Файл: 1Проектирование информационной системы. 6.docx

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

На территории Российской Федерации создана и успешно действует крупная сеть магистральных нефтепроводов, которая в свою очередь расположена на территории всех субъектов Российской Федерации.

Магистральный нефтепровод – это трубопроводы, которые обеспечивают передачу топливно-энергетических ресурсов до различных регионов Российской Федерации в том числе и потребителям данных ресурсов.

Нефтеоборот, реализовываемый магистральными трубопроводами, имеет большое значения для Российской Федерации. Так как реализованная сеть магистральных нефтепроводов способствует быстрой передаче топливно-энергетических ресурсов на различные участки местности.

Сеть магистральных нефтепроводов имеет ряд достоинств:

• 
  Позволяет обеспечить подачу неограниченного потока нефти;
  
• 
  Обеспечивает бесперебойную передачу топливно-энергетических ресурсов вне зависимости от климатических, природных, географических условий;
  
• 
  Нефтепроводы могут быть проложены в различные регионы Российской Федерации.
  

Создание сетей магистральных нефтепроводов осуществляется путем изучения местности где будут проложены нефтепроводы. На местности будут изучены такие показатели как: неровности местности, состав грунта, надземные и подземные воды, движения транспорта. Изучив показатели местности, необходимо обработать их для дальнейшего использования. Для того чтобы правильно воспользоваться данными параметрами актуальным является разработать информационную систему, которая будет производить расчет строительства переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Данная система позволит повысить точность расчетов и сократит время для обработки собранных параметров.

---

Курсовое проектирование – главный и конечный этап подготовки специалистов.

На данном этапе студент должен продемонстрировать все свои навыки и знания, которые были получены за время обучения.

Курсовой проект – это индивидуальная работа студента, главной целью которого является разработка информационной системы.

Целью курсового проекта является разработка информационной системы для расчета строительства переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Данный проект позволит по заданным параметрам автоматизировать расчеты, которые будут использованы при строительстве трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Преимущество данной информационной системы состоит в том, что благодаря легкому интерфейсу использовать его смогут лица, даже не заинтересованные в данной предметной области.

Задачами курсового проектирования являются:

• 
  Анализ строительства переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия;
  
• 
  Выбор программных средств разработки проекта;
  
• 
  Разработка алгоритма решения задачи и описания используемых формул;
  
• 
  Разработка иерархии данных в БД;
  
• 
  Поэтапное программирование приложения;
  
• 
  Произведение тестирования разрабатываемого приложения;
  
• 
  Расчет экономической эффективности внедрения программных решений;
  

1. Проектирование информационной системы.

1.1 Анализ предметной области и построение бизнес-процессов

Трубопроводы при своем прохождении пересекают большое количество различных искусственных и естественных преград. Такие преграды называются переходами. В зависимости от вида препятствий переходы подразделяют на подводные, воздушные и подземные. Существует множество методов прокладки трубопроводов через естественные и искусственные препятствия и конструкций таких переходов. Выбор метода (или конструкции) в каждом конкретном случае должен основываться на рассмотрении совокупности условий прохождения и требований к переходу – технических, экономических, экологических и др.

К подводным переходам относятся участки трубопроводов, пересекающих естественные или искусственные водоемы (реки, озера, водохранилища), шириной более 10 м и глубиной свыше 1,5 м. Подводные переходы трубопроводов через водные преграды проектируются на основании данных гидрологических, инженерно-геологических и топографических изысканий с учетом условий эксплуатации в районе строительства ранее построенных подводных переходов.

---

Расчет устойчивости против всплытия подводного трубопровода с учетом гидродинамического воздействия потока воды на трубу:

При расчете устойчивости против всплытия подводного трубопровода, пересекающего реки, желательно учитывать вертикальную и горизонтальную составляющие силового гидродинамического воздействия потока воды на трубу в процессе укладки трубопровода на дно траншеи.

Число Рейнольдса для гладкого трубопровода определяется по формуле:
(1.1)

где – средняя скорость течения воды;

– наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции;

– кинематическая вязкость воды.

Для офутерованного трубопровода:

(1.1)

где – средняя скорость течения воды;

– наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции;

– кинематическая вязкость воды.

Горизонтальная составляющая гидродинамического воздействия потока определяется по формуле:
(1.2)

где – гидродинамический коэффициент обтекании трубы;

– удельный вес воды;

– ускорение свободного падения;

– средняя скорость течения воды;

– наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции.

Вертикальная составляющая гидравлического воздействия потока определяется по формуле:
(1.3)

где – гидродинамический коэффициент подъемной силы;

---

– удельный вес воды;

– ускорение свободного падения;

– средняя скорость течения воды;

– наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции.

Вес балластировки в воде определяется по формуле:
(1.4)

где – коэффициент надежности по нагрузке;

– коэффициент надежности устойчивости;

– выталкивающая сила воды;

– расчетная нагрузка;

– гидравлического воздействия потока;

– гидродинамическое воздействие потока;

– коэффициент сопротивления грунта;

– расчетный вес длины трубопровода;

– нагрузка от веса перекачиваемого продукта.

Вес балластировки в воздухе определяется по формуле:
(1.5)

где – вес балластировки в воде;

– удельный вес материала пригруза;

– удельный вес воды;

– коэффициент надежности устойчивости.

При укладке подводных трубопроводов необходимо производить проверку устойчивости трубы против смятия под действием внешнего гидростатического давления воды.

---

Проверка устойчивости против смятия трубы определяется по формуле:
(1.6)

где – средний диаметр трубы;

– удельный вес воды;

– глубина водоема;

– глубина заложения трубопровода;

– модуль упругости материала трубы.

Расчет параметров балластировки трубопровода:

Расстояние между грузами определяется по формуле:

(1.7)

где – средняя масса одного груза;

– ускорение свободного падения;

– удельный вес воды;

– средний объем груза;

– вес балластировки в воде.

Потребное число грузов определяется по формуле:
(1.8)
где – длина;

– расстояние между грузами.

Диаметр обетонированной трубы определяется по формуле:
(1.9)

где – число Пи;

– коэффициент надежности по нагрузке;

– наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции;

– расчетная нагрузка;

– гидравлического воздействия потока;

– гидродинамическое воздействие потока;

---