
- •Сооружение газонефтепроводов и газонефтехранилищ
- •Пояснительная записка
- •Тематический план учебной дисциплины
- •Содержание учебной дисциплины
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 1 организация строительства объектов транспорта и
- •Тема 1.1 Нормативно-техническая документация по правилам
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.2 Общие понятия о технике и технологии строительства
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.3 Организация строительства. Проектно-сметная документация.
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 2 сооружение линейной части магистральных
- •Тема 2.1 Подготовительные работы
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.2 Транспортные работы
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.3 Земляные работы
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.4 Сварочно-монтажные работы в базовых условиях
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.5 Сварочно-монтажные работы в трассовых условиях
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.6 Монтаж запорной арматуры, фасонных частей и захлёстов
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.7 Изоляционно-укладочные работы
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.8 Монтаж установок защиты магистрального трубопровода от коррозии
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.9 Очистка внутренней полости трубопровода
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.10 Гидравлическое испытание трубопровода
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.11 Пневматическое испытание трубопровода
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.12 Ввод в эксплуатацию законченного строительством трубопровода
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 3 сооружение трубопроводов в сложных условиях
- •Тема 3.1 Сооружение трубопроводов в условиях болот
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3.2 Особенности сооружения трубопроводов в горных условиях
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3.3 Сооружение магистральных трубопроводов в районах Крайнего Севера
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 4 сооружение переходов через искусственные и
- •Тема 4.1 Сооружение подводных переходов трубопроводов
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4.2 Сооружение переходов трубопроводов через автомобильные и
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 5 сооружение хранилищ для нефти, нефтепродуктов и газа
- •Тема 5.1 Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5.2 Сооружение газгольдеров
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5.3 Сооружение подземных хранилищ
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 6. Организация строительных работ при сооружении
- •Тема 6.1 Организация общих строительных работ при сооружении насосных и
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.2 Монтаж блочно-комплектных насосных и компрессорных станций
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.3 Монтаж насосных и газоперекачивающих агрегатов
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.4 Монтаж основного и вспомогательного технологического оборудования
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.5 Монтаж технологических трубопроводов насосных и компрессорных
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 7 аварийные ситуации и их предупреждение
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 8 охрана окружающей среды при сооружении объектов
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •4 Задания для контрольной работы
- •5 Методические указания к решению контрольной работы
- •6 Примеры решения контрольных задач
- •5 Список рекомендуемой литературы
Вопросы для самоконтроля
Категории грунтов.
Основные виды земляных работ.
Размеры траншеи в зависимости от диаметра и категории грунта.
Техника, применяемая для производства земляных работ.
Технологии выполнения земляных работ в различных условиях прохождения трассы.
Контроль качества земляных работ.
Оформление документации на земляные работы.
Тема 2.4 Сварочно-монтажные работы в базовых условиях
Студент должен:
з н а т ь: методы и технологию монтажа и сварки магистральных
трубопроводов на трубосварочной базе;
материалы, применяемые при сварке труб в базовых условиях;
у м е т ь: подбирать необходимые сварочные материалы для сварки труб в
трубные секции, рассчитывать необходимое количество
материалов для сварки труб в секции.
Подготовительные операции. Центровка труб. Форма кромок. Способы сварки труб. Технологическая карта на сварку труб. Центраторы. Трубосварочные базы. Поворотная сварка труб. Автоматическая и полуавтоматическая сварка. Применяемые сварочные материалы. Процесс сварки. Расчет необходимого количества сварочных материалов для сварки труб в трубные секции. Контроль качества сварных стыков. Оформление документации на сварку труб в базовых условиях.
Практическое занятие № 2
Расчет необходимого количества сварочных материалов для сварки труб на трубосварочной базе
Литература: [2], стр.193-230; [3], стр.118-167; [6], стр.118-288; [24], стр. 131-134.
Методические указания
Концы труб, из которых сооружается трубопровод, должны соединяться между собой в стык посредством сварки. Сварка в стык обеспечивает равнопрочность сварного соединения и основного металла трубопровода и дает гладкое соединение, без заметных выступов. Другие сварные соединения в настоящее время не применяются..
Для получения доброкачественного стыкового соединения необходимо, чтобы совпадали кромки обеих соединяемых труб.
Стыки труб собираются: а) на сварочной базе в поворотном положении; б) на трассе в неповоротном положении; в) на трассе в сварочной машине в неповоротном положении.
Сборка стыка под автоматическую или ручную дуговую сварку состоит из следующих основных процессов: 1) подготовительных операций; 2) установки труб на стенд пли размещения центратора на стыке; 3) центровки и стяжки труб; 4) проверки правильности сборки; 6) закрепления собранного стыка.
Качество сборки стыков и производительность труда в значительной мере зависят от точного совпадения кромок стыкуемых труб, что достигается центровкой труб.
Центровка - это технологическая операция, в результате которой две сопрягаемые трубы становятся соосными.
Предварительная центровка труб необходима для автоматической сварки под флюсом и ручной дуговой сварки. Прессовые методы сварки требуют лишь подгонки; окончательная сборка стыка выполняется сварочным аппаратом.
Сборочные, в том числе центровочные, операции однотипны и многократно повторяются. Однотипность операций дает возможность разрабатыватъ наиболее рациональные методы их выполнения и создавать удобные, быстро действующие и надежные механизмы и приспособления.
Для выполнения сборки труб под сварку применяют центраторы, которые позволяют совмещать цилиндрические поверхности стыкуемых изделий. Центровка труб или секций труб так, чтобы они не имели сдвига и поворота относительно трех координатных осей. Это условие достигается за счет приложения радиальных сил, развиваемых силовым механизмом центратора. Для обеспечения устойчивого положения труб в центраторе необходимо, чтобы центры приложения радиальных сил (опоры) были расположены от стыка на значительном расстоянии, что уменьшит действие макрогеометрических погрешностей базовых поверхностей (наружных или внутренних поверхностей труб). В зависимости от положения центраторов при установке их на базовую поверхность они бывают наружные или внутренние.
Центровка считается законченной, если смещение кромок не превышает допустимых значений.
Трубы, изготавливаемые на заводе, поставляют на трассу с разделкой кромок, предназначенной для ручной дуговой сварки.
Для некоторых автоматических методов сварки кромки труб переделывают в трассовых условиях, а для соединения труб с арматурой кромки подготавливают на базах в стационарных условиях.
Монтажные работы предусматривают соединение патрубков кранов с трубами.
Патрубки запорной арматуры имеют стандартную и нестандартную разделки кромок. Размеры разделки зависят от условного диаметра крана.
При строительстве линейной части магистральных трубопроводов сварочно-монтажные работы выполняют, как правило, в два этапа: сначала на полевой промежуточной полустационарной трубосварочной базе сваривают в секции (обычно трехтрубные, иногда двух- и четырехтрубные) одиночные трубы, а затем на трассе секции сваривают в плети или сплошную нитку. На втором этапе ликвидируют также технологические разрывы трубопровода, врезают кривые вставки и линейную арматуру. В отдельных случаях весь объем сварочно-монтажных работ выполняют непосредственно на трассе.
На сварочной базе выполняются подготовительные, сборочные, сварочные и некоторые другие работы (например, контроль качества стыков). Готовые секции с базы после проверки качества стыков вывозятся на трассу. Сварочные базы имеют различное устройство и по-разному механизированы. Современная база должна строиться с учетом поточности, строгой ритмичности работы и максимальной механизации.
На базе имеются промежуточные склады труб и секций между операциями в количестве полусменной производительности базы.
Промежуточные склады образуются на покатях, одновременно являющихся и средством транспортировки труб и секций к рабочим местам операционной линии сварки. Принятый вид транспортирования труб на линию сборки и сварки труб предопределяет расположение технологического и другого оборудования.
На сварочной базе имеется передвижная электростанция ДЭС-5& мощностью 50 кВт. Она предназначена для привода сварочного агрегата или питания выпрямителя для сварки в среде углекислого газа, освещения базы и некоторых вспомогательных операций.
На базе применяются специальное оборудование и приспособления - роликовые, вращатели, покати и др., позволяющие механизировать сборочно-сварочные процессы и осуществлять технологический поток.
Промежуточные полустационарные трубосварочные базы обычно располагают в непосредственной близости от трассы (на расстоянии до 35 км). В малонаселенной местности с редкой сетью дорог транспортная схема может предусматривать перевозку секций на расстояние до 100-150 км. Трубосварочные базы размещают на горизонтальных спланированных площадках, иногда покрытых слоем песка или гравия. Существуют две типовые схемы трубосварочных баз: на одних базах применяют полевые автосварочные установки типа ПАУ для автоматической сварки под слоем флюса при сварке корневого шва ручной электродуговой сваркой, другие используют для двусторонней автоматической сварки под слоем флюса.
Перед сборкой и сваркой осматривают поверхность трубы и выявляют ее соответствие техническим условиям на поставку, очищают внутреннюю полость трубы от грунта, грязи, льда, снега и посторонних предметов, выправляют и обрезают (под фаску) деформированные концы труб, очищают (до чистого металла) кромки и прилегающие к ним внутреннюю и внешнюю поверхности труб не менее чем на 10 мм (по ширине). Допускается правка плавных вмятин на торцах труб, если их глубина не превышает 3,5% от диаметра труб, а также деформированных концов труб безударными разжимными устройствами. При отрицательной температуре наружного воздуха трубы при проведении этой операции подогревают до 100-150 °С. Участки труб с большими повреждениями вырезают.
При сборке труб допускается смещение их кромок на величину, не превышающую 2% от толщины стенки трубы, но не более 2 мм при дуговых методах сварки и 3 мм - при стыковой сварке оплавлением.
Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполнявших работу. Клеймо наносят на расстоянии 100-150 мм от стыка в верхней полуокружности снаружи трубы механическим способом, наплавкой или несмываемой краской.
В случае приварки каких-либо элементов к трубе расстояние между швом приварки и швами трубопровода должно быть не менее 100 мм.
Как на полевой промежуточной полустационарной трубосварочной базе, так и непосредственно на трассе сварочные работы разрешается выполнять при температуре воздуха до -50°С.
При выпадении атмосферных осадков, поземке, песчаной буре и ветре, скорость которого превышает 10 м/с, сварочные работы должны выполняться в укрытии.
К работам по прихватке труб и секций труб, сварке магистральных трубопроводов допускают сварщиков, сдавших экзамены в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков», имеющих удостоверения и сваривших пробный стык (в тех случаях, когда сварщик приступает к работе впервые или после перерыва более 3 мес, сваривает трубы из сталей новых марок, при использовании новых сварочных материалов, оборудования, изменениях диаметра труб, формы разделки их торцов под сварку, технологии в целом). Пробный стык подвергают внешнему осмотру, рентгенографическому контролю и механическим испытаниям.
При неудовлетворительном качестве сварки испытания повторяют на удвоенном числе образцов, вырезанных из повторно сваренного стыка. Если и эти образцы не выдержали испытаний, сварщик или бригада сварщиков должны пройти переподготовку. На промежуточной полустационарной трубосварочной базе с использованием ПАУ подготовленные к сборке трубы накатывают на кондуктор стенда ССТ-141 и пристыковывают друг к другу внутренним центратором ЦВ-144, оставляя зазор 2,5-3 мм. При сборке односторонние продольные швы труб смещают относительно друг друга не менее чем на 100 мм. Швы труб, сваренные в заводских условиях с двух сторон, а также продольные швы спирально-шовных труб можно не смещать. После сборки и центровки сваривают первый (корневой) слой (толщина 4-5 мм) первого стыка электродами марки УОНИ-13/55, «Гарант» (диаметр 3-3,25 мм) на постоянном токе (100-120 А) обратной полярности. Аналогично собирают и сваривают второй стык секции. После сварки швы тщательно очищают от шлака шлифовальными машинками, а секцию с помощью перегружателей перемещают на промежуточный роликовый вращатель для подварки корня шва изнутри автоматической сваркой под слоем флюса АН-348А (АН-22) сварочным трактором ТС-17М, сварочной проволокой СВО8ГА диаметром 2-3 мм. С помощью отсекателей секцию подают на роликовый вращатель автосварочной установки ПАУ-1002 для повторной сварки труб в секции по первому (корневому) слою шва одной сварочной головкой СГФ 1004.
Автоматическую сварку производят сварочной проволокой СВ08ГА диаметром 3 мм под слоем флюса АН-348А или АН-47. Сила тока равна 680-740 А, скорость сварки – 52-60 м/ч. Сва- рочную проволоку перед подачей в зоны работы очищают от ржавчины и наматывают на катушки или кассеты машинами МОН-51. После полной сварки необходимо произвести наружный осмотр швов, подварить дефекты ручной электродуговой сваркой и нанести клеймо.
Секцию освобождают от центратора и с помощью перегружателей сбрасывают на стеллаж-накопитель, а затем трубоукладчиком перемещают на стеллаж для контроля или грузят на плете-воз.
Как на полевых трубосварочных базах, так и непосредственно на трассе при проведении погрузочно-разгрузочных и сварочно-монтажных работ используют различные трубоукладчики.
На трубосварочной базе типа БТС при сварке отдельных труб в секции выполняют следующие основные операции: подготовку труб к сварке, обработку их кромок, сварку наружных слоев шва и последующую сварку внутреннего слоя (на базе БТС-142) или сварку первого наружного слоя и последующую одновременную сварку второго наружного и внутреннего слоев шва (на базе БТС-143) двухтрубной секции.
При проведении сварочно-монтажных работ в зимних условиях для нормального протекания процесса сварки при отрицательной температуре наружного воздуха и требуемого качества сварных соединений торцы труб подогревают специальными подогревателями газогорелочного типа. Режим подогрева определяют по данным тепловых расчетов.
Магистральные трубопроводы при пересечении и обходе искусственных и естественных преград делают повороты как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Не всегда эти повороты можно осуществить за счет свободного (естественного) упругого изгиба трубопровода. На тех участках трубопроводов, где углы поворотов имеют радиус меньший, чем радиус естественного изгиба, применяют кривые вставки - отдельные трубы или секции труб (чаще всего двухтрубные), предварительно изогнутые до требуемой кривизны на специальных трубогибочных станках типа ГТ. Вварка кривых вставок в плети или в сплошную нитку трубопровода обеспечивает выполнение проектного поворота его в вертикальной или горизонтальной плоскости. Кривые вставки изготовляют методом холодного гнутья. Для предотвращения образования на трубах большого диаметра недопустимых техническими условиями гофр (неплавные гофры, высота гофр более 10 мм) применяют дорны диаметром 1220 и 1420 мм (соответственно для труб диаметром 1220 и 1420 мм). В отдельных случаях для выполнения вертикальных и горизонтальных поворотов трубопроводов можно применять крутоизогнутые отводы, изготовленные методом горячего гнутья, и штампосварные отводы. Применение на поворотах трубопроводов косых стыков недопустимо. Радиусы гнутых отводов - кривых вставок - унифицированы применительно к холодному гнутью труб.
Радиусы упругого изгиба трубопровода определяют проектом.
Минимально допустимый радиус упругого изгиба трубопровода (в м) равен его условному диаметру (в мм).
Гнутые отводы можно изготовлять не только на трубосварочных базах, но и в заводских условиях и непосредственно на бровке траншеи из бесшовных и прямошовных труб.
Во время гнутья продольные сварные швы как отдельных труб, так и двухтрубных секций должны быть расположены в нейтральной плоскости изгиба. Нормальный шаг градации гнутых отводов должен составлять 3°, а в сложных условиях трассы трубопровода - 1°.
По окончании гнутья готовый отвод вынимают трубоукладчиком из станка и для исключения самопроизвольного поворота и удара о землю концом поворачивают его вокруг оси на 180°. Затем отвод тем же трубоукладчиком подают на склад готовой продукции.