Подводные переходы трубопроводов через водные преграды

5.6.1.1 Подводные переходы трубопроводов через водные преграды, следует проектировать на основании данных гидрологических, инженерно-геологических и топографических изысканий с учетом условий эксплуатации в районе строительства ранее построенных подводных переходов, существующих и проектируемых гидротехнических сооружений, влияющих на режим водной преграды в месте перехода, перспективных дноуглубительных работ в заданном районе пересечения трубопроводом водной преграды и требований по охране окружающей среды и рыбных ресурсов.

Примечания:

1. Проектирование переходов по материалам изысканий, срок давности которых превышает 2 года, без производства дополнительных изысканий не допускается.

2. Место перехода следует согласовывать с соответствующими государственными органами и ведомствами Республики Казахстан и другими заинтересованными организациями

5.6.1.2 Границами подводного перехода трубопровода, определяющими длину перехода, являются:

- для многониточных переходов - участок, ограниченный запорной арматурой, установленной на берегах;

- для однониточных переходов - участок, ограниченный горизонтом высоких вод (ГВВ) 10%-ной обеспеченности.

5.6.1.3 Створы переходов через реки необходимо выбирать на прямолинейных, устойчивых выполненных участках с пологими неразмываемыми берегами русла, при минимальной ширине заливаемой поймы. Створ подводного перехода следует, как правило, предусматривать перпендикулярно динамической оси потока, избегая участков, сложенных скальными грунтами. Устройство переходов на перекатах, как правило, не допускается.

5.6.1.4 Прокладка подводных переходов, как правило, должна предусматриваться с заглублением в дно пересекаемых водных преград.

Проектная отметка верха забалластированного трубопровода при проектировании подводных переходов должна назначаться на 0,5 м ниже прогнозируемого предельного профиля размыва русла реки, определяемого на основании инженерных изысканий с учетом возможных деформаций русла в течение 25 лет после окончания строительства перехода, но не менее 1 м от естественных отметок дна водоема.

При пересечении водных преград, дно которых сложено скальными породами, заглубление трубопровода принимается не менее 0,5 м, считая от верха забалластированного трубопровода до дна водоема.

При технико-экономическом обосновании в проекте, допускается укладка трубопровода по дну. При этом должны предусматриваться дополнительные мероприятия, обеспечивающие его надежность при эксплуатации.

5.6.1.5 Переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через реки и каналы следует предусматривать, как правило, ниже по течению от мостов, промышленных предприятий, пристаней, речных вокзалов, гидротехнических сооружений, водозаборов и других аналогичных объектов, а также нерестилищ и мест массового обитания рыб.

При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается располагать переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через реки и каналы выше по течению от указанных объектов на расстояниях, приведенных в таблице 2, при этом должны разрабатываться дополнительные мероприятия, обеспечивающие надежность работы подводных переходов.

5.6.1.6 Минимальные расстояния от оси подводных переходов газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов до указанных в 5.6.1.5 объектов должны приниматься по таблице 2, как для подземной прокладки.

5.6.1.7 Минимальные расстояния между осями параллельных подводных газопроводов, заглубленных в дно водоема с зеркалом воды в межень свыше 25 м, должны быть не менее 30 м - для газопроводов диаметром до 1000 мм (включительно) и 50 м - для газопроводов диаметром свыше 1000 мм.

На многониточном переходе нефтепровода и нефтепродуктопровода, на котором предусмотрена одновременная прокладка нескольких основных трубопроводов (основных ниток) и одного резервного (резервной нитки), допускается прокладка трех основных ниток трубопроводов в одной траншее. Расстояние между параллельными нитками, прокладываемыми в общей траншее, и ширина траншеи назначаются в проекте, исходя из условий производства работ по устройству подводной траншеи и возможности укладки в нее трубопроводов и производства ремонтно-восстановительных работ.

5.6.1.8 Минимальное расстояние между параллельными трубопроводами, прокладываемыми на пойменных участках подводного перехода, следует принимать, как и для линейной части магистрального трубопровода.

5.6.1.9 Подводные трубопроводы на переходах в границах ГВВ не ниже 1% обеспеченности должны рассчитываться против всплытия в соответствии с указаниями, изложенными в разделе 5.8.

Необходимость балластировки в границах ГВВ не ниже 1% обеспеченности определяется проектом.

Конструкция балластировки на русловом и пойменном участках определяется проектом.

5.6.1.10 Профиль трассы трубопровода следует принимать с учетом допустимого радиуса изгиба трубопровода, рельефа русла реки и расчетной деформации (предельного профиля размыва), геологического строения дна и берегов, необходимой пригрузки и способа укладки подводного перехода.

5.6.1.11 Ширину подводных траншей по дну следует назначать с учетом режима водной преграды, методов разработки, необходимого водолазного обследования и водолазных работ рядом с уложенным трубопроводом, способа укладки и условиями прокладки кабеля связи данного трубопровода.

Крутизну откосов подводных траншей следует назначать по таблице 27, наибольшую крутизну откосов обводненных береговых траншей по таблице 28.

5.6.1.12 Кривые искусственного гнутья, в русловой части подводных переходов, допускается предусматривать только в особо сложных топографических и геологических условиях. Применение сварных отводов в русловой части не допускается.

Примечание: кривые искусственного гнутья на переходах должны располагаться за пределами прогнозируемого размыва этих участков или находиться под защитой специального крепления берегов.

5.6.1.13 Запорную арматуру, устанавливаемую на подводных переходах трубопроводов, согласно 5.4.11 следует размещать на обоих берегах на отметках не ниже отметок ГВВ 10%-ной обеспеченности и выше отметок ледохода.

На берегах горных рек отключающую арматуру следует размещать на отметках не ниже отметок ГВВ 2%-ной обеспеченности.

5.6.1.14 В местах прокладки подводного перехода не ниже границы 5% обеспеченности должны предусматриваться решения по укреплению берегов и предотвращению стока воды вдоль трубопровода (устройство нагорных канав, глиняных перемычек, струенаправляющих дамб и т.д.).

5.6.1.15 При пересечении трубопроводами водных преград шириной при меженном горизонте 75 м и более, следует предусматривать прокладку резервной нитки. Для многониточных систем, необходимость строительства дополнительной резервной нитки, независимо от ширины водной преграды, устанавливается проектом.

Примечания:

1. При ширине заливаемой поймы свыше 500 м по уровню горизонта высоких вод при 10%-ной обеспеченности и продолжительности подтопления паводковыми водами свыше 20 дней, а также при пересечении горных рек и соответствующем обосновании в проекте, резервную нитку допускается предусматривать при пересечении водных преград шириной до 75 м и горных рек.

2. Диаметр резервной нитки определяется проектом.

3. Допускается предусматривать прокладку перехода через водную преграду шириной свыше 75 м в одну нитку при условии тщательного обоснования такого решения в проекте.

4. При необходимости транспортирования по трубопроводу вязких нефти и нефтепродуктов, временное прекращение подачи которых не допускается, следует предусматривать прокладку нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через водные преграды шириной менее 75 м в две нитки.

5.6.1.16 При проектировании подводных переходов, прокладываемых на глубине свыше 20 м из труб диаметром 1000 мм и более, следует производить проверку устойчивости поперечного сечения трубы на воздействие гидростатического давления воды с учетом изгиба трубопровода.

5.6.1.17 Подводные переходы через реки и каналы шириной 50 м и менее допускается проектировать с учетом продольной жесткости труб, обеспечивая закрепление перехода против всплытия на береговых неразмываемых участках установкой грузов или анкерных устройств.

5.6.1.18 На обоих берегах судоходных и лесосплавных рек и каналов при пересечении их трубопроводами, должна предусматриваться установка сигнальных знаков согласно требованиям действующих «Правил плавания по внутренним водным путям Республики Казахстан» и «Правил охраны магистральных трубопроводов».

5.6.1.19 На болотах и заболоченных участках должна, как правило, предусматриваться подземная прокладка трубопроводов.

При соответствующем обосновании, допускается укладка трубопроводов по поверхности болота в теле насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка). При этом должна быть обеспечена прочность трубопровода, общая устойчивость его в продольном направлении, а также защита от теплового воздействия в случае разрыва одной из ниток. Размеры насыпи и конструкции опор определяются проектом в зависимости от местных условий.

5.6.1.20 При соответствующем обосновании при подземной прокладке трубопроводов через болота II и III типов протяженностью свыше 500 м, допускается прокладка резервной нитки.

5.6.1.21 Прокладку трубопроводов на болотах следует предусматривать, как правило, прямолинейно с минимальным числом поворотов.

В местах поворота следует применять упругий изгиб трубопроводов. Надземную прокладку на болотах следует предусматривать в соответствии с требованиями, изложенными в разделе 5.7.

5.6.1.22 На участках трубопроводов, прокладываемых в подводной траншее через болота или заливаемые поймы, а также на обводненных территориях, должна быть обеспечена устойчивость проектного положения против всплытия. Конструкции балластирующих устройств определяются проектом.

5.6.1.23 Укладку трубопроводов при переходе через болота в зависимости от мощности торфяного слоя и водного режима следует предусматривать непосредственно в торфяном слое или на минеральном основании.

5.6.1.24 Допускается прокладка трубопроводов в насыпях с равномерной передачей нагрузки на поверхность торфа путем устройства выстилки из мелколесья. Выстилка должна покрываться слоем местного или привозного грунта толщиной не менее 25 см, по которому укладывается трубопровод.

5.6.1.25 Размеры насыпи при укладке в ней трубопровода диаметром свыше 700 мм с расчетным перепадом положительных температур на данном участке следует определять расчетом, учитывающим воздействие внутреннего давления и продольных сжимающих усилий, вызванных изменением температуры металла труб в процессе эксплуатации.

5.6.1.26 Наименьшие размеры насыпи должны приниматься:

- толщина слоя грунта над трубопроводом не менее 0,8 м с учетом уплотнения грунта в результате осадки;

- ширина насыпи поверху, равная 1,5 диаметра трубопровода, но не менее 1,5 м;

- откосы насыпи, в зависимости от свойств грунта, но не менее 1:1,25.

5.6.1.27 В случае использования для устройства насыпи торфа со степенью разложения органического вещества менее 30% необходимо предусматривать защитную минеральную обсыпку поверх торфа толщиной 20 см.

Насыпь из торфа и минерального грунта для защиты от размыва и выветривания должна быть укреплена. Материалы и способы укрепления насыпи устанавливаются проектом.

5.6.1.28 При проектировании насыпи должно быть предусмотрено устройство водопропускных сооружений: лотков, открытых канав или труб. Дно водопропускных сооружений и прилегающие откосы должны быть укреплены.

Количество и размеры водопропускных сооружений определяются расчетом с учетом рельефа местности, площади водосбора и интенсивности стока поверхностных вод.

Подводные переходы, выполняемые способом наклонно-направленного бурения (ННБ)

5.6.2.1 Возможность и целесообразность применения ННБ устанавливается на основе результатов инженерных изысканий и технико-экономической оценки строительства подводного перехода.

К неблагоприятным для применения способа ННБ относятся:

- участки пересечения глубоковрезанных русел, сложенных прочными скальными (более 6 категории по буримости) или закарствованными породами;

- участки рек, сложенные переслаивающимися толщами с прослоями твердых пород (более 6 категории по буримости);

- переходы через реки с отложениями, содержащими крупные включения гальки, гравия, дресвы, щебня более 30% и валунов; участки, сложенные плывунными и набухающими грунтами;

- переходы через горные реки, имеющие русло каньонообразной формы, исключающие размещение на берегу стройплощадок и укладку трубопроводов по радиусу естественного изгиба.

Выбор участка подводного перехода, сооружаемого способом ННБ должен сопровождаться определением мест временного захоронения бурового шлама.

5.6.2.2 При проведении геологических изысканий в дополнение к требованиям СНиП РК 1.02-18-2004, следует буровые скважины бурить в границах участка подводного перехода параллельно проектному створу, как правило, на расстоянии 10 м от него. В случаях сложных геологических условий допускается расстояние уменьшать, но не менее 5 м. Глубину скважин рекомендуется назначать не менее чем на 7 м ниже предварительного продольного профиля, определяемого проектной организацией до начала полевых изысканий.

По оси трассы должно быть не менее трех выработок (в русле и на берегах).

Для переходов протяженностью до 300 м расстояние между скважинами следует принимать равными 50 м, а для переходов протяженностью свыше 300 м равными 100 м.

5.6.2.3 В границах подводного перехода, сооружаемого способом ННБ, принимается категория участка не ниже 1.

5.6.2.4 Трубы для участков ННБ (марку стали, прочностные характеристики, толщину стенки) следует принимать с учетом повышенной сложности строительства и ремонта трубопровода в процессе эксплуатации.

5.6.2.5 Для строительства участков трубопроводов, прокладываемых методом ННБ, должны применяться трубы с заводским изоляционным полимерным покрытием усиленного типа (толщиной 3,0-5,0 мм и более) в соответствии с требованиями раздела 5.9.

Для изоляции стыков следует применять термоусадочные манжеты усиленного типа с характеристиками, соответствующими основному покрытию трубопровода.

5.6.2.6 Переходы трубопроводов способом ННБ, как правило, сооружаются в однониточном исполнении.

Необходимость прокладки резервных ниток трубопроводов на переходах, сооружаемых способом ННБ, должна быть обоснована проектом.

5.6.2.7 Расстояние в плане между параллельными трубопроводами, прокладываемыми способом ННБ должно быть не менее 15 м. Допускается уменьшение этого расстояния до 10 м при соответствующем обосновании в проекте.

5.6.2.8 Напряжения, определенные на каждом этапе строительства и эксплуатации трубопровода, вычисленные как в отдельности, так и в качестве результирующих должны соответствовать следующим требованиям: максимальное допустимое продольное напряжение должно быть ≤ 0,8σ_т; максимальное допустимое касательное напряжение должно быть - 0,72σ_т; максимальное допустимое эквивалентное напряжение должно быть - 0,9σ_т.

5.6.2.9 Заглубление трубопровода следует принимать не менее 6 м от самой низкой отметки дна на участке перехода и не менее 3 м от линии возможного размыва или прогнозируемого дноуглубления русла.

Минимальный слой грунта над трубопроводом должен быть достаточным, чтобы исключить возможность прорыва бурового раствора и попадания его в водную среду.

5.6.2.10 Угол забуривания скважины определяется топографическими и геологическими условиями и должен по возможности находиться в интервале от 8° до 15°. При перепаде отметок входа и выхода скважины 30-45 м и диаметре трубопровода до 500 мм угол входа может быть увеличен до 20°.

Угол выхода скважины должен по возможности находиться в пределах от 5° до 8°. При наличии естественного уклона местности в точке выхода, угол выхода может иметь большие значения с учетом величины уклона. Для трубопроводов большего диаметра следует назначать меньшие значения углов выхода.

5.6.2.11 Длина буровой скважины вдоль оси на переходе определяется расстоянием между местом входа (забуривания) и местом её выхода на противоположном берегу с учетом радиуса упругого изгиба трубопровода в вертикальной плоскости.

Радиус упругого изгиба трубопровода принимается не менее R_изг ≥ 1200 D_н,

где: D_н - наружный диаметр трубопровода, мм.

5.6.2.12 Диаметр ствола скважины (D_c) принимается в зависимости от геологических условий в пределах D_c = (1,2 ÷ 1,5) D_н.

Большие значения следует принимать для рыхлых грунтов, содержащих крупные фракции и обломки породы, а также в слоистых толщах.