База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / 1vishnevskaya_n_s_berdnik_m_m_konspekt_lektsiy_chast_1_metodi

-укладка кабеля; подсоединение проводников от протекторов к магистральному кабелю с изоляцией мест соединения;

-установка КИП и подсоединение к нему кабеля;

-заливка кабеля битумной мастикой;

-заливка скважины с протекторами жидким грунтовым раствором;

-засыпка скважины и траншеи с послойным уплотнением.

При строительстве и монтаже КИП необходимо:

-отрыть котлован; протянуть кабели или провода в полость стойки пункта;

-установить стойку в котлован и засыпать его с послойным уплотнением;

-подсоединить кабели, или провода к клеммам панели; выполнить маркировку кабелей (проводов) и клемм, соответствующую схеме соединения;

-масляной краской нанести порядковый номер пункта;

-закрепить грунт вокруг пунктов в радиусе 1 м.

Монтаж электрических дренажей.

Станции дренажной защиты предназначены для отвода (дренажа) блуждающих токов с трубопровода в рельсовую часть цепи электротяги или на сборную шину отсасывающих кабелей тяговой подстанции. Состав станции: электродренажная установка, катодный вывод трубопровода, контактное устройство с рельсовой цепью, соединительные электролинии (дренажные кабели, шины, провода).

При сооружении установок дренажной защиты необходимо выполнить следующие виды строительно-монтажных работ:

-разработку грунта под оборудование и кабельную линию;

-прокладку кабеля или воздушной линии;

-монтаж дренажного устройства и защитного заземления; установку кон- трольно-измерительного пункта и кабельной стойки;

-монтаж катодного вывода, электрических цепей дренажной установки, устройств грозозащиты, ограждения дренажного устройства;

-рекультивацию земель.

Монтаж контрольно-измерительных пунктов.

Присоединение перемычек и проводов контрольно-измерительных пунктов к другим сооружениям, присоединение дренажного кабеля к токоведущим частям электрифицированного рельсового транспорта (электрифицированных железных дорог, трамвая) производится с разрешения и в присутствии представителя соответствующей эксплуатирующей организации.

В соответствии с проектной документацией строительная организация должна дать маркировку кабелей и проводов, вводимых в установки электрохимической защиты, контрольно-измерительные пункты и другие электрические приборы.

Приварку проводов установок ЭХЗ и КИП к трубопроводу следует производить:

-термитной или электродуговой сваркой к поверхности трубопровода – для труб с нормативным временным сопротивлением разрыву менее 539 МПа;

-только термитной сваркой с применением медного термита к поверхности трубопровода или электродуговой сваркой к продольным или кольцевым швам – для труб с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа и более.

41

При сооружении установок ЭХЗ допускаются следующие отклонения от мест их размещения и подключения, предусмотренные проектом:

-для СКЗ, электродренажей и глубинных анодных заземлителей – в радиусе не более 0,5 м;

-для протекторов и анодных заземлителей, мест подключения соединительного кабеля к трубопроводу и контрольно-измерительных пунктов – не более 0,2 м.

Места подключения соединительных проводов и дренажных кабелей к трубопроводу – не ближе 6 м от мест подключения к нему ближайшего КИП.

При установке заземлителей, протекторов и укладке соединительных кабелей и проводов в траншее допускается увеличение проектной глубины заложения не более 0,1 м, уменьшение проектной глубины заложения не допускается.

Приварка проводников к трубопроводу.

Соединение проводов овальными соединителями, как правило, проводят методом скрутки с помощью приспособлений МИ-189А и МИ-230А.

Подготовленные провода следует ввести в овальный соединитель (МИ-189А или МИ-230А) внахлест с двух сторон так, чтобы концы их выступали из соединения на 20-40 мм.

Алюминиевые и сталеалюминиевые провода воздушных токопроводов, как правило, следует соединять методом термитно-муфельиой сварки со сдавливанием жил (с осадкой) термитными патронами марки АС с применением сварочных клещей АТСП 50-185.

Индивидуальное опробование отдельных установок ЭХЗ выполняет строительно-монтажная организация в присутствии представителей заказчика и заинтересованных организаций в соответствии с требованиями заводаизготовителя и проекта не ранее чем через 8 дней после окончания монтажа анодного заземления. При этом проверке подлежит соответствие фактического значения сопротивления растеканию защитного и анодного заземлений проектным значениям, и проводят испытание катодных установок в течение не менее 72 ч в максимальном режиме. После 72-часового испытания необходимо проверить состояние всех узлов и элементов защитной установки, оформить паспорт на каждую установку и составить акт приёмки оборудования заказчиком. При опробовании совместной ЭХЗ двух и более объектов необходимо также составить акт на контрольные измерения по проверке отсутствия вредного влияния устройств защиты. Работы по комплексному опробованию системы ЭХЗ для определения готовности её к вводу в эксплуатацию выполняет заказчик совместно со строительной и другими заинтересованными организациями.

После завершения комплексного опробования системы ЭХЗ от коррозии объекта в целом необходимо составить акт рабочей комиссии о приёмке законченной строительством системы ЭХЗ в эксплуатацию с рекомендациями по режимам её эксплуатации.

Оборудование для монтажа средств электрохимзащиты

Строительство всех запроектированных установок ЭХЗ ведет специализированная бригада, выполняющая все виды работ (земляные, сварочные, монтажные и наладочные).

42

Комплект машин и механизмов для сооружения средств ЭХЗ включает экскаватор цепной ЭТЦ-161, бурильно-крановую машину БКГМ-66, электростанцию ПЭС-15М, сварочный агрегат ПСО-ЗООА, одноосный прицеп ГАЗ-704, автокран ПК-2 (5-13), автомашину легковую специальную УАЗ-4521, автомашину бортовую ГАЗ-66, комплект приспособлений для термитной сварки, набор инструментов для пайки проводов, битумоплавильный котел ИСТ-ЗБ, вагон-домик, трактор-тягач К-700.

При использовании машины МЗК-2 (кабелеукладчика) из комплекта машин исключается: цепной экскаватор, электростанция и сварочный агрегат.

Контроль качества работ. Оформление документации

Сдача системы ЭХЗ заказчику допускается только после окончания опробования всех средств ЭХЗ. К работам по сдаче системы ЭХЗ комиссия приступает не позже чем через 3 рабочих дня после окончания опробования системы на данном участке. Эксплуатация оборудования на объекте, не принятом приёмочной комиссией, не допускается.

Система ЭХЗ данного участка может быть принята заказчиком при соблюдении следующих условий:

а) минимальная разность потенциалов трубопровод – земля на протяжении всего участка должна быть не ниже проектной величины; б) запас мощности СКЗ и дренажных установок должен составлять не менее 35%; в) исключено вредное влияние на другие сооружения.

2.9 Очистка внутренней полости трубопровода

Способы очистки внутренней полости магистрального трубопровода. Промывка. Продувка. Очистка с применением очистных устройств. Очистка, протягиванием. Типы очистных устройств для различных способов очистки. Организация работ по очистке полости трубопровода. Разработка специальной инструкции. Охранная зона при очистке полости. Оформление документации.

Полость магистральных трубопроводов до испытания должна быть очищена. При очистке полости для каждого объекта (на всем его протяжении или в пределах отдельных участков) необходимо:

удалить поверхностный рыхлый слой ржавчины и окалины, а также случайно попавшие внутрь трубы при строительстве грунт, воду и различные предметы;

проверить проходное сечение трубопроводов и тем самым обеспечить возможность многократного беспрепятственного пропуска очистных, разделительных или других специальных устройств;

создать условия для заполнения трубопроводов транспортируемой средой без изменения её физико-химических свойств.

Очистку полости трубопроводов необходимо осуществлять одним из сле-

дующих способов:

продувкой с пропуском очистных поршней, а при очистке надземных трубопроводов – поршней-разделителей;

продувкой без пропуска очистных поршней;

промывкой с пропуском очистных поршней или поршней-разделителей.

43

На трубопроводах, монтируемых без внутренних центраторов, следует выполнять предварительную очистку полости протягиванием очистных устройств в процессе сборки секций или труб в нитку.

Очистка полости должна быть осуществлена:

на подземных трубопроводах – после укладки и засыпки;

на наземных трубопроводах – после укладки и обвалования;

на надземных трубопроводах – после укладки и крепления их на опорах. Особо сложные участки трубопроводов, прокладываемые подземно в

сильно заболоченной или обводненной местности, продувают до укладки их в траншею (на бровке), при этом укладку выполняют таким образом, чтобы в трубопровод не могла попасть вода, ил и т. п.

Очистку полости переходов через водные преграды следует выполнять путём пропуска эластичных поршней-разделителей следующим образом:

на газопроводах – промывкой, осуществляемой в процессе заполнения водой для предварительного гидравлического испытания, или продувкой, проводимой до испытания переходов;

на нефтепроводах – промывкой, осуществляемой в процессе заполнения трубопровода водой для гидравлического испытания переходов.

Если очистное устройство застряло в трубопроводе в процессе продувки

или промывки, то это устройство должно быть извлечено из трубопровода, а участок трубопровода подвергнут повторной продувке или промывке.

После очистки полости на открытых концах трубопроводов должны быть установлены временные инвентарные заглушки, предотвращающие повторное загрязнение участка.

Продувка трубопроводов

Последовательность продувки не зависит от назначения трубопроводов (газо-, нефтеили нефтепродуктопровод) и её определяют по конструктивной характеристике участка. Продувке с пропуском металлических очистных поршней должны подвергаться подземные и наземные трубопроводы диаметром 219 мм и более. При продувке очистные поршни должны пропускаться по участкам трубопровода протяжённостью не более, чем расстояние между линейной арматурой под давлением сжатого воздуха или газа, поступающего из ресивера (баллона), создаваемого на прилегающем участке.

Продувка воздухом.

Для продувки трубопровода требуются большой расход и высокое давление воздуха, чтобы сила давления на поршень обеспечивала его движение со скоростью до 60 км/ч. Ни одна из имеющихся в настоящее время конструкций передвижных компрессоров не может обеспечить большой расход воздуха при давлении до 6 кгс/см2. Поэтому все схемы продувки включают два участка трубопровода – накопитель воздуха (называют ресивером) и продуваемый участок.

После заполнения ресивера открывают кран, и воздух поступает в продуваемый участок, где уже находится поршень. Под давлением воздуха поршень начинает двигаться, очищая трубопровод, и вылетает в специальный патрубок. Продувка продолжается до тех пор, пока из патрубка не будет идти чистый воз-

44

дух. Давление воздуха позволяет не только проталкивать поршень, но и собирающиеся впереди поршня грунт, воду, различные предметы.

В начале участка приваривают отвод для выпуска поршня.

Продувка газом.

При продувке газом исключительное значение приобретают вопросы техники безопасности. Ни в коем случае нельзя, как при продувке воздухом, подавая газ, сразу начинать движение поршня. При этом образуется взрывоопасная газовоздушная смесь, и от искр, которые возникают при движении поршня и мусора, смесь может взорваться. Поэтому прежде чем начать продувку, необходимо заполнить весь очищаемый участок; газом, вытеснив воздух.

Продувку можно начинать только тогда, когда в смеси будет менее 2% кислорода. После вытеснения воздуха продувка газом осуществляется так же, как и воздухом. Открыв кран, дают доступ газа к торцу поршня, который приходит в движение.

Промывка.

Промывка внутренней полости труб водой является весьма перспективным методом очистки. При этом решаются одновременно две задачи: трубопровод очищается от посторонних предметов и грязи и заполняется водой для гидравлического испытания.

Сущность метода заключается в следующем. В трубу в начале испытуемого участка вводят мягкий поршень из пенополиуретана или иного материала. Затем через патрубок в трубопровод подают воду, и поршень приходит в движение, очищая полость трубы и толкая собравшийся мусор впереди себя. Поршень продвигается со скоростью 0,4-1,2 км/ч при давлении до 2 кгс/см 2. Длина участков, промываемых за один проход очистного поршня, может достигать 50 км. Если перед поршнем собирается много мусора, то поршень может остановиться. В этом случае давление увеличивается и может достичь 15-25 кгс/см 2, после чего обычно движение поршня возобновляется. В отличие от очистки продувкой с пропуском металлического поршня промывка водой позволяет получить лучшее качество очистки.

Очистка, протягиванием.

Этот способ модно применять при очистке подводных переходов, по которым пропускать поршни не рекомендуется. Суть способа заключается в следующем. Ещё до укладки трубопровода по дну подводной траншеи внутрь его протаскивают трос. Очистное устройство должно иметь достаточно прочную конструкцию и в то же время, плотно прилегать к внутренней поверхности труб. Для более качественной очистки полости к жёсткому очистному устройству можно последовательно на некотором расстоянии от него (до 10 м) подсоединить мягкий поршень из пенополиуретана, имеющего конструкцию типа поршня ДЗК.

2.10 Гидравлическое испытание трубопровода

Испытание магистрального трубопровода на прочность и герметичность гидравлическим способом, преимущества и недостатки. График подъёма давления. Испытательные параметры. Технология испытания. Расчёт необходимого

45

количества воды для испытания. Организация работ по гидравлическому испытанию трубопровода. Разработка специальной инструкции. Методы поиска утечек при испытании трубопровода. Охранная зона при испытании. Оформление документации. Удаление воды из трубы после гидравлического испытания.

Испытание линейной части магистральных трубопроводов на прочность и проверку их на герметичность проводят после завершения всех предшествующих работ (укладки, засыпки, обвалований или закрепления на опорах, очистки полости, врезки линейной арматуры, приварки катодных выводов, а также представления и проверки исполнительной документации). На магистральных газопроводах испытание на прочность и проверку на герметичность осуществляют гидравлическим (водой) или пневматическим (воздухом, природным газом) способами; на нефте- и нефтепродуктопроводах – только гидравлическим способом. В условиях горной и резко пересеченной местности испытания газопроводов разрешается проводить комбинированным способом – воздухом и водой или газом и водой. Гидравлическое испытание магистральных трубопроводов водой при отрицательной температуре воздуха допускается при условии, что трубопровод, линейную арматуру и приборы предохраняют от замораживания. Протяжённость испытуемых участков газопроводов пневматическим способом не ограничивается, а участков, испытуемых гидравлическим или комбинированным способами, определяется с учетом гидростатического давления.

Гидравлическое испытание магистральных трубопроводов – наиболее эффективный способ. Он позволяет создать в трубопроводе повышенное давление практически без дополнительной закачки воды в трубопровод после его заполнения, что обеспечивает полное выявление скрытых дефектов, а также относительную безопасность проведения работ. Для гидравлического испытания установлены следующие основные параметры: давление в нижней точке участка трубопровода равно давлению при заводском испытании труб, а давление в верхней точке участка

– 1,1 проектного рабочего. Продолжительность испытания на прочность (участки III и IV категорий) – 24 ч. С учётом разности давлений в нижней и верхней точках магистрального трубопровода определяют протяжённость участка испытания.

Магистральный трубопровод считают выдержавшим испытание на прочность и проверку на герметичность гидравлическим способом, если во время испытания на прочность давление не изменялось, а при проверке на герметичность не были обнаружены утечки.

Из магистральных трубопроводов после их гидравлического или комбинированного испытания воду удаляют с соблюдением требований по охране окружающей среды.

Для гидравлического испытания магистральных трубопроводов используют следующие машины и механизмы: наполнительный и опрессовочный агрегаты (АН-2, АО-2), комплект инвентарных узлов подключения этих агрегатов к трубопроводу, трубоукладчик, сварочный агрегат, электростанцию (ДЭС-15), трактор-тягач, вагоны-домики и др. Состав бригады- 14-17 чел.

2.11 Пневматическое испытание трубопровода

46

Испытание магистрального трубопровода на прочность и герметичность пневматическим способом. Преимущества и недостатки. График подъёма давления. Испытательные параметры. Технология испытания. Организация работ по пневматическому испытанию трубопровода. Разработка специальной инструкции. Расчёт необходимого количества газа для испытания. Методы поиска утечек. Оформление документации. Комбинированный способ испытания. Особенности испытания участков трубопроводов, прокладываемых в различных условиях. Предварительное испытание узлов и монтажных заготовок.

Пневматическое испытание магистральных газопроводов осуществляют лишь в тех случаях, когда по каким-либо причинам проведение гидравлического испытания невозможно (отсутствие источников воды, недостаток воды в существующих источниках, температура наружного воздуха ниже -25°С, пожароопасность проведения работ, невозможность обеспечения охранной зоны и т. п.). Как правило, пневматическое испытание сжатым воздухом в 2-3 раза продолжительнее испытания гидравлическим способом. При таком испытании давление принимают равным 1,1 максимального рабочего, а продолжительность выдержки под этим давлением составляет 12 ч.

При пневматическом испытании магистральный газопровод (его участок) заполняют воздухом или газом через полностью открытые краны обводных линий при закрытых линейных кранах. Для выявления утечки воздуха или газа в процессе их закачки в газопровод добавляют одорант (через одоризационные установки) в объеме 30-50 г на 1000 м3 воздуха или газа.

Магистральный газопровод считают выдержавшим испытание на прочность и проверку на герметичность, если за время испытания на прочность (12 ч) давление в нем снизилось не более чем на 1%, а при проверке на герметичность не было обнаружено утечек. Бригаду по пневматическому испытанию трубопроводов оснащают передвижным компрессором (КС-16/100), инвентарным узлом подключения его к газопроводу, трубоукладчиком и др. Численность бригады по пневматическому испытанию газопровода зависит от диаметра трубопровода (для диаметров 720, 820, 1020, 1220 и 1420 мм она равна соответственно 13, 15, 17, 19 и 22 чел.).

Для устранения выявленных в процессе очистки полости и испытания магистрального трубопровода дефектов создают специальную ремонтную бригаду, имеющую комплект машин, механизмов и оборудования: экскаватор (ЭО-4121), прибор для определения места нахождения застрявшего поршня, два трубоукладчика, сварочный агрегат, комплект оборудования для резки труб, бульдозер, автомобили, битумоплавильный котел вместимостью 500 л, автотягач (КрАЗ-255) и трактор-тягач (К-700), автоприцеп и др. Состав бригады – 14 чел.

В зависимости от категорий участков трубопроводов и их назначения этапы, величины давлений, продолжительность испытания на прочность и проверки на герметичность индивидуальны в каждом конкретном случае.

При очистке полости и испытании магистральных трубопроводов газом или воздухом устанавливают охранную зону. При промывке трубопроводов во-

47

дой охранная зона занимает полосы по 25 м в обе стороны от трубопровода, а при гидравлическом испытании трубопроводов всех диаметром – 50 м.

К очистке полости и испытанию газопровода разрешается приступать лишь после вытеснения из газопровода воздуха газом. Содержание кислорода в выходящей из газопровода газовоздушной смеси определяют переносным газоанализатором. Оно не должно превышать 2%.

Огневые работы выполняют в соответствии с «Типовой инструкцией на производство огневых работ на действующих магистральных газопроводах, газосборных сетях, газовых промыслах и станциях подземного хранения газа, транспортирующих природный и попутный газы».

Во время очистки полости и испытания магистрального газопровода природным газом в охранной зоне запрещается пользоваться открытым огнем.

2.12 Ввод в эксплуатацию законченного строительством трубопровода

Назначение комиссии по приёмке в эксплуатацию законченного строительством объекта. Рабочая комиссия: права, обязанности, порядок работы. Государственная комиссия: права, обязанности, порядок работы. Текущая документация при строительстве газонефтепроводов. Исполнительная документация.

Документация, предъявляемая комиссии. Порядок приёмки объекта в эксплуатацию. Акты рабочей и государственной комиссий.

Законченные строительством магистральные трубопроводы подлежат приёмке в эксплуатацию приёмочными комиссиями только в том случае, когда они полностью подготовлены к эксплуатации, запрещается вводить в эксплуатацию объекты с незавершенными строительными и монтажными работами и не принятые приёмочной комиссией.

Приёмку в эксплуатацию объектов магистральных газопроводов проводят согласно проекту, с учетом изменений и дополнений, согласованных с Заказчиком, проектной и эксплуатирующей организацией.

До предъявления объекта Приёмочной комиссии приёмку проводит рабочая комиссия, назначаемая Заказчиком.

Эксплуатация магистрального газопровода, не принятого рабочей комиссией, не допускается.

Линейную часть магистрального газопровода принимают в эксплуатацию после выполнения комплекса работ по испытанию газопровода с учётом требований СНиП III-42-80* «Магистральные трубопроводы. При сдаче в эксплуатацию законченных строительством магистральных трубопроводов строительномонтажная организация должна представить Приёмочной комиссии техническую документацию в объёме, предусмотренном СНиП III-42-80* и ВСН 012-88.

Законченные строительством отдельные объекты (дома обходчиков и вахтенного персонала, сооружения ЭХЗ, линии связи, ЛЭП и т. д.) рабочие комиссии принимают в эксплуатацию вместе со смонтированным в них оборудованием по мере их готовности по актам о приёмке, которые должны быть утверждены организацией, назначавшей рабочую комиссию.

48

Технологию и схему заполнения газопровода газом после гидравлических испытаний должна разрабатывать и осуществлять специальная комиссия, созданная совместным приказом подрядной и эксплуатирующей организации и состоящая из представителей Заказчика, подрядчика и эксплуатирующей организации. Технология и схема утверждаются Заказчиком и подрядчиком.

49

3 СООРУЖЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ

3.1 Сооружение трубопроводов в условиях болот

Классификация болот и способы прокладки трубопроводов. Осушение болот. Подземная прокладка трубопровода. Укладка методом сплава, протаскиванием. Балластировка трубопровода. Прокладка в насыпях. Прокладка на опорах. Оформление документации.

При строительстве трубопроводов на болотах применяют все существующие в настоящее время конструктивные схемы укладки трубопроводов.

Подземная схема. Трубопровод укладывают в грунт на глубину, превышающую диаметр труб.

Полуподземная и наземная схемы. Трубопровод укладывают в грунт на глубину менее диаметра, а выступающую часть труб засыпают грунтом.

При наземной – трубопровод укладывают на поверхности спланированного грунта.

Надземная схема. Трубопровод укладывают выше поверхности грунта на опорах. На переходах трубопроводов через болота обычно укладывают одну нитку трубопровода. Однако на болотах II и III типов при ширине болота более 500 м допускается прокладка резервной нитки.

Возможность применения той или иной схемы в конкретных условиях определяется типом болота, его естественным состоянием, а также изменением физикомеханических свойств грунта под воздействием трубопровода. Необходимо иметь в виду, что и технология строительства может оказать существенное положительное или отрицательное влияние на взаимодействие труб от окружающего их грунта.

В отличие от трубопроводов, уложенных в плотных грунтах, трубопроводы, уложенные на болотах по подземной или наземной схемам, с течением времени изменяют своё первоначальное положение. Это объясняется чрезвычайно сильной сжимаемостью болотистых (торфяных) грунтов под воздействием даже незначительных уплотняющих нагрузок. Поскольку в период эксплуатации в трубопроводе возникают продольные усилия, то они обусловливают более значительные поперечные перемещения труб.

По строению и условиям образования болота классифицируют следующим образом:

верховые болота. Находятся в зонах избыточного увлажнения, имеют выпуклую форму поверхности. Болота обычно имеют незначительный лесной покров; низинные болота. Их характерные признаки: вогнутая поверхность; богатое грунтовое водно-минеральное питание; растительный осоковый или

осоково-гипсовый микроландшафт; переходные болота, не имеющие четко выраженного рельефа поверхности.

Болота нужно классифицировать также с точки зрения сложности; производства строительных работ при сооружении трубопроводов, а не только по проходимости по ним строительных машин.

I тип: 1) болота, целиком заполненные торфом устойчивой консистенции, и участки болотистых грунтов, допускающие работу и неоднократный проход строительных машин с удельным давлением на грунт р = 0,25 кгс/см2;

50