Курсовая работа. Сооружение и ремонт нефтепроводов. КП_Годзун_1. Сооружение и ремонт линейной части магистрального нефтепровода и резервуара вертикального стального с плавающей крышей
 Скачать 2.14 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (Школа) Департамент нефтегазовых технологий и нефтехимии Курсовая работа по дисциплине: Сооружения и ремонт нефтегазопроводов и хранилищ специальность: Сооружение и ремонт систем трубопроводного транспорта Направление подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело» на тему «Сооружение и ремонт линейной части магистрального нефтепровода и резервуара вертикального стального с плавающей крышей» Выполнил: студент гр. Б3119-21.03.01 срстт (2) Е.А. Годзун подпись Проверил: А.А. Морозов подпись Дата защиты « » 2022 г. Оценка: г. Владивосток 2022 2 Оглавление Введение ........................................................................................................................................... 4 Задание .............................................................................................................................................. 5 Магистральный нефтепровод .................................................................................................... 5 Характеристика района строительства .................................................................................. 5 Геологические условия ............................................................................................................ 6 Резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей ...................................................... 6 1 Расчет строительства линейной части магистральных трубопроводов .................................. 7 1.1 Подготовительные работы ................................................................................................... 7 1.1.1 Организация строительства .......................................................................................... 10 1.2 Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы ........................................................ 10 1.2.1 Такелажная оснастка, вспомогательные и грузоподъемные средства ..................... 11 1.2.2 Расчет траверс ................................................................................................................ 13 1.2.3 Проверка траверсы на устойчивость ........................................................................... 14 1.2.4 Подбор строп ................................................................................................................. 15 1.2.5 Определение количества транспортных средств ....................................................... 16 1.3 Земляные работы ................................................................................................................ 17 1.3.1 Засыпка уложенного трубопровода ............................................................................. 20 1.3.2 Техническая рекультивация земель............................................................................. 21 1.3.3 Определение техники для рытья траншеи .................................................................. 22 1.4 Сварочно-монтажные работы............................................................................................ 23 1.5 Изоляционно-укладочные работы .................................................................................... 25 1.5.1 Способы и правила укладки ......................................................................................... 25 1.5.2 Расчет по изоляционно-укладочным работам ............................................................ 26 1.6 Очистка полости и испытание трубопроводов ................................................................ 31 1.6.1 Испытания трубопроводов на прочность и проверка на герметичность ................. 34 1.6.2 Расчёт параметров продувки магистрального трубопровода ................................... 35 1.6.3 Расчёт параметров продувки магистрального трубопровода ................................... 39 2 Ремонт магистральных нефтепроводов .................................................................................... 42 2.1 Общие положения .............................................................................................................. 42 2.2 Выборочный ремонт участков нефтепровода с заменой "катушки" ............................. 43 2.2.1 Состав работ .................................................................................................................. 43 2.2.2 Подготовительные работы ........................................................................................... 44 2.2.3 Земляные работы ........................................................................................................... 45 2.2.4 Врезка вантузов в нефтепровод ................................................................................... 46 2.2.5 Остановка перекачки нефти по трубопроводу и отключение участка .................... 47 2.2.6 Откачка нефти из отключенного участка ................................................................... 48 2.2.7 Вырезка дефектных «катушек» ................................................................................... 49 2.2.8 Герметизация полости труб нефтепровода ................................................................. 52 2.2.9 Размагничивание стыкуемых труб перед сваркой ..................................................... 53 2.2.10 Подготовка и производство сварочно-монтажных работ ....................................... 54 2.2.11 Подготовка нефтепровода к пуску, заполнение нефтепровода .............................. 58 3 2.2.12 Вывод нефтепровода на заданный режим. Контроль герметичности отремонтированного участка ................................................................................................ 58 3 Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов ................................................................ 60 3.1 Основные сведения о резервуарных парках .................................................................... 60 3.1 Монтаж резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов ....................................... 62 3.1.1 Подготовительный этап ................................................................................................ 62 3.1.2 Монтаж резервуара ....................................................................................................... 64 3.1.3 Проведение испытаний ................................................................................................. 64 4 Ремонт резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов ................................................. 65 4.1 Виды дефектов .................................................................................................................... 65 4.2 Осадка резервуара .............................................................................................................. 66 4.2.1 Ремонт основания резервуара при осадке ................................................................... 66 4.3 Расчет монтажных штуцеров для подъема резервуара при ремонтных работах ......... 67 4.3.3 Расчет монтажных штуцеров ....................................................................................... 70 4.4 Замена пояса резервуара .................................................................................................... 71 4.5 Технология ремонта нижнего пояса стенки резервуара ................................................. 72 4.5.1 Ремонт нижних поясов стенки резервуара ................................................................. 72 4.5.2 Ремонт первого пояса стенки РВС методом частичной замены............................... 74 4.6 Методы устранения дефектов при осуществлении ремонта металлических резервуаров ....................................................................................................................... 78 4.6.1 Причины возникновения коррозии ............................................................................. 78 4.6.2 Метод исправления дефекта ........................................................................................ 79 4.7 Итоговые испытания .......................................................................................................... 79 Заключение ..................................................................................................................................... 81 Список литературы ........................................................................................................................ 82 Приложение А. Расчистка полосы отвода ................................................................................... 85 Приложение Б. Минимальное количество и диаметр вантузов, врезаемых в трубопровод для откачки и закачки нефти, впуска и выпуска воздуха .............................................................. 86 Приложение В. Ремонт участка магистрального нефтепровода заменой катушки ................ 88 Приложение Г. Размагничивание стыкуемых труб перед сваркой ........................................... 89 Приложение Д. Длина откапываемого участка в зависимости от величины несоосности стыкуемых концов трубопровода при выполнении технологического захлеста ................. 90 Приложение Е. Схема ремонта нижних поясов стенки резервуара с применением рулонной заготовки ...................................................................................................................................... 92 4 Введение Топливно-энергетический комплекс является основой успешного функционирования экономики страны. Нефтяная и газовая отрасли в его составе играют одну из основных экономических функций. Магистральный трубопроводный транспорт является важнейшей составляющей топливноэнергетического комплекса России. Для обеспечения функционирования топливной отрасли необходима развитая система нефтепроводов и газопроводов, которая могла бы обеспечить своевременную доставку нефтепродуктов и природного газа в любой регион страны и зарубежным партнерам. За последние годы резко возросла роль трубопроводного транспорта в российской экономике. Это связано с рядом факторов, включающих необходимость увеличения налоговых поступлений в бюджеты различных уровней вследствие роста объемов транспорта нефти и газа, создания новых рабочих мест, развития экономики регионов и т. д. Неотъемлемой частью системы магистрального нефтепровода являются резервуарные парки, которые служат для обеспечения основного технологического процесса – надежной и бесперебойной перекачки нефти по нефтепроводу. Резервуарным парком называется комплекс взаимосвязанных резервуаров для выполнения технологических операций приема, хранения и перекачки нефти. Основные виды резервуаров для нефти – резервуар вертикальный стальной (РВС), резервуар вертикальный стальной с понтоном (РВСП) и резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей (РВСПК). 5 Задание Магистральный нефтепровод Характеристика района строительства В соответствии с районированием территории страны по условиям для строительства СП 131.13330.2020 «Строительная климатология», участок магистрального трубопровода ВСТО-2 от д. Васильковка до НПС-41 длиной 120 километров с характеристиками трубопровода 1067х11 (сталь: 09Г2С) проходит по территории Приморского края и находится в районе I В. Заданный участок проходит через 2 района Приморского края: Спасский и Анучинский. Для Спасского района: особенность климата — муссонный характер. Зимой район находится под влиянием азиатского антициклона, северные и северо-западные ветры которого приносят холодный воздух с материка и устанавливают морозную погоду (-14–15 °C). Летом область высокого давления устанавливается над океаном, влажные прохладные ветра дуют с моря, лето жаркое (+23–24 °C), с обильными осадками. Колебания среднегодовых температур воздуха от +3,60° до 3,90° С. Для Анучинского района: климат района – континентально–муссонный, влажный. Средняя температура воздуха колеблется в пределах от -20,3°C в январе до +21,4°C в июле. Число месяцев с положительными среднемесячными температурами воздуха – не менее 7. Теплый период длится в среднем 218 дней. Среднегодовая относительная влажность – 71%. Преимущественное направление ветра в течение года юго-западное (44%) со среднегодовой скоростью 2 м/с. Среднегодовое количество осадков составляет 692 мм. Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» схематической карте зон влажности, участок работ находится во 2-ой, нормальной зоне. Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» территория относится ко II району по весу снегового покроя. По давлению ветра территория относится к III району с нормативной величиной ветрового давления W о =0,38 6 кПа, по толщине стенке гололеда исследуемая территория отнесена к району IV, толщина стенки гололеда 15 мм. Геологические условия Участок находится на территории Уссури-Ханкайской равнины, приморских (прибрежных) равнин. Преобладают здесь широколиственные леса и степные растительные и почвенные группировки. Характеристика территории: преобладание эрозионного или абразионного (для прибрежных районов) происхождения рыхлого (обломочного) материала, преимущественно водный его транзит и накопление в условиях малых уклонов поверхностей, химическое выветривание пород фундамента, интенсивное проявление суффозии и бокового почвенного смыва, эрозия и дефляция почв, накопление суглинистых и глинистых толщ на пониженных пространствах, заиление водоемов. Здесь встречаются многообразные формы речных долин, межгорных котловин, приозерных равнин, густая сеть горизонтального эрозионного расчленения. [9, c. 40] Резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей Объем резервуара составляет 10000 м 3 Согласно РД 16.01-60.30.00-КТН- 026-1-04 «Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 м 3 », для основных конструкций резервуара должна применяться сталь С345. Согласно ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов» высота стенки Н – 17,88 метров, внутренний диаметр стенки D – 28,5 метров. 7 1 Расчет строительства линейной части магистральных трубопроводов Магистральный трубопровод предназначен для дальней транспортировки газа, нефти, нефтепродукта от мест их добычи или переработки до мест их потребления. Ниже приведена структура строительно-монтажных работ для линейной части магистрального трубопровода. В общем случае строительно-монтажные работы разделяются на: − подготовительные работы; − погрузочно-разгрузочные и транспортные работы; − земляные работы; − сварочно-монтажные работы; − изоляционно-укладочные работы; очистка полости и испытание трубопроводов. 1.1 Подготовительные работы Подготовительные работы в зависимости от места их выполнения при строительстве линейной части трубопроводов можно разделить на работы, выполняемые внутри строительной полосы и за ее пределами (рис. 1). 8 Рисунок 1 – Структура подготовительных работ Подготовительные работы на объекте включают в себя внетрассовые и трассовые подготовительные работы. Внетрассовые подготовительные работы включают в себя работы, выполняемые в базовых условиях: − строительство временных подъездных дорог; − сварку труб в секции на трубосварочных базах и сборку укрупненных элементов крановых узлов; − гидро- и теплоизоляцию одиночных труб, секций труб, криволинейных вставок, соединительных деталей крановых узлов и т. п.; − холодное гнутье труб, изготовление укрупненных конструкций трубных блоков, свайных опор, ригелей, вмораживаемых анкеров, балластных конструкций и т. п. В трассовые подготовительные работы входят: − разбивка и закрепление пикетажа, детальная геодезическая разбивка горизонтальных и вертикальных углов поворота и переходов через естественные и искусственные преграды, разметка строительной полосы, выноска пикетов за 9 ее пределы; − расчистка строительной полосы от леса и кустарника, корчевка пней; снятие и складирование в специально отведенных местах плодородного слоя земли; − планировка строительной полосы, уборка валунов, нависших камней в горах, устройство полок на косогорах; − осушение строительной полосы, ее промораживание или защита от промерзания (или таяния) в зависимости от условий строительства; − строительство вдольтрассовых технологических проездов; − устройство защитных ограждений, обеспечивающих безопасность производства работ. Расчистка полосы строительства трубопровода от леса включает в общем случае следующие операции (приложение А): − натурная разметка границ ширины строительной полосы и трелевочного волока визирами (затесками на деревьях и вешками); − уборка опасных деревьев; − прокладка и устройство трелевочного волока; − устройство площадок для разделки поваленных деревьев; − валка деревьев и срезка кустарника; − обрубка сучьев и раскряжевка хлыстов; − погрузка, транспортировка, разгрузка и складирование леса; − корчевка и уборка пней; − засыпка ям и неровностей; − разработка траншеи для сжигания порубочных остатков и захоронения пней. Для расчистки используют бульдозеры или корчеватели-собиратели. 10 1.1.1 Организация строительства После проведения работ подготовительного периода начинается собственно строительство трубопровода, которое должно быть соответствующим образом организовано. Строительство трубопроводов, как правило, ведется поточным методом механизированными колоннами (комплексными трубопроводостроительными потоками — КТП), обеспечивающими требуемое качество и темп строительства путем формирования специализированных бригад и звеньев, и производства всех видов работ в строгой технологической последовательности. На строительстве трубопроводов используют в основном две схемы организации выполнения сварочно-монтажных работ: − трассовую, по которой отдельные трубы доставляют непосредственно на трассу, раскладывают, стыкуют и сваривают в длинные плети; − базовую, по которой трубы сваривают в двух-, трехтрубные секции на трубосварочной базе и вывозят на трассу для сварки в плети. Схему организации сварочно-монтажных работ выбирают на основе соответствующего технико-экономического обоснования. Первую схему применяют при поступлении с завода длинномерных труб (18—24 м) и труб с заводским изоляционным покрытием; вторую — при поступлении короткомерных труб (до 12 м) без изоляционного покрытия. Строительство трубопроводов в последнее время выполняется преимущественно индустриальными методами с использованием труб увеличенной длины (18 м); труб с заводским изоляционным покрытием; запорных узлов в блочном или модульном исполнении. |