сооружение. Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов
 Скачать 384.47 Kb.
|
1 2 3.1 Выбор труб Обеспечение высокой степени надёжности работы проектируемого межпромыслового нефтепровода достигается наряду с прогрессивными техническими решениями выбором материалов и изделий для строительства нефтепровода, соответствующих климатическим условиям и технологическим параметрам эксплуатации, при этом эффективным способом обеспечения надёжности является применение труб, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. Сталь марка 14Г 2САФ, по ТУ 14-3-109-73 Челябинского трубопрокатного завода. Таблица 3.1. Характеристика конструктивных параметров труб нефтепровода
3.2 Расчет толщины стенки трубопроводов Расчетную толщину стенки трубопроводов следует определять по формуле: Расчетную толщину стенки трубопровода δ, см, следует определять по формуле: +; (1). + + где n=1,1 - коэффициент надежности по нагрузке - внутреннему рабочему давлению в трубопроводе (СНиП2.05.06-85*табл. 13); + Р=5.8 МПа –рабочее давление в трубопроводе; + D H =530 мм — наружный диаметр трубы. где - коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления (); P - рабочее давление в трубопроводе, МПа; - наружный диаметр трубопровода, м; - расчетное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, МПа: где - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, следует принимать равным минимальному значению временного сопротивления , установленного государственным стандартам и техническим условиям на трубы; Полученная толщина стенки трубопровода округляется в большую сторону до ближайшей в сортаменте труб. Затем необходимо рассчитать продольные осевые напряжения N по формуле: Если продольные осевые напряжения будут иметь отрицательное значение (N < 0), то величина корректируется по следующей формуле: где - коэффициент учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, определяемый при сжимающих продольных осевых напряжениях (N < 0) по формуле: Толщина стенки трубопровода, определенная по формулам (3.1) и (3.5) округляется в большую сторону до ближайшего значения в сортаменте труб. Принятая толщина стенки труб должна быть не менее 4 мм, т.е. удовлетворять условию: 3.3 Проверка прочности и деформаций подземных и наземных трубопроводов Прочность проверяется по условию: 58,3 МПа. Условие выполняется, следовательно, прочность обеспечена. где и - продольные осевые напряжения и расчетное сопротивление металла труб, определяемые соответственно по формулам (3.3) и (3.2); - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях () = 1, при сжимающих ( < 0) определяется по формуле: где - кольцевые напряжения в стенке трубы от внутреннего давления: Проверка деформаций производится по следующим условиям: Проверка по деформации выполняется. где С - коэффициент, принимаемый равным 0,85 - для I и II категорий - коэффициент надежности по назначению трубопровода (=1); - нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, следует принимать равным минимальному значению предела текучести , установленного государственным стандартам и техническим условиям на трубы; - кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления: - абсолютное значение максимальных суммарных продольных напряжений в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий. - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, см. - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих максимальных суммарных продольных напряжениях () = 1, при сжимающих ( < 0) определяется по формуле: 3.4 Балластировка одиночными чугунными грузами Трубопровод, укладываемый в болотистом и обводненном грунте, должен быть закреплен против всплытия, если он имеет положительную плавучесть. Трубопровод закрепляют одиночными утяжеляющими железобетонными и чугунными грузами, сплошным бетонированием, металлическими винтовыми анкерными устройствами и засыпкой минеральным грунтом. Проверка против всплытия трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках, выполняется по расчетным нагрузкам и воздействиям из условия: где Б - необходимая величина пригрузки или расчетного усилия анкерного устройства, приходящаяся на трубопровод длиной 1м; - коэффициент безопасности по материалу, принимаемый равным для железобетонных грузов 1,05. - коэффициент надежности при расчете на устойчивость положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным для болот и периодически затопляемых участков 1 % обеспеченности 1,05; - расчетный вес продукта на воздухе, дополнительных обустройств в воде, а также обледенения в воде при транспортировке продукта с отрицательной температурой; - расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод (с учетом изоляции), определяемая по формуле: - наружный диаметр трубы с учетом изоляционного покрытия; - толщина изоляционного покрытия (); - объемный вес воды с учетом растворенных солей и взвешенных частиц грунта: - расчетный вес трубопровода (с учетом изоляции) на воздухе: - собственный вес трубы: где - коэффициент перегрузки, при расчетах на продольную устойчивость и устойчивость положения принимается равным 1. Нормативное значение веса изоляции определяется так: Расстояние между отдельными чугунными грузами: где - средний вес одного груза в воздухе (); Глава 4. Безопасность и экологичность проекта 4.1 Техника безопасности при сооружении подводных переходов При сооружение подводных переходов магистральных газопроводов необходимо строго соблюдать требования рабочих инструкций по профессиям и видам работ в части охраны труда и техники безопасности, инструкций по охране труда и других нормативных документов, регламентирующих безопасное выполнение работ. С этими инструкциями знакомят рабочих и технический персонал, а инструкции по профессиям выдают на руки. На строительной площадке охрана труда рабочих должна обеспечиваться выполнением следующих мероприятий: · выдачей администрацией необходимых средств индивидуальной защиты (спецодежда, обувь и др.); · соблюдением требований по коллективной защите рабочих (ограждение, освещение, защитные и предохранительные устройства, организация проездов и пешеходных проходов и т.п.); · обеспечением работающих обширно-бытовыми устройствами и помещениями. Жилой вагон - городок, подсобные помещения, стоянки машин и механизмов, склады ГСМ и строительных материалов, оборудования и т.д. размещаются за пределами минимальных расстояний от оси действующего газопровода согласно СНиП 2.05.06. Скорость движения транспортных средств в зоне строительства ограничивается 20 км/ч. Дорогу для проезда машин и механизмов, транспортных средств необходимо обозначать вышками высотой не менее 2,5 м от поверхности земли с обеих сторон через каждые 50м. В зоне работы машин и механизмов необходимо установить знаки безопасности и предупредительные надписи. На каждом участке работ должна быть инструкция по пожарной безопасности, разработанная с учетом конкретных условий работы. Места проведения работ должны быть обеспечены необходимыми средствами пожаротушения (огнетушители, ящики с песком, пожарные инструменты и т.д.), а все рабочие бригады обучены пользованию ими. Во время нетехнологических перерывов (обед и т.д.) члены бригады выводятся за пределы строительства. Допуск лиц к руководству водолазными спусками и работами, проведению и обеспечению водолазных работ должен осуществляться только после ежегодного подтверждения ВКК их подготовленности. Водолазная станция обеспечивается рабочим и страхующим водолазным снаряжением, средствами обеспечения водолазных спусков и медицинским имуществом в соответствии с табелем комплектации водолазной аптечки. Перед спуском под воду водолаз должен ознакомиться с технологией выполнения работ, руководитель водолазных спусков должен провести текущий инструктаж по технике безопасности с записью в журнале водолазных работ. Снаряжение и средства обеспечения водолазных спусков перед погружением водолаза подвергают рабочей проверке, которую осуществляют спускающийся и страхующий водолазы. Водолазные работы на глубинах свыше 12 м могут выполняться при наличии на объекте декомпрессионной камеры. Проверку декомпрессионной камеры выполняют ежесуточно перед спуском первого водолаза. При спусках с судов у места работ должна находиться дежурная шлюпка, готовая принять водолаза непосредственно из воды. Перед спуском водолаза должны быть подняты стандартные водолазные флаги, ночью - огни. Все суда, проходящие недалеко от места проведения ремонтных водолазных работ на переходе, обязаны уменьшить ход до малого, не подходить близко к СТУ спусков и не отдавать якорей на расстоянии менее 200 м от него. Требования безопасности при производстве подводных земляных работ. При разработке рабочего проекта и проекта производства работ должно быть предусмотрено соблюдение следующих условий безопасности работы установленного на понтоне гидравлического экскаватора: · экскаватор должен быть надежно закреплен к палубе понтона специально разработанными для этого устройствами; · понтон с экскаватором должен быть надежно заякорен к дну водоема или к берегу в зависимости от условий работы; · в случае отвала фунта не на бровку траншеи должен быть предусмотрен подход к понтону плавсредства для отгрузки разработанного грунта; · запрещается производство других работ и нахождение людей в зоне действия рабочего органа гидравлического экскаватора. 4.2 Требования техники безопасности при работе машин и механизмов Проезд машин и механизмов пол действующими коммуникациями разрешается только по специально оборудованным переездам, в местах, указанных эксплуатирующей орган цепей в соответствии со схемой движения (транспортной схемой) и проектом производства работ. Руководитель работ обязан указать места установки машин и механизмом, зону границы их работы и соответствии со схемой движения (транспортной схемой). В зоне работы машин и механизмов необходимо установить знаки безопасности и предупредительные надписи. При разработке склонов берегов при уклонах до 300 необходима анкеровка экскаваторов. В качестве подвижного якоря достаточно одного-двух бульдозеров, на увлажненных склонах удерживающая сила должна быть увеличена. При уклонах более 300 траншея - лоток разрабатывается бульдозером слоями толщиной 0,4-0,5 м с обязательным закреплением его одним или двумя тракторами. Требования техники безопасности при изоляционных работах на подводном переходе и работе с клеевыми композициями К выполнению работ по ремонту изоляции трубопровода в береговой и русловой его частях допускаются лица, обученные правилам техники безопасности и сдавшие экзамены в усыновленном порядке. Рабочий персонал, выполняющий работы по ремонту изоляционного покрытия должен быть обеспечен специальной одеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с требованиями НТД. При работе следует использовать индивидуальные средства защиты, перчатки, фартук, очки. При попадании компонентов на кожу человека, необходимо протереть их спиртом, затем смыть водой с мылом. При попадании компонентов в глаза, обильно промыть водой и немедленно обратится к врачу. Не хранить остатки компонентов в рабочих помещениях, разливы и брызги стереть растворителями и вытереть насухо. При открытии металлической тары с компонентами клеевых композиций, во избежание воспламенения от искрообразования, необходимо применять специальные ключи (деревянные, латунные и т.п.). Компоненты изоляционного покрытия должны храниться в прочной герметичной полиэтиленовой таре при температуре воздуха не выше 35 °С. 4.3 Охрана окружающей среды при сооружение подводных переходов Рабочим проектом при производстве подводных земляных работ должны быть предусмотрены мероприятия по обеспечению требований правил охраны поверхностных вод: · к качеству воды водного объекта в створе 500 м ниже места производства работ, т.е. увеличению содержания взвешенных веществ не более 0,25 мг/л к фону для водоемов высшей и первой категории и 0,75 мг/л второй категории рыбохозяйственного использования; · исключению отвалов грунта в местах нереста рыб; · исключению подводно-технических работ в период нереста рыб. Рабочим проектом при производстве земляных работ на пойменных и береговых участках должны быть предусмотрены мероприятия по сохранению плодородного слоя почвы с учетом его плодородия: · снятие плодородного слоя почвы с перемещением в отвалы хранения для последующего использования при рекультивации; · осуществление снятия и нанесения плодородного слоя почвы необходимо производить в период, когда грунт находится в не мерзлом состоянии; · исключение использования плодородного слоя почвы для временных земляных сооружений. При разработке транспортной схемы доставки техники и материалов на строительную площадку должны быть предусмотрены решения, исключающие повреждения растительно-покровного слоя за пределами отведенных участков, а также по устройству переездов через малые водотоки, с обязательным пропуском под ними воды без нарушения их гидрологического режима. Строительно-монтажные площадки, городки строителей, вспомогательные сооружения и другие объекты должны располагаться за пределами водоохранной зоны и других охраняемых зон, они должны быть оборудованы мусоросборниками для строительных и бытовых отходов и мусора, емкостями для сбора отработанных ГСМ. При оборудовании строительно-монтажной площадки необходимо предусматривать специальные зоны для технического оборудования, мойки, заправки машин и механизмов. Расположение этих зон должно исключать: · нарушение направлений поверхностного стока воды: · нарушение почвенно-растительного покрова (в районах многолетней мерзлоты); · разлив горюче-смазочных материалов, смол и других материалов; загрязнение территории отходами производства; · попадание сточных вод, топлива масла в проточную воду; -возгорание растительности и торфяников из-за работы неисправных технических средств. · при техобслуживании, оправке, ремонте плавучих средств запрещается загрязнение водоемов остатками топлива, масел и обтирочными материалами. Смыв грунта с палуб грунтоотвозных судов допускается только в районе подводного отвала. Не допускается изъятие грунта для обратной засыпки из дна реки на участке подводного перехода. Такие действия могут привести к изменению руслового режима реки и не предусмотренному проектом воздействию на подводный трубопровод. При выполнении берегоукрепительных работ и планировке берегового откоса запрещается сталкивать плодородный грунт и строительные отходы в русло реки. Заключение В курсовой работе были рассмотрены подводное исполнение переходов предполагает значительный объем земляных работ. По данным различных источников, стоимость подводных земляных работ составляет от 50 до 70 % стоимости строительства ПП. Оборудование для подводной разработки грунта в зависимости от принципа силового воздействия на грунтовой массив подразделяется на три вида. Обеспечение высокой степени надёжности работы проектируемого межпромыслового нефтепровода достигается наряду с прогрессивными техническими решениями выбором материалов и изделий для строительства нефтепровода, соответствующих климатическим условиям и технологическим параметрам эксплуатации, при этом эффективным способом обеспечения надёжности является применение труб, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. При сооружение подводных переходов магистральных газопроводов необходимо строго соблюдать требования рабочих инструкций по профессиям и видам работ в части охраны труда и техники безопасности, инструкций по охране труда и других нормативных документов, регламентирующих безопасное выполнение работ. Список использованных источников 1. Иванов В.А., Кузьмин С.В. и др. Сооружение подводных переходов магистральных трубопроводов: Курс лекций. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. 217 с. 2. С.И. Левин. Проектирование и строительство подводных переходов. 1960. 330 с. 3. Составил: Вирясов А.Н., ассистент Рецензент: Иванов В.А., д-р техн. наук, профессор. Учебно-методическое пособие. "Сооружение магистральных трубопроводов". "Ремонт и реконструкция систем трубопроводного транспорта". 4. СП 108-34-97. Сооружение подводных переходов. 5. СНиП 2.05.06-85* "Магистральные трубопроводы". 1 2 |