- •Передмова
- •1 Інженерний пошук при будівництві магістральних трубопроводів
- •1.1 Визначення області пошуку оптимальної траси
- •1.2 Підготовка вихідних даних
- •1.3 Узгодження з місцевими органами влади та різними державними інстанціями
- •1.4 Проведення натурних вишукувань
- •1.5 Інженерно-геологічні та гідрогеологічні вишукування
- •1.6 Вишукування місцевих будівельних матеріалів
- •1.8 Особливості лінійних вишукувань при будівництві магістральних трубопроводів
- •1.7 Вибір та вишукування джерел водопостачання
- •1.9 Проектна документація
- •1.9.1 Зміст проекту
- •1.9.2 Будівельний генеральний план траси трубопроводу
- •2 Організація будівництва магістральних трубопроводів
- •2.1 Розрахунок транспортної схеми будівництва трубопроводу
- •2.1.1 Розрахунок раціональних меж перевезення труб та матеріалів при будівництві магістрального трубопроводу
- •2.1.2 Визначення необхідної кількості транспортних засобів
- •2.2 Організація лінійних будівельних потоків при будівництві трубопроводу
- •2.2.1 Визначення оптимального числа комплексно-технологічних потоків
- •3 Основні положення із організаційно-технічної підготовки та виявлення техногенного впливу на навколишнє середовище при будівнцтві трубопроводів
- •3.1 Загальні положення із організаційно-технічної підготовки будівництва
- •3.2 Екологічна паспортизація базових будівельних технологій
- •3.3 Природоохоронний моніторинг
- •4 Організація і технологія будівництва трубопроводів на болотах
- •4.1 Основне поняття про болото
- •4.2 Фізико-механічні характеристики торфу
- •4.3 Класифікація боліт стосовно до будівництва трубопроводів
- •4.4 Технологічна схема та послідовність виконання робіт
- •5 Організація і технологія виконання підготовчих робіт
- •5.1 Розчистка будівельної смуги під трубопровід
- •5.3 Корчування та переміщення пнів до місця засипки та їх засипка
- •5.4 Способи збільшення несучої здатності ґрунту
- •5.5 Організація і технологія влаштування тимчасових доріг при будівництві магістральних трубопроводів
- •5.5.1 Класифікація тимчасових доріг при будівництві магістральних трубопроводів
- •5.5.2 Влаштування доріг на ґрунтах із низькою несучою здатність
- •5.6 Влаштування переїздів через діючі трубопроводи
- •5.7 Організація і технологія влаштування зимових тимчасових доріг
- •5.7.1 Вимоги до вздовжтрасових тимчасових зимових доріг
- •5.7.2 Конструкції тимчасових зимових доріг та область їх застосування
- •5.7.3 Організація і технологія виконання робіт із влаштування тимчасових зимових доріг
- •5.7.4 Влаштування тимчасових доріг лежневого типу
- •5.7.5 Влаштування лежневих доріг за допомогою геосітки із скловолокна
- •5.7.6 Влаштування льодових переправ методом пошарового наморожування
- •5.6 Контроль якості виконання підготовчих робіт
- •6 Організація і технологія виконання земляних робіт
- •6.1 Визначення основних параметрів вибухових робіт при влаштуванні траншей та каналів на болотах
- •6.2 Фільтраційний розрахунок при будівництві трубопроводів на заводнених дільницях та болотах
- •6.3 Організація і технологія виконання земляних робіт на болотах і типу в літній період
- •6.4 Організація і технологія виконання земляних робіт на болотах іі та III типів в літній період
- •6.5 Влаштування каналу (траншеї) за допомогою енергії вибуху
- •6.6. Організація і технологія виконання земляних робіт на болотах в зимовий період
- •6.7 Зворотна засипка трубопроводу
- •6.8 Контроль якості та прийняття земляних робіт
- •7 Організація і технологія виконання зварювально-монтажних робіт
- •7.1 Вибір зварювального обладнання та режимів зварювання
- •7.2 Монтаж та зварювання труб в секції на трубозварювальній базі
- •7.3 Монтаж та зварювання секцій труб в трасових умовах
- •7.4 Організація і технологія виконання зварювально-монтажних робіт при ліквідації технологічних розривів
- •7.5 Контроль якості виконання зварювально-монтажних робіт
- •8 Стійкість трубопроводів прокладених на грунтах із низькою несучою здатністю та її забезпечення
- •8.1 Взаємодія підземного трубопроводу із ґрунтовим середовищем
- •8.2 Особливість роботи трубопроводів в ґрунтах із низькою несучою здатністю
- •Розрахунок стійкості трубопроводу проти всплиття
- •8.4 Групове баластування трубопроводу залізобетонними привантажувачами
- •8.5 Групове баластування трубопроводу з використанням залізобетонних привантажувачів та мінерального ґрунту засипки
- •8.6 Баластування трубопроводу за допомогою мінерального ґрунту
- •8.7 Розрахунок несучої здатності полімерно-контейнерних баластуючих пристроїв
- •8.8 Баластування трубопроводу із використанням ґрунтової суміші
- •8.8.1 Вимоги до зв’язуючих матеріалів
- •8.8.2 Розрахунок баластуючої здатності перемички виготовленої із ґрунтової суміші
- •8.8.2 Розрахунок основних параметрів ґрунтових перемичок
- •8.9. Баластування трубопроводів ґрунтом із використанням неткано синтетичних матеріалів
- •9 Баластування трубопроводів на грунтах із ниЗьКою несучою здатністю
- •9.1 Схеми закріплення трубопроводу
- •9.2 Класифікація привантажувачів для баластування трубопроводів
- •9.3 Конструкції залізобетонних привантажувачів
- •9.4 Область застосування конструкцій та способів баластування трубопроводів
- •9.5 Організація і технологія виконання підготовчих робіт при баластуванні трубопроводів за допомогою привантажувачів
- •9.5.1 Виготовлення захисних килимків та футеровочних щитів
- •9.5.2 Вивантаження привантажувачів та деталей із транспортних засобів
- •9.5.3 Транспортування бетонних блоків привантажувачів та деталей від місця складування до місця зборки
- •9.6 Організація і технологія виконання робіт із баласту-вання трубопроводів за допомогою привантажувачів
- •9.6.1 Баластування трубопроводів за допомогою сідлоподібних привантажувачів
- •9.6.2 Баластування трубопро воду за допомогою привантажувачів типу убо
- •9.6.3 Баластування трубопроводу груповим методом
- •9.6.4 Баластування трубопроводу із використанням м’яких матеріалів
- •9.7 Організація і технологія виконання робіт з баластування трубопроводів за допомогою перемичок виготовлених із ґрунтової суміші
- •9.8 Схеми встановлення привантажувачів на магістральний трубопровід
- •9.9 Контроль якості виконання робіт із баластування трубопроводу
- •9.10 Техніка безпеки при виконанні робіт із баластування трубопроводів
- •10 Закріплення трубопроводів на проектних відмітках за допомогою анкерних пристроїв
- •10.1 Класифікація та конструкції анкерних пристроїв
- •10.2 Основні технічні вимоги на конструювання, виготовлення та захист анкерних пристроїв від корозії
- •10.3 Методи випробування анкерних пристроїв
- •10.4 Механізація виконання робіт при закріпленні трубопроводів
- •10.5 Способи закріплення трубопроводів анкерними пристроями
- •10.6 Організація і технологія виконання підготовчих робіт при закріпленні трубопроводів проти всплиття за допомогою анкерних пристроїв
- •10.7 Організація і технологія виконання основних робіт при закріпленні магістральних трубопроводів анкерними пристроями
- •10.7.1 Закріплення трубопроводу в літній період будівництва
- •10.7.2 Закріплення трубопроводу в зимовий період будівництва трубопроводу
- •10.8 Організація і технологія закріплення трубопроводу стержневими анкерними пристроями
- •10.9 Організація і технологія закріплення трубопроводу анкерними пристроями, що вморожуються
- •10.10 Контроль якості виконання робіт при закріпленні трубопроводу
- •10.11 Заходи з охорони навколишнього середовища
- •11 Розрахунок анкерних пристроїв
- •11.1 Розрахунок несучої здатності анкерних пристроїв
- •11.1.1 Розрахунок несучої здатності анкерних пристроїв, що заглиблюються способом закручування
- •11.1.2 Розрахунок несучої здатності анкерних пристроїв розкриваючого типу
- •11.1.3 Розрахунок несучої здатності анкерних пристроїв в талих грунтах
- •11.1.4 Розрахунок несучої здатності стержневих, дискових та гвинтових анкерних пристроїв, які закріплюються способом вморожування
- •11.2 Розрахунок основних параметрів при різних способах заглиблення анкерних пристроїв в ґрунт
- •11.3 Врахування спільної роботи анкера та труби при повздовжньому переміщенні трубопроводу
- •11.4 Вплив повздовжніх і поперечних сил на напружений стан та положення трубопроводу
- •12 Організація і технологія виконання ізоляційно-укладальних робіт
- •12.1 Способи ізоляції та укладання трубопроводу
- •12.2 Організація і технологія виконання ізоляційних робіт
- •12.2.1 Технологія ремонту ізоляції зварних стиків та заводського ізоляційного покриття
- •12.2.2 Організація і технологія укладання трубопроводу з заводським ізоляційним покриттям
- •12.2.3 Організація і технологія виконання ізоляційно-укладальних робіт при будівництві трубопроводу із незаізольованих труб
- •12.3 Контроль якості ізоляції зварних стиків та ремонту заводського ізоляційного покриття
- •12.4 Укладання трубопроводу методом протягування
- •12.4.1 Розрахунок тягового зусилля при протягуванні трубопроводу по ґрунтовій доріжці
- •12.4.2 Розрахунок тягового зусилля при протягуванні трубопроводу по рельсовій доріжці
- •12.4.3 Розрахунок тягового зусилля при протягуванні трубопроводу по роликовій доріжці
- •12.4.4 Розрахунок тягового канату при протягуванні трубопроводу
- •12.4.5 Організація і технологія укладання трубопроводу методом протягування
- •12.5 Укладання трубопроводів на болотах методом сплаву у каналах утворених вибухами
- •12.5.1 Розрахунок параметрів укладання трубопроводу з поверхні води
- •12.5.2 Організація і технологія прокладання трубопроводів на болотах методом сплаву у каналах утворених вибухами
- •13 Очистка внутрішньої порожнини та випробовування трубопроводів
- •13.1 Порядок проведення робіт із очистки внутрішньої порожнини та випробування трубопроводів
- •13.2 Вибір необхідного обладнання та способу очистки
- •13.3 Очистка внутрішньої порожнини трубопроводу способом протягування очисного пристрою
- •13.4 Визначення технологічних параметрів
- •13.5 Випробовування трубопроводів на міцність та щільність (герметичність)
- •13.5.1 Випробовування газопроводу на міцність
- •13.5.2 Випробовування газопроводу на щільність (герметичність)
- •Приладами
- •13.6 Гідравлічне випробовування трубопроводу
- •Перелік використаних джерел
13.3 Очистка внутрішньої порожнини трубопроводу способом протягування очисного пристрою
Даний спосіб використовується при очистці підводних трубопроводів та на заболочених дільницях де пропуск поршнів не рекомендується. Суть способу заключається в наступному. Ще до укладання трубопроводу вздовж дна підводної (заповненої водою) траншеї та в середину трубопроводу протягують канат. Діаметр канату розраховується на найбільше зусилля протягування очисного пристрою в середині трубопроводу (рис. 13.4).
До кінця канату 2 прикріплюється очисний пристрій 1, який протягується за допомогою канату вздовж трубопроводу 3. В якості тягового засобу може бути використаний трактор або лебідка.
1 – очисний пристрій; 2 – тяговий канат; 3 – трубопровід, що очищується.
Рисунок 13. 4 – Схема очистки трубопроводу способом протягування скребка
Очисний пристрій повинен мати достатньо міцну конструкцію, розраховану на максимальне зусилля протягування, і в той же час щільно прилягати до внутрішньої поверхні труб. Для більш якісної очистки внутрішньої порожнини до жорсткого очисного пристрою дозволяється на відстані від нього (до 10м) підєднати м’який поршень із пінополіурітану.
13.4 Визначення технологічних параметрів
До основних параметрів при промивці трубопроводів відносяться: тиск води на поршень-розділювач в вузлі запуску, швидкість його переміщення вздовж трубопроводу, довжина дільниці трубопроводу, який промивається.
При визначенні тиску води на поршень-розділювач у вузлі запуску необхідно враховувати втрати тиску на дільниці перед розділювачем, які в великій ступені залежать від забруднення самого трубопроводу.
Перепад тисків перед поршнем і після нього не повинен перевищувати 0,1 МПа.
Гідравлічні втрати на переміщення води за поршнем-розділювачем повинні визначатися різницею вертикальних відміток трубопроводу.
На практиці тиск води на вузлі запуску встановлюється і підтримується на рівні (0,2-0,3) МПа при спокійному рельєфі місцевості.
Оптимальна швидкість переміщення поршня-розділювача регламентується нормативами і повинна бути не менше (1-1,5) км/годину. Для забезпечення такої швидкості необхідно використовувати один або декілька наповнюючих агрегатів із відповідною продуктивністю та тиском.
При спокійному рельєфі місцевості тиск води в вузлі запуску поршня-розділювача (із практичного досвіду) повинен підтримуватись в межах (0,2-0,3) МПа при всьому циклі робіт з промивки трубопроводу.
Довжина дільниці трубопроводу, що промивається, обмежується зносостійкістю очисного пристрою. Так, наприклад, поршні-розділювачі типу ДЗК та ОП забороняється пропускати на дільницях довжиною в межах (30 - 40) км, а для типів ОПР-М та ОПР-М-Э на дільницях довжиною більше 150 км. На практиці середня довжина дільниць, що промивається знаходиться в межах від 15 до 60 км.
Час заповнення трубопроводу водою або повітрям до надлишкового тиску 0,1 МПа визначають згідно номограми (рис.13.5).
Номограма складається із двох частин: в правій частині вздовж вісі абсцис відкладена довжина дільниці l трубопроводу від 1 до 100 км, похилі лінії означають умовні діаметри Dy трубопроводів від 200 до 1400 мм , а вздовж вісі абсцис у лівій частині відкладений час наповнення tнап. від (0,1 до 1000) год., похилі лінії означають величину подачі Q компресорних станцій або наповнюючих агрегатів. Номограма дозволяє проводити розрахунки при роботі на любий тиск декількома агрегатами.
Рисунок 13. 5 – Номограма для визначення часу заповнення трубопроводу водою або повітрям
При продувці трубопроводу основними параметрами є:
довжина дільниці, що продувається;
необхідний тиск в ресивері; діаметр обхідної лінії;
час заповнення ресивера до заданого тиску.
Граничну довжину дільниці Lmax, що продувається в режимі механічного переміщення бруду безпосередньо перед поршнем визначають за формулою
,
(13.2)
де k1 – коефіцієнт, який залежить від виду забруднення; при очистці від глинистих ґрунтів k1 = 2,5 – 3,0; від інших забруднень k1 = 4,0 – 5,0;
Dy – умовний діаметр трубопроводу, м;
V – об’єм бруду в розрахунку на погонний метр трубопроводу, що продувається і визначається за формулою
,
(13.3)
де P – маса бруду в розрахунку на погонний метр трубопроводу, що продувається, береться згідно табл. 13.4;
Таблиця 13.4 – Маса бруду Р (кг/м) в 1-му метрі ділянки трубопроводу, що продувається
Умовний діаметр трубопроводу Dу, м |
Для трубопроводів, очищених протягуванням очисних пристроїв |
Для трубопроводів, не очищених протягуванням очисних пристроїв |
0,2 — 0,7 0,8 — 1,0 1,2 — 1,4 |
0,02 — 0,03 0,04 — 0,05 0,06 — 0,1 |
0,2 — 0,3 0,3 — 0,4 0,4 — 0,6 |
При випробуванню трубопроводу збудованого в складних умовах значення величини P збільшується в (1,5 – 2,0) рази. Необхідно мати на увазі, що кожний очисний пристрій має своє обмеження так званого “пробігу” до зносостійкості.
Так, очисний пристрій типу ОП використовується на дільницях трубопроводу довжиною не більше 40 км.
Розподілення опору (напружень) вздовж довжини дільниці трубопроводу при очищенні внутрішньої порожнини визначається за формулою
,
(13.4)
де – коефіцієнт бокового тиску ґрунту;
Cгр. – зчеплення ґрунту;
f – коефіцієнт тертя при переміщенні бруду вздовж внутрішній поверхні трубопроводу;
х – текуча координата вздовж довжини дільниці трубопроводу, що продувається.
При розрахунках використовують середні параметри ґрунтових забруднень (табл. 13.5) і приймають значення текучої координати рівній довжині дільниці трубопроводу, що продувається, тобто x = L.
Таблиця 13.5 – Середні параметри ґрунтових забруднень
Види ґрунтів |
гр., кг/м3 |
f |
|
сгр., МПа |
Піскові і супіскові |
1800 |
0,5 |
0,43 |
0,002 |
Сухі глинисті |
1600 |
0,4 |
0,5 |
0,003 |
Вологі глинисті |
1800 |
0,4 |
0,15 |
0,008 |
В орієнтовних розрахунках значення можна приймати залежно від умовного діаметру трубопроводу Dy:
Dy, мм 200 400 500 – 800 1000 – 1400
, МПа 0,18 – 0,1 0,08 – 0,05 0,04 – 0,03
Необхідний початковий тиск в ресивері визначають за формулою
,
(13.5)
де n – коефіцієнт запасу, рівний 1,5-2,0;
Lmax – довжина дільниці трубопроводу, що продувається, максимальне значення якої визначають згідно формули (13.2);
Lp – довжина ресиверу, яку рекомендують приймати рівній довжині дільниці трубопроводу, що продувається.
В орієнтовних розрахунках рекомендують значення Рр приймати відповідно табл. 13.6.
Необхідну площу прохідного перетину крана обхідної лінії визначають за формулою
, (13.6)
де
S – площа поперечного перетину
трубопроводу, рівна
;
v – швидкість руху поршня, наприклад, для продування стиснутим повітрям або природним газом підземних трубопроводів діаметром від (250 до 1420) мм із використанням очисних поршнів типу ОП оптимальною швидкість є швидкість, рівною 8,5 м/с і забезпечується тиском в ресивері прийнятим до вимог табл. 13.5.
Значення А1 та А2 визначають наступним чином
;
(13.7)
,
(13.8)
де р – опір руху очисного поршня по трубопроводу, рівний Р=(0,05–0,1) МПа;
Pат. – атмосферний тиск рівний 0,1 МПа;
1 – опір повітряному потоку, що визначається за формулою
.
(13.9)
Таблиця 13.6 – Початковий тиск (МПа) в ресивері при продуванні трубопроводів
Умовний діаметр трубопроводу, мм |
Для трубопроводів, попередньо очищених протягуванням очисних пристроїв |
Для трубопроводів без попереднього протягування очисних пристроїв |
До 400 500 — 800 1000 — 1400 |
0,6 0,5 0,4 |
1,2 1,0 0,8 |
Залежно від робочого продукту, яким продувається трубопровід, значення коефіцієнта K3 визначається за формулою для:
повітря
,
(13.10)
газу
,
(13.11)
де R – універсальна газова постійна, рівна 287,04 Нм/(кгК) для повітря, відповідно для бутану, метану та пропану рівна 143,08; 519,26 та 195,45;
T – абсолютна температура газу (повітря);
– коефіцієнт розходу крана обхідної лінії, який орієнтовно можна прийняти рівним 0,6.
Діаметр обхідної лінії та умовний діаметр запірної арматури знаходять за формулою
,
(13.12)
де С1 – коефіцієнт, що характеризує звуження потоку в запірній арматурі, рівний 0,6 – 0,7.
Тривалість заповнення повітрям або газом ресивера до заданого тиску визначається згідно номограми (див рис.13. 5).
