Классификация магистральных трубопроводов и разделение их на категории
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Материалы и изделия для строительства магистральных трубопроводов. Для строительства магистральных трубопроводов должны применяться трубы стальные бесшовные, электросварные прямошовные, спнральношовные и других специальных конструкции, изготовленные из спокойных и полуспокойных углеродистых сталей диаметром до 500 мм включ., из спокойных и полуспокойных низколегированных сталей диаметром до 1020 мм и низколегированных сталей в термически или термомеханически упрочненном состоянии для труб диаметром до 1420 мм. Стали применяемые при строительстве 09Г2С, 17Г1С, СТ3СП. В качестве исходной заготовки для производства труб используется листовой или рулонный прокат в горячекатаном, термически обработанном или термомеханически упрочненном состоянии. Применяется сталь с нормируемыми характеристиками (химический состав, сплошность, механические свойства и др.), обеспечивающими качественные показатели труб в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями. Отклонение наружного диаметра корпуса труб от номинальных размеров не должно превышать ±2,0 мм. Овальность концов труб (отношение разности между наибольшим и наименьшим диаметром в одном сечении к номинальному диаметру) не должна превышать 1%. Овальность труб толщиной 20 мм и более не должна превышать 0,8%. Кривизна труб должна быть не более 1,5 мм на 1 м длины, а общая кривизна - не более 0,2 % длины трубы. Длина поставляемых заводом труб должна быть в пределах 10,5-11,6 м. Могут поставляться трубы длиной до 18 м. Д\я магистральных нефтепроводов и кол\екторов, обвязочных трубопроводов НПС должны применяться следующие конструкции соединительных деталей: тройники горячей штамповки; тройники штампосварные с цельноштампованными ответвлениями горячей штамповки; тройники сварные без специальных усиливающих элементов (ребер, накладок и т.д.) и тройники сварные, усиленные накладками; переходники конические, концентрические штампованные или штампосварные; отводы гнутые гладкие, изготовленные из труб путем протяжки в горячем состоянии, гнутые при индукционном нагреве или штампосварные из двух половин; отводы сварные секторные; заглушки эллиптические. Сварочные материалы Для сварки кольцевых стыков МНП могут быть использованы следующие сварочные материалы: - электроды с основным и целлюлозным видами покрытия для ручной дуговой сварки; - флюсы плавленые и агломерированные для автоматической сварки поворотных стыков; - сварочные проволоки сплошного сечения для автоматической сварки под флюсом и в среде защитных газов; - самозащитные порошковые проволоки для полуавтоматической сварки со свободным формированием шва; - порошковые проволоки для сварки в среде защитных газов. Изделия для закрепления трубопроводов против всплытия Для закрепления (балластировки) трубопроводов, прокладываемых через водные преграды, на заболоченных и обводненных участках, должны предусматриваться утяжеляющие навесные и кольцевые одиночные грузы, скорлупообразные грузы, сплошные утяжеляющие покрытия, балластирующие устройства с использованием фунта и анкерные устройства. В особо сложных условиях Западной Сибири и Крайнего Севера при соответствующем обосновании для балластировки подводных переходов трубопроводов диаметром 1020 мм и более в русловой части допускается применять чугунные кольцевые грузы. Изоляционные материалы. Применяют полимерные покрытия и покрытия, приготовленные на битумной основе, битумно-резиновые, наносимые на тонкий слой грунтовки. Пластификаторы вводят в состав битумной мастики для придания ей повышенной пластичности при отрицательных температурах. Организация строительства магистральных трубопроводов в условиях Западной Сибири. В зависимости от организационной, технологической и экономической подготовки строительства трубопроводного объекта в подготовительном периоде следует выделять три этапа: организационный; мобилизационный, подготовительно-технологический. На организационном этапе должна быть рассмотрена и согласована проектно-сметная документация, необходимая для начала строительства данного трубопроводного объекта, проработаны вопросы комплектации и социального развития. Мероприятия, выполняемые на организационном этапе до начала строительно-монтажных работ, должны подразделяться на: мероприятия строительной организации; мероприятия по подготовке строительства конкретного объекта. Мероприятия строительной организации должны предусматривать развитие производственной базы, в том числе: комплектацию парка машин и механизмов, подготовку кадров, решение вопросов социального развития. Организационный этап инженерной подготовки строительного производства трубопроводного объекта должен включать следующие мероприятия: рассмотрение и приемку утвержденной в установленном порядке проектно-сметной документации; заключение договоров подряда-субподряда на капитальное строительство; открытие финансирования строительства; приемку трассы трубопровода от заказчика в натуре и получение разрешения на строительство; получение лесопорубочных билетов; разработку проектов производства работ. Основанием для строительства магистрального трубопровода должно служить наличие следующих документов: утвержденного проекта (рабочего проекта) и сводного сметного расчета стоимости строительства или выписок из них, когда строительство осуществляется несколькими генподрядными организациями; рабочих чертежей и утвержденных смет по рабочим чертежам (объектных и локальных); разрешения соответствующих ведомств и эксплуатационных служб на право выполнения строительно-монтажных работ; утвержденного проекта производства работ; оформленного финансирования; оформленных договоров подряда-субподряда. При рассмотрении проекта (рабочего проекта) генподрядчик и субподрядные организации должны проверить соответствие разделов проекта организации строительства требованиям СНиП 1.02.01-85, СНиП 3.01.01-85 "Организация строительного производства". Оформление договоров подряда-субподряда должно осуществляться в соответствии с положениями правил о договорах подряда. При сдаче трассы заказчик обязан создать геодезическую разбивочную основу для строительства и не менее чем за 10 дней до начала выполнения строительно-монтажных работ передать поэтапно подрядчику техническую документации на нее и закрепленные на полосе строительства пункты основы в соответствии со СНиП 3.01.03-84 "Геодезические работы в строительстве". Одновременно с приемкой трассы трубопровода должна быть осуществлена приемка оси линии технологической связи. При приемке трассы имеющиеся расхождения в проекте и в натуре должны быть оформлены актами и в месячный срок скорректированы в технической документации. В процессе сдачи-приемки трассы генподрядчик должен принять от заказчика документы на отвод земельных участков на период строительства трубопровода, разработку карьеров, копии лесопорубочных билетов, рабочую документацию. Способы производства земляных работ на строительстве магистральных трубопроводов определяются проектом и регламентируются требованиями СНиП по земляным сооружениям, основаниям и фундаментам, а также настоящим разделом . ВСН. Земляные работы должны производиться с обеспечением требований качества и с обязательным пооперационным контролем всех технологических процессов. Параметры земляных сооружений (ширина траншеи или насыпи, глубина выемки, высота насыпи, крутизна откосов) определятся проектом (рабочими чертежами) в соответствии с требованиями СНиП по проектированию. К началу работ по рытью траншеи должны быть получены: письменное разрешение на право производства земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций, выданное организацией, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций; проект производства земляных работ; наряд-задание экипажу экскаватора (если работы выполняются совместно с бульдозерами и рыхлителями, то и машинистам этих машин) на производство работ. Перед разработкой траншей следует воспроизвести разбивку ее оси. Основание траншеи должно быть выровнено в соответствии с проектом. Разработка траншеи должна производиться одноковшовым экскаватором: на участках с выраженной холмистой местностью (или сильнопересеченной), прерывающейся различными (в том числе водными) преградами; на участках кривых вставок трубопровода; при работе в мягких грунтах с включением валунов; на участках повышенной влажности; в обводненных грунтах (на рисовых полях и орошаемых землях); в местах, где невозможно или нецелесообразно использовать роторный экскаватор; на участках, определенных проектом. На участках со спокойным рельефом местности, на отлогих возвышенностях, на мягких подножьях и на мягких затяжных склонах гор работы могут производиться роторным траншейным экскаватором. Технологии строительства магистральных трубопроводов в условиях Западной Сибири. В Западно-Сибирской нефтегазовой провинции сосредоточено около 60% разведанных запасов нефти России, около 80% газа и газового конденсата. На сегодняшний день основным видом транспорта газа, нефти и нефтепродуктов от мест добычи к местам потребления являются МТ. Технология строительства МТ в условиях Западной Сибири имеет ряд особенностей связанных с природно-климатическими условиями данного района (болота различного типа, водные преграды, вечномёрзлые грунты). Болотами Называются избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа мощностью от 0,5 до нескольких метров. По проходимости строительной техники болота подразделяются на 3 типа. I тип - болота, до дна заполненные торфом устойчивой консистенции при удельном давлении на поверхность залежи до 0,02 - 0,03 МПа; II тип - болота, до дна заполненные торфом неустойчивой консистенции при удельном давлении на поверхность залежи до 0,01 МПа; III тип - болота, до дна заполненные болотным илом и водой с торфяной крошкой (сплавиной) или без нее. Выполнение работ на таких болотах возможно только с помощью понтонов или техники, установленной на плавсредства. Основанием для строительства магистрального тр-да должно служить наличие всех необходимых документов. Технологические операции: 1. Подготовка трассы; 2. Земляные работы; 3. Сварка в нитку; 4. Изоляция; 5. Укладка; 6. Закрепление; 7. Засыпка; 8. Очистка, испытание = Готовый к эксплуатации трубопровод Подготовка трассыможет быть выполнена в зависимости от состояния болота (мерзлое, талое) Выемка торфа проводится в тех случаях, когда работы принято вести по минеральному грунту. Торф убирается на всю глубину болота. Отсыпка песка производится при большой глубине болота. При этом отсыпается массивная песчаная подушка Осушение проводят с помощью водоотводных дренажных канав. Эта операция может быть эффективна только на болотах верхового типа. Промораживание осуществляется в тех случаях, когда необходимо как можно быстрее проморозить болото. Устройство лежневой дороги осуществляется как на талом, так и на мерзлом болоте для прохождения тяжелых строительных машин Земляные работымогут выполняться взрывом; разработка траншеи бульдозером и экскаватором; разработка траншеи экскаватором. Сварка трубопровода в нитку, изоляция и укладка выполняются по различным технологическим схемам для замерзшего и талого состояния болота. При замерзшем болоте, когда становится возможным движение по нему механизированных колонн, технология строительства ничем не отличается от технологии на равнинной местности. Укладкаявляется наиболее разветвленной технологической операцией Протаскивание подготовленного трубопровода осуществляется следующим образом. На берегу полностью подготовленный к укладке трубопровод размещается в створе перехода на спусковой дорожке. Протаскивание производится с помощью тягового троса. Укладка протаскиванием целесообразна в тех случаях, когда проезд кранов-трубоукладчиков по пов-ти болота невозможен, а балласт-ка труб или не требуется, или сделана на берегу. Протаскивание с наращиванием секций отличается от предыдущего варианта тем, что оно осуществляется постепенно, после наращивания каждой секции длиной 100- 200 м. Укладка методом сплава: трубопровод выводят в траншею на плаву, перемещая его с берега. Балластировку выполняют: либо закреплением трубопровода анкерами либо утяжелением трубопровода при помощи железобетонных грузов, бетонированием труб. Навеска грузов выполняется трубоукладчиками с лежневой дороги, кранами с салазок или с понтона. Вечномерзлые грунты Наличие воды в виде льда является характерной особенностью мерзлых грунтов. При воздействии на эти грунты положительных температур они разжижаются, снижается их несущая способность На вечномерзлых грунтах применяются главным образом две конструктивные схемы - подземная и надземная. Подземная схема прокладки применяется для всех типов мерзлоты. Трубопровод укладывается в зимний период в траншею и закрепляется в проектном положении навешиванием на трубу утяжеляющих грузов или анкерами. Надземный трубопровод сооружают на опорах, устанавливаемых в вечномерзлом грунте. Расстояния между опорами определяются расчетом. Для компенсации продольных удлинений трубопровода на нем через определенные расстояния устанавливают компенсаторы. Особенности строительства трубопроводов на вечной мерзлоте: строительство линейной части магистрального трубопровода на вечной мерзлоте осуществляется, как правило, в период, когда мерзлота находится в нерастеп-ленном состоянии. Только в этом случае возможно перемещение строительной техники (трубоукладчиков, трубовозов и т. д.). Расстановка вдоль трубопровода трубоукладчиков, очистных и изоляционных машин и т. п. остается такой же, как и при строительстве в обычных условиях. Для работы в летний период необходима специальная техника, которая могла бы работать на оттаявшем грунте. Весьма важным в строительный период является обеспечение расчетной температуры стенки труб с целью уменьшения продольных усилий. Одним из методов снижения продольных напряжений является подогрев труб в процессе их укладки в траншею пропуском внутрь труб горячих газов и засыпка трубопроводов грунтом сразу же после прогрева. Это приводит к возникновению в трубах растягивающих напряжений, которые уменьшаются и уменьшают соответственно сжимающие напряжения при перекачке продукта. Тем самым устраняется основная причина потери продольной устойчивости. В мерзлых и вечномерзлых грунтах траншеи для магистральных трубопроводов разрабатывают по вполне определенным технологическим и организационным схемам с учетом плотности грунта: первая схема (плотность мерзлого грунта по плотномеру ДОРНИИ меньше или равна 250 ударам)—последовательный проход нескольких роторных экскаваторов, при котором осуществляют послойную последовательную разработку траншеи; проход одного специального роторного экскаватора с разработкой траншеи на полный профиль; вторая схема (плотность мерзлого грунта меньше или равна 300 ударам) — последовательный проход универсальных роторных экскаваторов со сменными роторами: первый экскаватор разрабатывает траншею, второй расширяет и углубляет ее, третий доводит траншею до полного профиля; третья схема (плотность мерзлого грунта более 300 ударов) — соответствует второй схеме, но при этом для предварительного рыхления грунта применяют два-три рыхлителя. Буровзрывной метод разработки траншей для магистральных трубопроводов в мерзлых и вечномерзлых грунтах применяют независимо от их плотности. В этом случае разрыхленный грунт вынимают одноковшовыми экскаваторами. Уложенный в траншею на подсыпку из минерального грунта трубопровод засыпают с помощью бульдозеров. Сооружение магистральных трубопроводов через искусственные и естественные препятствия. К подводным переходам относятся участки МТ, пересекающие естественные или искусственные водоемы. Границы подводного перехода определяются уровнем воды в водоеме 10%-ной обеспеченности, т. е. уровнем воды в водоеме, до которого вода может подниматься в течение ста лет до 10 раз. Существует классификация, основанная на длительном изучении условий работы подводных тр.-дов в различных гидролого-морфологических условиях. Участки 1-го типа — участки, на которых глубинные переформирования незначительны. При полном проявлении деформаций русла трубопроводы в большинстве случаев на таких участках не размываются. К этой категории участков подводных переходов относятся малые реки (шириной до 50 м) ленточно-грядового, осередкового и побочневого типов, а также средние и крупные реки с устойчивыми берегами и руслами. Участки 2-го типа — наибольшие глубинные деформации до 2 м, плановые — до 10 м. К этой категории относятся участки переходов через средние и крупные реки ленточно-грядового и побочневого типов. Участки 3-го типа — максимальные глубинные переформирования русла до 2 м и плановые переформирования до 100 м. Возможные размывы участка перехода представляют большую опасность вследствие значительной трудности точного определения максимальных плановых переформирований. Участки 4-го типа — это участки рек с особыми формами руслового процесса: горные реки, селевые потоки, реки с ярко выраженным неустойчивым руслом. В каждом конкретном случае принимаются соответствующие решения по глубине заложения и врезке трубопровода в берега, учитывающие специфические условия водной преграды, а также целесообразность сооружения надводных переходов. На участках 1-го типа эксплуатация переходов, как правило, ведется без каких-либо осложнений; на участках 2-го и особенно 3-го типов размывы труб очень часты. Эти размывы во многих случаях сопровождаются разрушениями труб. На участках 4-го типа строительство подводных трубопроводов не рекомендуется. Подводный переход, как правило, представляет в плане двух или трехтрубную систему. Число труб может быть и большим. В порядке исключения при ширине рек более 75 м допускается при соответствующем обосновании укладка однониточного перехода. Иногда с целью повышения надёжности трубопровода над ними делают каменную отсыпку или укладывают железобетонные плиты, которые предохраняют трубы от механического повреждения волокушами плотов или якорями судов. Подводный трубопровод в поперечном сечении может оформляться различными способами, в зависимости от назначения. Нефте- и нефтепродуктопроводы обычно только изолируют и покрывают футеровкой, а иногда применяют двухтрубную конструкцию. Газопроводы могут сооружаться в виде однотрубной и двухтрубной конструкции. В первом случае трубу покрывают изоляцией и футеровкой. Во втором трубу покрывают изоляцией, футеровкой, а затем навешивают утяжеляющие грузы и скрепляют их болтами. Переходы трубопроводов через реки и другие естественные препятствия строятся также и по надземной схеме укладки. Применяется эта схема в основном когда применение подземной схемы по каким-либо причинам оказывается нецелесообразным. В трубопроводном строительстве применяются следующие конструктивные схемы надземных трубопроводов: - балочная схема, не содержащая специальных устройств для компенсации удлинения (или укорочения) трубопровода, трубопровод укладывается прямолинейно на опорах как многопролетная балка; поэтому схема и получила название балочной; - балочная схема, включающая различные конструктивные элементы, позволяющие компенсировать удлинения труб при изменении их температуры и внутреннего давления. Известны следующие виды этой схемы: трубопроводы с П-, Г- и Z-образными компенсаторами; - подвесная схема — особенностью данной схемы и ее разновидностей является подвеска трубопровода к специальным несущим канатам, закрепляемым на высоких опорах; - арочная схема — трубопровод сооружается по схеме неразрезной арки; схема самонесущего трубопровода — трубопровод подвешивается к опорным устройствам и материал труб воспринимает нагрузку от веса трубопр-да и транспортируемого продукта; трапецеидальная схема — трубопровод сооружается в форме трапеции, что дает возможность компенсировать удлинения труб; мостовая схема — трубопровод прокладывают по специальному мосту, поэтому нагрузок от собственного веса и веса продукта трубопровод не несет. Болотом наз-ются избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа мощностью от 0,5 до нескольких метров. Болота бывают 3 типов. Наиболее опасный (более обводненный) – III тип. Сооруж-е переходов ч/з болота включ-ет след-щие операции: подготовка трассы (выемка торфа, осушение или промораживание, устройство лежневых дорог), земляные работы (разработка бульдозером и экскаватором), укладка (метод протаскивания, метод сплава), балластировка (ж/б грузами, бетонированием, минерал-ым грунтом, анкерами), засыпка. |