Сооружение подводных трубопроводов

ного покрытия на единице длины трубопровода, а также удель­ ной силы присоса, могут быть определены с использованием табл. 4.4.

Тяговое усилие для протаскивания трубопровода по рельсо­

где к - коэффициент трогания трубопровода с места (к -

-1,5-2); Lc - длина участка трубопровода, опирающегося на

под водой. Для укладки трубопроводов целесообразно исполь­ зовать специальные понтоны грузоподъемностью 5 и 10 т, снаб­ женные устройствами для полуавтоматической отстроповки. До­ пускается применение понтонов других конструкций, обеспе­ чивающих надежное крепление последних на трубопроводе. Все применяемые понтоны должны иметь достаточную прочность для сопротивления гидростатическому давлению воды.

В качестве тяговых средств для протаскивания в зависимо­ сти от необходимого тягового усилия применяют тяговые лебед­ ки серии ЛП (лебедки протаскивания), тягачи, оборудованные лебедками, а также однотипные тракторы, работающие на сцене. Тракторы используют при строительстве небольших переходов и тяговых усилиях до 20-30 т. Если тракторы не могут переме­ щаться по берегу в створе перехода, то осуществляется их пе­ ремещение вдоль берега с закреплением на берегу блока для изменения направления тягового троса.

Прокладка через водоем тягового троса выполняется строго прямолинейно. Для этого сначала прокладывают тонкий троспроводник, к которому прикрепляют тяговый трос, после чего его протаскивают по заданному створу. Перед протаскиванием трубопровода выполняют обтяжку тягового троса.

К головному концу протаскиваемого трубопровода привари­ вают оголовок для крепления тягового троса. Конструкция ого­ ловка может быть различной в зависимости от диаметра трубо­ провода, способа крепления троса, величины тягового усилия и необходимости заполнения трубопровода (нефтепродуктопровода) водой в процессе его протаскивания по дну.

Для приварки очередной плети трубопровода при протаски­ вании используются краны-трубоукладчики, обеспечивающие ус­ ловия для центровки труб на берегу. Сварка межсекционных

(гарантийных) стыков между отдельными плетями трубопровода осуществляется сварщиками высокой квалификации, не ниже шестого разряда. Сборка и сварка межсекционных стыков про­ изводится под контролем инженерно-технического работника, ответственного за сооружение подводного перехода. До про­ таскивания очередной плети наращиваемого трубопровода ка­ чество сварки межсекционного стыка проверяется физическими методами контроля.

На сборку, сварку и проверку качества сварки каждого межсекционного стыка составляют акт, подписываемый инженер­ но-техническим работником, ответственным за сооружение под­ водного перехода, и представителем полевой испытательной лаборатории. Результаты контроля этих стыков заносят в жур­ нал сварочных работ. Акты на сборку, сварку и проверку ка­ чества сварки межсекционных стыков представляют совместно с исполнительной технической документацией по переходу.

Перед протаскиванием трубопровода проверяют и опробуют все технические средства и их взаимодействие, проверяют средства связи, проводят инструктаж персонала и их взаимо­ действие, определяют ответственность каждого исполнителя за свой участок работы.

Протаскивание трубопровода, установленного на спусковых устройствах с малым коэффициентом трения, таких как тележки и роликовые опоры, осуществляется с постоянным приложением тормозного усилия к заднему концу протаскиваемого трубопро­ вода. Тормозное усилие прикладывается для предотвращения самопроизвольного перемещения плети трубопровода по спуско­ вому устройству, гашения сил инерции при трогании с места и плавного без рывков движения трубопровода.

При тяговом усилии 1500 кН протаскивание трубопровода с помощью лебедки ЛП-151 осуществляют плетями длиной не более

Рис. 4.14. Схема протаскивания трубопровода с использованием спусковой дорожки:

Рис. 4.15. Схемы протаскива­ ния трубопровода (п-в) с ус­ тановкой тяговых лебедок на берегу и (г-ж) с установкой тяговых лебедок на барже:

а - протаскивание трубопро­ вода одной лебедкой без при­

тяговый трос; 3 - тяговая

10 - баржа

230 м, тяговый трос пропускается через блок в оголовке тру­ бопровода (рис. 4.14). После протаскивания очередной пле­ ти трос отсоединяют от мертвяковой опоры и закрепляют на вспомогательном тяговом средстве лебедке или тракторе. Далее сматывают тяговый трос с барабана основной лебедки и одновременно вытаскивают звено анкерного троса на берег. При этом тяговая ветвь троса пропускается через блок на длину, равную удвоенной длине протаскиваемой плети.

При протаскивании трубопроводов через крупные реки и во­ дохранилища для уменьшения длины троса и соответственно тя­ гового усилия лебедку ЛП-151 устанавливают на барже. Трубо­ провод протаскивают с перестановкой баржи в процессе при­ стыковки очередной плети (рис. 4.15). Число перестановок за­ висит от длины плетей и способа запасовки тягового троса

на палубе от продольного и поперечного смещения упорными брусьями.

При протаскивании трубопровода без блока анкерный трос от береговой опоры закрепляют непосредственно на лебедке. При протаскивании трубопровода с использованием блока одну ветвь анкерного троса закрепляют на лебедке, а другую пропускают по палубе баржи через блок в оголовке трубопровода и сое­ диняют с тяговым тросом лебедки. В процессе перестановки баржи анкерную линию подтягивают вспомогательной лебедкой, установленной либо на берегу, либо на барже. В последнем случае требуется меньшее усилие для вытягивания анкерной линии. Перед перестановкой баржи ослабляют тяговый трос, от­ соединяют анкерный трос от тяговой лебедки, закрепляют его на вспомогательной лебедке, поднимают якоря. Баржа переме­ щается при одновременном сматывании тягового троса с бара­ бана основной лебедки и наматывании анкерного троса на ба­ рабан вспомогательной лебедки. При этом буксирные суда уде­ рживают баржу в створе.

В процессе протаскивания трубопровода все рабочие посты (у тяговой и тормозной лебедок и т.д.) поддерживают двусто­ роннюю связь с пунктом управления, размещенным около спус­ ковой дорожки. С пункта управления должен быть обеспечен об­ зор всей спусковой дорожки. При протаскивании используются условные сигналы движения и остановки трубопровода, которые в зависимости от ширины водной преграды передаются с пульта управления по телефону с помощью портативных радиостанций и дублируются световыми сигналами.

Укладку подводного трубопровода, запроектированного с защитным кожухом, в зависимости от местных условий, протя­ женности перехода и массы трубопровода выполняют про­ таскиванием трубопровода вместе с кожухом или путем пред­ варительной укладки кожуха и последующим протаскиванием через него трубопровода.

4.6.1. Укладка трубопровода свободным погружением

Свободное погружение с заполнением внутренней полости во­ дой применяется обычно для укладки нефтепродуктопроводовг имеющих в незаполненном состоянии положительную плавучесть. Для укладки газопроводов, имеющих в забалластированном со­ стоянии отрицательную плавучесть, свободное погружение при­ меняют без заполнения полости газопровода водой путем по­ следовательного открепления понтонов. Технология укладки

нефтепродуктов свободным погружением с заполнением их водой включает:

монтаж трубопровода на спусковой дорожке или стапеле; оснащение трубопровода разгружающими понтонами, а также

вентилями для выпуска воздуха и залива воды в трубопровод; спуск трубопровода на воду; буксировку трубопровода к месту укладки в случае, если

монтаж выполняется не в створе перехода; установку плавающего трубопровода в створе перехода;

погружение плавающего трубопровода в проектное положение путем заполнения его водой с одновременным выпуском воздуха через вентиль на противоположном конце трубопровода.

Укладка трубопровода свободным погружением выполняется при наличии следующих условий:

скорость течения воды невелика и не требуются сложные устройства для удержания плавающей нитки трубопровода и по­ гружения его на дно;

пересекаемая водная преграда не судоходна или в месте перехода возможен перерыв судоходства на время установки трубопровода в створе перехода и погружения его на дно.

Свободное погружение целесообразно использовать при на­ личии на концах укладываемого трубопровода гнутых вставок, мешающих его протаскиванию.

При разработке технологии укладки трубопровода свободным погружением определяют:

массу трубопровода в различных положениях - на воде и на суше;

силу гидродинамического воздействия потока воды на тру­ бопровод, необходимость боковых оттяжек, их размеры, число и размещение;

допустимую глубину погружения трубопровода при заполнении

в том числе от гидродинамического воздействия потока воды; число и мощность буксирных средств, необходимых для бук­

сировки трубопровода и заведения его в створ перехода.

нии с устройством горизонтального стапеля. В этом случае понтоны прикрепляются к трубопроводу на наклонном участке стапеля после перемещения плети или секции к урезу берега.

Спускать плети трубопровода с отводами со стапельных пло­ щадок на воду можно в параллельном или перпендикулярном по­ ложении плетей относительно уреза воды.

Установку трубопровода с приваренными отводами в створ перехода выполняют из двух положений:

сваренные плети с отводами находятся на плаву и располо­ жены вдоль берега;

сваренные плети находятся на спусковой дорожке (стапеле)

вположении, перпендикулярном берегу.

Впервом случае применяют способ разворота трубопровода по течению при помощи буксира вокруг конца, удерживаемого у

береговой траншеи. Во втором случае трубопровод заводят в створ при спуске плетей на воду.

На рис. 4.16 приведены схемы установки трубопровода в створ со спусковой дорожки с использованием лебедок, пред­ отвращающих снос его со створа. Трубопровод 2 закрепляют тросами-оттяжками 3 от лебедок (положение Л. По мере про­

тяжка лебедки JIi (положение //Л , регулируя длину оттяжек лебедками JIi и Л2, трубопровод устанавливают точно в створ.

При ширине реки более 250 м (см. рис. 4.16, б) выполняют следующие операции:

конец трубопровода удерживают одной оттяжкой от лебедки Лз, установленной на плавучей опоре (положение Л;

трубопровод стропят второй оттяжкой от лебедки Л2, рас­ положенной на той же плавучей опоре (положение /Л;

при дальнейшем продвижении вперед трубопровод стропят в точке с оттяжкой от лебедки Л4, а оттяжки от лебедок Л2 и Лз переносят в точки d и е, затем в работу включается трос ле­ бедки Л1, закрепленный в точке f (положение III).

Технологические схемы погружения трубопровода пред­ усматривают расстановку плавучих и технических средств и ме­ ханизмов и последовательность заполнения трубопровода водой или отстроповки понтонов.

Мероприятия' по регулированию кривой изгиба и обследо­ ванию уложенного трубопровода разрабатываются в проекте

Рис. 4.16. Схема ус­ тановки трубопровода в спор:

апри ширине реки

2 - трубопровод; 3 - тросы-оггяжки; 4 плавучие опоры

погружения:

1 - плавучий кран; 2

дне; 8 лебедка; 9 тросовая оттяжка

производства работ, исходя из конкретных условий строитель­ ства. В проекте производства работ предусматривают:

плавное погружение трубопровода в пределах допустимых упругих деформаций, определяемых расчетом;

минимальное время погружения трубопровода; постоянное нахождение трубопровода в створе подводной

треншеи; возможность быстрой замены вышедших из строя машин

и оборудования.

провода со створа, а длина троса - глубину его погружения. Погружение трубопровода может быть осуществлено с при­

менением разгружающих понтонов или без них. В каждом конк­ ретном случае необходимость использования понтонов, их число и грузоподъемность определяется расчетом.

Для закачки воды применяют насосы ГМ-4 и ГИМ-100 с пода­ чей 50-150 м3/ч, а также насосы имеющихся на переходе земле­ сосных снарядов. Воду в трубопровод заливают с одного конца через патрубок. Находящийся в трубопроводе воздух вытес­ няется водой через специальные патрубки, расположенные на

обоих концах трубопровода. Для погружения участка трубопро­ вода на дно и образования 5-образной кривой воду заливают медленно, а после того, как образуется 5-образная кривая, подают постоянный расход воды, соответствующий максимальной производительности насосов.

4.6.2. Укладка трубопровода с плавучих опор

Укладка трубопровода с плавучих опор целесообразна только при очень больших глубинах, на которых нельзя применять укладку трубопровода способом свободного погружения, или при значительных размерах вертикальных отводов. При укладке пле­ ти с плавучих опор трубопровод можно опускать с незначи­ тельным изгибом между опорами и практически при любых глуби­ нах, так как нагрузка от веса трубопровода передается на плавучие опоры.

В качестве плавучих опор можно использовать плавучие кра­ ны, плавучие опоры на базе инвентарных понтонов и барж. Все виды плавучих опор оснащаются грузоподъемными и якорными лебедками. Число плавучих опор, расстояния между ними и их грузоподъемность определяются расчетом. Грузоподъемность плавучих опор должна не менее чем в 1,5 раза превышать от­ рицательную плавучесть укладываемого трубопровода.

При укладке трубопровода с плавучих опор трубопровод, за­ полненный водой или забалластированный грузами, опускается в подводную траншею путем стравливания удерживающих его тро­ сов, которые присоединены к Подъемным устройствам на пла­ вучих средствах. Для уменьшения массы трубопровода в воде (отрицательной плавучести) к плети трубопровода прикрепляют разгружающие понтоны. Число и подъемная сила этих понтонов, зависящая от массы трубопровода в воде и расстояния между опорами, определяются расчетом.

Укладку трубопровода с плавучих опор путем заполнения во­ дой осуществляют в следующей последовательности (рис. 4.18):

смонтированный трубопровод, оснащенный понтонами, пере­ мещают со стапеля и устанавливают параллельно берегу выше створа подводной траншеи; один его конец стропуют тросом лебедки, установленной на берегу в створе перехода, а другой конец удерживают якорем или береговым анкером;

подводят к трубопроводу плавучие опоры, устанавливая их по его длине на расчетных расстояниях, и при помощи строповполотенец и тросов, закрепленных на барабанах лебедок или гаках плавкранов, соединяют с плавучими опорами;

подводят к трубопроводу плавучие площадки, предназначен­ ные для удержания трубопровода в створе и концы тросовых от­ тяжек крепят к трубопроводу;

трубопровод вместе с плавучими опорами и плавучими пло­