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

очистных и изоляционных машинах. Механизированные изоля­ ционно-укладочные колонны становятся колоннами по изоляции стыков трубопровода и укладке его в траншею. Помимо этогоупрощается технологическая схема проведения работ: изолиро­ ванные трубы поступают па промежуточные трубосварочные базы, где их сваривают в трехтрубные секции; секции труб (длина 36 м) вывозят на трассу, где их сваривают в плети или сплошную нитку, которые выкладывают на инвентарных леж­ ках на бровке траншеи; одно звено изоляционно-укладочной ко­

820 мм очистку и изоляцию стыков допускается выполнять вруч­ ную, а на трубопроводах диаметром 1020—1420 мм — машинами ИС-101, ИС-122 и ИС-142. Для их работы необходимо, чтобы зазор между трубопроводом, выложенным на инвентарные лежки, и землей составлял не менее 50 см. В противном случае трубопровод необходимо поднимать кранами-трубоукладчиками. Обычно на трассе работают две машины типа ИС: либо рядом, перемещаясь по ходу работы через стык, либо на захватках,, длины которых соответствуют половине сменной (дневной) вы­ работки одной машины. Известно, что комплекс по укладке трубопровода в траншею (число кранов-трубоукладчиков для трубопроводов диаметром 529; 720 и 820; 1020; 1220 и 1420 мм равно соответственно 3; 4; 4,5 и 6) имеет значительно большую производительность, чем две машины типа ИС. Признано целе­ сообразным создавать дополнительный комплекс, который изо­ лирует стыки на трубосварочной базе. Тогда непосредственно на трассе остается заизолировать лишь 28—29 стыков труб.

Для предупреждения излома трубопровода (потери устойчи­ вости стенки) между кранами-трубоукладчиками или их груп­ пами, последним краном-трубоукладчиком и очистно-изоляци­ онной машиной (или очистной и изоляционной машинами) необ­ ходимо соблюдать определенное расстояние. Для совмещенного способа проведения работ и укладки изолированного трубопро­ вода с бровки в траншею такие расстояния применительно к ус­ ловиям равнинной и среднехолмистой местности должны соот­ ветствовать данным табл. 16.

Для изоляции стыков используют в основном битумные и клеевые грунтовки и полимерные ленты, а также битумно-рези­ новые мастики. В последнем случае звену по изоляции стыков придается битумоплавильный котел ИСТ-ЗБ (вместимость 500 л).

Безусловно, что применение на строительстве труб, изоли­ рованных в заводских условиях, оценивается как положительное инженерно-техническое решение. Однако вопросы предохране­ ния заводского изоляционного покрытия от повреждений в ходе многочисленных погрузок и разгрузок, транспортировки, сварки;

72

Таблица 16

груб в секции, а секций в плети и т, п. еще не решены полно­ стью. В связи с этим звену по изоляции стыков вменяется в обя­ занность отбраковка изолированных труб и ремонт изоляцион­

ного покрытия.

Механизированная изоляционно-укладочная колонна помимо основных видов работ выполняет и ряд вспомогательных: очи­ щает трубопровод от снега и льда, в зимнее время приготовляет и транспортирует подогретую битумную мастику, подогревает полимерные ленты, изолирует стыки труб в местах технологи­ ческих разрывов (катушки, захлесты), линейную арматуру, футерует отдельные трубы, секции и плети, балластирует тру­ бопровод железобетонными пригрузами или закрепляет его анкерными устройствами (при малых объемах работ), охлаж­ дает водой битумно-резиновое изоляционное покрытие трубо­ провода для предохранения его от повреждений комьями сухого грунта на дне траншеи и т. д.

При изоляции магистральных трубопроводов в трассовых условиях полимерными лентами появляются дефекты, которые необходимо устранять. Причины появления дефектов разно­ образны:

неравномерность нахлестав ленты — плохая торцовка руло­ нов и телескопический сдвиг витков ленты в рулоне;

образование складок, гофр, морщин, неравномерность на­ хлестав— не отрегулирована машина, неправильно выбран угол наклона шпуль, чрезмерное или недостаточное натяжение, разнотолщинность ленты;

неодинаковая слойность покрытия и неравномерность нахлеста — ленты рулона имеют разную ширину; не выдержан подбор рулонов по ширине ленты;

плохая прилипаемость ленты — несплошность клеевого слоя; не выдержан температурный режим нанесения ленты;

прокол изоляционного покрытия — плохо очищена поверх­ ность сварных стыков от брызг металла и грата.

Дефекты изоляционного покрытия на битумной основе сле­ дующие:

73

неприлипаемость покрытия к трубе — плохая подготовка поверхности трубопровода; изношен очистной инструмент; под­ теки, сгустки, пузыри и пропуски грунтовки; пыль и влага на загрунтованной поверхности; низкая температура трубы; жиро­ вые пятна на трубопроводе;

несплошность покрытия — пропуски грунтовки, снижение подачи битумных насосов, засорение мастики;

заниженная толщина слоя с верху трубы — состав мастики не соответствует типу покрытия, мастика перегрета, высокая температура трубопровода;

заниженная толщина слоя с низу трубы — состав мастики не соответствует типу покрытия, мастика перегрета, интенсив­

ное охлаждение мастики на трубе из-за холодного ветра; неравномерная толщина слоя по периметру трубы — вязкость,

(по методу Киш) мастики не соответствует техническим усло­ виям, мастика недогрета, слабое натяжение стеклохолста, тем­

ных работ при изоляции трубопровода полимерными лентами и битумно-резиновой мастикой регламентируются типовыми тех­

нологическими картами, которые предусматривают поопера­ ционный, лабораторный и выходной приемочный контроль. На этих картах указывают процессы, объекты и способы контроля, нормативы, техническое оснащение и периодичность контроля,

атакже формы технической документации.

Вгорных условиях при поперечных уклонах полосы движе­ ния транспорта и строительных машин до 8° и продольных

уклонах менее 10° изоляционно-укладочные работы выполняют традиционными методами, в том числе на полках (полувыемках) нормальной ширины. При продольных уклонах 10—25° изоляционно-укладочной колонне придается кран-трубоуклад­ чик с мягким тросовым полотенцем для дополнительного под­ держания трубопровода в голове колонны при ее спуске по уклону трассы и за очистно-изоляционной машиной — при подъеме. Кроме того, колонну оснащают трактором (бульдозе­ ром, лебедкой) для якорения очистно-изоляционной машины при спуске колонны по уклону (при подъеме по уклону она буксируется идущим впереди трубоукладчиком).

При использовании неизолированных труб в горных усло­ виях применяют следующую технологическую схему проведения: работ:

74

с железнодорожных станций назначения отдельные трубы, а при возможности с промежуточных трубосварочных баз сек­ ции труб доставляют на специально подготовленные монтажные площадки, которые, как правило, располагают на перевалах; на этих площадках устанавливают очистные и изоляционные (или очистно-изоляционные) машины, которые очищают и изо­ лируют трубы, секции труб, а при возможности готовят и плети

труб; трубы (секции, плети) после изоляции футеруют; первую трубу (секцию, плеть) укладывают в траншею, затем

осуществляют последовательное наращивание трубопровода при подаче его вниз по траншее с помощью трубоукладчиков, трак­ торных лебедок, тракторов или бульдозеров.

В условиях болот, заболоченной и обводненной местности

фом, здесь возможно намораживание ледово-грунтовых техно­ логических и подъездных дорог. Изоляционно-укладочные ра­ боты ведут традиционным методом, который осложняется необ­ ходимостью закрепления трубопровода на проектных отметках. В летнее время (а на болотах с неразложившимся торфом и зимой) возможны следующие схемы проведения работ:

изоляционно-укладочная колонна очищает, изолирует и укла­ дывает трубопровод в траншею с лежневой технологической дороги; при этом все машины перемещаются прерывисто (по ходу движения к колонне, в пределах допустимых расстояний, сначала продвигается одна машина, затем вторая, третья и

т. д.); на берегу болота устраивают монтажно-изоляционную пло­

щадку, где сваривают, очищают, изолируют, а при необходи­ мости футеруют плеть (или несколько плетей при большой протяженности трубопровода); взрывным методом на болоте •создают канал-траншею, заполненную водой, по которой сплав­ ляют плеть (последовательно наращиваемые плети) трубопро­ вода с помощью тракторной лебедки (трактора, бульдозера, трубоукладчика);

заготовленная на монтажно-изоляционной площадке, распо­ ложенной на берегу болота, плеть (плети) трубопровода из-за отсутствия или незначительного количества воды в траншее не сплавляется, а протаскивается по дну траншеи лебедкой, трак­ тором и др.; в этом случае плеть (плети) обязательно футеру­ ется.

Практика строительства линейной части магистральных тру­ бопроводов показывает, что применение труб с заводской или базовой изоляцией наиболее эффективно в условиях болот, за­ болоченной и обводненной местности.

В случаях, когда несущая способность лежневой технологи­ ческой дороги не позволяет вести изоляционно-укладочные работы совмещенным методом, применяют раздельный метод.

75

Однако расстояние между соседними трубоукладчиками, ве­ дущими укладку изолированного трубопровода с бровки тран­ шеи, должно быть сокращено примерно на 7з> а число трубо­ укладчиков— на 1-2 в зависимости от состояния лежневой дороги и несущей способности поверхности болота. Промежу­ точное решение — включение в состав изоляционно-укладочной колонны дополнительного трубоукладчика с Катковым поло­ тенцем. Его устанавливают за изоляционной машиной.

Работы по закреплению магистрального трубопровода наи­ более сложные, трудоемкие и ответственные. На проектных отметках по существующей технологии укладки магистральный трубопровод может быть закреплен одним из следующих спо­ собов:

плавающий или лежащий во временно осушенной траншее трубопровод балластируется железобетонными пригрузами, которые устанавливают на трубопровод на подкладках, защи­ щающих изоляцию от повреждения, с помощью кранов-трубо- укладчиков, автокранов на специальных шинах или понтонахволокушах, вертолетов, перемещающихся по каналу-траншее специальных понтонов с лебедкой и малой кран-балкой;

лежащий на дне временно осушенной траншеи трубопровод закрепляют анкерными устройствами (винтовыми, раскрываю­ щегося, гарпунного и свайного типов, угловыми и др.);

на монтажно-изоляционной площадке, расположенной на берегу болота, изолированную плеть (плети) трубопровода балластируют железобетонными скорлупками или покрывают торкрет-бетоном, а затем методом протаскивания укладывают

в траншею; на монтажную площадку, находящуюся на берегу болота,

поступают трубы, обетонированные в заводских условиях; здесь их сваривают в плеть (плети) и после изоляции и обетонирования стыков методом протаскивания укладывают в траншею; плавающий в траншее или лежащий во временно осушенной траншее нефтеили нефтепродуктопровод заполняют нефтью, нефтепродуктом или водой, а затем засыпают (применение этого способа связано с сезоном строительства и наличием

соответствующего источника воды).

В последние годы в связи с резким возрастанием объемов работ по закреплению магистральных трубопроводов на проект­ ных отметках было признано целесообразным выделить этот вид работ в самостоятельный, а выполнение их возложить на отдельные бригады, подчиненные начальнику КТП. Так, бригаде для балластировки трубопроводов железобетонными седловид­ ными пригрузами (рис. 22) выделяют высокопроходимые гру­ зовые автомобили с прицепами, трелевочные трактора, напри­ мер, ТТ-4, кран-экскаватор Э-652ЕС, автокран КС-6364. При темпе балластировки 140—160 м/смену (диаметр трубопровода 529—1420 мм) бригада состоит из 12—20 рабочих. Технологи­ ческая схема проведения работ такова:

76

Рис. 23. Закрепление трубопровода винтовым анкерным устройством:

вдоль закрепляемого участка, ремонт изоляции, элементов анкерных устройств и др.) по одной из следующих технологи­ ческих схем:

первая — применяется при закреплении подземных трубо­ проводов на участках протяженностью около 300 м (при незна­ чительном притоке вода откачивается за отвал грунта);

вторая — используется при закреплении подземных трубо­ проводов на участках протяженностью более 300 м; эти участки перемычками делят на более мелкие, что необходимо для по­ вышения эффективности работ по откачке воды;

третья — применяется при закреплении магистральных газо­ проводов, проложенных наземно с обвалованием на сезонно

обводненных участках.

Во всех случаях горизонт воды в траншее должен быть по­ нижен до уровня, обеспечивающего проектное положение тру­ бопроводов.

В зимний период анкеры устанавливают в талый грунт не­ посредственно после разработки траншей, а иногда до укладки

трубопровода.

В структуре строительства линейной части магистральных трубопроводов особое место занимает прокладка магистральных газопроводов на опорах в условиях вечномерзлых грунтов. Способ устройства опор для прокладки по ним газопровода зависит от мерзлогрунтовых условий трассы, сезона строитель­ ства, возможных методов проведения работ и технико-эконо­ мических показателей. В настоящее время равноправными

скважины, диаметр которых превышает размер поперечного

сечения сваи; эту схему применяют при возведении свайных опор в твердомерзлых и пластичномерзлых глинистых и песча­

ных грунтах, в том числе с содержанием крупнообломочных включений, при средней температуре грунтов — 0,5 °С и ниже; вторая — забивка свай с помощью дизель-молотов в предва­ рительно пробуренные скважины, диаметр которых меньше наименьшего размера поперечного сечения сваи; схема приме­

няется при всех типах вечномерзлых грунтов;

78

третья — установка свай с уширенной пятой; ее используют в специальных конструкциях опор.

Для устройства свайных опор применяют буровые машины типа ТВС и БМ-802С, сваебойные машины С-870 и С-878 для погружения свай в пробуренные скважины, высокопроходимые грузовые автомобили для доставки свай на трассу газопровода и автобусы для перевозки рабочих, автоцистерны для горюче­ смазочных материалов, бульдозеры, вагоны-домики, автомо­ бильные краны для монтажа ригелей, переносные радиостанции и т. д. В состав бригады по установке свай входит 26—33 ра­ бочих соответствующей специальности и квалификации.

Технологическая последовательность установки свай такова: геодезист с одним-двумя помощниками разбивает ось трассы газопровода и точки бурения скважин (диаметры скважины

350 или 450 мм); самоходные буровые станки типа Ю'ГБС или БМ-802С уста­

навливают в месте бурения, центруют по оси скважины, затем начинают бурение;

по окончании бурения рабочий орган извлекают из сква­ жины, установку перемещают к точке бурения следующей скважины;

с помощью автокрана сваю устанавливают в устье сква­ жины; с помощью сваебойной установки сваю погружают

в скважину.

При использовании первой технологической схемы установки свай скважины на 2/з предварительно заливают специальным раствором, а затем с помощью автокрана в нее погружают сваю.

На установленных сваях монтируют ригели с оголовками. Монтаж газопровода ведут методом последовательного нара­ щивания непрерывной нитки или методом захваток при одно­ временном наращивании участков газопровода от одной не­ подвижной опоры до другой: подготовленную секцию с помощью двух-трех кранов-трубоукладчиков на весу пристыковывают к концу уже смонтированного участка газопровода таким обра­ зом, чтобы сварной стык был расположен не ближе 0,5 м от катка оголовка опоры.

Бригада в течение дня укладывает на опоры около 800 м газопровода при длине секций до 36 м. При монтаже кривых вставок темп работы снижается незначительно.

Для надземных магистральных газопроводов, как правило, применяют трубы, изолированные в заводских условиях. При их отсутствии для изоляции газопровода используют жировые смазки ВНИИСТ-2 и ВНИИСТ-4, которые наносят на газопро­ вод методом безвоздушного распыления плоской струей через

форсунки-распылители с отсекателями. Для нанесения жировой

соответственно МНЖИ-529М, МНЖИ-720, МНЖИ-1020, МНЖИ-1220 и МНЖИ-1420. Их вместе с компрессором (на­ пример, ЗИФ-55) транспортируют по трассе газопровода болот­ ным трактором Т-100МБ. Бригада по изоляции газопровода жировой смазкой состоит из 8—12 чел.

В конце 70-х годов был разработан принципиально новый метод прокладки магистральных трубопроводов, получивший название метода бесподъемной укладки трубопроводов. Он про­ шел производственную проверку и продолжает совершенство­ ваться. Сущность данного метода состоит в следующем. На спланированной полосе отвода по оси траншеи выкладывают нитку трубопровода. Над ней движется двухроторный (роторы наклонные) экскаватор, разрабатывающий под трубопроводом траншею, в которую тот и опускается под действием силы тя­ жести. Двухроторный экскаватор непрерывного действия (два

спаренных экскаватора с наклоненными в сторону от траншеи роторами) получил название экскаватора-трубозаглубителя.

Для бесподъемного метода укладки магистральных трубо­ проводов предпочтительно применение труб, изолированных в заводских условиях каучукорезиновым покрытием. Однако очистку и изоляцию трубопровода можно выполнять традици­ онной изоляционно-укладочной колонной (хотя в этом случае резко снижается экономическая эффективность метода) или специальной очистно-изоляционной машиной, движущейся по трубопроводу за экскаватором-трубозаглубителем. Уложенный в траншею трубопровод можно присыпать сразу же после укладки с помощью специального прицепного (к экскаваторутрубозаглубителю) траншеезасыпателя скребкового типа.

Окончательную засыпку трубопровода осуществляют с помощью бульдозеров.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Изоляционные покрытия предохраняют наружную поверх­ ность магистральных трубопроводов от почвенной коррозии (пассивная защита). Многолетнее нахождение изолированного трубопровода в грунте (более или менее агрессивной среде) приводит к старению изоляционных покрытий. В них появля­ ются трещины, отслоения от поверхности трубопровода. Во все возрастающей степени проявляют себя дефекты изоляционного покрытия, механические повреждения его. Для эффективной защиты магистральных трубопроводов применяют сочетание пассивной и активной (электрохимической) защиты. Наиболее распространенный тип электрохимической защиты магистраль­ ных трубопроводов от коррозии — катодная защита, т. е. нало­ жение электрического поля от внешнего источника тока, создаю­ щего катодную поляризацию на трубопроводе. При этом кор­ розионному разрушению подвергается анодное заземление из металлических или неметаллических электропроводных мате-

80