, Бакы 2004. 11. Филатов А.В. Экспериментальные исследования эпюр реактивного давления грунта и перемещений свай при горизонтальных нагрузках. Основания, Фундаменты и механика грунтов №1, 1977. 12. Фяряъов Щ.М. Йан мцгавимятляри нязяря алмагла грунт мцщитинин чохпараметрик гейрихятти модели ясасында дярин салынан сярт пирамидал дайагларын шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы. Сборник научных трудов факультета ВХС и Экологии, 2, Баку, 1998. 13. Go To Hisao. Experimental studies on the distribution of the foundation coefficient in the ground around brige piers J.Japan Soc. Civil Engineers, 1954. 14. Ибрагимов А.М. Нефтегазопромысловые гидротехнические сооруъения Москва Недра 1996. 15. Ъемочкин Б.Н.Расчет упругой заделки стеръня. Изгиб сткръня в упругом полупространстве. Стройиздат, М., 1948, 68 с. 16. Калинович Б.Ю. Расчет шпунтовых свай и стен тр. ЛИИВТ, вып. Ы 1932. 17. Калинович Б.Ю. Расчет шпунтовых свай и стен тр. ЛИИВТ, вып. Ы 1932. 18. Кананян А.С. Расчет свай подверъенных действию горизонтальных сил. Основания, фундаменты и механика грунтов 1968, №2, стр. 10-14. 19. Кудрин С.М. Устойчивость опор в грунтах ч. 1, М., ОНТИ 1938, 284 с. 20. Кисилев В.А. Строительная механика. Специальный курс. М., 1964, 332 с. 21. Кулиев И.П. Основные вопросы строительства нефтяных скваъин в море Баку Азернешр, 1958. 22. Голубков В.Н. Несущая способность свайных оснований, М., Машстройиздат, 1950. 23. Горбунов-Посадов М.И. Расчет конструкций на упругом основании Л., Госстройиздат, 1953. 24. Голубков В.Н. Экспериментальные исследования работы свай на горизонтальную нагрузку Сб. Трудов НИИ оснований и фундаментов №11, Стройвоенмориздат, 1948. 436
25. Matlock H., Reesel G. Generalize solutions for laterally loaded piled -proc. Amer, soc. Civil engineers, 1960, vol. 10. 26. Миронов В.В. О методе расчета свай на горизонтальные нагрузки. Основания, фундаменты и механика грунтов 1971, №3. 27. Мустафаев А.А., Мамедов К.М. К вопросу расчета опор морских нефтепромысловых сооруъений. Основания, фундаменты и механика грунтов, М., 1969. 28. Мяммядов К.М.,Мцрсялов А.Я. Еластики мцщитдя ишляйян чевик миллярин дайаныглыьа щесабланмасы. Сборник научных трудов факультета ВХС и Экологии, №2, Баку, 1998. 29. Мяммядов К.М., Щясянова С.М. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын дяринлик бойунъа гейри-хятти ганунла дяйишмя щалы цчцн щядди цфцгши деформасийайа уйьун мцтляг сярт дайаьын йцкэютцрмя габилиййятинин тяйини. Сборник научных трудов факультета ВХС и Экологии, №2, Баку, 1999. 30. Мяммядов К.М., Баьыров А.С., Щясянова С.М. дярин салынан чевик дайагларын деформасийайа щесабланмасында онун чякисинин вя йан сятщлярдяки сцртцнмя гцввясинин тясиринин нязяря алынмасы. Сборник научных трудов факультета ВХС и Экологии, №2, Баку, 1999. 31. Мяммядов К.М., Исмайылов Ф.М., Мусаев З.С., Мансыров М.С. Икитябягяли гейрибиръинсли грунт мцщитиндя дярин салынан сярт дайагларын цфцги йцкляря щесабланмасы. Сборник научных трудов факультета ВХС и Экологии, №2, Баку, 1998. 32. Мамедов К.М. Об одном методе расчета изгибных колебаний опор морских нефтепромысловых сооруъений. Известия АН УзССР, серия техн. наук, №5, 1982. 33. Мамедов К.М. К расчету опор морских нефтепромысловых сооруъений на действие горизонтальных сил. Ученые записки АзПИ им. Ч.Ильдрыма, Серия Х, 1971, №1. 34. Манвелов Л.И., Бартошевич Э.С.О выборе расчетной модели упругого основания.»Строительная механика и расчет сооруъений», 1961,№4. 35. Масальский Е.К. Экспериментальное исследование работы гибкой балки на песчаном основании. Основания, фундаменты и механика грунтов, 1964№6. 36. Масальский Е.К. расчету балок на грунтовом основании. Сб. Проектирование фундаментов в промышленном строительстве. Обзорный выпуск Ы Главпромстройпроекта. Госстроя СССР, 1966. 37. Мамедов К.М. Расчет двухступенчатых растянутоизогнутых опор в однородной грунтовой среде с прерывно изменяющемся по глубине коэффициентом ъестокости. Су тясяррцфаты вя мцщяндис коммуникасийасы системляри факултясинин елми ясярляр топлусу, №8, Бакы 2004. 38. Мяммядов К.М., Мусайев Р.З. Анкерлянмиш чевик шпунт диварларын деформасийайа щесабланмасы. Су тясяррцфаты вя мцщяндис коммуникасийа системляри факултясинин елми ясярляр торлусу, №8, Бакы 2оо4. 39. Мяммядов К.М., Мцрсялов А.Я. Пилляли-дяйишян сяртликли чевик дайагларын ениня яйилмяйя щесабланмасы. Су тясяррцфаты вя мцщяндис коммуникасийа системляри факултясинин елми ясярляр топлусу, №8, Бакы 2004. 40. Манвелов Л.И. выборе расчетной модели упругого основания Основания, фундаменты и механика грунтов №4, 1961. 41. Милин-томсон Л.М. теоретическая гидромеханика Москва мир 1964. 42. Мяммядов К.М., Сяфярова Н.А. Щядди цфцги йердяйишмяйя эюря дярин салынан сярт дайаьа тясир едян щядди цфцги гцввянин тяйини. СТТ вя Еколоэийа факултясинин елми ясярляр топлусу, №3, АзМИУ, Бакы 1999, с. 111-207. 43. Мяммядов К.М.,Аббасбяйли Ф.В. Дярин салынан мцтляг сярт дайаьын щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййятиня онун чякисинин вя хариъи бойуна гцввянин тясиринин нязяря алынмасы. СТТ вя Еколоэийа факултясинин елми ясярляр топлусу, №3, АзМИУ, Бакы 1999, с. 116-120. 44. Мамедов К.М., Махмудов Т.М. Расчет ъестких пирамидальных свай на совместное действия вертикальных и горизонтальных сил с учетом бакового сопротивления грунта. Пути интенсификации строительного производства в Азерб. ССР. тематический сборник научных трудов. Изд. Аз Госпроекта. Баку, 1988, с. 123-127. 437
45. Мамедов К.М., Сафарова Н.А. Продольно-поперечный изгиб гибких опор голубоокого залоъения в грунтовой среде с нелинейной-изменяющимся коэффициентом ъесткости с учетом деформируемости надземной части. Библиографический указатель ВНИИИС по строительству и архитектуре, №1, 1984, стр. 14. 46. Мамедов К.М., Сафарова Н.А. Расчет изгибных колебаний опор глубокого залоъения с учетом нелинейного изменения ъесткости грунтовой среды. Библиографический указатель ВНИИИС по строительству и архитектуре, №1, 1984, стр. 14. 47. Мамедов К.М., Исмаилов Ф.М. Деформационный расчет противофильтрационных шпунтовых стен, применяемых в гидротехническом строительстве. Труды Юбилейной сессии Варшавской сельхозакадемии, Варшава, 1990, стр. 183-196. 48. Мамедов К.М., Абдилов С.А., Мусаев З.С. К вопросу расчета гибких свай на горизонтальную нагрузку. Сборник научных трудов факультета ВХС и Экологии, №3, Баку, 1999. 49. Мамедалиев М.Г. О работе свай типа Азнефть на действие горизонтальных сил в основаниях морских буровых. Автореф. Дис. К.т.н. Издат. АН Азербайдъанской Республики, Баку 1950. 50. Миронов В.В. К расчету одиночных свай и высоких свайных роствергов на действие горизонтальных сил. Сборник ЛИИЪТ, вып. 207, 1963. 51. Миронов В.В. Некоторые вопросы методики и результаты, экспериментальные исследования работы свай на горизонтальные силы. Сб. тр. ЛИИЪТ, вып. 225, Трансъелдориздат, 1964. 52. Мазуренко Л.В., Шварцман Д.В. Расчет одиночных свай на действие горизонтальных нагрузок. Основания, фундаменты и механика грунтов №2, 1967. 53. Прокофьев И.П. Давление сыпучего тела и расчет подпорных стен. М., Госстройиздат, 1947, 144 с. 54. Пастернак П.Л. Основы нового метода расчета ъестких и гибких фундаментов на упругом основании. В Кн. Материалы совещания по теории расчета балок и плит на съимаемом основании. Сборник трудов МИСИ, №14, Москва, Трансъелдориздат, 1945. 55. Rifaat die spondwand und Erdddruck problem 1935, vol 5. 56. Рабинович И.М., Синицын А.П., Луъин О.В., Теренин В.М. Расчет сооруъений на импульсивные воздействия. М., 1970, 304 с. 57. Строгонов С.А. Теоритечиские и экспериментальные исследования длинных свай на горизонтальную нагрузку в кн. Информационные материалы лабораторий оснований и фундаментов. Сб. ВОДГЕО №4, Л., 1953. 58. Снитко Н.К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок. М., Стройиздат , 1963 59. Сникто Н.К., сникто А.Н. “Расчет ъестких и гибких опор, защемленных в грунт при одновременном действии горизонтальных и вертикальных нагрузок” основания и фундаменты, механика грунтов, № 3 , 1967 60. Снитко Н.К., Снитко А. Н. “Деформационный расчет гибких опор в грунтовой среде с учетом влияния продольной силы”. Основания, фундаменты и механика грунтов №6 , 1967. 61. Сникто А. Н. “Расчет гибких опор в грунтовой среде с изменяющимся коэффициентом постели ”. Основания, фундаменты и механика грунтов №3, 1968 62. Сафарова Н.А. Статические и динамические методы расчета опор глубокого залоъения на основе нелинейной модели грунтовой среды. Автореф. канд. дисс., Баку, 1987, 23с. 63. Смирнов Г.Н., Горюнов Б.Ф., Курлович Е.В., Левачев С.Н., Сидрова А.Г «Порты и портовые сооруъения». Москва, Стройиздат, 1979. 64. Снип II-57-75. нагрузки и воздействия на гидротехнические сооруъения (волновые, ледовые и от судов). М., Стройиздат, 1976. 65. СНиП II-А.12-69*. Строительство в сейсмических районах. Норма проектирования М., Стройиздат, 1977. 66. СНиП II-А.12-69. Строительство в сейсмических районах. Норма проектирования М., Сройиздат 1970. Раздел 5 «Гидротехнические сооруъения». М., 1972. 438
67. Шахирев В.Б., Янышев Г.С. «О расчете отдельно стоящих свай на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок» Труды Башнистрой, вып 9, М., 1969. 68. Шахриев В.Б. «К вопросу о работе свай на горизонтальную нагрузку». Труды Башнистроя, вып.4, Москва 1965. 69. Шевцов Г.И. «Сравнение фактических деформаций поверхности грунтовых оснований с расчетами» Основания, фундаменты и механика грунтов №3, 1967. 70. Титзе. «Тще пассиве еартщ прессуре бй латерал лоадинэ оф пиле фоиндатионс», 1943. 71. Трань-Бин «Некоторые вопросы пасчета фундаментов глубокого залоъения на горизонтальные нагрузки» автореферат канд.диссертации, МАДИ, 1965 72. Урбан И.В.Расчет тонких стенок с учетом упругих свойств грунта и стенки Труды МИИТ, вып.55, Москва, Трансъелдориздат, 1939 73. Власов В.З., Леонтьев Н.Н. «Техническая теория расчета фундаментов на упругом основании» Москва, Физматгиз, 1960 74. Завриев К.С., Крюков П. Исследование несущей способности фундаментов опор контактной сети. – тр. ЦНИИС, вып. 39, Трансъелдориздат, 1960. 75. Зиязов Я.Ш. «К расчету горизонтально нагруъенных ъестких многослойном основании» тр. НИИПРОМСТРОЙ, Стройиздат, М. 1974. 76. Завриев К.С. Шпиро Г.С. «Расчет фундаментов мостовых опор глубокого залоъения» М., Транспорт 1970.
439
АБАСОВ РИЗВАН ФЯРМАН ОЬЛУ
Абасов Ризван Фярман оьлу 23 нойабр 1958-ъи илдя Билясувар (Пушкин) районунун Тязякянд кяндиндя анадан олмуш вя 1965-1976-ъы иллярдя Аьалыкянд орта мяктябиндя тящсил алмышдыр. 1977-1979-ъу иллярдя Свердловск вилайятиндя дахили гошун щиссясиндя щярби хидмятдя олмушдур. 1980-ъи илдя В.В.Куйбышев адына Москва Мцщяндис–Иншаат Институтуна дахил олуб вя ораны 1986-ъы илдя мцвяффягиййятля битиряряк, мцщяндис-щидротехник ихтисасына йийялянмишдир. 1986-ъы илдян «Хязярдянизнефтгазтикинти» трестинин 3 сайлы тикинти гурашдырма идарясиндя ишя башламыш вя 1997-ъи илдяк гурашдырыъы, уста, иш иърачысы, сащя ряиси вязифяляриндя ишлямишдир. 19972003-ъц иллярдя «Хязярдянизнефтгазтикинти» трестинин истещсалат шюбясинин ряиси, баш мцщяндисин мцавини вя 2003-ъц илдян 2007-ъи илядяк трестин баш мцщяндиси вя мцдири вязифяляриндян ишлямишдир. 2007-ъи илин март айындан бу эцнядяк «Нефтгазтикинти» трестинин мцдири вязифясиндя чалышыр. Елмитядгигат ишляринин йериня йетирилмясиндя иштирак едир, 2 елми ясярин мцяллифидир. Дювлят ящямиййятли «Бакы-Супса» нефт кямяринин, «Чыраг-1-Сангачал» суалты газ сахлама анбары, Дцбянди хам нефтин йыьылмасы, щазырланмасы, нягли мяркязи мянтягяси, компрессор стансийасы «Азяртранс Терминалы вя Сангачал Терминалы арасы бирляшдириъи бору кямярляринин вя боруларын тямизлянмяси стансийасы, «Сагурамо-Гырмызы кюрпц» маэистрал газ кямяринин ГардабаниНавтлуди сащясиндя бярпа ишляринин апарылмасында вя диэяр обйектлярин тикинтисиндя, фяал иштирак етмишдир. Сон заманлар онун рящбярлийи иля Республикада гейд олунан обйетклярин тикинтисиня дцнйа стандартларына уйьун йени технолоэийалар эятирилмясини тямин етмишдир. Аилялидир. 3 ювлады вар. Азярбайъан Республикасынын ямякдар мцщяндисидир. МЯММЯДОВ КАМРАН МЯММЯД ОЬЛУ
Мяммядов Камран Мяммяд оьлу 20 май 1938-ъи илдя Азярбайъан Республикасынын Аьъабяди районунда анадан олмушдур. 1956- ъы илдя Аьъабяди району Хялфяряддин орта мяктябини битириб, Азярбайъан Политехник Институтуна гябул олмуш вя 1961-ъи илдя щямин институтун «Щидромелиорасийа» факултясинин «Чай гурьулары вя су електрик стансийаларынын щидротехники тикинтиси» ихтисасыны фярглянмя диплому иля битирмишдир. 1961-1966-ъы иллярдя С.Й.Ъук адына «Щидролайищя Институтунун Бакы шюбясиндя мцхтялиф мцщяндис вязифяляриндя чалышмышдыр. 1966-1969-ъу иллярдя Аз.ПИ-нин аспирантурасынын яйани шюбясиндя тящсил алмыш, 1970-ъи илдя «Дяниз- нефт мядян гурьуларынын бцнюврясиндя тятбиг олунан газма-тюкмя свайларын мющкямлик вя дайаныглыг мясяляляри» мювзусунда намизядлик диссертасийасыны мцдафия етмиш вя 1971-ъи илдя техника елмляри намизяди ады алмышдыр. 1969-1973-ъц иллярдя мцсабигя ясасында Аз.ПИ-нин «Грунтлар механикасы, бцнювряляр вя юзцлляр» кафедрасында асистент вязифясиндя чалышмышдыр. 1973-1975-ъи иллярдя Аз.ПИ-нин вя Аз.ИМИ- нин тяркибиндя олан щямин кафедранын баш мцяллими вязифясиндя чалышмышдыр. Мцсабигя ясасында 1977-ъи илдя Аз.ИМИ-нин «ЩТГ вя щидравлика» кафедрасынын досенти вязифясиндя ишляйиб вя щямин илдя дя гейд олунан кафедранын мцдири вязифясиня сечилмишдир. 1987-ъи илядяк бу вязифядя чалышмышдыр. 1987-1998-ъи иллярдя «ЩТГ вя вя щидравлика» кафедрасынын досенти вязифясиндя чалышмышдыр. 1998-ъи илдя йенидян мцсабигя иля «ЩТГ вя щидравлика» кафедрасынын мцдири вязифясиня сечилмиш вя бу эцнядяк щямин вязифядя чалышыр. К.М.Мяммядовун 245-дян чох елми ясярляри вя бунларын ичярисиндя хариъдя дяръ олунмуш чохсайлы елми мягаляляри вар. К.М.Мяммядов 20-дян чох дярслик, дярс вясаити вя методики эюстяришлярин щяммцяллифидир. Онун елми рящбярлийи иля 5 аспирант юз диссертасийа ишини мцвяффягиййятля 440
мцдафия етмиш вя 3 няфяр ися мцдафия яряфясиндядир. К.М.Мяммядов Аз. Республикасынын ямякдар мцяллими вя Екоенерэетика Академийасынын профессору, «Еколоэийа вя су тясяррцфаты» ъурналынын баш редакторудур. МУСАЙЕВ ЗАКИР СЯМЯД ОЬЛУ
Мусайев Закир Сямяд оьлу 15 феврал 1947-ъи илдя Эюйчя мащалынын Арданыш кяндиндя анадан олмушдур. 1953-1964-ъц иллярдя орта мяктяби битирмиш вя 1964-ъц илдя Азярбайъан Политехник Институтунун «Щидромелиорасийа» факцлтясиня гябул олмушдур. Эюндяриш ясасында Азярбайъан Елми-Тядгигат «Щидротехника вя мелиорасийа» институтуна эюндярилмишдир. Аз.ЕТЩТ вя МИ-дя яйани аспирантурайа гябул олунуб, 1976-ъы илдя Минск шящяриндя намизядлик диссертасийасыны мцдафия етмишдир. 1977-ъи илдян Азярбайъан Иншаат Мцщяндисляри Институтунун «Щидротехники гурьулар вя щидравлика» кафедрасында ассисент вязифясиндя мцяллимлик фяалиййятиня башлайыб. 1980-ъы илдя кафедранын досенти вязифясиня сечилмишдир. 1983-1995-ъи иллярдя «Щидромелиорасийа» факцлтясинин декан мцавини вязифясиндя чалышмышдыр. 2002-ъи илдя йени тяшкил олунан «Су тясяррцфаты вя мцщяндис коммуникасийа системляри» факцлтясинин деканы вязифясиня сечилмишдир. 2006-ъы илдя факцлтядя фяалиййят эюстярян кафедраларын йаранма тарихи, щяйатыны елмя, тящсиля щяср етмиш унудулмаз мцяллимлярин йарадыъылыьыны, тядрисин кейфиййятинин йцксялдилмяси мягсядиля эюрцлян тядбирляри ящатя едян факцлтянин инкишаф тарихини йазмышдыр. 130 елми ясярин мцяллифидир. Бунлардан 20 дярслик вя дярс вясаити, 4-ц ися елми публисистик ясярдир. 1993-2004-ъц иллярдя бурахылан факцлтя ямякдашларынын елми ясярляр топлусунун няшриня мясул шяхс олмушдур. 2004-ъц илдя факцлтядя Ядлиййя Назирлийиндя гейдиййатдан кечмиш «Еколоэийа вя су тясяррцфаты» адлы Елми-Техники вя Истещсалат ъурналынын тясисчисидир вя илдя 5 сайда чап олунур. Мцхтялиф иллярдя Русийа, Украйна, Беларусийа, Латвийа, Гырьызыстан, Иран, Юзбякистан, Италийа, Тцркийя вя Эцръцстан дювлятляриндя тяшкил олунан елми конфрансларда, семинарларда вя диэяр тядбирлярдя иштирак етмишдир. 2006-ъы илдя «Габагъыл Тящсил Ишчиси» дюш нишаны алмышдыр.
441
МЦНДЯРИЪАТ ЭИРИШ …………………………………………………………………………………………………..............
3
ФЯСИЛ 1. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ, ОНЛАРЫН ДАЙАГЛАРЫНЫН ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫНДА СТАТИКИ ВЯ ДИНАМИКИ ТЯСИРЛЯРИН НЯЗЯРЯ АЛЫНМАСЫ 1.1. Цмуми мялуматлар ………………………………………………………………………………………. 1.2. Дяниз няглиййат естакадаларынын конструксийалары…………………………………………………….… 1.3. Нефт-газ мядян тикинтисиндя стасионар платформаларын типляри……………………...…………………… 1.4.Üzən qazma neft qaz mədən hidrotexniki qurğularının konstruksiyaları……………………..…………. 1.5. Xarici ölkələrdə neft və qaz yataqlarının işlənilməsində istifadə olunan hidrotexniki qurğuların konstruksiyası…………………………………………………………………………………….… 1.6. Шяbяkя konstruksийалы qurьulara dalьa tяzyиq йцкlяrиnиn tяyиnи ……………………..........…………….. 1.7. Dяnиz neft - qaz mяdяn hиdrotexnиkи qurьularыna сейсмики tяsиrиn tяyиnи …………....……………. 1.8. Дяниз стасионар платформалары вя онлара олан тялябатлар ………………………………………………. 1.8.1. Дяниз стасионар платформа конструксийаларына олан тялябатлар ………………………….…………. 1.8.2. Платформаларын щесабланмасына олан тялябляр ………………………………………………………... 1.9. Аеро-щидрометеролоjи амилляр вя онларын тяйин олунмасы …………………...…………………………. 1.10. Хязяр дянизинин акваторийаларында дальа, ахын вя суйун сявиййя елементляринин щесабaты ………….. 1.11. Дяниз нефт-газ мядян щидротехники гурьуларына тясир едян дальа вя йцклярин щесабланмасы ……………........................................................................................................... 1.12. Йуйулан дайаьа тясир едян дальанын тязйиг йцкцнцн щесабланмасы ……………………………...…………………
7 8 9 12 15 17 19 22 22 23 24 26 33 34
ФЯСИЛ 2. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ ВЯ ОНЛАРЫН ДЯРИН САЛЫНАН ДАЙАГЛАРЫНЫН СТАТИКИ ВЯ ДИНАМИКИ ТЯСИРЛЯРЯ ЩЕСАБЛАНМАСЫ 2.1. Дяниз нефт-газ мядян щидротехники гурьулары, онларын иш шяраити вя дайаг конструксийалары щаггында гыса мялумат ……………………………………………................................. 2.2.Dəniz neft-qaz mədən hidrotexniki qurğuları və onların dərin salınan sərt dayaqlarının statiki təsirlərə hesablanma üsulları…………………………………………………....................................….. 2.3. Dəniz neft-qaz mədən hidrotexnikİ qurğuları və onların çevik dayaqlarının statiki yüklərin təsirinə hesablanma üsulları ………………………………………………….................................…. 2.4. Дяниз нефт- газ мядян щидротехники гурьуларын дярин салынан дайагларынын динамики тясирляря щесабланма цсулларынын арашдырылмасы ……………………………...........................................…..
39 42 46 53
FЯСИЛ 3. DЯNИZ NEFT- QAZ МЯДЯН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ ДАЙАГЛАРЫНЫН СЯРБЯСТ ВЯ МЯЪБУРИ ЯЙИЛМЯ РЯГСЛЯРИНИН ТЯКЛИФ ОЛУНАН ЩЕСАБЛАНМА МЕТОДИКАЛАРЫ 3.1. Mяsяляnin qoyuluшu …………………………………………………………………………………….... 3.2. Riyaзi ifadя olunmuш dinamiki kontakt мясяляnin hяllinin qurulmasы …………………......……. 3.3. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын интеграл-орта вя йа сабит гиймятляриндя дайаьын сярбяст рягсляринин тезлийинин тяйини ………………………………………..............................................….. 3.4. Дярин салынан чевик дайаьын мяъбури рягсляринин диференсиал тянлийи ………………..…………………. 3.5. Щярякятя эятирилян юзцлцн мцгавимяти нязяря алмадан дайаьын мяъбури рягсляринин диференсиал тянлийинин хцсуси щяллинин гурулмасы ………………………………........................................... 3.6. Дярин салынан чевик дайагларын сярбяст яйилмя рягсляринин щесабланма методикасы………………….
55 56 61 65 67 71
ФЯСИЛ 4. ДЯРИН САЛЫНАН МАИЛИ ВЯ ШАГУЛИ ДАЙАГЛАРЫН ЕЛАСТИКИ МЦЩИТДЯ БОЙУНА ДАРТЫЛМА ВЯ СЫХЫЛМАДА ЯЙИЛМЯ ДЕФОРМАСИЙАСЫНА ЩЕСАБЛАНМАСЫ 4.1. Дярин салынан шагули вя маили еластики дайагларын мцхтялиф истигамятли йцклярн тясириня щесабланма схемляри…………………………………………………………………………………………… 4.2. Еластик маили дайаьын дяринлийи бойунъа грунтун сяртлик ямсалы сабит олдугда ох бойунъа сыхан вя йан гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы ………………………………………………………… 4.3. Грунтун сяртлик ямсалы дяринлик бойунъа артан дцзхятли олдугда маили еластик
442
77 79 84
дайаьын деформасийайа щесабланмасы………………………………………………………………………… 4.4.Еластик мцщитдя дартылма-яйилмяйя мил кими ишляйян, дярин салынан еластик маили дайаьын щесаблама методлары…………………………………………………………………………………………... 4.5. Сяртлик ямсалы дяринлик бойунъа кясилян ганунла дяйишян биръинсли грунт мцщитиндя дартылма-яйилмяйя ишляйян икипилляли дайагларын щесабланмасы ………………………………………………
88 94
ФЯСИЛ 5. ДЯНИЗ НЕФТ-ГАЗ МЯДЯН ЩТГ-нин СЯРТ ДАЙАГЛАРЫНЫН БИРЪИНСЛИ ВЯ ГЕЙРИ-БИРЪИНСЛИ ГРУНТ МЦЩИТИНДЯ ДЕФОРМАСИЙАЙА ЩЕСАБЛАНМАСЫ 5.1. Дярин салынан чевик дайагларын деформасийайа щесабланмасында «дайаг-грунт» системинин щесаби-механики моделинин сечилмяси ……………………………............................................................... 5.2. Биръинсли грунт мцщитиндя дяниз нефт-газ мядян гурьулары сярт-дайагларын цфцги вя шагули йцклярин бирэя тясириня щесабланмасы …………………………………….................................................... 5.3. Дярин салынан сярт дайагларын гейри-биръинсли грунт мцщитиндя цфцги гцввя вя топа момент тясириня щесабланмасы …………………………………………………......................................................... 5.4. Чох тябягяли гейри-биръинсли грунт мцщитиндя мцтляг сярт дайагларын шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы …………………………………………........................................................... 5.5. Дярин салынан мцтляг сярт дайаьын мялум цфцги йердяйишмясиня эюря цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин тяйини ……………………………………………………....................................................... 5.6. Мцтляг сярт дайаьын цфцги йцкэютцрмя габилиййятиня шагули гцввялярин тясири ……………….......….. 5.7. Грунт мцщитинин сяртлик ямсалынын параболик ганунла дяйишян щалы цчцн мцтляг сярт дайаьын цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин тяйини ………………………………………............................................ 5.8. Икитябягяли гейри-биръинсли грунт мцщитиндя дярин салынан чевик дайагларын цфцги гцввялярин тясириня щесабланма методикасы ………………………………………....................................................... 5.9. Дярин салынан чевик дайагларын чякисини вя йан сятщляриндяки сцртцнмя гцввясини нязяря алмагла деформасийайа щесабланмасы …………………………………….................................................. 5.10. Икитябягяли гейри-биръинсли грунт мцщитиндя стасионар платформаларын мцтляг сярт дайагларынын шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасына даир ……….................................. 5.11. Икитябягяли гейри-биръинсли грунт мцщитиндя сабит сяртликли чевик дайаьын цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин тяйининя даир ……………………………………………................................... 5.12. Стасионар дяниз платформаларынын дярин салынан дайагларынын шагули йцкэютцрмя габилиййятинин тяйини методикасы ……………………………………………………………………………... 5.13. Сярт пирамидал свайларын грунтун йан мцгавимятлярини нязяря алмагла шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы ……………………………………………………………………… 5.14. Призматик свайларын йан сятщляриндя йаранан мцгавимятляри нязяря алмагла шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы ………………………………………………………………... 5.15. Бойуна гцввя вя q( x ,t ) q( x )et шяклиндя вибрасийа йцкляринин тясириндян дярин салынан сабит сяртликли чевик дайагларын мяъбури рягсляринин хцсуси щяллинин гурулмасы ................................................... 5.16. Мяркязи шагули йцк дашыйан дярин салынан чевик дайагларын дайаныглыьа щесабланма методикасы………………………………………………………………………………………... 5.17. Чевик пирамидал дайагларын бойуна – ениня яйилмяйя щесабланмасы ……………………………..… 5.18. Дярин салынан чевик дайаьын максимум яйинтисини мящдудлашдырмаг шяртиня эюря щядди цфцги йцкэютцрмя габилиййятинин тяйини ……………………………………………………………………… 5.19. Дярин салынан сярт вя чевик дайагларын икитябягяли гейри-биръинсли грунт мцщитиндя шагули вя цфцги гцввялярин бирэя тясириня щесабланмасы ………………………………………………………………... 5.20. Икитябягяли грунт мцщитинин еквивалент гейри-хятти ганунла дяйишян сяртлик ямсалы епцрцндян истифадя етмякля дярин салынан чевик дайагларын ениня–бойуна яйилмяйя щесабланмасы …………………………………………………………………………………………………..
102 105 108 111 115 118 120 123 130 136 139 143 147 152 165 168 173 176 191 200
ФЯСИЛ 6. ДЯНИЗ ВЯ ЧАЙ ЩИДРОТЕХНИКИ ТИКИНТИСИНДЯ ТЯТБИГ ОЛУНАН СЯРБЯСТ ВЯ АНКЕРЛЯНМИШ СВАЙ ВЯ ШПУНТ ДИВАРЛАРЫН КОНСТРУКСИЙАЛАРЫ ВЯ МЮВЪУД ЩЕСАБЛАМА МЕТОДЛАРЫ 6.1. Свай вя шпунт диварларын ясас конструксийалары ………………………………………………………… 6.2. Анкерлянмямиш шпунт диварларынын мювъуд щесаблама методикасы …………………………………. 6.3. Анкерлянмиш диварларын мювъуд щесаблама методикасы ………………………………………………. 6.4. Сярбяст чевик шпунт диварларын йерцстц щиссясинин яйилмядя дифференсиал тянлийи вя онун интегралланмасы …………………………………………………………………………………………. 6.5. Анкерлянмямиш шпунт диварын йералты щиссясинин дифференсиал тянлийи вя интегралланмасы …………….. 6.6. Анкерлянмиш чевик диварын йерцстц щиссясинин деформасийайа щесабланмасы ………………………….
443
207 210 211 212 214 219
ФЯСИЛ 7. ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫН КОНСТРУКСИЙАСЫНЫН МАТЕРИАЛЫНА ДЯНИЗ МЦЩИТИНИН ТЯСИРИ 7.1. Дяниз щидротехники гурьуларынын коррозийадан даьылма сащяляри ……………………………………… 7.2. Дяниз мцщитиндя тикинти материалларынын коррозийасы…………………………………………………… 7.3. Дяниз щидротехники гурьуларынын конструксийасынын коррозийадан горунмасы ……………………….
222 222 227
ФЯСИЛ 8. ЛИМАН ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫНЫН ЛАЙИЩЯЛЯНДИРИЛМЯСИНИН ЯСАС ГАНУНЛАРЫ 8.1. Лиман щидротехники гурьуларынын цмуми тяснифаты ……………………………………………………... 8.2. Лиман щидротехники гурьуларынын хцсусиййятляри………………………………………………………… 8.3. Йцкляр вя тясирляр …………………………………………………………………………………………. 8.4. Щядди-щал вязиййятиня эюря щесабатларын ясас ганунлары ………………………………………………. 8.5. Йцкэютцрмя габилиййятинин щесабланмасы ……………………………………………………………… 8.6. Гурьунун деформасийасынын щесабланмасы …………………………………………………………….. 8.7. Лиман тикинтиси заманы техники гярарын сечилмяси………………………………………………………..
231 232 233 235 237 243 248
ФЯСИЛ 9. НЕФТЙЫЬЫЛАН ВЯ НЕФТСАХЛАЙАН ТЕРМИНАЛЛАР 9.1. Нефт чянляринин тяснифаты вя истисмар хцсусиййятляри……………………………………………………. 9.2. Нефт базалары вя ясас ямялиййатлар ………………………………………………………………………. 9.3. Нефт чянляри паркы вя онларын аваданлыглары……………………………………………………………... 9.4. Силиндрик метал чянляр щаггында цмуми мялумат. Чяня тясир едян йцкляр …………………….……… 9.5. Чянин диварынын мющкямлийя щесабланмасы…………………………………………………………….. 9.6. Чян юртцйцнцн статики йцклярин тясириня щесабланмасы ………………………………………………… 9.7. Нефтйыьылан чянин бцнюврясиня тясир едян йцклярин тяйини ……………………………………………… 9.8. Ясасын щесаби мцгавимятинин тяйини …………………………………………………………………….. 9.9. Силиндрик метал чянин щидравлики щесабланмасы ………………………………………………………….. 9.10. Силиндрик метал чянин дивар конструксийасынын галынлыьынын щесабланмасы ……………………...……. 9.11. Чянин юртцк конструксийасынын галынлыьынын тяйини…………………………………………………….. 9.12. Силиндрик метал чянин дюшямя (диб) конструксийасынын галынлыьынын тяйин едилмяси …………………..
251 256 259 260 262 264 266 266 267 269 273 275
ФЯСИЛ 10. БОРУ КЯМЯРЛЯРИ ВЯ ОНЛАРЫН ЩЕСАБЛАНМАСЫ 10.1.Бору кямярляринин трассасынын сечилмяси вя она эюстярилян ясас тялябляр ……………………………… 10.2. Бору кямярляриня гойулан ясас конструктив тялябляр………………………………………………….. 10.3. Бору кямярляриндя баьлайыъы вя диэяр армоконструксийаларын йерляшдирилмяси ……………………. 10.4. Нефт вя нефт мящсуллары нягледян йералты бору кямярляринин лайищяляндирилмяси ……………...……… 10.5. Даь шяраитиндя бору кямярляринин чякилиши …………………………………………………………….. 10.6. Файдалы газынты шахталары олан йерлярдя бору кямярляринин лайищяляндирилмяси ………………..……… 10.7.Тябии вя сцни манеялярдян бору кямярляринин кечирилмяси ………………………………….…………. 10.8. Бору кямярляринин мющкямлик вя дайанаглыьа щесабланмасы ……………………………………….. 10.9. Бору кямярляриня тясир едян йцкляр ……………………………………………………………………. 10.10. Бору кямярляринин диварынын галынлыьынын тяйини …………………………………………………….. 10.11. Йералты вя йерцстц (тюкмядя) бору кямярляринин мющкямлик вя дайаныглыьа йохланмасы ……….. 10.12. Даь шяраитиндя (тюкмядя) йералты вя йерцстц бору кямярляриндя ялавя дартылма эярэинлийинин щесабланмасы……………………………………………………………………………………. 10.13.Йералты вя йерцстц бору кямярляринин (тюкмядя) пластики деформасийайа уьрамасы заманы мющкямлийя йохланылмасы …………………………………………………………………………… 10.14.Йералты вя йерцстц бору кямярляринин (тюкмядя) цмуми дайаныглыьа йохланылмасы …………….….. 10.15. Бору кямярляринин анкер гурьусунун йцкэютцрмя габилиййятинин тяйини ………………….………. 10.16. Фяза бору кямярляринин мющкямлик вя дайаныглыьа йохланылмасы …………………………………. 10.17. Сейсмики актив районларда бору кямярляринин чякилмяси вя онларын щесабланма хцсусиййятляри …………………………………………………………………………………………………... 10.18. Бору кямярляринин бирляшдириъи деталлары ………………………………………………………………. 10.19. Газ кямяриндя баш верян тязйиг иткиляри ……………………………………………………………… 10.20. Нефт вя газын бирэя щярякяти заманы бору кямярляринин щидравлики щесабланмасы …………………. 10.21.Нефт нягледян бору кямярляриндя там басгы итэисинин тяйини …………………………………………. 10.22. Маэистрал бору кямярляринин технолоjи щесабланмасы ……………………………………………….. 10.23. Бору кямярляри системляриндя тятбиг олунан компенсаторларын щесабланмасы ……………….……. 10.24. Суалты бору кямярляриня ахынын тясири ………………………………………………………………….
444
277 278 279 279 280 281 281 282 284 285 286 288 288 289 291 292 293 295 296 300 304 305 309 310
10.25. Суалты бору кямярляриня сятщ дальаларынын тясири ……………………………………………………… 10.26. Дальанын йайылдыьы истигамятдя кичик шагули силиндрляря тясир едян гцввяляр …………………….…..
311 315
ФЯСИЛ 11. НЕФТ СЯНАЙЕСИНДЯ НАСОС ВЯ НАСОС СТАНСИЙАЛАРЫ 11.1. Нефт сянайесиндя тятбиг олунан мяркяздянгачма насослар …………………………………………. 11.2. Исти нефт мящсуллары цчцн насослар ……………………………………………………………………… 11.3. Маэистрал нефт бору кямярляри цчцн насослар…………………………………………………………. 11.4. Нефт вя нефт мящсуллары сахланылан дяринлик резервуарлары цчцн насослар ……………………………. 11.5. Нефт туллантылары нягл едян насослар …………………………………………………………………….. 11.6. Нефт мящсуллары вуран поршенли насослар ………………………………………………………………. 11.7. Нефт мящсулларыны вуран поршенли насосларын тяснифаты ………………………………………………… 11.8. Насос стансийасынын щесаби басгысынын вя сайынын тяйини ………………………………..…………….. 11.9. Нефт вя нефт мящсуллары нягл едян мяркяздянгачма насослар, онларын ишлямя принсипляри ……….… 11.10. Насосун ишчи чархынын зярури йонулма дяряъясинин (фаизинин) тяйини …………………………………
318 318 319 321 321 322 323 325 326 328
ФЯСИЛ 12. КОМПРЕССОРЛАР 12.1. Компрессорлар. Газын сыхылма характеристикалары. Компрессор гурьуларында енерjи балансы ……….. 12.1.1. Компрессорлар щаггында цмуми мялумат ………………………………………………………….. 12.1.2. Газын сыхылма характеристикалары ……………………………………………………………………… 12.1.3. Компрессор гурьуларында енерjи балансы ……….......................................................................... 12.2. Компрессор гурьуларында газын сыхылма просеси ……………………………………………………… 12.3. Компрессорларда газын эенишлянмя просеси …………………………………………………………... 12.4. Компрессор гурьуларынын ясас иш характеристикалары…………………………………………………… 12.5. Компрессорларын йаратдыьы басгы (тязйиг) ……………………………………………………………… 12.6. Компрессорларын тяляб олунан эцъц ……………………………………………………………………. 12.7. Компрессорларын файдалы иш ямсалы …………………………………………………………………….. 12.8. Поршенли компрессорун конструксийасы вя типляри ……………………………………………………… 12.9. Поршенли компрессорларын тябии газын майеляшдирилмясиндя ишлямя хцсусиййятляри …………………… 12.10. Мяркяздянгачма компрессорлар щаггында цмуми мялумат вя онларын конструксийалары ………. 12.11. Мяркяздянгачма компрессорларда газын басгысы, сярфи вя эцъц …………………………………... 12.12. Мяркяздянгачма компрессорларын дцйцн елементляринин конструктив характеристикалары ……….. 12.13. Мяркяздянгачма компрессорларын конструксийалары ……………………………………………….. 12.14. Ротасийалы компрессорлар. Ротасийалы лювщяли компрессорларын ишлямя принсипляри …………..…… 12.15. Майели – щялгявари компрессорлар ……………………………………………………………………. 12.16. Икироторлу ротасийалы компрессорлар …………………………………………………………………... 12.17. Винтли компрессорлар ………………………………………………………………………………….. 12.18. Охлу компрессорлар, онларын иш принсипи вя ясас параметрляринин тяйини ……………………………. 12.19. Охлу компрессор машынларынын характеристикасы……………………………………………………… 12.20. Охлу компрессор машынларынын конструксийалары……………………………………………………... 12.21. Компрессор гурьулары. Компрессор стансийалары вя компрессор гурьуларынын аваданлыглары …….
331 331 331 331 334 339 340 342 343 344 345 347 347 348 350 353 353 355 357 358 359 361 362 363
ФЯСИЛ 13. БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИ ВЯ ГАЙНАГ ИШЛЯРИ 13.1. Бору кямярляринин тикинтисиндя торпаг ишляри …………………………………………………………… 13.2. Нормал шяраитдя вя гыш заманы донмуш грунтларда хяндяйин ишлянмяси …………………….………. 13.3. Даь шяраитиндя бору кямярляри цчцн хяндяйин ишлянмяси ……………………………...……………… 13.4. Бору кямяринин тикинтисиндя сящра вя суварылан торпаг шяраитиндя торпаг ишляринин эюрцлмясинин хцсусиййятляри …………………………………………………………………………………… 13.5. Хяндяйин долдурулмасы вя торпаьын рекултивасийа едилмяси ………………………………...………… 13.6. Бору кямярляринин паралел хяттляринин чякилмясиндя газма - партлайыш ишляринин апарылмасы ………. 13.7.Бору кямярляринин тикинтисиндя гайнаг ишляриня гойулан тялябляр ……………………...……………… 13.8. Гайнаг ишляринин апарылмасына щазырлыг ……………………………………………………………….. 13.9. Маэистрал бору кямярляринин чякилишиндя гайнаг ишляринин тяшкили …………………………………… 13.10. Суалты гайнаг ………………………………………………………………………………………….
445
366 368 369 370 371 371 373 374 376 380
ФЯСИЛ 14. МАЭИСТРАЛ БОРУ КЯМЯРЛЯРИНИН ТИКИНТИСИ ВЯ ИСТИСМАРЫ ДЮВРЦНДЯ ЯТРАФ МЦЩИТИН МЦЩАФИЗЯСИ 14.1.Бору кямярляринин йералты вя атмосфер коррозийаларындан горунмасы ………………………………... 14.2. Нефт-газ гурьуларында металын коррозийасына тясир едян амилляр …………………………………….. 14.3. Коррозийайа гаршы горуйуъу юртцк ……………………………………………………………………. 14.4. Бору кямярляринин катод мцщафизясинин щесабаты……………………………………………………... 14.5. Металын коррозийасына гаршы инщибиторлар ………………………………………………………………. 14.6. Суалты бору кямярляринин гязасы ………………………………………………………………………… 14.7. Суалты бору кямярляринин дцзцлмяси вя истисмары вахты дяниз мцщитиня олан тясир …………………... 14.8. Нефт нягл едян боруларын хятти щиссясиндя баш верян гязалар ………………………………………… 14.9. Чайларда буз юртцйц олдугда нефт вя нефт мящсулларынын сятщя йайылмасынын нятиъяляри ……………. 14.10. Нефт нягл едян кямярлярдя гяза нятиъясиндя ахыдылан нефтин щяъмляри ……………………………… 14.11. Резервуар паркы …………………………………… 14.12. Нефт кямярляриндя ахма вя гяза вахты онларын вердийи зийанын дяйяри ……………………………… 14.13. Маэистрал бору кямярляринин тикинтисиндя ятраф мцщитин мцщафизяси гайдалары …………………….. 14.14. Суйун нефт карбощидроэенляри иля чирклянмясинин нятиъяляри …………………………………………. 14.15. Дяниз комплексляриндяки гязанын аьыр нятиъяляри…………………………………………………….. ЯЛАВЯЛЯР ………………………………………………………………………………………………….. ЯДЯБИЙЙАТ …………………………………………………………………………………………………
446
384 385 385 386 389 389 390 392 393 395 396 397 398 401 402 404 436
447
AZƏRBAYCAN RESPUBLİKASI DÖVLƏT NEFT ŞİRKƏTİ “NEFTQAZTİKİNTİ” TRESTİ
ДЯНИЗ ЩИДРОТЕХНИКИ ГУРЬУЛАРЫ, НЕФТИН, ГАЗЫН САХЛАНЫЛМАСЫ ВЯ НЯГЛИ B a k ı – 2 0 10
ARDNŞ-nin Mərkəzləşdirilmiş Mətbəəsində çap edilmişdir. Ünvan: Heydər Əliyev pr. 113, tel/faks: (99412) 521-05-42.
448