4.5.4 Рабочий трубопровод

Рабочий трубопровод, размещаемый в полости кожуха и на участке перехода, является основной деталью магистрального трубопровода.

К рабочему трубопроводу предъявляются высокие требования по прочности. Толщина стенки рабочего трубопровода принимается больше, чем у магистрального трубопровода, в среднем на 15–25%. Сваренный рабочий трубопровод (перед нанесением на него изоляции и размещением в кожухе) подвергается 100% контролю сварных стыков и предварительному испытанию на прочность и герметичность. Все сварные стыки рабочего трубопровода контролируются методами просвечивания рентгеновскими или гамма-лучами. Испытание рабочего трубопровода на прочность и герметичность выполняют в основном гидравлическим способом. В исключительных случаях, когда применение гидравлического способа невозможно по температурным условиям или из–за отсутствия достаточного объема воды необходимого качества, испытание проводится пневматическим способом. Рабочий трубопровод подвергают испытанию в два этапа. Первое, предварительное, испытание на прочность проводится на берме рабочего котлована. В соответствии с требованием СНиП ΙΙ-Д.10–72 предварительное испытание на прочность осуществляется давлением Р_исп=1,25 Рраб. Под испытательным давлением рабочий трубопровод должен находиться в течение 2 часов, считая с того момента, когда температура жидкости (воды) или воздуха (газа) сравняется с температурой окружающей среды. Если в течение этого времени падение давления не превысит допустимого, регламентируемого нормами и правилами, то рабочий трубопровод считается выдержавшим предварительное испытание на прочность. Затем давление в рабочем трубопроводе снижается до наибольшего рабочего и под этим давлением осуществляется проверка трубопровода на герметичность. Продолжительность испытания при этом не регламентируется и определяется временем, необходимым для тщательного осмотра визуально или с помощью приборов рабочего трубопровода с целью выявления утечек. После предварительных испытаний на наружную поверхность рабочего трубопровода наносят битумно–резиновое изоляционное покрытие толщиной 7,5мм или полимерное покрытие в два слоя ленты. Для предохранения изоляционного покрытия от механических повреждений его покрывают оберточным рулонным материалом. Участок рабочего трубопровода, размещаемый в полости кожуха, дополнительно футеруется деревянными рейками. Второе окончательное испытание рабочего трубопровода выполняется при испытании всего участка магистрального трубопровода. При этом испытание на прочность осуществляется давлением Р_исп=1,1Рраб в течение 6 часов, на герметичность испытательное давление снижается до наибольшего рабочего давления, на которое рассчитан магистральный трубопровод.

4.5.5 Опоры

Рабочий трубопровод размещается в кожухах на опорах. Основное назначение опор состоит в обеспечении проектного положения трубопровода относительно кожуха. Кроме того, опоры создают электрическую изоляцию рабочего трубопровода от защитного кожуха, препятствуя протеканию блуждающих токов между ними. Наиболее распространенная конструкция ползунковой опоры состоит из деревянных сосновых брусков сечением 40х40 или 40х60мм длиной по 3,4–5,6м. Бруски располагают в нижней части рабочего трубопровода попарно с просветом между парами 60–120мм на всей длине трубопровода, который размещается в кожухе. Крепление брусков к рабочему трубопроводу осуществляют стяжными хомутами из стальной проволоки диаметром 5–7мм. Ползунки (брусья) иногда располагают по всей окружности трубопровода равномерно, при этом число ползунков зависит от диаметра трубопровода и колеблется от 8 до 12. Просветы между ползунками заполнены деревянными футеровочными рейками толщиной 20мм и шириной 40 или 60мм. Расположение ползунков по всей окружности позволяет избежать перекосов и застревания рабочего трубопровода, а также способствует сохранению его изоляции при проталкивании в кожух.

4.5.6 Сальники

Основное назначение сальников – предохранение полости кожуха от проникновения влаги, а также обеспечение некоторой подвижности рабочего трубопровода относительно кожуха при его температурном расширении. Сальники монтируются на концах кожухов и по своей конструкции разделяются на поджимные, набивные, щитовые с глиняными или цементными уплотнениями и глухие.

При строительстве переходов газопроводов применяются набивные сальники, которые имеют сложную конструкцию. Уплотнение сальника размещается в корпусе длиной 300–500мм, который приварен к концевому фланцу кожуха так, чтобы корпус выходил за пределы кожуха на 150–200мм. Внутри корпуса на заднем конце его вварено упорное кольцо, которое предназначено для фиксирования деревянных брусков, расположенных вокруг рабочего трубопровода в кольцевом зазоре сальника. Деревянные бруски изготовляются из сосны или других деревьев твердых породи должны иметь длину 150–200мм. сечение брусков зависит от кольцевого зазора между стенками корпуса сальника и рабочего трубопровода. Передний конец корпуса длиной 150–200мм плотно набивается пеньковым просмоленным канатом, при этом набивка выводится за пределы корпуса сальника на 150–200мм. Затем набивку смачивают горячей битумной мастикой, обертывают рулонным материалом и накладывают бандажи из проволоки. В тех случаях, когда с газопроводом на переходе прокладывают кабели связи, торцовые фланцы кожуха имеют одно или два отверстия, через которые пропускают трубы диаметром 57–68мм для кабелей связи. Эти трубы приваривают к торцовому фланцу. После окончания монтажа сальников через трубы протаскивают кабели связи, которые отводятся в сторону от оси перехода.

4.5.7 Вытяжная свеча

Вытяжные свечи применяют исключительно на переходах газопроводов. Они предназначены для отвода газа в атмосферу в случае его утечки или при разрыве рабочего трубопровода. Вытяжные свечи устанавливают на расстоянии 2,5м от оси газопровода. Расстояние от вытяжной свечи до оси крайнего пути магистральной железной дороги общего пользования составляет не менее 40м, для промышленных дорог – не менее 25м. Диаметры свечей зависят от диаметров рабочих трубопроводов.

Отводная труба имеет диаметр, равный диаметру последней (верхней) секции свечи. Высота вытяжной свечи от уровня земли должна быть не менее 5м. При расположении основания вытяжной свечи ниже отметок головки рельсов железных дорог расстояние от свечи до элементов дорог увеличивается на 5м на каждый метр превышения отметок головки рельсов. Вытяжные свечи устанавливают на бетонные фундаменты, которые доставляются к месту установки в готовом виде. Глубина заложения основания фундаментов от 1,9 до 2,5м. На верхнем конце вытяжной свечи укрепляют защитный колпак для предотвращения попадания в кожух дождя и снега.

6. Очистка внутренней полости трубопровода

При проведении продувки трубопровода, комиссия руководствуется следующими нормативными документами:

• СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования»;

• СНиП ΙΙΙ-42-80* «Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ»;

• ВСН 011-88 «Очистка полости и испытание»;

• СНиП ΙΙΙ-4-80* «Техника безопасности в строительстве. Правила производства и приемки работ»;

• Правила техники безопасности при строительстве магистральных, стальных трубопроводов. М. Недра 1982 г.

Очистка проводится после выполнения всех сварочно-монтажных, изоляционно-укладочных и земляных работ, т.е. линейная часть трубопровода должна быть практически подготовлена к перекачке продукта: при подземной схеме - трубопровод уложен в траншею и засыпан грунтом, при наземной - уложен и обвалован грунтом, при надземной - уложен на опоры и за­креплен. Основным способом очистки внутренней полости является продувка по трубопроводу с большой скоростью воздуха или газа с одновременным пропуском по нему специальных очистных устройств, называемых поршнями.

Члены комиссии, ИТР и рабочие, занятые на продувке трубопровода, во время выполнения этих работ подчиняются председателю комиссии, независимо от их ведомственной принадлежности.

Все распоряжения, связанные с продувкой газопровода, отдаются только председателем комиссии, являются обязательными для всего персонала, привлеченного к работе по продувке газопровода. В аварийных случаях распоряжения может отдавать дежурный член комиссии, если он имеет на это полномочия.

На время продувки трубопровода создается ремонтно-восстановительная бригада, состав и техническое оснащение согласовывается с председателем комиссии.

К моменту начала очистки полости все строительно-монтажные работы на трубопроводе должны быть завершены в полном объеме требований проекта.

Строительные механизмы выведены за пределы охранной зоны, находящиеся в зоне минимально допустимых расстояний, согласно СНиП 2.05.06-85*.

До начала работ по продувке газопровода, председатель комиссии обязан письменно уведомить организации, чьи земли и коммуникации пересекаются с газопроводом, так же управления автодорог, ГИБДД, администрацию г. Геленджик и другие заинтересованные организации о проводимых работах с указанием времени и способа проведения продувки, местонахождения комиссии.

Председатель комиссии руководит подготовкой газопровода к продувке, распределяет обязанности между членами комиссии, устанавливает порядок дежурства при продувке, расставляет посты наблюдения, обеспечивает бесперебойную связь, руководит режимом подъема давления и ликвидацией выявленных утечек и дефектов.

В местах пересечения с автодорогами, за пределами охранной зоны, выставляет охранные посты. В местах пересечения газопровода с проселочными дорогами устанавливаются предупредительные плакаты.

Замер давления производится манометрами класса не ниже первого и с предельной шкалой не менее 4/3 от испытательного, вынесенными импульсной трубкой 15 мм за пределы охранной зоны.

На время очистки полости газопровода в распоряжение комиссии выделяется от генподрядной организации, необходимое число рабочих, автотранспорта и механизмов для обхода трассы и наблюдения за опасными участками, а так же для аварийной ремонтно-восстановительной бригады.

Охранные посты выставляются в зонах выхода воздуха и отрыва заглушки.

Дежурные охранных постов обязаны:

• наблюдать за определенным местом или участком трубопровода;

•немедленно сообщить комиссии обо всем что препятствует проведению очистке полости газопровода или возникновением угрозы для жизни людей, животных, сооружений и транспорта;

• не допускать в пределы охранной зоны посторонних людей, транспорт, животных.

Комиссия обязана обеспечить каждого дежурного поста следующим оснащением:

• фонарем с аккумуляторным питанием;

• телефоном (только для дежурных, обслуживающих, переходы через дороги);

• переносной радиостанцией.

Председатель комиссии обязан:

• рассмотреть совместно с членами комиссии инструкцию и схему продувки и утвердить её;

• организовать изучение инструкции и схемы по продувке всеми членами комиссии, ИТР, рабочими участвующими в работах по проведению продувки трубопровода;

• руководить всеми работами по проведению продувки, назначив своим распоряжением ответственных руководителей на отдельных участках объекта;

• обеспечить наличие и ведение технической (исполнительной) документации о завершении каждого этапа работ по очистке полости газопровода;

• принимать меры для выявления причины и устранения аварийных ситуаций;

• обеспечит безопасность всех участников работ и населения;

• обеспечить устойчивую двухстороннюю связь со всеми постами.

Продувка газопровода осуществляется в два этапа:

1 – этап: продувка участков газопровода воздухом без пропуска очистного поршня;

2 – этап : продувка участков газопровода воздухом с пропуском очистного поршня;

Продувка построенного газопровода является заключительной операцией перед испытанием его на прочность и проверки на герметичность. В процессе продувки удаляется окалина, ржавчина, сварочный шлак, земля, снег, случайно попавшие предметы и т. д. Продувка является ответственной операцией и выполняется по утвержденной схеме и инструкции. Председатель комиссии отвечает за выполнение мероприятий, обеспечивающих безопасность персонала, предотвращения несчастных случаев с людьми, сохранность транспорта и механизмов в районе выхода поршня и вдоль трассы продуваемого участка. Все распоряжения во время продувки отдаются председателем комиссии или одним из членов комиссии по поручению председателя комиссии.

Продувка газопровода производится энергией сжатого воздуха от ресивера. Продувка осуществляется только в светлое время суток, для возможности контроля за состоянием газопроводом. Ресивер создается на прилегающем участке газопровода, из труб Ду 325 мм ограниченном с обеих сторон сферическими заглушками. Для обеспечения эффективной очистки внутренней полости трубопровода необходимо обеспечить соотношение объемов ресивера и продуваемого участка 2:1, при этом давление в ресивере должно быть не менее 9 кгс/см². Для закачки ресивера воздухом используется компрессорная установка ПКС 7/100.

Подготовка трубопровода к очистке полости продувкой включает следующие работы:

1. Газопровод разделить на участки в зависимости от расположения на местности газопровода.

2. Смонтировать ресивер на прилегающем участке газопровода.

3. Смонтировать обвязку компрессора с ресивером и продувочными участками газопровода.

4. Запасовать поршни ОП – 325 в продувочные участки газопровода.

На участке ПК 998+15 – ПК 963+15 смонтировать ресивер из труб Ду 325 мм со сферическими заглушками длиной 3500м, объемом 1320 м³ (при давлении 9 кгс/см²).

На первом этапе продувается участок ПК 999+15 – ПК 1010+52, затем участок ПК 963+15 – ПК 926+92 монтируется узел подключения компрессора. В каждый участок предварительно запасовываются очистные поршни типа ОП – 325 (по одному на каждый участок). На ПК 998+15, ПК 963+15 монтируются сферические заглушки Ду 300 мм, с перепускными клапанами № 2 под продувку воздухом без пропуска очистного поршня, и перепускными клапанами № 3 с пропуском очистных поршней.

Продуваемый участок ПК 998+15 – ПК 1010+52, ресивером служит участок ПК 963+15 – ПК 998+15. Исходное положение кранов: краны № 2,3 – закрыты, кран № 1 – открыт. Запустив в работу компрессорную установку, открытием крана № 1 закачивают воздух. После создания давления воздуха в ресивере не менее 9 кг/см, кран № 1 закрывают и открытием крана № 2 продувают участок ПК 998+15 – ПК 1010+52.

После продувки участка воздухом без пропуска очистного поршня ПК 998+15 – ПК 1010+52, продувочный патрубок № 2 закрывают, кран № 1 открывают для создания давления воздуха в ресивере, затем кран № 1 закрывают и открытием крана № 3 продувают участок ПК 998+15 – ПК 1010+52 с пропуском очистного поршня.

После выполнения этих работ приступают к продувке участка ПК 963+15 – ПК 926+92.

Продуваемый участок ПК 963+15 – ПК 926+92, ресивером служит участок ПК 998+15 – ПК 963+15.

По патрубку от компрессорной установки закачивают воздух в ресивер, краны №4,5 – закрыты, кран № 1 – открыт. После создания давления не менее 9 кг/см в ресивере, кран № 1 – закрывают, открытием крана № 4 продувают участок воздухом без пропуска очистного поршня ПК 963+15 – ПК 926+92.

После продувки участка воздухом без пропуска очистного поршня ПК 963+15 – ПК 926+92, продувочный патрубок № 4 закрывают, кран № 1 открывают для создания давления воздуха в ресивере, затем кран № 1 закрывают и открытием крана № 3 продувают участок ПК 963+15 – ПК 926+92 с пропуском очистного поршня.

Продувка с попуском очистного поршня считается законченной, когда после вылета очистного поршня из продувочного патрубка выходит струя незагрязненного воздуха. Если после вылета очистного поршня из газопровода выходит струя загрязненного воздуха, необходимо провести повторную продувку участка.

Участки с 95 км по 45 км продувают аналогичным способом.

Результаты очистки полости газопровода на каждом участке оформляется актом форма 2.20 ВСН 012-88 часть 2 за подписью всех членов комиссии.

4.6.1 Продувка воздухом или газом

Рассмотрим технологию проведения испытаний на прочность и проверку на герметичность. Давление поднимают постепенно, со скоростью не более 0,3 МПа в час. После достижения давления, составляющего 0,3 от расчетного, подъем давления прекращают и осматривают трассу. Если никаких признаков нарушения герметичности труб и соединений не обнаружено, то давление поднимают до р_исп и проводят собственно испытание на прочность. Особенностью пневматического испытания является то, что трубопровод 1 (рис. 16.11) заполняют воздухом при закрытом линейном кране 4, для чего устанавливают обводную линию малого диаметра 2 с краном 3. Выдержка испытательного давления проводится также при закрытом кране 4 в течение 6 ч. Затем кран 3 перекрывают, открывают линейный кран 4 и выдерживают трубопровод еще 6 ч. В течение этого времени допускается снижение давления на 1 % от полной величины. Это условие требует новой расшифровки. Дело в том, что температура газа в начале и конце испытаний, т. е. за минимум 12 ч, может измениться, соответственно может изменяться и давление.

Чем больше диаметр труб и чем длиннее испытуемый участок, тем большее количество газа может уйти из него в счет 1 % допустимого снижения давления. Следовательно, на трубах большого диаметра может быть оставлено большее число дефектов, не замеченных при испытании.

Для того чтобы обнаружить места утечек, в газ или воздух добавляют сильно пахнущее вещество — одорант, по запаху которого находят дефектные участки. Однако это не должно заменять более жесткие требования, которые должны предъявляться к трубопроводам больших диаметров. Для установления допускаемых потерь в зависимости от диаметра труб и длины испытуемого участка должны быть проведены специальные исследования в процессе проведения испытаний. Только результаты таких исследований могут быть положены в основу нормальных допусков на величину ∆р.

4.6.2 Технология испытания на прочность.

Давление поднимается наполнительными агрегатами до допускаемой его техническими возможности величины. Затем наполнительный агрегат отключают и одновременно включают опрессовочный агрегат, который и поднимает давление до расчётной величины. После этого опрессовочный агрегат отключают, закрывают задвижки, начинается собственно испытании (по требованию СНиПов это время должно быть не менее 6 ч). В конце испытания давление в контролируемых точках должно оставаться неизменным. Если это условие выполняется, то давление снижается до рабочего и проверяется герметичность трубопровода. Иногда до подъёма давление До расчётной величины или в период выдержки испытательного давления случаются разрывы. При каждом разрыве заменяют трубы разрушенного участка на новыми, а испытание повторяют. Давление при испытании контролируется пружинными манометрами, имеющими класс точности 0,1-0,2.

Проверка на герметичность и освобождение трубопровода от воды.

Эта проверка заключается в измерении снижения рабочего давления в течении определённого промежутка времени, а также времени, необходимого тщательного осмотра всей трассы с целью обнаружения возможных мест утечек. Если даже визуально место таких утечек не обнаружено, а давление по показаниям манометров снижается, то необходимо выяснить причину снижения давления. Видимыми признаками является выход воды на поверхность грунта, образование пробоин, выброс грунта из траншеи, появление пены на пересечениях обводнённых участках. При обнаружении утечек линейные задвижки или краны с обеих сторон от места повреждения, выпускать из отключенного участка воду и заменяют дефектные трубы новыми. Все вопросы, связанные с остановкой испытаний, удалением дефектных мест и т. п., решает специальная комиссия по проведению испытаний. После окончания испытаний и проверке герметичности необходимо удалить воду из трубопровода. Вода обычно скапливается на вогнутых участках трубопровода. Полностью вода может быть удалена только с применением мягких поршней – разделителей. В трубопровод нагнетают воздух; в зоне контакта воздуха с водой помещается поршень, который полностью выталкивает воду из трубопровода.