1.3. Особенности строительства трубопроводов в сложных климатических условиях

Строительство трубопроводов на болотах производится преимущественно в зимнее время после промерзания верхнего торфяного покрова. Иногда возникает необходимость ускорить промерзание грунта, которое осуществляется путем расчистки снега и поливки монтажной полосы для передвижения строительных машин.

Засыпка трубопроводов, уложенных в траншею на болотах в лет­нее время, осуществляется либо бульдозерами на болотном ходу, либо одноковшовыми экскаваторами на уширенных гусеницах, переме­щающихся по вдольтрассовой дороге.

Линейные трассовые работы при сооружении трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах произво­дятся в зимнее время с использованием мерзлых грунтов в качестве оснований.

Работы на трассе начинаются после промерзания деятель­ного слоя на глубину не менее 0,6 м, во избежание повреждения мохо-растительного покрова. На отсыпанных площадках может происходить работа круглогодично.

Индустриализация строительства реализуется за счет применения типовых конструктивных элементов трубопроводов повышенной тех­нологической готовности, включая изолированные в заводских или базовых условиях труб, а также укрупненных узлов, блоков, модулей заводского или базового изготовления.

Типовая органи­зационно-технологическая схема строительства надземного трубо­провода приведена на рис. 1.6. Монтаж надземного трубопровода осуществляется либо на раскладочных лежках рядом со свайными опорами с последующим подъемом плетей на опоры, либо непосредственно на опорах с исполь­зованием передвижных монтажных опор (рис. 1.7).

← Направление строительного потока
1 1 1 2 3 4 723 13 93 623 523 8
Расчистка полосы строительства от снега, устройство вдольтрассового проезда			Строительство переходов через ручьи и овраги			Развозка, раскладка и установка свай
Базовая подготовка элементов свайных опор				Сварочная база
7 13 5 5 11 7 7 14 15 4 14 16 12
Развозка, раскладка ригелей и их монтаж		Вывозка и раскладка изолированный секций (труб)					Сварка секций в нитку на опорах
14 17 1 14
Установка опорных элементов на подвижных опорах, подводка ригелей под трубопровод	Изоляция и теплоизоляция стыков				Монтаж компенсатора и замыкающего стыка, изоляция стыков компенсатора			Очистка полости, испытание	Монтаж ЭХЗ

Рис. 1.6. Типовая организационно-технологическая схема линейного потока по сооружению надземных трубопроводов в условиях вечномерзлых грунтов: 1 - бульдозер; 2 - подъемный кран; 3 - устройство перехода под дорогой методом продавливания; 4 - плодородный грунт; 5 - трубовоз; 6 - буровая установка; 7 - трубоукладчик; 8 - бурение скважины; 9 - буровая установка; 10 - забивка свай;11 - ригели;

12 - установленные ригели на опорах; 13 - источник тока; 14 - компрессор;

15 - трактор; 16 - вагончик для обогрева; 17 - домкрат; ЭХЗ – электрохимическая защита

а 3 3 4 ) 1 2 5 6 1

б) 3 7 3 6

в) 3 3 1 7 8 4 6 6

Рис. 1.7. Монтаж плетей на опорах: а - сборка стыка; б - перемещение центратора;

в - подготовка трубы к стыковке; 1 - опора; 2 – трубы; 3 - трубоукладчик;

4 - центратор; 5 - смонтированный трубопровод; 6 - монтажная опора; 7 - штанга;

8 - передвижная опора штанги

Наземные нефтепроводы для поддер­жания проектных температур перекачки оснащают­ся системой попутного электроподогрева (с помощью греющих электрокабелей).

Монтаж надземного трубопровода выполняется методами, исключающими пря­мой контакт трубы с металлическими частями транс­портных и грузоподъемных машин, а также монтажных средств. Перед закреплением трубопровода на опорах выполняют регули­ровку высоты положения опор с целью устранения остаточных монтажных напряжений в трубопроводе выравниванием нагрузок на опо­рах от веса трубопровода [8].

Для очистки и изоляции трубопроводов в трассовых условиях используются специальные машины. Очистные машины предназначены для очистки наружной поверхности труб и нанесения грунтовки на поверхность трубопровода. Изоляционные машины предназначены для нанесения на трубопровод мастичного или полимерного пленочного изоляционного покрытия.

В последние годы появились машины, которые совмещают выполнение функций очистки поверхности трубопровода и нанесения него полимерных лент. Они представляют собой два последовательно расположенных на общей раме агрегата - силового и изолировачного. Изоляционно-укладочные работы на строительстве магистральных трубопроводов выполняется двумя способами: совмещенным и раздельным. При совмещенном способе очистка наружной поверхности трубопроводов, их изоляция и укладка в траншею объединены в один процесс, который выполняется механизированой изоляционно-укладочной колонной. При раздельном способе ведения работ процессы изоляции и укладки отделены друг от друга. Вследствие этого появляется возможность изолировать трубы еще до рытья траншеи, т.е. создавать задел, обеспечивающий ускорение работ. В этом случае при сооружении используют заранее изолированные в заводских условиях или на полевых базах трубы. После выполнения сварочно-монтажных, изоляционно- укладочных и земляных работ производят очистку внутренней полости трубопровода и его испытание на прочность и герметичность.

Для очистки применяют два способа: продувку трубопроводов диаметром менее 219 мм воздухом или газом и для трубопроводов диаметров более 219 мм с использованием очистных поршней, перемещаемых сжатым воздухом. Испытание трубопроводов на прочность и герметичность проводят после завершения укладки, засыпки, очистки полости и врезки линейной арматуры. Для испытаний используют гидравлический, пневматический и комбинированный способ.

Применение гидравлического способа позволяет зафиксировать даже незначительную негерметичность, так как вода является несжимаемой жидкостью и небольшая ее утечка из трубопровода приводит к заметному снижению давления в нем.

Пневматическое испытание трубопроводов осуществляют сжатым воздухом или природным газом. Однако обнаружение негерметичности трубопроводов с помощью этого способа связано с трудностями. При компримировании воздух нагревается. При его последующем охлаждении в трубопроводе уменьшается давление, что ошибочно можно идентифицировать как утечку. С другой стороны, воздух является сжимаемой жидкостью. Поэтому даже при наличие небольшой утечки давление в трубопроводе понижается незначительно.

Для более надежного установления отсутствия утечек в трубопроводах в условиях ограниченных ресурсов воды прибегают к комбинированному способу испытаний, когда давление в трубопроводе создается двумя средами - воздухом и водой, природным газом и водой. В этом случае сначала полость трубопровода заполняют сжатым воздухом или газом, а затем поднимают давление до испытательного, закачивая воду опрессовочными агрегатами.

Нефтегазопроводы при строительстве пересекают большое количество различных искусственных и есте­ственных преград. Такие преграды называются переходами. В зависимости от вида препятствий переходы подразделяют на подводные, воздушные и подземные.