Технологические схемы строительства магистральных трубопроводов в нормальных условиях

Строительство трубопроводов на равнинной местности, сложенной твердыми грунтами осуществляется по технологической схеме (рис 9.1):

1. Подготовка трассы

2. Рытье траншеи

3. Сварочно-монтажные.

4. Изоляционно-укладочные.

5. Засыпка

6. Очистка внутренней полости

7. Испытание

8. Готовый трубопровод

Параллельно могут выполняться работы по сварке труб и рытью траншеи. Остальные – последовательно.

Подготовительные работы

Выполнение комплекса подготовительных работ, обеспечивает выполнение всех остальных видов работ. Наиболее важными из них являются:

- вырубка леса (если есть);

- профилирование трассы;

- устройство проезда вдоль трассы.

Рытье траншей экскаваторами

Рытье траншей производится роторными или ковшовыми экска­ваторами периодического действия. В плотных грунтах наибо­лее эффективны роторные экскаваторы, производительность ко­торых составляет:

П=60qnk_pk_Hk_B (9.1)

где q – объем одного ковша; п – число ковшей, разгружающихся в минуту; k_p – коэффи­циент рыхления, принимаемый равным 0,65 – для тяжелой глины, 0,75 – для суглинка, 0,9 – для супеси; k_H – коэффициент наполнения ковша, принимаемый равным 0,7 – для глин, 0,8 – для суглинка, 0,9 – для супеси; k_B – коэффициент использова­ния рабочего времени (0,6–0,8).

Рисунок 9.2.1 – Структурная схема строительства линейной части магистрального трубопровода в нормальных условиях

Производительность одноковшовых экскаваторов определя­ется по аналогичной формуле:

П = 60 qnk_пk_э, (9.2)

где п – число цик­лов копания в минуту; k_п = 0,95 – коэффициент потерь времени на передвижение; k₃ – коэффициент организационных потерь времени при эксплуатации экскаватора. Траншея, подготовленная роторным экскаватором, имеет ровно спланированное дно, что исключает сосредоточен­ные участки давления на изоляцию трубы и способствует лучшему сохранению изоляции при укладке трубопровода. Объем земляных работ при профилировании трассы может быть намного больше, чем при рытье траншеи.

Сварочно-монтажные работы

На равнинной местности трубопровод, как правило, монтируется из секций, состоящих из 2 – 4 труб. Они заготавливаются на трубосварочных базах и подвозятся на плетевозах.

При выполнении сварочно-монтажных работ ручной электродуговой сваркой поточно-расчлененным методом работы ведутся одновременно на 9 стыках на участке длиной 350 – 500 м.

1 стык – зачистка кромок и строповка.

2 стык – центровка, подогрев, прихватка и сварка корневого слоя.

3 стык – шлифовка и горячий проход.

4 – 8 стыки – зачистка и сварка заполняющих слоев.

9 стык – сварка облицовочного слоя.

Перед сборкой и сваркой труб необходимо:

- произвести визуальный осмотр поверхности труб (при этом трубы не должны иметь недопустимых дефектов, регламентированных техническими условиями на поставку труб);

- очистить внутреннюю полость труб от попавшего внутрь грунта, грязи, снега;

- выправить или обрезать деформированные концы и повреждения поверхности труб;

- очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм. При стыковой сварке оплавлением следует дополнительно зачищать торец трубы и пояс под контактные башмаки сварочной машины.

Допускается ремонт сваркой забоин и задиров, фасок глубиной до 5 мм. Концы труб с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм следует обрезать. Трубы можно собирать с использованием внутренних или наружных центраторов. При сборке труб с одинаковой нормативной толщиной стенки смещение кромок допускается на величину до 20 % толщины стенки трубы.

 

Рисунок 9. 2 – Схема сварочно-монтажных работ:

а – по ускоренной технологии; 1 – машинист трубоукладчика; 2 – такелажник; 3 – слесарь-трубоукладчик; 4 – машинист бульдозера; 5 – бригадир; 6 – электросварщик; 7 – машинист энергетического агрегата; 8 – машинист сварочной установки; б – модифици­рованный вариант схемы; 1 – трубоукладчик; 2 – бульдозер; 3 – центратор; 4 – электростанция; 5 – оборудование для подготовки стыков; 6 – сварочные мосты; 7 – блок бытовых помещений; 8, 9 – сварочные агрегаты; 10 – прицеп с горючим; 11 – трактор; 12 – выпрямители и реостаты

 

Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одного и того же диаметра или труб с деталями (тройниками, переходами, днищами, отводами) допускается при следующих условиях: если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями не превышает 2,5 мм; Соединение труб или труб с деталями с большей разностью толщин стенок осуществляется путем вварки между стыкуемыми трубами или трубами с дeтaлями переходников или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.

Подварка изнутри корня шва разностенных труб диаметром 1000 мм и более по всему периметру стыка обязательна.

Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполняющих сварку. При сварке трубопровода в нитку сварные стыки должны быть привязаны к пикетам трассы и зафиксированы в исполнительной документации. Стыки стальных магистральных трубопроводов могут свариваться дуговыми методами сварки или стыковой сваркой оплавлением. Изготовление сварных соединительных деталей трубопровода (отводов, тройников, переходов и др.) в полевых условиях запрещается. Монтаж трубопроводов следует выполнять только на монтажных опорах. Применение грунтовых и снежных призм для монтажа трубопровода не допускается. Допускается выполнение сварочных работ при температуре воздуха до минус 50°С.

Изоляционно-укладочные работы

Применяют 3 схемы:

1 – трубы с заводской изоляцией. Выполняется изоляция стыков и укладка труб.

2 – раздельно изоляция и укладка.

3 – совмещенная изоляция и укладка.

Общим для всех схем является перемещение трубопровода с бровки на дно траншеи. При этом трубопровод изгибается как в продольном так и в поперечном направлении.

Засыпка трубопровода

Засыпка траншеи производится непосредственно вслед за опусканием трубопровода и установкой балластных грузов или анкерных устройств, если балластировка трубопровода предусмотрена проектом. Места установки запорной арматуры, тройников контрольно-измерительных пунктов электрохимзащиты засыпаются после их установки и приварки катодных выводов.

При засыпке трубопровода грунтом, содержащим мерзлые комья, щебень, гравий и другие включения размером более 50 мм в поперечнике, изоляционное покрытие следует предохранять от повреждений присыпкой мягким грунтом на толщину 20 см над верхней образующей трубы или устройством защитных покрытий, предусмотренных проектом.

Очистка полости и испытание трубопровода

Магистральные трубопроводы до ввода в эксплуатацию должны подвергаться очистке полости, испытанию на прочность и проверке на герметичность.

Полость трубопровода до испытания должна быть очищена от окалины и грата, а также от случайно попавших при строительстве внутрь трубопроводов грунта, воды и различных предметов.

Очистка полости трубопроводов выполняется одним из следующих способов:

- промывкой с пропуском очистных поршней или поршней-разделителей;

- продувкой с пропуском очистных поршней, а при необходимости и поршней-разделителей;

- продувкой без пропуска очистных поршней.

Испытание магистральных трубопроводов на прочность и проверку на герметичность следует производить после полной готовности участка или всего трубопровода (полной засыпки, обвалования или крепления на опорах, очистки полости, установки арматуры и приборов, катодных выводов и представления исполнительной документации на испытываемый объект).

Испытание трубопроводов на прочность и проверку на герметичность следует производить гидравлическим (водой, незамерзающими жидкостями) или пневматическим (воздухом, природным газом) способом для газопроводов и гидравлическим способом для нефти и нефтепродуктопроводов.

Испытания газопроводов в горной и пересеченной местности разрешается проводить комбинированным способом (воздухом и водой или газом и водой).

Гидравлическое испытание трубопроводов водой при отрицательной температуре воздуха допускается только при условии предохранения трубопровода, линейной арматуры и приборов от замораживания. Общее время выдержки участка трубопровода под испытательным давлением, без учета времени циклов снижения давления и восстановления должно быть не менее 24 ч.

Контрольные вопросы

1. Классификация местности применительно к строительству магистральных трубопроводов.

2. Подготовительные работы при строительстве магистральных трубопроводов в нормальных условиях.

3. Способы разработки траншеи.

4. Особенности сварочно-монтажных работ.

5. Схемы производства изоляционно-укладочных работ

6. Способы очистки полости трубопровода.

7. Методы испытания на прочность и проверки на герметичность магистральных трубопроводов.