19766

Состав сооружений магистральных газопроводов и нефтепроводов

Реферат

Производство и промышленные технологии

Состав сооружений магистральных газопроводов и нефтепроводов. В состав подземного магистрального газопровода входят линейная и наземные объекты рис. 1. Рис. 1. Состав магистрального газопровода: 1 газовая скважина с газопроводом от ее...

Русский

2013-07-17

1.02 MB

303 чел.

PAGE   \* MERGEFORMAT 1

1.Состав сооружений магистральных газопроводов и нефтепроводов.

В состав подземного магистрального газопровода входят линейная и наземные объекты (рис. 1).

Рис. 1. Состав магистрального газопровода:

1 - газовая скважина с газопроводом от ее устья до газосборного пункта; 2 - газосборный пункт; 3 - газопромысловый коллектор; 4 - головные сооружения; 5 - ГКС; 6 – маг. газопровод; 7 - запорная арматура (отключающие краны с продувными свечам); 8 - промежуточная компрессорная станция; 9 - линия технологической связи; 10 - переход через малую естественную (или искусственную) преграду; 11 - аварийный запас труб; 12 - переход через железную (или шоссейную) дорогу; 13 – вдольтрассовая эксплуатационная дорога с подъездом к ней; 14 - переход через крупную водную преграду; 15 - защитаные сооружения; 16 - отвод от магистрального газопровода; 17 – ГРС (газораспределительная станция); 18 – ПХГ (подземное хранилище газа); 19 - КС ПХГ; 20 -  линия электропередач; 21 - дом линейного ремонтера-связиста; 22 - водосборник (конденсатосборник) с продувочной свечей; 23 - система электрохимической защиты; 24 -  лупинг; 25 - вертолетная площадка; 26 - конечная газораспределительная станция; 27 -распределительный пункт; 28 - городские газовые сети.

На газовом промысле газ от скважин под действием пластового давления (по сборным индивидуальным газопроводам поступает на газосборные пункты, где его первично замеряют и при необходимости редуцируют. От газосборных пунктов газ направляется в промысловый газосборный коллектор по нему - на головные сооружения - установку комплексной подготовки (УКПГ), - на которых его очищают, обезвоживают, вторично замеряют и доводят до товарной кондиции. На головной компрессорной станции газ компримируется до номинального рабочего давления (7,5 МПа), а затем поступает в линейную часть магистрального газопровода, к которой относятся: собственно магистральный газопровод с линейной арматурой, переходами через естественные и искусственные преграды, линиями технологической связи и электропередачи, вдольтрассовыми и подъездными дорогами, защитными сооружениями, отводами к промежуточным потребителям, водо- и конденсатосборниками, системой электрохимической защиты. К линейной части магистрального газопровода относятся также лупинги, склады аварийного запаса труб, вертолетные площадки и дома линейных ремонтеров-связистов.

К наземным объектам магистрального газопровода относятся компрессорные и газораспределительные станции. Основные сооружения компрессорной станции (КС) - компрессорный цех, ремонтно- и служебно-эксплуатационные блоки, площадка пылеуловителей, градирня (выпаривание), резервуар для воды, масляное хозяйство, установки охлаждения газа и др. При КС, как правило, сооружают жилой поселок. Нередко головные сооружения и головная компрессорная станция (ГКС) представляют собой единый площадочный комплекс. Компрессорные станции отстоят одна от другой на расстоянии 120— 150 км. На газораспределительных станциях (ГРС) поступающий газ дополнительно обезвоживают, очищают, редуцируют до высокого давления (1,2 МПа по классификации городских  газопроводов), одоризируют (придание газу характерного запаха), замеряют и распределяют по трубопроводам отдельных потребителей или их группам.

Подземные хранилища газа (ПХГ) с КС (или без них) предназначены для регулирования сезонной неравномерности потребления газа. Газ закачивают обычно либо в водоносные горизонты пористых пород, либо в выработанные нефтяные и газовые месторождения, либо в специально разработанные (вымытые) хранилища в соляных отложениях значительной мощности. Подземные хранилища газа сооружают вблизи крупных городов и промышленных центров.

Состав магистрального нефтепровода (рис. 2) несколько отличается от состава магистрального газопровода.

Рис. 2. состав магистрального нефтепровода:

1 - нефтесборные промысловые трубопроводы; 2 - нефтесборный пункт; 3 –нефтяная скважина с нефтепроводом от ее устья до нефтесборного пункта; 4 - нефтепроводы с насосами законтурного или внутриконтурного заводнения; 5 – головные сооружения с резервуарным парком; 6 - ГНС; 7 - запорная арматура (отключающая задвижка) в колодце; 8 - камера приема и пуска скребка; 9 - магистральный нефтепровод; 10 - переход через малую естественную (или искусственную) преграду; 11 - переход через железную (или шоссейную дорогу); 12 - переход через крупную водную преграду; 13 - линия технологической связи; 14 - аварийный запас труб; 15 - вдольтрассовая эксплуатационная дорога и подъезд к ней; 16 - ПНС с резервуарным парком; 17 - защитное сооружение; 18 – отвод к промежуточному потребителю; 19 - линия электропередачи; 20 - система электрохимической защиты; 21 - лупинг; 22 - вертолетная площадка; 23 - КНС с резервуаром; 24 –потребитель.

Нефть от скважин по индивидуальным нефтепроводам поступает нефтесборные пункты, а оттуда по нефтесборным трубопроводам на головные сооружения - установку комплексной подготовки нефти (УКПН), на которых она отстаивается, обезвоживается, отделяется от нефтяного газа и т.д. Отсюда нефть подается на головную насосную станцию (ГНС), а затем в магистральный нефтепровод. Промежуточными насосными станциями (ПНС) нефть перекачивается до конечной насосной станции (КНС), а затем потребителю. Периодически внутреннюю полость нефтепровода по отдельным его участкам очищают от оседающих на его стенках загрязнений и парафина специально пропускаемым по ходу перекачки нефти скребком. Перекачиваемую нефть замеряют на УКПН и всех насосных станциях (НС).

Состав магистрального нефтепродуктопровода (например, бензинопровода) в основном аналогичен составу нефтепровода. Отличие заключается только в том, что нефтепродуктопровод имеет большое число отводов к нефтебазам.

Магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы в зависимости от условного диаметра Dy подразделяются на четыре класса: I - от 1000 до 1400 мм; II - от 500 до 1000 мм; III - от 300 до 500 мм; IV - менее 300 мм.

2.Классификация магистральных трубопроводов (м.т).

По виду перекачиваемого продукта:

Газопроводы;

Нефтепроводы (нефтепродуктопроводы).

Магистральные газопроводы в зависимости от рабочего давления в трубопроводе подразделяются на два класса:

I — при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа;

II — при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа.

Магистральные нефтепроводы  и нефтепродуктопроводы в зависимости от диаметра трубопровода подразделяются на четыре класса, мм:

I - при условном диаметре свыше 1000 до 1400 включ.;

II - то же, свыше 500 до 1000 включ.;

III — то же, свыше 300 до 500 включ.;

IV — 300 и менее.

Магистральные трубопроводы и их участки подразделяются на категории в зависимости от условий работы:

Категория трубопровода и его участка

Коэффициент условий работы трубопровода при расчете его на прочность, устойчивость и деформативность m

В

0,60

I

0,75

II

0,75

III

0,90

IV

0,90

Все трубопроводы разделяют на эти (выше таблица) категории согласно

СНиП 2.05.06

3. Конструктивные решения магистральных газонефтепроводов.

Современное строительство магистральных газонефтепроводов базируется на трех основных схемах конструктивных, решений:

подземная, надземная и наземная.

Подземная прокладка (рис. 1) магистральных газонефтепроводов характеризуется следующими основными нормами: глубина заложения hз газонефтепроводов до верхней образующей трубы принимается не менее 0,8 м при диаметре до 1000 мм и не менее 1 м при диаметре 1000 мм и более; для трубопроводов диаметром до 700 мм ширина траншеи по дну В принимается равной Dy+ 300 мм, для трубопроводов диаметром 700 мм и более B=l,5 Dy, для трубопроводов диаметром 1200 и 1400 мм при откосах траншей более 1 : 0,5 B = Dy + 500 mm.

Подземные газонефтепроводы в скальных и щебенистых грунтах укладывают на подсыпку из мягкого грунта слоем не менее 10 см и присыпают сверху также мягким грунтом слоем 20 см для защиты изоляционных покрытий от повреждения. Кроме того, можно использовать специальные устройства типа футеровочных матов и др.

Переходы магистральных газонефтепроводов через водные (крупные и малые) преграды, болота, овраги, балки, железные и автомобильные дороги прокладывают преимущественно подземно. Но во всех случаях выбор типа перехода должен проводиться на основании сравнения технико-экономических показателей различных вариантов.

Подводные переходы газонефтепроводов через крупные водные преграды проектируют на основе данных гидрологических, инженерно-геологических, топографических и хозяйственно-региональных изысканий. Эти переходы, как правило, заглубляют в дно водоемов или рек ниже наносных донных отложений для предотвращения оголения трубопроводов, что приводит к возникновению вибраций, повреждению трубопроводов якорями судов и разрушению. Верхняя образующая забаластированного (пригруженного) подводного трубопровода должна находиться на 0,5 м ниже прогнозируемого предельного профиля размыва русла реки (25-летний прогноз). Границы подводного перехода определяются местами установки запорной арматуры (кранов или задвижек) на берегах водоемов или рек.

Подводные переходы газонефтепроводов должны прокладываться, как правило, ниже по течению от существующих или проектируемых мостов, пристаней, водозаборов и других гидротехнических сооружений; от железнодорожных и автомобильных мостов, промышленных предприятий и гидротехнических сооружений при диаметрах трубопроводов до 1000 мм и 1000 мм и более это расстояние должно быть соответственно 300 и 500 м; от пристаней и речных вокзалов при тех же диаметрах - 1000 и 1500 м; от водозаборов - 3000 м. Так как подводные переходы газонефтепроводов прокладывают двух- и многониточными, минимальное расстояние между осями соседних ниток должно составлять 30 и 50 м для диаметров трубопроводов соответственно 1000 мм и менее и более 1000 мм. В русловой части подводных переходов кривые вставки труб могут быть предусмотрены лишь в особых, исключительных случаях. Как правило, профиль подводной траншеи должен соответствовать естественному (свободному) радиусу изгиба нитки трубопровода.

Подземная прокладка газонефтепроводов на болотах в зависимости от мощности торфяного слоя и гидрорежима предусматривается либо на грунт, либо непосредственно в торфяном слое. При этом - для предотвращения всплытия участки газонефтепроводов балластируют (пригружают) специальными навесными (железобетонными) грузами, сплошными покрытиями торкретбетоном, сборными железобетонными скорлупами, а также закрепляют винтовыми, гарпунными или раскрывающимися в минеральном грунте анкерами.

Подземные переходы газонефтепроводов через железные и автомобильные дороги прокладывают ниже подошвы их насыпей в специальных защитных трубах-футлярах (кожухах), диаметры которых должны быть на 200 мм больше диаметров труб. Защитные кожухи не устанавливают при пересечении газонефтепроводами автомобильных дорог V категории, автомобильных дорог промышленных предприятий всех категорий, а также полевых и проселочных дорог. Концы кожуха выводятся на 25 м от крайних путей железных дорог и 10 м от автомобильных дорог. Кожухи магистральных газопроводов оборудуют вытяжными свечами, а от кожухов нефтепродуктопроводов отводят аварийные канавы со смотровыми колодцами.

Надземную прокладку (рис. 2) магистральных газонефтепроводов (в основном, газопроводов) применяют в районах многолетнемерзлых и слабоустойчивых грунтов, горных выработок, пустынь и болот, .на крупных и малых переходах через естественные преграды.

Надземные трубопроводы и их участки имеют компенсирующие устройства, входящие в конструкцию: надземная прокладка «змейкой», надземные газопроводы со слабоизогнутыми участками и др. В зависимости от конструкции опор надземные переходы бывают: однопролетные; многопролетные, бесконсольные без компенсаторов (опоры на грунт или плиту); многопролетные консольные с компенсаторами (опоры из стоек, свай и других конструкций), без компенсаторов, с Г-образными компенсаторами, с П-образными компенсаторами, с компенсацией по типу «змейка»; висячие однопролетные, многопролетные с пилонами, с опорами, заделанными в скалы; вантовые, арочные, шпренгельные, типа «провисающая нить» и др.

При надземной прокладке газонефтепроводов используют несущую способность самого трубопровода.

Наземную прокладку (рис. 3) магистральных газопроводов применяют сравнительно редко. При этом необходимо соблюдать следующие условия:

  •  в болотах, заболоченной и обводненной местности газопровод следует укладывать на подготовленное основание и обваловывать торфом, а затем минеральным грунтом из канавы-резерва (реже привозным грунтом); это позволяет исключить применение дорогостоящих средств (железобетонных пригружателей, анкеров) для закрепления газопровода на проектной отметке, необходимого при подземной прокладке;

Рис. 2. Схема надземной прокладки газонефтепроводов:

1 - трубопровод; 2 - опоры; 3 - деятельный слой; 4 – многолетнемерзлый грунт

Рис. 3. Схема наземной прокладки газопроводов:

1 - трубопровод; 2 - обвалование торфом

  •  скальных грунтах, покрытых слоем минерального грунта небольшой мощности, газопровод следует укладывать на спланированную поверхность и обваловывать   минеральным грунтом; это позволяет исключить дорогостоящие работы по устройству траншеи в скальных грунтах, «постели» из мягкого грунта под газопровод и по его присыпке мягким грунтом.

Прокладку с частичным заглублением (рис. 4) применяют при строительстве магистральных газопроводов в условиях болот, скальных грунтов со вскрышным слоем минерального грунта малой мощности, заболоченной и обводненной местности. Стоимость прокладки газопроводов с частичным заглублением меньше стоимости подземной прокладки из-за резкого сокращения объема земляных работ и возможности разработки траншеи-канавы небольшой глубины (до 0,6—0,8 м) навесными (к болотному трактору) канавокопателями.

Рис. 4. Схема прокладки трубопровода с частичным заглублением на болоте (а) и в слое минерального грунта (б):

1 - трубопровод; 2 - обвалование торфом; 3 - обвалование минеральным грунтом;

4 - слой минерального грунта; 5 - скальный грунт

4.Проектно-техническая документация.

Строительство магистрального трубопровода без наличия утвержденного в установленном порядке проекта производства работ (ППР) запрещается.

Проект производства работ разрабатывается генеральной подрядной строительной организацией совместно с субподрядными строительно-монтажными и специализированными организациями на основе решений, принятых в проекте организации строительства, по утвержденным (дирекцией строящегося трубопровода) рабочим чертежам или материалам утвержденного технорабочего (технического) проекта с учетом плана организационно-технических мероприятий участвующих в строительстве организаций и должен служить основным руководящим документом для организации и проведения работ по сооружению каждого магистрального трубопровода или отдельных его очередей.

Среди документов, входящих в состав ПОС, наиболее важными являются: генеральный план строительства собственно линейной части магистрального трубопровода; генеральные планы строительства переходов трубопровода через крупные водные преграды; генеральные планы строительства наземных объектов КС или НС.

Генеральный план строительства собственно линейной части магистрального трубопровода (линейный стройгенплан) — обобщенный графический документ, суммирующий все основные решения, принятые при разработке ПОС. Линейный стройгенплан выполняют в масштабе 1:500000— 1:1000000; на нем должны быть нанесены:

геодезическое  проложение трассы трубопровода  и  основную  ситуацию (железные и автомобильные дороги, реки, мосты, населенные пункты, железнодорожные станции и др.);

объекты   магистрального   трубопровода   —   собственно   линейную
часть, переходы через преграды, расположение КС или НС, вдоль трассовых

дорог, промежуточных трубосварочных баз, полевых жилых городков и др.;

участки  трассы,  закрепленные  за   генеральными   подрядными   организациями;

основные виды и объемы работ по участкам трубопровода, в границах
которых намечено осуществление линейных объектных строительных потоков (ЛОСП);

основные решения ПОС — станции обслуживания, плечи перевозки
труб, изоляционных и других материалов, средняя дальность перевозки на
отдельных участках и др.;

график работы ЛОСП с ведомостью хода работ (в отдельных случаях график оформляют в виде самостоятельного документа— директивного графика строительства магистрального трубопровода).

5.Подготовительные работы при строительстве магистральных трубопроводов.

С учетом природно-климатических условий строительства отдельных магистральных трубопроводов в состав подготовительных работ входят:

расчистка полосы отвода на период строительства трубопровода от леса, кустарника, пней и валунов;

удаление отдельных деревьев и нависших частей скал и камней, находящихся вне полосы отвода, но угрожающих падением на нее;

срезка крутых продольных склонов (косогоров);

проведение защитных противообвальных и противооползневых мероприятий;

проведение мероприятий, обеспечивающих минимальное промерзание
грунта в месте рытья траншеи под трубопровод;

строительство временных дорог, водопропускных, водоотливных и осушительных сооружений на подъездах к трассе и вдоль нее, а также мостов и переправ через реки, ручьи и овраги:

защита подъездных дорог от снежных заносов;

устройство  временных  приобъектных  и пристанционных   баз  или складов для хранения материалов и оборудования;

устройство временных пристаней и причалов;

подготовка временных производственных баз и площадок для проведения сварочных, битумоплавильных и других работ;

создание временных поселков, обеспечивающих работающих необходимые жилищные, санитарные и культурно-бытовые условия;

подготовка вертолетных площадок;

создание системы диспетчерской связи;

подготовка  строительных  площадок  для  проведения  строительно-монтажных работ по сооружению переходов трубопроводов через естественные и искусственные преграды и прокладке трубопроводов в тоннелях с необходимыми временными бытовыми и технологическими помещениями, сооружениями, дорогами;

создание водомерных постов вне зоны проведения работ по устройству переходов трубопроводов через крупные водные преграды с привязкой водомерного поста нивелировкой к высотной съемке трассы трубопровода и Государственной геодезической сети;

снятие плодородного слоя земли и перемещение его в отвал для временного хранения.

Структура производственного трубопроводостроительного комплекса довольно сложна.

6.Сварочно-монтажные работы при сооружении линейной части магистральных газонефтепроводов

Сварочно-монтажные работы при строительстве линейной части магистральных трубопроводов можно разделить на две группы:

 1) Работы, выполняемые на трубосварочной базе 

Поворотная сварка отдельных труб в секции длиной, как правило, 36 м, гнутье труб (изготовление кривых вставок);

 2) Работы, выполняемые непосредственно на трассе трубопровода 

Неповоротная сварка секций труб в плети длиной 1—5км или сплошную нитку от одного технологического разрыва до другого длиной 5 км и более;

2.1 Ликвидация технологических разрывов по трассе трубопровода  

Заварка захлестов и врезка катушек; врезка линейной арматуры — кранов и водосборников на газопроводах, задвижек и камер приема и пуска скребка на нефте- и нефтепродуктопроводах и др.

Сварочно-монтажные работы непосредственно на трассе магистрального трубопровода выполняет механизированная бригада.

Основа организации производства сварочно-монтажных работ в трассовых условиях — поточный метод, заключающийся в непрерывном и ритмичном выполнении отдельных технологических операций с учетом их совмещения и расчленения. 

Сварку неповоротных стыков (секций) больших диаметров (1020—1420 мм), как правило, выполняют поточно-расчлененным методом (рис. 1), а сварку трубопроводов малых и средних диаметров (до 1000 мм)—последовательным методом, в частности методом последовательного наращивания плети трубопровода.

Рис1

I  подготовка к сборке; II – зачистка кромок труб; III – подогрев стыка; IV – сборка стыка и сварка корневого слоя шва; V – горячий проход; VI – сварка заполняющих и облицовочного слоев шва; 1– ось трубопровода; 2 – внутренний центратор; 3 – инвентарная монтажная опора; 4 – кольцевые газовые горелки; 5 – раскладочная опора (лежка); 6 – трубная секция, находящаяся на строительной полосе; 7 – трубоукладчик; 8 – емкость для пропана; 9 – передвижная электростанция; 10 –  сварочный энергопоезд; 11 – сварочная установка; Э1Э12 – места нахождения электросварщиков.

7.Земляные работы при сооружении линейной части магистральных газонефтепроводов.

Траншеи для магистральных трубопроводов в нормальных гидрогеологических условиях в летнее время в грунтах IIV категорий в основном разрабатывают роторными экскаваторами. В местах границ захваток для работы роторных экскаваторов, горизонтальных и вертикальных углов поворота трубопровода, на переходах через естественные и искусственные препятствия, в мягких грунтах с включением валунов, на обводненных грунтах и болотах, в разрыхленных мерзлых и скальных породах для этой цели используют одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой. Современные роторные экскаваторы позволяют разрабатывать траншею при промерзании грунта до I—1,2 м, а экскаватор типа ЭТР — при промерзании грунта на полную глубину разработки.

Размеры захваток для работы роторных и одноковшовых экскаваторов в неустойчивых грунтах в летнее время и в любых грунтах в зимнее время (из-за опасности заноса траншеи снегом) должны обеспечивать максимальный сменный темп работы изоляционно-укладочной колонны.

Грунт, разрабатываемый из верхних слоев, следует укладывать в отдельные части отвала с постепенным приближением зоны разгрузки к бровке траншеи. Грунт, вынутый из траншеи и уложенный в отвал, необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки траншеи.

Ширина траншеи понизу для трубопровода диаметром до 700 мм должна быть не менее D+300 мм, диаметром 700 мм и более — 1,5D, где D — условный диаметр трубопровода.

При диаметре трубопровода 1200 или 1420 мм и траншее с откосом более 1:0,5 ширину траншеи понизу можно уменьшить до D+500 мм. Ширина траншеи на криволинейных участках, выполняемых с помощью гнутья отводов, должна быть увеличена в 2 раза по отношению к прямолинейным участкам, а ширина траншеи по дну при балластировке трубопровода железобетонными пригружателями должна быть на 0,4 м больше ширины (диаметра) пригружателя. При закреплении трубопровода винтовыми, раскрывающимися, свайными и другими анкерными устройствами ширина траншеи по дну для трубопроводов диаметром 529,720 — 1020, 1220 — 1420 мм должна составлять соответственно D+300, 1,5 D и D+500 мм.

Крутизна откосов траншеи (на полный профиль или верхнюю его часть) определяется проектом в соответствии со СНиП.

Контроль качества выполнения земляных работ при строительстве линейной части магистральных трубопроводов разделяют на приемочный входной, пооперационный и приемочный выходной.

8.Изоляционно-укладочные работы.

Состав изоляционно-укладочных работ

При сооружении трубопроводов изоляционно-укладочные работы включают следующие основные технологические операции:

1. очистку наружной поверхности трубопровода или его элементов от ржавчины, земли, пыли, снега, наледи, копоти, масла, поддающейся механической очистке окалины и других загрязнений, при необходимости сушку и подогрев; Основные требования к очистке наружной поверхности трубопровода под изоляционные покрытия из битума, полимерных лент и лакокрасочных материалов заключаются в следующем:

А)поверхность трубопровода должна быть высушена и очищена от ржавчины, пыли, земли, наледи, окалины, следов масла;

Б)на очищенной механическим способом поверхности допускается наличие окалины и консервационного покрытия, если они имеют прочное сцепление с металлом трубы;

В)очищенная поверхность трубопровода должна быть сухой и соответствовать эталону.

2. приготовление грунтовки;

3. приготовление или подготовку изоляционных и оберточных (армирующих) материалов;

4. нанесение грунтовки на очищенную поверхность трубопровода;

5. нанесение изоляционного и оберточного (армирующего) покрытий на огрунтованную поверхность;

6. футеровку трубопровода или отдельных его частей, укладываемых на участках со скальным, каменистым и другими грунтами    с    твердыми    включениями;

7. укладку трубопровода в проектное положение;

8. балластировку или закрепление трубопровода на проектной отметке;

9. засыпку (присыпку) уложенного трубопровода;

10. контроль качества подготовки изоляционных материалов и покрытия на трубопроводе.

Проведение июляционно-укладочных работ

Изоляционно-укладочные работы в рассовых условиях могут быть выпил пены:

1. совмещенным способом, при котором очистка, изоляция, нанесение армирующего слоя битумно-резинового покрытия, нанесение защитного (оберточного) покрытия и укладка изолированного трубопровода в траншею осуществляется в едином технологическом потоке;

Изоляционно-укладочная колонна при этом способе комплектуется трубоукладчиками, снабженными троллейными подвесками, изоляционной (ИЗ) и очистной (ОЧ) машинами или комбайном, установкой для сушки (СТ) и подогрева трубопровода (при отрицательной температуре окружающего воздуха).

2. раздельным способом, при котором криологические операции по нанесению изоляционного покрытия (очистка, июляция, нанесение армирующего и Оберточного слоев) опережают операции по укладке трубопровода в траншею.

Раздельный способ производства изоляционно-укладочных работ следует применять на участках со сложным рельефом местности, а также при строительстве трубопроводов, имеющих низкую сопротивляемость  действию монтажных нагрузок.

Способ производства изоляционно-укладочных   работ   определяет   строительная организация с учетом конкретных условий района прохождения трассы, конструкции трубопровода и общей схемы организации работ.

9. Очистка полости и испытание трубопровода.

Магистральные трубопроводы должны удовлетворять специальным требованиям по очистке полости, прочности и герметичности. Чистота полости необходима для надежной работы объектов с заданной производительностью без изменения физико-химических свойств транспортируемых продуктов. Процесс очистки полости обеспечивает каждому строящемуся объекту на всем протяжении (или в пределах отдельных участков) установленное проектом полное расчетное проходное сечение и коэффициент гидравлического сопротивления; возможность заполнения объекта транспортируемой средой без изменения ее физико-химических свойств и беспрепятственного пропуска по трубопроводу и процессе эксплуатации очистных и разделительных устройств магистрального трубопровода, которая должна соответствовать требованиям проекта, устанавливается путем создания в нем давления воды, воздуха или газа. Испытательное давление должно превышать рабочее давление.

Герметичность магистрального трубопровода характеризуется отсутствием утечек и устанавливается после испытания на прочность при рабочих давлениях.

Способы, очистки полости магистрального трубопровода различны: промывка с пропуском очистных поршней или поршней-разделителей; продувка с пропуском очистных поршней, а при необходимости поршней-разделителей; продувка без пропуска очистных поршней. На магистральных трубопроводах, монтируемых без внутренних центраторов, осуществляют предварительную очистку полости.

Промывке подвергают магистральные трубопроводы, которые будут испытывать гидравлическим способом. Очистные или разделительные устройства, перемещающиеся по трубопроводу под давлением воды, удаляют из него загрязнения и воздушные пробки. Скорость передвижения очистных или разделительных устройств при промывке должна быть не менее 1 км/ч.

Гидравлическое испытание - наиболее эффективный способ испытаний, отличающийся возможностью создания в магистральных трубопроводах повышенных давлений, которые обеспечивают более полное выявление скрытых дефектов. Кроме того, этот способ отличается сравнительной безопасностью проведения работ.

Для гидравлического испытания установлены следующие параметры: давление в нижней точке участка равно давлению при заводском испытании труб р}, давление в верхней точке участка - 1,1 Рраб, продолжительность испытания на прочность (участки III-IV категорий) - 24 ч. С учетом разности давлений в нижней и верхней точках магистрального трубопровода устанавливают протяженность испытуемого участка.

10.Особенности строительства МТ в горах.

Сильная пересеченность рельефа местности обусловливает необходимость выполнения работ на крутых подъемах и спусках, косогорных участках. Часто встречаются уклоны такой крутизны, что работа машин на них оказывается невозможной. Требуются такие методы работ, при которых исключалась их необходимость применения.

Как правило, крутые откосы сложены скальными грунтами, часто сильно трещиноватыми и насыщенными водой. Поэтому к сложностям рельефа добавляются сложности, обусловленные необходимостью устройства полок для прохода строительных колони и траншей для трубопровода с помощью буровзрывных работ. Возможность внезапного образования оползней огромных масс грунта или возникновения селевых потоков вызывает опасность ведения строительно-монтажных работ.

Оползни часто образуются в результате нарушения естественного равновесного состояния склонов при устройстве полок. Селевые потоки возникают в результате выпадения дождей иногда даже не в районе ведения работ, а ближе к вершинам гор. Поток грязи, камней и воды с довольно большой» скор остью движется по руслам пересохших ручьев, речек и сметает все на своем пути, образуя так называемые конусы выноса.

Горные дороги, как правило, имеют большое число крутых подъемов и поворотов. Это создает значительные трудности в транспортировке длинномерных грузов (секций труб). В некоторых случаях доставка даже двухтрубных секций оказывается сложной и строительство трубопроводов приходится вести из одиночных труб.

Затруднения возникают и при организации строительных участков. Если в обычных условиях можно расставить участки по длине всего трубопровода, то в горах это часто вызывает большие трудности. Отсутствие дорог, сложность рельефа и грунтовых условий во многих случаях диктуют свои требования. Работы можно вести только одной колонной, устраивая сначала полки, дорогу, траншею. Только вслед за землеройной колонной может идти изоляционно-укладочная.

На очень сложных участках работы ведет обычно комплексная колонна, выполняя сразу все операции, вплоть до засыпки уложенного трубопровода.

В числе основных мер по борьбе с оползнями можно назвать следующие: перехват поверхностных и грунтовых вод, устройство буронабивных железобетонных свай, прорезающих оползень и входящих на 2—3 м в коренной грунт. В некоторых случаях (при малых оползнях) неплохие результаты может дать устройство подпорных стенок.

11.Особенности строительства МТ на болотах.

При строительстве трубопроводов на болотах применяют все существующие в настоящее время конструктивные схемы укладки трубопроводов.

Подземная схема. Трубопровод укладывают в грунт на глубину, превышающую диаметр труб.

Полуподземная и наземная схемы. Трубопровод укладывают в грунт на глубину менее диаметра, а выступающую часть труб засыпают грунтом.

При наземной схеме — трубопровод укладывают на поверхности спланированного грунта.

Надземная схема. Трубопровод укладывают выше поверхности грунта на опорах. На переходах трубопроводов через болота обычно укладывают одну нитку трубопровода. Однако на болотах II и III типов при ширине болота более 500 м допускается прокладка резервной нитки.

Возможность применения той или иной схемы в конкретных условиях определяется типом болота, его естественным состоянием, а также изменением физико-механических свойств грунта под воздействием трубопровода. Необходимо иметь в виду, что и технология строительства может оказать существенное положительное или отрицательное влияние на взаимодействие труб и окружающего их грунта.

В отличие, от трубопроводов, уложенных в плотных грунтах, трубопроводы, уложенные на болотах по подземной или наземной схемам, с течением времени изменяют свое первоначальное положение. Это объясняется чрезвычайно сильной сжимаемостью болотистых (торфяных) грунтов под воздействием даже незначительных уплотняющих нагрузок. Поскольку в период эксплуатации в трубопроводе возникают продольные усилия, то они обусловливают белее значительные поперечные перемещения труб.

12.Особенности строительства МТ в пустынях.

Специфика сооружения магистральных трубопроводов в пустыне заключается прежде всего в том, что трасса проходит по безлюдным, безводным и бездорожным районам с сыпучими песчаными грунтами или по скалистым грунтам, покрытым толстым слоем пыли. Строительство же в районах хорошо освоенных поливных земель связано с другими трудностями. Поливные земли обычно пересечены густой сетью оросительных каналов, канав и арыков, что вызывает необходимость сооружать большое число переходов. Кроме того, через каналы и арыки должны устраиваться проезды и мосты.

Необычайно сложны климатические условия в пустынных районах. Достаточно сказать, что летом температура достигает 45 - 50°С в тени при относительной влажности воздуха 6 - 10%, а зимой - 35° С. Пески, например, в пустынях Кызылкум и Каракумы прогреваются до 70° С. Особенно большие помехи создают почти непрерывные горячие сухие ветры и песчаные бураны. В таких условиях одна из важнейших задач — организация труда и быта строителей. Жилые городки должны располагаться в наиболее благоприятных местах, где есть источники воды, или на специально устраиваемых опорных пунктах. Обычно максимальное удаление фронта работ от городка не должно превышать 15 - 20 км.

В пустынях целесообразно вести линейные работы расчлененно-специализированным методом, т. е. разделением комплекса работ на отдельные операции, поручаемые специализированным управлениям. Однако, несмотря на расчленение, строительство ведется одним потоком (недоделки недопустимы). Ни землеройные, ни сварочные, ни изоляционно-укладочные колонны не должны отрываться друг от друга на расстояние, большее чем 2-3 км, как это бывает в нормальных условиях.

При ветрах на поверхность трубы оседает много пыли, песка, что снижает прилипаемость битумной мастики. Для снятия пыли перед изоляционной машиной устанавливают обод с набором мягких щеток, которые снимают пыль.

13.Особенности строительства МТ на многолетнемерзлых грунтах.

В настоящее время применяют три основных конструктивных схемы: подземную, наземную и надземную. Применимость каждой из них в тех или иных конкретных условиях определяется, прежде всего, тепловым взаимодействием труб с окружающей их средой. Если температура транспортируемого продукта отрицательная, то мерзлый грунт вокруг трубы оттаивать не будет, и, следовательно, его несущая способность будет достаточной для нормальной работы трубопровода при любой конструктивной схеме. Если же температура продукта положительная, то грунт вокруг трубы оттаивает. Несущая способность его резко снижается, что приведет к просадкам трубы и другим нежелательным последствиям. Для прогнозирования возможных последствий в работе труб при оттаивании грунта необходимо знать методы, позволяющие рассчитывать тепловое взаимодействие грунта с трубой.

Сложность сооружения и эксплуатации трубопроводов в условиях вечной мерзлоты заключается в том, что грунт под трубой протаивает на отдельных участках, труба провисает, и в ней возникают дополнительные изгибные напряжения.

Существует два способа защиты вечной мерзлоты от протаивания:

перекачивание продуктов при отрицательных температурах (-2 - -3°С),
с использованием охлаждения их в аппаратах воздушного охлаждения
(АВО) и в холодильнике;

теплоизоляция труб: а) использование песчаной подушки под трубой
(толщиной 1 м); б) изготовление экранов из пенополеуритана.

14. Сооружение переходов под автодорогами

Автомобильные дороги в зависимости от интенсивности движения, а так же от назначения делятся на 5 категорий:

категория

автомобильных дорог

перспективная среднегодовая суточная интенсивность дижения в обоих направлениях (количество автомобилей)

экономическое и

административное

значение дороги

I

более5000

особое значение в народном хозяйстве

II

от 5000 до 3000

то же

III

от 3000 до 1000

особое значение в народном хозяйстве и средняя интенсивность движения

IV

от 1000 до 200

местное значение в народном хозяйстве и слабая интенсивность движения

V

менее 200

незначительная интенсивность движения

Прокладывать трубопроводы на пересечениях с автомобильными дорогами можно двумя способами: без нарушения нормальной работы транспорта (бестраншейный или закрытый способ) и с прекращением движения транспорта (открытый способ).

На всех переходах, сооружаемых открытым или закрытым способами, устанавливается в грунте защитный кожух-патрон (футляр) для прокладки в нем трубопровода. Патрон воспринимает давления грунта и подвижных нагрузок. Разрешается прокладывать трубопровод без патрона только под дорогами местного значения, где в случае ремонта трубопровода под дорогой временно можно прервать движение транспорта или проложить обходной путь.

Сооружение перехода трубопровода как открытым, так и закрытым способом состоит из следующих основных операций: разработки грунта, установки защитного кожух-патрона внутри разработанного грунта (одновременно с его разработкой или после), протаскивания через патрон заизолированного и отфутерованного трубопровода с укладкой его на опоры, засыпки трубопровода и восстановления участка пересекаемой дороги.

1. Сооружение переходов открытым способом производится: 1)с временным перекрытием шлагбаумом движения транспорта на пересекаемом участке дороги; 2) без нарушения графика движения транспорта с применением дополнительных временных устройств.

Для укладки патрона роют траншею через полотно дороги теми же средствами, что и на трассе. Уложенный трубопровод тщательно засыпают грунтом, который послойно трамбуют.

На рисунке 1 показано сооружение перехода через шоссейную дорогу открытым способом.

Рисунок 1. 1 – трасса перехода; 2 – отвал грунта; 3 – временный объезд; 4 – шлагбаум; 5 – трубы патрона; 6 – грунтовая дорога; 7 – трубы трубопровода; 8 – шоссейная дорога.

Патрон изготавливают из труб, свариваемых в плеть. После укладки патрона в траншею с заглублением его не менее чем на 1 м (считая от верха патрона) протаскивают изолированную  и футерованную плеть трубопровода через патрон. Можно укладывать патрон с размещенным в нем трубопроводом. На концах перехода устанавливают сальники и вытяжные свечи (для газопроводов).

Прокладка открытым способом возможна лишь в редких случаях на автомобильных дорогах местного значения (дороги V категории или некатегорийные). Во всех остальных случаях переход выполняется бестраншейным способом.

2. Бестраншейная прокладка трубопровода через автодорогу представляет собой закрытый способ прокладки и имеет ряд разновидностей в зависимости от того, как производится разработка (проходка) грунта. Защитный патрон для трубопровода прокладывается в этих случаях одновременно с проходкой грунта, за исключением горизонтального бурения и вибровакуумного продавливания, когда патрон может прокладываться после проходки грунта.

Виды проходки:

1) Прокалывание – способ проходки, при котором патрон прокалывает грунт при помощи специальных инструментов и нажимных механизмов, без удаления грунта. При этом грунт уплотняется рабочим инструментом. Режущие инструменты (конусные наконечники и кольцевые ножи) закрепляются на лобовой части патрона, прокалывающего грунт. Продвижение патрона производится гидравлическими домкратами. Глубина заложения патрона должна быть не менее 3м.

Конусные наконечники бывают следующих типов: с направляющей иглой, с эксцентриситетом,  с прорезями, с усеченной вершиной и с отверстием для увлажнения грунта (при глинистых и лессовидных грунтах). Чтобы грунт не попадал в открытую часть патрона и не образовывал в ней пробки, патрон закрывают заглушкой, привариваемой к нему или съемной. Недостатки прокалыванием конусными наконечниками – значительное отклонение прокалывающих патронов от заданного горизонтального и вертикального направлений. Применять их лучше в мягких грунтах без твердых включений. Можно прокалывать и без режущего инструмента, тогда вырезанный грунт проходит внутрь патрона, образует в нем пробку и при дальнейшем движении пробка уплотняется, что не дает пропускать грунт дальше в патрон.

Кольцевые ножи бывают с наружным скосом, с внутренним скосом и с двумя направляющими пластинами. При прокалывании грунта кольцевыми ножами искривление направления проходки происходит в меньшей степени, чем при прокалывании наконечниками.

2) Проталкивание – способ проходки, при котором грунт перед проталкиваемым патроном размывается и уносится водяной струей под давлением. Переходы по этому способу сооружаются под автомобильными дорогами местного значения.

Проходка осуществляется гидромеханической установкой. Усилия для проталкивания патрона в грунт создаются ручной лебедкой с полиспастами. Размыв и вынос грунта производится струей воды, подаваемой и отсасываемой гидравлическими насосами. Для этого на конец прокладываемого патрона устанавливается конусный наконечник с соплом. Таким способом проталкиваются патроны диаметром до 630 мм на длину до 40 м.

При сооружении переходов под железными и магистральными автодорогами такой способ не рекомендуется, так как из-за размыва грунта может произойти разрушение полотна. Также не рекомендуется проталкивание в песчаных грунтах из-за их высокой водопоглощаемости.

3) Продавливание – способ проходки, при котором патрон вдавливается открытым концом в грунт. Поступающий в него грунт разрабатывается механическим или ручным способом и удаляется при помощи тележек, скреперов, совков, желонок и др. Продавливание осуществляется гидравлическими домкратами. При этом к переднему концу патрона приваривают специальное режущее звено с ножами кольцевого или серпообразного сечения. Внутри патрона есть лебедка, с помощью которой грунт удаляется специальной тележкой. Применяется этот способ для продавливания патронов диаметром 529-1820 мм на длину до 60-80м в грунтах всех категорий. Причем при диаметре до 820мм производится механизированная разработка грунта.

4) Вибровакуумное продавливание. При этом способе инструмент в форме металлического тонкостенного цилиндра с одним дном (стакан) открытой стороной прижимают к грунту и вакуум-насосом выкачивают из него воздух. Давление наружного воздуха равномерно распределяется на всю поверхность стакана. Причем давление, приходящееся на цилиндрическую поверхность стакана, взаимно уравновешивается. Под давлением воздуха, приходящегося на дно стакана, вследствие внутреннего разрежения стакан врезается в грунт. Врезание его в грунт облегчается колебательными движениями вибратора малой мощности, который установлен на дне стакана. Наполненный грунтом стакан извлекается из скважины лебедкой с тросом и системой блоков, освобождается от грунта и вновь устанавливается в скважину.

По мере углубления стакана в скважину к нему прикрепляют элементы сборной штанги на шарнирных соединениях, а при извлечении его их разбирают. При данном способе проходка скважины и прокладка патрона производятся последовательно друг за другом (а не одновременно). Патрон протаскивается лебедкой. Зазор между патроном и скважиной заполняется песчаной пульпой, а в отдельных случаях – тощим жидким цементным раствором (1:12).

Максимальная длина проходки 25 м.

5) Горизонтальное бурение – наиболее распространено. При бурении грунт перед патроном разрабатывается механическим резанием или размывом струей воды под напором и удаляется из скважин: 1) отработанной водой, уносящей с собой частицы разрушенного грунта; 2) шнековым и скребковым транспортерами; 3) при помощи совков и тележек.

При бурении первыми двумя способами грунт удаляется непрерывно, при бурении последним способом – циклично. В отличие от предыдущих способов при горизонтальном бурении режущему инструменту сообщаются поступательное и вращательное движения одновременно. Патрон можно прокладывать после разработки грунта или одновременно с его разработкой.

Машины для горизонтального бурения по способу разработки и удаления грунта подразделяются на шнековые, скребковые, с цикличным удалением грунта и с гидромеханической разработкой грунта.

- шнековые машины. Шнек размещается внутри патрона и наращивается из секций по мере увеличения проходки грунта (шнек – чтото вроде винта, который проворачиваясь продвигает грунт к началу патрона). В головной части шнека устанавливается рабочий орган машины – режущая головка (диск с зубьями, расположенными в шахматном порядке). Для работы такой установки по обоим концам перехода отрывают рабочий (Т-образной формы) и приемный котлованы. На дне рабочего котлована устанавливают роликовые опоры, поддерживающие шнековый транспортер в процессе проходки. Приемный котлован служит для выхода патрона и демонтажа режущей головки и шнекового транспортера. С помощью такой машины прокладываются патроны диаметром 1220 мм и длиной до 40м.

- скребковые машины (с непрерывным и возвратно-поступательным движением скребков). При прокладке патрона машинами с непрерывным движением скребков, грунт разрабатывается вращающимися лопатками ротора, укрепленными на переднем конце патрона. Разрыхленный грунт удаляется из патрона чашечными круглыми скребками, закрепленными на тросе канатной передачи.

Скребки, соединенные цепями, огибают ротор, непрерывно разрушают и выносят грунт из патрона.

Преимущества скребковых машин – простота конструкции и малый вес. Недостаток – невозможность применения в глинистых грунтах.

6) Вибробурение. При виброударении грунт разрабатывается за счет энергии вибрации, передаваемых вибробуром (вибратором).

Подача патрона вместе с вибробуром производится по мере разработки грунта лебедкой, трактором или трубоукладчиком. Под действием вибрации частицы грунта переходят в вынужденное колебание и вследствие сил инерции начинают перемещаться, уплотняя грунт.

Цилиндрический вибробур помещается внутри прокладываемого патрона с небольшим зазором. Внутри вибробура находится дебаланс с электродвигателем.

7) микротоннелирование

8) наклонно-направленное бурение

3. Детали переходов.

Патрон – основная деталь, в нем прокладывают трубопровод на опорах. По концам патрона устанавливают сальники, а в случае прокладки газопровода – свечи, предназначенные для выхода газа.

При сооружении перехода нефтепродуктопровода на концах патрона с сальниками роют колодцы, в которых устанавливают запорную арматуру для отключения участка трубопровода и отвода из него продукта в случае аварии.

Патрон – предназначен для предохранения укладываемого через него трубопровода от воздействия нагрузок, агрессивных грунтовых вод и блуждающих токов, а при авариях трубопроводов – для предохранения дороги от разрушения. Изготовляют из стальных, бетонных или железобетонных труб.

Опоры – ползунковые или роликовые, облегчают протаскивание трубопровода через патрон. Опоры выполняются деревянными или металлическими. Деревянные из брусков устанавливаются равномерно по окружности трубопровода в количестве 8-12 и крепятся стяжными хомутами из проволоки. Металлические опоры из прутков привариваются к патрону.

Сальники – закрывают кольцевое пространство между трубопроводом и патроном, чтобы предохранить от попадания в него воды, грунта и различных загрязнений. Сальники устанавливаются по концам патронов. Они бывают поджимные, набивные, щитовые с глиняным уплотнением и глухие. На газопроводах применяют поджимные сальники. На нефтепродуктопроводах сальники выполняются из двух круглых деревянных щитов, установленных внутри патрона, по концам.

Вытяжные свечи – устанавливаются на газопроводах для отвода газа в случае аварии. Они выполняются из стальных труб диаметром 50-150 мм и высотой 3-18 мм в зависимости от типа, категории и профиля дороги. На верхнем конце свечи укрепляют защитный колпак, предохраняющий свечу от попадания в нее дождя и снега. Газопровод с вытяжной свечой соединяется отводной трубой диаметром, равным диаметру последней секции свечи. Свечи устанавливают на расстоянии 2,5 м от оси газопровода.

4. Конструкция перехода.

        Р  Рисунок 2.

Для газопроводов кожух должен иметь длину

,  где  l1  10 м. Расстояние l3 принимают равным 25 м.

Кожух применяется только на автодорогах I, II, III и IV категорий.

Для нефтепроводов l1, принимают для дорог I, II категорий — 10 м, а III и IV категорий - 5м. Колодцы устраивают только на дорогах I и II категорий, на дорогах III - IV категорий между трубой и кожухом на концах кожуха делают мягкие водонепроницаемые уплотнения.

На дорогах V категории кожухи на переходах не применяют, соответственно не делают ни колодцев, ни вытяжных свечей.

5. Сооружение перехода закрытым способом

Технологическая схема выполнения работ по бестраншейной прокладке переходов включает следующие основные операции:

  •  подготовительные работы;
  •  прокладку кожуха под полотном дороги;
  •  прокладку трубопровода внутри кожуха;
  •  устройство уплотнений, вытяжной свечи или колодца, отводной канавы.

Подготовительные работы на строительстве переходов под дорогами включают доставку необходимой техники и оборудования, подготовку их к основной операции — прокладке кожуха под дорогой, а также выполнения некоторого объема планировочных и земляных работ.

Основной объем подготовительных земляных работ составляет устройство рабочего и приемного котлованов. Котлованы отрывают на глубину, несколько ниже той, на которой должен укладываться кожух. Рабочий котлован имеет размеры, позволяющие установить в нем все необходимые машины и механизмы и выполнять работы, связанные с укладкой кожуха.

До начала работ по строительству переходов через автомобильные дороги необходимо спланировать площадку и сделать подъезд к ней; завезти необходимое оборудование, механизмы, трубы и другие материалы.

Работы по сооружению перехода с помощью горизонтального бурения осуществляют в следующем порядке:

  •  роют одноковшовым экскаватором рабочий и приемный котлованы;
  •  устанавливают тележки, собирают шнек, монтируют установки горизонтального бурения;    
  •  проводят горизонтальное бурение шнековой установкой УГБ или ГБ;
  •  демонтируют установки горизонтального бурения;
  •  сваривают рабочую плеть и приваривают конец кожуха;
  •  проводят гидравлическое испытание рабочей плети;
  •  изолируют плеть или стыки и футеруют рабочую плеть;
  •  протаскивают рабочую плеть в кожух с помощью трубоукладчиков;
  •  заделывают концы кожуха;
  •  монтируют свечи для газопровода, роют отводную канаву и монтируют колодец для нефтепровода;
  •  засыпают котлованы.

Работы по подготовке рабочей плети (сварка, испытание (табл.10) изоляция стыков и футеровка) должны быть закончены одновременно с демонтажем установки горизонтального бурения, после этого сразу же начинают работы по протаскиванию рабочей плети.

15.Сооружение переходов под железными дорогами

Железные дороги делятся на 3 категорий:

I – железнодорожные магистрали первостепенного значения, обеспечивающи основные общегосударственные транспортные связи внутри страны или в сообщениях с соседними странами при движении транспорта со скоростями более 120 км/ч.

II – железнодорожные линии, обеспечивающие преимущественно межрайонные грузовые и пассажирские перевозки.

III – железнодорожные линии или ветви преимущественно местного значения.

Прокладывать трубопроводы на пересечениях с железными дорогами можно двумя способами: без нарушения нормальной работы транспорта (бестраншейный или закрытый способ) и с прекращением движения транспорта (открытый способ).

На всех переходах, сооружаемых открытым или закрытым способами, устанавливается в грунте защитный кожух-патрон (футляр) для прокладки в нем трубопровода. Патрон воспринимает давления грунта и подвижных нагрузок. Разрешается прокладывать трубопровод без патрона только под дорогами местного значения, где в случае ремонта трубопровода под дорогой временно можно прервать движение транспорта или проложить обходной путь.

Сооружение перехода трубопровода как открытым, так и закрытым способом состоит из следующих основных операций: разработки грунта, установки защитного кожух-патрона внутри разработанного грунта (одновременно с его разработкой или после), протаскивания через патрон заизолированного и отфутерованного трубопровода с укладкой его на опоры, засыпки трубопровода и восстановления участка пересекаемой дороги.

1. Бестраншейная прокладка трубопровода через железную дорогу представляет собой закрытый способ прокладки и имеет ряд разновидностей в зависимости от того, как производится разработка (проходка) грунта. Защитный патрон для трубопровода прокладывается в этих случаях одновременно с проходкой грунта, за исключением горизонтального бурения и вибровакуумного продавливания, когда патрон может прокладываться после проходки грунта.

Виды проходки:

1) Прокалывание – способ проходки, при котором патрон прокалывает грунт при помощи специальных инструментов и нажимных механизмов, без удаления грунта. При этом грунт уплотняется рабочим инструментом. Режущие инструменты (конусные наконечники и кольцевые ножи) закрепляются на лобовой части патрона, прокалывающего грунт. Продвижение патрона производится гидравлическими домкратами. Глубина заложения патрона должна быть не менее 3м.

Конусные наконечники бывают следующих типов: с направляющей иглой, с эксцентриситетом,  с прорезями, с усеченной вершиной и с отверстием для увлажнения грунта (при глинистых и лессовидных грунтах). Чтобы грунт не попадал в открытую часть патрона и не образовывал в ней пробки, патрон закрывают заглушкой, привариваемой к нему или съемной. Недостатки прокалыванием конусными наконечниками – значительное отклонение прокалывающих патронов от заданного горизонтального и вертикального направлений. Применять их лучше в мягких грунтах без твердых включений. Можно прокалывать и без режущего инструмента, тогда вырезанный грунт проходит внутрь патрона, образует в нем пробку и при дальнейшем движении пробка уплотняется, что не дает пропускать грунт дальше в патрон.

Кольцевые ножи бывают с наружным скосом, с внутренним скосом и с двумя направляющими пластинами. При прокалывании грунта кольцевыми ножами искривление направления проходки происходит в меньшей степени, чем при прокалывании наконечниками.

2) Проталкивание – способ проходки, при котором грунт перед проталкиваемым патроном размывается и уносится водяной струей под давлением. Переходы по этому способу сооружаются под автомобильными дорогами местного значения.

Проходка осуществляется гидромеханической установкой. Усилия для проталкивания патрона в грунт создаются ручной лебедкой с полиспастами. Размыв и вынос грунта производится струей воды, подаваемой и отсасываемой гидравлическими насосами. Для этого на конец прокладываемого патрона устанавливается конусный наконечник с соплом. Таким способом проталкиваются патроны диаметром до 630 мм на длину до 40 м.

При сооружении переходов под железными и магистральными автодорогами такой способ не рекомендуется, так как из-за размыва грунта может произойти разрушение полотна. Также не рекомендуется проталкивание в песчаных грунтах из-за их высокой водопоглощаемости.

3) Продавливание – способ проходки, при котором патрон вдавливается открытым концом в грунт. Поступающий в него грунт разрабатывается механическим или ручным способом и удаляется при помощи тележек, скреперов, совков, желонок и др. Продавливание осуществляется гидравлическими домкратами. При этом к переднему концу патрона приваривают специальное режущее звено с ножами кольцевого или серпообразного сечения. Внутри патрона есть лебедка, с помощью которой грунт удаляется специальной тележкой. Применяется этот способ для продавливания патронов диаметром 529-1820 мм на длину до 60-80м в грунтах всех категорий. Причем при диаметре до 820мм производится механизированная разработка грунта.

4) Вибровакуумное продавливание. При этом способе инструмент в форме металлического тонкостенного цилиндра с одним дном (стакан) открытой стороной прижимают к грунту и вакуум-насосом выкачивают из него воздух. Давление наружного воздуха равномерно распределяется на всю поверхность стакана. Причем давление, приходящееся на цилиндрическую поверхность стакана, взаимно уравновешивается. Под давлением воздуха, приходящегося на дно стакана, вследствие внутреннего разрежения стакан врезается в грунт. Врезание его в грунт облегчается колебательными движениями вибратора малой мощности, который установлен на дне стакана. Наполненный грунтом стакан извлекается из скважины лебедкой с тросом и системой блоков, освобождается от грунта и вновь устанавливается в скважину.

По мере углубления стакана в скважину к нему прикрепляют элементы сборной штанги на шарнирных соединениях, а при извлечении его их разбирают. При данном способе проходка скважины и прокладка патрона производятся последовательно друг за другом (а не одновременно). Патрон протаскивается лебедкой. Зазор между патроном и скважиной заполняется песчаной пульпой, а в отдельных случаях – тощим жидким цементным раствором (1:12).

Максимальная длина проходки 25 м.

5) Горизонтальное бурение – наиболее распространено. При бурении грунт перед патроном разрабатывается механическим резанием или размывом струей воды под напором и удаляется из скважин: 1) отработанной водой, уносящей с собой частицы разрушенного грунта; 2) шнековым и скребковым транспортерами; 3) при помощи совков и тележек.

При бурении первыми двумя способами грунт удаляется непрерывно, при бурении последним способом – циклично. В отличие от предыдущих способов при горизонтальном бурении режущему инструменту сообщаются поступательное и вращательное движения одновременно. Патрон можно прокладывать после разработки грунта или одновременно с его разработкой.

Машины для горизонтального бурения по способу разработки и удаления грунта подразделяются на шнековые, скребковые, с цикличным удалением грунта и с гидромеханической разработкой грунта.

- шнековые машины. Шнек размещается внутри патрона и наращивается из секций по мере увеличения проходки грунта (шнек – чтото вроде винта, который проворачиваясь продвигает грунт к началу патрона). В головной части шнека устанавливается рабочий орган машины – режущая головка (диск с зубьями, расположенными в шахматном порядке). Для работы такой установки по обоим концам перехода отрывают рабочий (Т-образной формы) и приемный котлованы. На дне рабочего котлована устанавливают роликовые опоры, поддерживающие шнековый транспортер в процессе проходки. Приемный котлован служит для выхода патрона и демонтажа режущей головки и шнекового транспортера. С помощью такой машины прокладываются патроны диаметром 1220 мм и длиной до 40м.

- скребковые машины (с непрерывным и возвратно-поступательным движением скребков). При прокладке патрона машинами с непрерывным движением скребков, грунт разрабатывается вращающимися лопатками ротора, укрепленными на переднем конце патрона. Разрыхленный грунт удаляется из патрона чашечными круглыми скребками, закрепленными на тросе канатной передачи.

Скребки, соединенные цепями, огибают ротор, непрерывно разрушают и выносят грунт из патрона.

Преимущества скребковых машин – простота конструкции и малый вес. Недостаток – невозможность применения в глинистых грунтах.

6) Вибробурение. При виброударении грунт разрабатывается за счет энергии вибрации, передаваемых вибробуром (вибратором).

Подача патрона вместе с вибробуром производится по мере разработки грунта лебедкой, трактором или трубоукладчиком. Под действием вибрации частицы грунта переходят в вынужденное колебание и вследствие сил инерции начинают перемещаться, уплотняя грунт.

Цилиндрический вибробур помещается внутри прокладываемого патрона с небольшим зазором. Внутри вибробура находится дебаланс с электродвигателем.

7) микротоннелирование

8) наклонно-направленное бурение

2. Детали переходов.

Патрон – основная деталь, в нем прокладывают трубопровод на опорах. По концам патрона устанавливают сальники, а в случае прокладки газопровода – свечи, предназначенные для выхода газа.

При сооружении перехода нефтепродуктопровода на концах патрона с сальниками роют колодцы, в которых устанавливают запорную арматуру для отключения участка трубопровода и отвода из него продукта в случае аварии.

Патрон – предназначен для предохранения укладываемого через него трубопровода от воздействия нагрузок, агрессивных грунтовых вод и блуждающих токов, а при авариях трубопроводов – для предохранения дороги от разрушения. Изготовляют из стальных, бетонных или железобетонных труб.

Опоры – ползунковые или роликовые, облегчают протаскивание трубопровода через патрон. Опоры выполняются деревянными или металлическими. Деревянные из брусков устанавливаются равномерно по окружности трубопровода в количестве 8-12 и крепятся стяжными хомутами из проволоки. Металлические опоры из прутков привариваются к патрону.

Сальники – закрывают кольцевое пространство между трубопроводом и патроном, чтобы предохранить от попадания в него воды, грунта и различных загрязнений. Сальники устанавливаются по концам патронов. Они бывают поджимные, набивные, щитовые с глиняным уплотнением и глухие. На газопроводах применяют поджимные сальники. На нефтепродуктопроводах сальники выполняются из двух круглых деревянных щитов, установленных внутри патрона, по концам.

Вытяжные свечи – устанавливаются на газопроводах для отвода газа в случае аварии. Они выполняются из стальных труб диаметром 50-150 мм и высотой 3-18 мм в зависимости от типа, категории и профиля дороги. На верхнем конце свечи укрепляют защитный колпак, предохраняющий свечу от попадания в нее дождя и снега. Газопровод с вытяжной свечой соединяется отводной трубой диаметром, равным диаметру последней секции свечи. Свечи устанавливают на расстоянии 2,5 м от оси газопровода и на расстоянии не менее 40 м от крайнего пути магистральной железной дороги, и не менее 25 м от промышленной железной дороги.

3. Конструкция перехода

В соответствии с СНиП 2.05.06-85 участки трубопроводов под железными дорогами относятся к I категории. Конструктивная схема перехода показана на рис. 1. Трубопровод 1 располагается в металлическом футляре 2 (кожух), диаметр которого должен быть больше - диаметра основной трубы не менее чем на 200 мм. Основную трубу и кожух покрывают антикоррозийной изоляцией. Кожух должен иметь длину , где l2 - расстояние, принимаемое равным 25 м для железных дорог общего пользования и 15 м — для железных дорог промышленных предприятий.

На переходах газопроводов концы кожухов уплотняются таким образом, чтобы была обеспечена герметичность пространства между газопроводом и кожухом. Однако уплотнение должно обеспечивать возможность продольных перемещений внутренней трубы по отношению к кожуху. Эта цель достигается применением различного рода сальников 3.

Для того чтобы в межтрубном пространстве не поднималось давление в случае утечек газа, на одном из концов кожуха вваривают в стенку кожуха трубу 4, которая выводится над поверхностью земли на высоту hсв 5 м. Расстояние l3 должно быть не менее 40 м для железных дорог общего пользования и 25 м — железных дорог промышленных предприятий. Для свечи используют трубы диаметром 150 мм при диаметре основного трубопровода 1000-1200 мм.

На переходах нефтепроводов и продуктопроводов вытяжные свечи не устраивают; один конец кожуха заделывается герметично. Кожух укладывают с уклоном i  0,002, а на другом конце устраивают выход в специальный колодец для сбора перекачиваемого продукта в случае разрыва основной трубы. При этом из колодца должен предусматриваться выход в отводную трубу для аварийного стока нефти и нефтепродукта в сторону от дороги.

Колодец должен располагаться не ближе 25 м от крайнего к колодцу рельса дороги общего пользования и 15 м — дороги промышленных предприятий.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37625. Учет рисков в страховании 63.17 KB
  Дано: Ведомость предварительной стоимости объекта страхования Справочник клиентов Заявка от клиента. Требуется: Определить предварительный расчет рисков по объекту страхования. Периодичность и область применения: Предварительный расчет рисков по объектам страхования на момент запроса составляется при поступлении заявки. Техноэкономическая эффективность: Автоматизированное составление вывести предварительный расчет рисков по объектам страхования на момент запроса существенно повысит эффективность работы организации.
37626. Расчет полной стоимости объекта страхования 61.45 KB
  Цель задачи: Осуществить полной расчет стоимости объекта страхования. Дано: Предварительный расчет рисков по объекту страхования Нормативы по скидочным предложениям Справочник объектов страхования Ведомость предварительной стоимости объекта страхования. Требуется: Произвести окончательный расчет рисков страхования.
37627. МЕТОДЫ СОРТИРОВКИ 22.16 KB
  ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1 Тема: МЕТОДЫ СОРТИРОВКИ ОТЧЕТ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. Постановка задачи Выполнить сравнение трех видов сортировки: метод вставки метод стандартного обмена метод пузырька и метод простого выбора. Метод вставки
37628. Теоретично-експериментальні дослідження продуктивності стрілового крана на лабораторній моделі діючого комплексу 1.46 MB
  Стрілові крани – являють собою вантажопідйомні машини загальнопромислового і спеціального призначення. Вони можуть бути стаціонарними, пересувними, повно поворотними, неповно поворотними.
37629. Циклы в Pascal 25.7 KB
  Теоретическое введение Операторы цикла Операторы цикла используются для вычислений повторяющихся многократно. Блок ради выполнения которого и организуется цикл называется телом цикла. Проверка условия продолжения цикла и модификация параметра цикла. Один проход цикла называется итерацией.
37630. Табличный процессор MS EXCEL. Создание таблицы с расчетными формулами. Использование мастера функций 128 KB
  В левой части строки формул находится поле имен где содержится адрес выделенной ячейки или размер выделяемого диапазона. В средней части строки формул расположены три кнопки предназначенные для ввода и последующей обработки содержимого ячейки. Первая кнопка с крестиком позволяет отменить последнее действие по вводу или редактированию содержимого ячейки. Правая часть предназначена для отображения содержимого выделенной ячейки.
37631. Текстовый редактор MS WORD, дополнительные возможности 38.86 KB
  Цель работы – изучение редактора формул Microsoft Eqution; создание связанных и внедренных объектов в документе Word. Одним из таких средств в программе Microsoft Word является редактор формул Microsoft Eqution 3. Он позволяет создавать формульные объекты и вставлять их в текстовый документ. Простейшие формулы в Microsoft Word можно создавать используя различные атрибуты формата символов верхний индекс нижний индекс и др.
37632. Операционная система WINDOWS 33.63 KB
  Смоленске Кафедра информатики Отчет По лабораторной работе № 2 Тема: Операционная система WINDOWS По курсу: Экономическая информатика Студент: Скобелева М. Смоленск 2011 Теоретическое введение Терминология Windows Файл ответов файл содержащий ответы для набора диалоговых окон графического интерфейса пользователя. Файл ответов для программы установки Windows обычно имеет имя Unttend. Файл ответов можно создавать и изменять с помощью диспетчера установки...
37633. Основы работы в Norton Commander 25.44 KB
  CTRLO – гасит восстанавливает окна CTRLP – гасит восстанавливает неактивное окно CTRLU – меняет окна местами CTRLL – вызов отмена справки и состоянии диска CTRLENTER – копирует в командную строку имя на котором стоит курсор Чтобы войти в выбранный каталог достаточно поставить на него курсор и нажать ENTER или CTRL PgDn. Для выхода из каталога необходимо установить курсор на каталог две точки клавишей Home и нажать Enter. Для перехода в корневой каталог необходимо нажать CTRL†â€. Установить курсор в нужное окно и нажать F7...