- •Лекция 10-2. «Монтаж подводных и морских трубопроводов»
- •Способы укладки морских трубопроводов
- •Пересечение береговой линии
- •Буксировка секций на плаву с последующим погружением на дно
- •Монтаж трубопроводов с трубоукладочных судов
- •Сварка морских трубопроводов
- •Изоляция и бетонирование стыков подводных трубопроводов
- •Методы и оборудование для заглубления подводных трубопроводов
- •Засыпка морских газопроводов
- •Обработка внутренней поверхности морских трубопроводов
- •Монтаж подводной запорной арматуры
- •Очистка полости и испытание трубопроводов
- •Контроль качества строительства
- •Оборудование для обследования и ремонта морских трубопроводов
Пересечение береговой линии
Границами морского участка трубопровода является запорная арматура, установленная на противоположных берегах моря. Запорная арматура оснащается автоматикой аварийного закрытия. На концах каждой нитки должны быть предусмотрены узлы пуска и приема очистных устройств и дефектоскопов.
На участке за береговой полосой обычно устанавливают систему аварийной остановки для защиты берегового хозяйства и окружающей среды от последствий аварийных ситуаций. Краны аварийной остановки должны иметь дистанционное управление. Наземные установки могут находиться на значительном расстоянии от берега, в этом случае необходима прокладка наземного участка.
Подходы к берегу и прилегающие береговые участки часто являются экологическими пространствами или представляют собой сельскохозяйственные угодья. По этим причинам проектирование и строительство подходов к берегу должны выполняться таким образом, чтобы после завершения работ рекультивировать окружающую среду. Если территория является курортной, то необходимо проводить работы в заранее установленное время.
Участок подхода к берегу состоит из нескольких основных зон, показанных на рис. 10.11.
Прибрежная полоса начинается со стороны моря, где прокладку с судов нельзя производить из-за недостаточной глубины, и простирается до отмели, включая приливо-отливную полосу, которая может быть мокрой или сухой, в зависимости от уровня прилива. Это участок мелкой воды, в котором трубопроводы подвергаются жесткому воздействию окружающей среды — прибою, преломляющимся волнам и сильным течениям.
Береговой полосой называют пространство от верхней точки прилива и до скал или дюн.
Уровень земли за береговой полосой может быть ниже уровня моря. Поэтому переход трубопроводов через береговую полосу может потребовать применения туннеля и шахты в скалах или разработки траншеи с перемычками через дюны во избежание затопления.
При пересечении трубопроводом береговой линии применяют следующие способы строительства:
открытые земляные работы с устройством (в случае необходимости) шпунтовых ограждений на береговой полосе;
направленное бурение, при котором трубопровод протаскивают через предварительно пробуренную скважину на прибрежном участке;
тоннельный способ.
При строительстве трубопровода на прибрежном участке с применением подводных земляных работ могут быть применены следующие технологические схемы:
плеть трубопровода требуемой длины изготавливают на трубоукладочном судне и протягивают к берегу по дну заранее подготовленной подводной траншеи с применением тяговой лебедки, установленной на берегу или на судне;
плеть трубопровода изготавливают на береговой площадке и затем вытягивают в море по дну подводной траншеи с помощью тяговой лебедки, установленной на трубоукладочном судне.
При выполнении подводных земляных работ разработка траншеи, укладка в нее трубопровода и обратная засыпка грунтом должны быть максимально совмещены во времени с учетом возможного заноса траншеи. При засыпке подводных траншей разрабатывают специальные мероприятия, снижающие потери грунта за пределами траншеи.
Для защиты береговых склонов от разрушения под воздействием волновых нагрузок, дождевых и талых вод после укладки трубопровода осуществляются берегозащитные мероприятия.
При пересечении береговой линии методом протягивания по дну применяют два основных способа — протягивание на берег и в море.
При протягивании на берег трубопровод монтируют на трубоукладочном судне, стоящем на якорях около берега. Трубопровод тянут в нужное положение с помощью лебедок, находящихся на берегу или на судне. В последнем случае на берегу устанавливают поворотные блоки.
Как правило, применяют две лебедки одинаковой мощности, хотя для коротких участков можно применять только одну. Усилие протягивания можно значительно увеличить путем применения передвижного блока с двукратным или трехкратным полиспастом.
При прокладке способом протаскивания в море трубопровод монтируют колоннами на берегу и устанавливают в необходимое положение с помощью тяговой баржи, стоящей на якорях или с помощью буксиров (рис. 10.12).
Пересечение береговой черты методом направленного бурения многократно (более 100 раз) применялось для установки трубопроводов, пересекающих водные преграды, особенно в США и на севере Европы. Его можно использовать и для прокладки трубопроводов в зоне подхода к берегу.
По мере накопления опыта диаметр и длина трубопроводов постоянно увеличиваются. Сейчас максимальный диаметр трубопроводов, установленных методом направленного бурения, превышает 1016 мм, а длина — 1800 м.
Метод направленного бурения основан на управляемом бурении направляющей скважины с дугообразным профилем, которую затем расширяют до необходимого диаметра сооружаемого трубопровода. На всех стадиях в скважину подают буровой раствор с целью устранения продуктов бурения, снижения трения и упрочнения стенок скважины.
Для установки трубопровода в зоне подхода к берегу методом направленного бурения применяются два способа.
При первом из них трубопровод монтируют на берегу и подтягивают в море через скважину. При втором способе трубопровод подтягивают через скважину на берег с судна, оснащенного барабаном.