База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / АЛИЕВ Сооружение и ремонт газонефтепроводов

СООРУЖЕНИЕ И РЕМОНТ

ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

ГАЗОХРАНИЛИЩ И НЕФТЕБАЗ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специаль­ ности «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз»

МОСКВА "НЕДРА” 1987

УДК [622.692 + 622.691]:69(075.8)

Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз. Учеб­ ник для вузов/Р. А. Алиев, И. В. Березина, Л. Г. Телегин и др — М.: Недра, 1987, с. 271.

Приведены сведения по организации строительства, сооружению и ис­ пытанию линейной части магистральных трубопроводов, монтажу основного оборудования, насосных и компрессорных станций, газотурбинных установок, газомотокомпрессоров и насосов. Даны материалы по сооружению нефтебаз и газохранилищ— монтаж металлических вертикальных резервуаров, газ­ гольдеров, неметаллических резервуаров, подземных хранилищ для газа и нефтепродуктов. Большое внимание уделено контролю работоспособности, организации технического обслуживания и ремонту газонефтепроводов, ос­ новного оборудования насосных и компрессорных станций, резервуаров и газгольдеров. Изложены методы предупреждения и ликвидации аварий на нефтегазопроводах.

Для студентов вузов по специальности «Проектирование п эксплуатация газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз».

Табл. 30, ил. 101, список лит.— 9 назв.

Р е ц е н з е н т ы : 1. Кафедра сооружения трубопроводов и хранилищ Ивано-Франковского института нефти и газа. 2. А. И. Алексеев (Миннефтегазстрой).

Авторы: Р. А. Алиев, И. В. Березина, Л. Г. Телегин, Е. И. Яковлев

ВВЕДЕНИЕ

XXVII съезд КПСС определил пути наиболее быстрого соци­ ально-экономического развития страны, интенсификации эконо­ мики. С этим связано повышение эффективности работы отрас­ лей топливно-энергетического комплекса.

За годы одиннадцатой пятилетки протяженность магистраль­ ных трубопроводов увеличилась на 57 тыс. км, сооружено 320 компрессорных и нефтеперекачивающих станций. Досрочно сдана в эксплуатацию система трансконтинентальных газопрово­ дов Западная Сибирь — Центр — Западная Европа, на полную мощность выведен нефтепровод Сургут—Полоцк. Темпы и сроки строительства, масштабы использования достижений научнотехнического прогресса при сооружении трансконтинентальных трубопроводных систем не имеют аналогов в мировой практике. Представления о параметрах систем и объемах работ дают сле­ дующие данные. Энергетический потенциал газа, транспортируе­ мого по газопроводу диаметром 1420 мм с рабочим давлением 7,5 МПа, эквивалентен мощности электростанции, равной 15 млн. кВт, каждая тысяча километров такого газопровода — это 0,7—0,8 млн. т металла, общая мощность компрессорных станций— на уровне сегодняшнего Днепрогэса (800 МВт).

Своевременный ввод перекачивающих станций в эксплуата­ цию позволяет вывести трубопроводы на проектную производи­ тельность, что способствует повышению эффективности капи­ тальных вложений.

Строительство трубопроводов предусматривает:

разработку целостной системы организационной подготовки строительства газопроводов в едином технологическом коридоре (сооружение системы газопроводов в едином коридоре позво­ ляет увеличить активный период работы потоков за счет сокра­ щения потерь на перебазировку людей и техники, обеспечить хорошие условия размещения рабочей силы, постоянную на весь период строительства транспортную схему и систему материаль­ но-технического снабжения, внедрить поточность работ, улуч­ шить обслуживание техники, сократить объемы отдельных видов работ за счет совмещения их во всем коридоре);

широкое использование унифицированной генеральной схемы управления, что дает возможность организовать комплексную работу строительных организаций, ориентировать их на выпуск конечной строительной продукции — готового к эксплуатации участка трубопровода;

формирование комплексных трубопроводостроительиых пото­ ков нового типа, характеризуемых высокой степенью специали­ зации, бригадной формой организации и стимулирования труда;

тельством, которые позволяют обеспечивать ритмичный ход ра­ бот и своевременный ввод в действие трубопроводов на основе месячного и недельно-суточного планирования;

осуществление линейного строительства на основе мобильных строительно-монтажных подразделений в виде комплексных тех­ нологических потоков, наиболее полно реализующих принципы поточно-скоростного строительства крупными механизирован­ ными комплексами, что позволяет повысить производительность труда в 1,5 раза и снизить трудовые затраты на 1 км трубопро­ вода на 25 %;

широкое использование комплектно-блочного метода при сооружении компрессорных и насосных станций, что способст­ вует значительному сокращению продолжительности их возведе­ ния и обеспечивает надежность работы;

повышение индустриализации строительства трубопроводов большого диаметра путем широкого внедрения автоматической сварки, применения труб с заводской изоляцией, использования высокопроизводительной землеройной техники, транспортных средств высокой проходимости.

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года заложены такие темпы экономического развития страны, кото­ рые должны обеспечить ее выход на передовые рубежи по про­ изводительности труда и эффективности экономики. Перед газо­ вой и нефтяной промышленностью ставится задача обеспечения народного хозяйства сырьем не только за счет увеличения его добычи, но и за счет экономии топливно-энергетических ресур­ сов. К 1990 г. добычу газа надо довести до 835—850 млрд, м3, добычу нефти и газового конденсата — до 625—640 млн. т.

Специфика программы строительства на двенадцатую пяти­ летку заключается в росте объемов наземного строительства, обустройстве многочисленных месторождений и прокладке боль­ шого числа промысловых трубопроводов. Самая крупная стройка новой пятилетки — газотранспортная система, которая протянется от Ямбургского месторождения до центра страны и западной границы СССР. Общая протяженность трубопроводов 28,7 тыс. км. Предусмотрено строительство и других трубопро­ водных магистралей. Каждая из них — сложный инженерный промышленно-транспортный объект, включающий в себя линей­ ную часть, компрессорные и насосные станции, переходы через крупные и малые водные преграды, горы, дороги и т. д.

Успешное выполнение заданий двенадцатой пятилетки воз­ можно только на основе внедрения достижений научно-техниче­ ского прогресса, дальнейшего развития машиностроения, черной металлургии, химической индустрии, промышленности строи­ тельных материалов и других отраслей, связанных с нефтегазо­ вым строительством. При плановом ведении народного хозяй­ ства имеются все условия для создания научно обоснованной системы технического обслуживания и ремонта магистральных

4

трубопроводов. В двенадцатой пятилетке необходимо усовер­ шенствовать организацию ремонта и технического обслужива­ ния линейной части основного и вспомогательного оборудования магистральных трубопроводов, для чего следует организовать технические центры по фирменному обслуживанию и ремонту техники, существенно улучшить материально-техническую базу эксплуатации, оснастить службы эксплуатации современными средствами диагностики, технического обслуживания и ремонта. Все это ставит перед специалистами по проектированию и экс­ плуатации газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз слож­ ные и ответственные задачи.

Г л а в а 1

ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Строительство в инженерном понимании этого слова — одна из важнейших отраслей материального производства по созданию основных фондов страны. В настоящее время сложилась вполне определенная отраслевая специализация строительства, харак­ теризующаяся четким выделением промышленного, энергети­ ческого, транспортного, гражданского, сельскохозяйственного, гидромелиоративного и специального строительства.

Строительство объектов нефтяной и газовой промышленно­ сти, в том числе магистральных газонефтепроводов, относится к транспортному строительству, которому присущи следующие черты индустриализации: использование современных техноло­ гий и блочно-комплектных устройств (БКУ); поточность веде­ ния работ; применение современных методов управления произ­ водственными процессами.

Если не рассматривать экономический аспект, строительство определяется четырьмя показателями:

техника строительства — совокупность приемов и средств, используемых в строительном производстве;

технология строительства — функциональная система, вклю­ чающая ресурсы (временные, трудовые, материальные), а также ограничения и правила их взаимодействия для достижения за­ данного результата — выполнения отдельных видов строительномонтажных и специальных работ, процессов и элементов строи­

включающая объекты строительства, ресурсы для их возведе­ ния (временные, трудовые, материальные, денежные), а также ограничения и правила взаимодействия ресурсов (последова­ тельность, направление, совмещение, продолжительность, интен­ сивность, надежность) для достижения заданного результата — сооружения объекта;

управление строительством — функциональная система рас­ пределения предусмотренных планированием ресурсов (времен­ ных, трудовых, материальных, денежных) для достижения заданного результата в процессе функционирования системы строительного производства, которая в силу вероятностного ха­ рактера отклоняется от заданных параметров.

Основная форма организации строительного производства — поточность, которая является непременным условием выполне-

6

ния всех видов строительно-монтажных и специальных работ применительно к конструктивным решениям, технологии соору­ жения объектов, административно-управленческой структуре производственных организаций и их подразделений, а также к природно-климатическим условиям строительства. Поточность строительства характеризуется непрерывностью производствен­ ных процессов, максимально достижимой равномерностью вы­ пуска конечной продукции (элементов зданий, сооружений, отдельных объектов). При этом производственный процесс рас­ членяется предельно глубоко (вплоть до рабочих операций, от­ дельных приемов и движений).

В строительном производстве все объекты делят на сосредо­ точенные, т. е. расположенные на сравнительно ограниченных

значительная протяженность строительной площадки при ее не­ значительной ширине, т. е. железные и автомобильные дороги, магистральные трубопроводы, линии электропередачи, каналы, линии связи и т. п.

Применительно к строительству магистральных трубопрово­ дов строительные потоки подразделяют на пять видов:

частный поток — элементарный строительный, монтажный или специализированный поток, представляющий собой последо­ вательное циклическое выполнение одного процесса на ряде захваток, которые во всех случаях рассматриваются как еди­ ницы готовой продукции, например частный поток земляных ра­ бот по рытью траншеи под магистральный трубопровод, выпол­ няемых одноковшовым или роторным экскаватором;

специализированный поток — совокупность частных потоков, объединенных между собой общими технологической схемой, параметрами и конечной продукцией (например, специализиро­ ванный поток сварочно-монтажных работ включает пять част­ ных потоков: выгрузку труб на станции назначения; транспор­ тировку труб со станции назначения на промежуточную трубо­ сварочную базу; сварку на трубосварочной базе отдельных труб в секции; транспортировку секций труб с трубосварочной базы на трассу трубопровода; сварку секций труб на трассе трубо­ провода в плети или сплошную нитку);

линейный объектный поток — совокупность скоростных пото­ ков отдельных видов работ (специализированных или прирав­ ненных к ним частных); готовой продукцией этих работ явля­

ков, совместной продукцией которых является полностью закон­

комплексный строительный поток — совокупность объектных потоков сооружения наземных (площадочных, сосредоточенных) объектов (КС, НС), объектных потоков сооружения линейной части трубопровода, объединенных общей готовой продукцией (комплекс сооружений магистрального трубопровода); объект­ ные потоки сооружения линейной части магистральных трубо­ проводов называют линейными объектными строительными по­ токами (ЛОСП).

С точки зрения организации строительства каждый магист­ ральный трубопровод следует рассматривать как промышленно­ транспортный комплекс, включающий собственно трубопровод (линейно-протяженный объект —линейную часть) и наземные (сосредоточенные, площадочные) объекты — КС или НС, газораспределительные станции (ГРС), аварийно-ремонтные пункты (АРП) и др. Очевидно, что сооружения этого комплекса необ­ ходимо осуществлять комплексным строительным потоком.

Общепризнано, что при строительстве наземных объектов наиболее эффективна поточная форма организации производ­ ства, при которой определенное число КС или НС (ГРП, АРП и др.) сооружается путем последовательного, непрерывного и равномерного выполнения па каждой из них комплекса работ, составляющих процесс строительства объекта. При этом учи­ тывается, что строительство КС или НС, как и любое другое строительство, осуществляется в условиях ограниченных ресур­ сов, а вывод магистрального газопровода на проектную произво­ дительность предполагает последовательный ввод в эксплуата­ цию отдельных станций или их групп (очередей). При строитель­ стве линейной части магистральных трубопроводов наиболее эффективной и результативной признана поточно-скоростная форма организации, так как линейная часть представляет со­ бой линейно-протяженный строительный объект, который ха­ рактеризуется наилучшими условиями организации поточного ведения работ и концентрации ресурсов на участках минималь­ ной протяженности. Число таких участков определяется эконо­ мической целесообразностью. Следовательно, при строительстве магистральный трубопровод необходимо разделить на отдель­ ные участки и на каждом из них организовать ЛОСП (рис. 1). Структура ЛОСП зависит от конструктивного решения трубо­ провода (подземный, надземный, наземный) и технологической последовательности выполнения отдельных видов работ. Так, при прокладке подземного магистрального трубопровода в сред­ ней полосе европейской части СССР (равнинно-холмистая мест­ ность) структура отдельного ЛОСП будет определяться следую­ щими видами строительно-монтажных и специальных работ: подготовка полосы строительства (расчистка, планировка); сня­ тие плодородного слоя земли; неповоротная сварка секций труб в плети или сплошную нитку; рытье траншеи; очистка, изоля­ ция, укладка и засыпка трубопровода; заварка захлестов и врезка катушек (ликвидация технологических разрывов трубо-

8

Рис. 1. Схема организации ЛОСП:

провода); рекультивация; поляризация; устройство системы электрохимической защиты трубопровода; очистка полости тру­ бопровода; врезка катушек линейной арматуры; испытание трубопровода, сооружение эксплуатационной линии связи; соз­ дание аварийного запаса труб; строительство вертолетных пло­ щадок, используемых при сооружении трубопровода; строитель­ ство подъездных и вдольтрассовых дорог.

В состав скоростного ЛОСП входят:

группа скоростных потоков отдельных видов работ (свароч­ но-монтажных, по рытью траншеи, изоляционно-укладочных и др.), которые отличаются друг от друга составом механизмов и машин, но равны по технологической значимости, что позволяет

рез небольшие преграды (малые реки, ручьи, овраги, балки, же­ лезные и шоссейные дороги) и прочие специализированные потоки (по строительству вдольтрассовой эксплуатационной ли­ нии связи, системы электрохимической защиты трубопро­ вода и др.).

9

Скоростными методами невозможно сооружать переходы магистральных трубопроводов через преграды, так как послед­ ние представляют собой сосредоточенные строительные объекты. В этом случае целесообразно организовывать самостоятельные объектные потоки.

Линейную часть газонефтепроводов сооружают крупные тру­ бопроводостроительные подразделения — комплексные техноло­ гические потоки (КТП), которые выполняют весь комплекс линейных работ (от подготовительных до испытания и сдачи тру­ бопровода в эксплуатацию). КТП входят в состав строительно­ монтажных трестов (крупных строительно-монтажных управле­ ний), а тресты — в состав главных управлений или объединений. Переходы магистральных трубопроводов через крупные водные преграды выполняют отряды подводно-технических работ управ­ лений подводно-технических работ (УПТР), которые входят в состав объединения «Союзподводгазстрой» Миннефтегазстроя, через малые естественные и искусственные преграды — пере­ движные механизированные колонны (ПМК), которые входят в состав КТП или соответствующих строительно-монтажных управлений. Наземные сосредоточенные (площадочные) объекты сооружают участки строительных, строительно-монтажных и спе­ циализированных управлений, входящие в состав соответствую­ щих трестов, которые, в свою очередь, включены в состав объе­ динений или главных управлений. Все перечисленные организа­ ции входят в состав Миннефтегазстроя, которое является министерством-подрядчиком.

По строительству магистральных газопроводов основным за­ казчиком является Министерство газовой промышленности, ма­ гистральных нефтепроводов — Министерство нефтяной промыш­ ленности, магистральных нефтепродуктопроводов — Государ­ ственный комитет по снабжению нефтепродуктами (Госномнефтепродукт СССР).

Таким образом, при организации строительства магистраль­ ных газонефтепроводов необходимо обеспечить планомерное ведение строительно-монтажных и специальных работ прогрес­ сивными методами, ввод в эксплуатацию трубопроводов в пла­ новые или директивные сроки, выполнение подрядными строи­ тельно-монтажными и специализированными организациями и их подразделениями плановых заданий по росту производитель­ ности труда и снижению себестоимости работ при их высоком качестве, создание необходимых условий для достижения про­ ектной производительности в установленные сроки.

Магистральные газонефтепроводы должны сооружаться по­ точно-скоростными п поточными методами в полном соответст­ вии с утвержденными рабочими чертежами по директивным и рабочим графикам и при обязательном соблюдении общесоюз­ ных строительных норм и правил (СНиП), государственных стандартов и других нормативных документов. Особое внимание должно уделяться предусмотренным проектом требованиям ох-

10