6. Технологии строительства магистральных трубопроводов в условиях Западной Сибири.

В Западно-Сибирской нефтегазовой провинции сосредоточено около 60% разведанных запасов нефти России, около 80% газа и газового конденсата. На сегодняшний день основным видом транспорта газа, нефти и нефтепродуктов от мест добычи к местам потребления являются МТ.

Технология строительства МТ в условиях Западной Сибири имеет ряд особенностей связанных с природно-климатическими условиями данного района (болота различного типа, водные преграды, вечномёрзлые грунты).

Болотами Называются избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа мощностью от 0,5 до нескольких метров. По проходимости строительной техники болота подразделяются на 3 типа.

I тип - болота, до дна заполненные торфом устойчивой консистенции при удельном давлении на поверхность залежи до 0,02 - 0,03 МПа; II тип - болота, до дна заполненные торфом неустойчивой консистенции при удельном давлении на поверхность залежи до 0,01 МПа; III тип - болота, до дна заполненные болотным илом и водой с торфяной крошкой (сплавиной) или без нее. Выполнение работ на таких болотах возможно только с помощью понтонов или техники, установленной на плавсредства.

Основанием для строительства магистрального тр-да должно служить наличие всех необходимых документов.

Технологические операции: 1. Подготовка трассы; 2. Земляные работы; 3. Сварка в нитку; 4. Изоляция; 5. Укладка; 6. Закрепление; 7. Засыпка; 8. Очистка, испытание = Готовый к эксплуатации трубопровод

Подготовка трассы может быть выполнена в зависимости от состояния болота (мерзлое, талое)

Выемка торфа проводится в тех случаях, когда работы принято вести по минеральному грунту. Торф убирается на всю глубину болота.

Отсыпка песка производится при большой глубине болота. При этом отсыпается массивная песчаная подушка

Осушение проводят с помощью водоотводных дренажных канав. Эта операция может быть эффективна только на болотах верхового типа.

Промораживание осуществляется в тех случаях, когда необходимо как можно быстрее проморозить болото. Устройство лежневой дороги осуществляется как на талом, так и на мерзлом болоте для прохождения тяжелых строительных машин

Земляные работы могут выполняться взрывом; разработка траншеи бульдозером и экскаватором; разработка траншеи экскаватором.

Сварка трубопровода в нитку, изоляция и укладка выполняются по различным технологическим схемам для замерзшего и талого состояния болота. При замерзшем болоте, когда становится возможным движение по нему механизированных колонн, технология строительства ничем не отличается от технологии на равнинной местности.

Укладка является наиболее разветвленной технологической операцией

Протаскивание подготовленного трубопровода осуществляется следующим образом. На берегу полностью подготовленный к укладке трубопровод размещается в створе перехода на спусковой дорожке. Протаскивание производится с помощью тягового троса. Укладка протаскиванием целесообразна в тех случаях, когда проезд кранов-трубоукладчиков по пов-ти болота невозможен, а балласт-ка труб или не требуется, или сделана на берегу.

Протаскивание с наращиванием секций отличается от предыдущего варианта тем, что оно осуществляется постепенно, после наращивания каждой секции длиной 100- 200 м. Укладка методом сплава: трубопровод выводят в траншею на плаву, перемещая его с берега.

Балластировку выполняют: либо закреплением трубопровода анкерами либо утяжелением трубопровода при помощи железобетонных грузов, бетонированием труб. Навеска грузов выполняется трубоукладчиками с лежневой дороги, кранами с салазок или с понтона.

Вечномерзлые грунты

Наличие воды в виде льда является характерной особенностью мерзлых грунтов. При воздействии на эти грунты положительных температур они разжижаются, снижается их несущая способность

На вечномерзлых грунтах применяются главным образом две конструктивные схемы - подземная и надземная. Подземная схема прокладки применяется для всех типов мерзлоты. Трубопровод укладывается в зимний период в траншею и закрепляется в проектном положении навешиванием на трубу утяжеляющих грузов или анкерами. Надземный трубопровод сооружают на опорах, устанавливаемых в вечномерзлом грунте. Расстояния между опорами определяются расчетом. Для компенсации продольных удлинений трубопровода на нем через определенные расстояния устанавливают компенсаторы.

Особенности строительства трубопроводов на вечной мерзлоте: строительство линейной части магистрального трубопровода на вечной мерзлоте осуществляется, как правило, в период, когда мерзлота находится в нерастеп-ленном состоянии. Только в этом случае возможно перемещение строительной техники (трубоукладчиков, трубовозов и т. д.). Расстановка вдоль трубопровода трубоукладчиков, очистных и изоляционных машин и т. п. остается такой же, как и при строительстве в обычных условиях. Для работы в летний период необходима специальная техника, которая могла бы работать на оттаявшем грунте.

Весьма важным в строительный период является обеспечение расчетной температуры стенки труб с целью уменьшения продольных усилий. Одним из методов снижения продольных напряжений является подогрев труб в процессе их укладки в траншею пропуском внутрь труб горячих газов и засыпка трубопроводов грунтом сразу же после прогрева. Это приводит к возникновению в трубах растягивающих напряжений, которые уменьшаются и уменьшают соответственно сжимающие напряжения при перекачке продукта. Тем самым устраняется основная причина потери продольной устойчивости.

В мерзлых и вечномерзлых грунтах траншеи для магистраль­ных трубопроводов разрабатывают по вполне определенным технологическим и организационным схемам с учетом плотности грунта:

первая схема (плотность мерзлого грунта по плотномеру ДОРНИИ меньше или равна 250 ударам)—последовательный проход нескольких роторных экскаваторов, при котором осуще­ствляют послойную последовательную разработку траншеи; проход одного специального роторного экскаватора с разработ­кой траншеи на полный профиль;

вторая схема (плотность мерзлого грунта меньше или равна 300 ударам) — последовательный проход универсальных ротор­ных экскаваторов со сменными роторами: первый экскаватор разрабатывает траншею, второй расширяет и углубляет ее, третий доводит траншею до полного профиля;

третья схема (плотность мерзлого грунта более 300 уда­ров) — соответствует второй схеме, но при этом для предвари­тельного рыхления грунта применяют два-три рыхлителя.

Буровзрывной метод разработки траншей для магистраль­ных трубопроводов в мерзлых и вечномерзлых грунтах приме­няют независимо от их плотности. В этом случае разрыхленный грунт вынимают одноковшовыми экскаваторами. Уложенный в траншею на подсыпку из минерального грунта трубопровод засыпают с помощью бульдозеров.