Строительство магистрального трубопровода через искусственные преграды

Дипломная работа

Чтобы еще больше уменьшить сопротивление головную часть кожуха снабжают специальным режущим кольцом с диаметром на 30…40 мм больше диаметра основной трубы. Усилие на заднюю часть кожуха также создается домкратами. Грунт из трубы удаляется механическими приспособлениями или гидроразмывом с последующей откачкой пульпы. Способ продавливания позволяет проходить за смену лишь 2…3 м при диаметре труб 1000… 1200 мм. Усилие продавливания при этом составляет от 140 до 300 т.Основным недостатком данных способов прокладки труб под дорогами является необходимость постепенного наращивания либо длины кожуха, либо длины толкающих элементов, поскольку длина хода поршней домкратов составляет 1…2 м.Способ горизонтального бурения (рис. 4) позволяет прокладывать кожух сразу на полную длину. В рабочийкотлован 2 на ролики 8 помещают прокладываемый кожух 9, Внутри кожуха размещается шнековый механизм 7, на конце которого установлен буровой инструмент 1. Другой конец шнекового механизма связан с силовой установкой 6, которая удерживается на весу трубоукладчиком 5. Подача шнекового механизма и кожуха вперед осуществляется с помощью лебедки, совмещенной с силовой установкой, усилие от которой передается через тросы 4 на опору 3.

Буровой инструмент режет грунт впереди трубы, а шнековый механизм перемещает его по кожуху, из которого он высыпается в рабочий котлован.Установки горизонтального бурения УГБ-2.ГБ-1421, ГБ-1422 позволяют прокладывать кожухи диаметром 1220…1420 мм со скоростью от 0,3 до 10 м/ч при осевом усилии от 8 до 80 т.После прокладки кожуха через него протаскивают заранее подготовленный трубопровод. Для этого его сваривают, изолируют, футеруют и подвергают гидравлическим испытаниям. С целью уменьшения усилия протаскивания на трубопроводе закрепляют роликовые опоры.Завершается сооружение перехода устройством вытяжной свечи или сборного колодца, а также восстановлением придорожных сооружений и ландшафта местности.Рисунок 4 – Схема горизонтального бурения1) буровой инструмент;2) рабочий котлован; 3) опора; 4) тросы; 5) трубоукладчик; 6) силовая установка; 7) шнековый транспортер; 8) ролики; 9) прокладываемый кожух; 10) разрабатываемый грунт.К подводным переходам относятся участки магистральных трубопроводов, пересекающие естественные и искусственные водоемы (реки, озера, водохранилища) по их дну. Границы подводного перехода определяются уровнем, до которого вода в водоеме поднимается не чаще 10 раз за 100 лет.ППМТ через водные преграды проектируются 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 па режим водной преграды в месте перехода, перспективных дноуглубительных и выправительных работ в заданном районе пересечения трубопроводом водной преграды, требований по охране рыбных ресурсов и окружающей среды.Схема подводного перехода показана на (рис. 5).

11 стр., 5138 слов

Бурение горизонтальных скважин

... ГС зарубежными фирмами были резко увеличены ассигнования на научно-исследовательские работы по горизонтальному бурению. За короткие сроки были сконструированы, прошли промышленные испытания и появились на ... позволяющее достигнуть высоких технико-экономических показателей при бурении ГС. Была решена проблема проведения геофизических исследований в горизонтальных стволах. К сожалению у нас в стране ...

Она включает основную 2 и резервную 3 нитки трубопровода, а также береговые задвижки (на газопроводах — краны) 1. В случае возникновения аварийной ситуации на основной нитке, она отключается запорными устройствами 1, а транспортируемый продукт пускается по резервной нитке (дюкеру).

При ширине водной преграды в межень (в среднем) менее 75 м резервную нитку допускается не сооружать.Магистральные трубопроводы прокладывают, как правило, с заглублением в дно водоемов. Земляные работы под водой выполняют с помощью специальных землеройных машин (земснарядов, грунтососов, гидромониторов и т.д.).

Широко распространена разработка подводных траншей скреперными установками, приводимыми в движение с обеих сторон реки либо лебедками, либо тракторами с помощью канатов. В отдельных случаях (при глубине водоемов не более 2…3 м) разработку подводной траншеи ведут экскаватором, установленным на понтоне, перемещаемом в свою очередь с помощью лебедок, которые наматывают тросы, закрепленные якорями на берегу.Перед укладкой трубопровод сваривают, наносят на него изоляционное покрытие, футеруют матами из деревянных реек, после чего его балластируют.Балластировка, или утяжеление трубопровода производится с целью предотвращения его всплытия. Для этого используют одиночные чугунные или железобетонные пригрузы, а также сплошные покрытия из бетона или асфальтобетона. В настоящее время широко распространены чугунные пригрузы в виде двух полумуфт, скрепляемых болтами. Они жестко фиксируются на трубопроводе через определенные расстояния. Железобетонные пригрузы различны по конструкции. Часть из них имеет седлообразную форму и жестко на трубе не фиксируются. Другие разным образом закрепляются на трубе. Однако применение одиночных пригрузов требует увеличения размеров отрываемой траншеи. Наиболее перспективным является применение анкеров, утяжеление труб сплошным покрытием из бетона или заполнение утяжеляющим раствором межтрубного пространства (при схеме прокладки типа «труба в трубе»).Подготовленный к укладке трубопровод состоит из одной или нескольких секций, общая длина которых на несколько десятков метров превышает ширину водной преграды между урезами воды.Рисунок 5 – Схема подводного перехода: 1 – отключающие устройства (задвижки – на нефтепродуктопроводах, краны – на газопроводах); 2 – основная нитка трубопровода; 3 – резервная нитка трубопроводаВ настоящее время применяется три способа укладки трубопроводов в подводные траншеи: протаскивание по дну, погружение с поверхности воды трубопровода полной длины и погружение с поверхности воды последовательным наращиванием секций трубопровода. Первые два способа аналогичны применяемым при строительстве трубопроводов на болотах и обводненных участках трассы. В последнем случае трубопровод заглубляют по мере присоединения к нему все новых секций.При прокладке трубопроводов через препятствия (в том числе через овраги и балки) расстояние от низа трубы или пролетного строения следует принимать при пересечении:оврагов и балок – не менее 0,5 м до уровня воды при 5 %-й обеспеченности;несудоходных, несплавных рек и больших оврагов, где возможен ледоход, – не менее 0,2 м до уровня воды при 1 %-й обеспеченности и от наивысшего горизонта ледохода;судоходных и сплавных рек – не менее величины, установленной нормами проектирования подмостовых габаритов на судоходных реках и основными требованиями к расположению мостов.Возвышение низа трубы или пролетных строений при наличии на несудоходных и несплавных реках заломов или корчехода устанавливается особо в каждом конкретном случае, но должно быть не менее 1 м над горизонтом высоких вод (по году 1 %-й обеспеченности).

14 стр., 6777 слов

Эксплуатация трубопроводов промышленных предприятий

... компенсация температурных удлинений. 1.1 Организация эксплуатации трубопроводов За обеспечение безопасной эксплуатации трубопроводов и ответственность за их ... руководству по эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды ТЭС принята классификация главных трубопроводы тепловых электрических ... затраты) зависят от характеристик системы трубопроводов, их схемы, размеров, материалов для их изготовления. ...

При прокладке трубопроводов через железные дороги общей сети расстояние от низа трубы или пролетного строения до головки рельсов следует принимать в соответствии с требованиями габарита «С» по ГОСТ 9238-83.Расстояние в плане от крайней опоры надземного трубопровода должно быть:до подошвы откоса насыпи не менее 5 м;до бровки откоса выемки не менее 3 м;до крайнего рельса железной дороги не менее 10 м.В местах надземных переходов трубопроводов через ручьи, овраги и другие препятствия следует предусматривать конструктивные решения, обеспечивающие надежную защиту от тепловых и механических воздействий соседних трубопроводов при возможном разрыве на одном из них. В трубопроводном строительстве применяются следующие конструктивные схемы надземных трубопроводов:балочная схема, не содержащая специальных устройств для компенсации удлинения (или укорочения) трубопровода, трубопровод укладывается прямолинейно на опорах как многопролетная балка; поэтому схема и получила название балочной;балочная схема, включающая различные конструктивные элементы, позволяющие компенсировать удлинения труб при изменении их температуры и внутреннего давления; известны следующие виды этой схемы;трубопроводы с П-, Г- и Z-образными компенсаторами, устанавливаемыми через определенные расстояния в вертикальной или горизонтальной плоскостях; трубопровод, имеющий в плане зигзагообразную форму; трубопровод, укладываемый прямолинейно и содержащий компенсирующие вставки (трубопровод со «слабо изогнутыми участками»);подвесная схема – особенностью данной схемы и ее разновидностей является подвеска трубопровода к специальным несущим канатам, закрепляемым на высоких опорах;арочная схема – трубопровод сооружается по схеме неразрезной арки;схема самонесущего трубопровода – трубопровод подвешивается к опорным устройствам и материал труб воспринимает нагрузку от веса трубопровода и транспортируемого продукта;трапецеидальная схема – трубопровод сооружается в форме трапеции, что дает возможность компенсировать удлинения труб;мостовая схема – трубопровод прокладывают по специальному мосту, поэтому нагрузок от собственного веса и веса продукта трубопровод не несет.Наиболее распространенные схемы надземных трубопроводных переходов и их классификация по конструктивным признакам приведены на (рис. 6).Трубопроводный переход с балансирно-пространственными опорами (рис. 6) содержит трубопровод 1, уложенный на продольно-подвижные скользящие опорные части 2 и стержневую систему 3,представляющую собой две пары равнобедренных треугольников из стержневых элементов, плоскости которых расположены под углом друг к другу, при этом вершины этих треугольников соединены одним верхним поясом 4. Он позволяет увеличить перекрываемый пролет в 3 – 5 раз и снизить материалоемкость в сравнении с балочными системами, усиленными кожухом или трубой над рабочим трубопроводом.Рисунок 6 – Балочные трубопроводные переходы с консольными опорами: а – балансирно-пространственными; б – Т-образными; в – вантовыми; 1 – трубопровод; 2 – продольно-подвижные опорные части; 3 – стержневая рама; 4 – верхний пояс; 5 – вантаПереход с Т-образными консольными опорами (рис. 7) отличается от предыдущего тем, что опоры выполнены в виде рамы из консольных балок, параллельных трубопроводу, соединенных между собой поперечинами, на которые укладывается трубопровод. С целью усовершенствования этой конструкции и уменьшения ее металлоемкости опоры дополнительно снабжаются вантами 5, полученный таким образом переход носит название балочный переход с вантовыми консольными опорами.Следующая конструкция трубопроводного перехода состоит из концевых опор 2 и 4, содержит поддерживающий элемент в виде фермы 3, которая может иметь прямоугольное поперечное сечение, образованное двумя плоскими фермами, соединенными между собой с помощью поперечных и диагональных связей в единую жесткую конструкцию, либо сечение в виде равнобедренного треугольника, благодаря этому такая конструкция обладает меньшей материалоемкостью. Рисунок 7 – Трубопроводный переход с поддерживающим элементом рабочего трубопровода в виде фермы: а – с фермой прямоугольного сечения; б – с формой сечением в виде равнобедренного треугольника; 1 – трубопровод; 2, 4 – концевые опоры; 3 – ферма; 5 – решетка фермы; 6 – поясаФермы размещается трубопровод. Пояса ферм могут иметь тавровое поперечное сечение, решетка может быть выполнена из равнобоких уголков.Наличие фермы позволяет увеличить длину перекрываемого пролета в 2 – 3 раза без устройства промежуточных опор при достаточной горизонтальной жесткости. Конструкция трубопроводного перехода может предусматривать наличие эксплуатационного мостика для осмотра и обслуживания трубопровода.Укладку плетей осуществляют либо методом «перехвата», либо методом «переезда». При переходе одного из кранов-трубоукладчиков плеть поддерживают остальными тремя кранами-трубоукладчиками; непосредственно плети на опоры опускают всеми четырьмя кранами-трубоукладчиками.Надвижка плети на опоры в основном осуществляется двумя головными трубоукладчиками; два же последних трубоукладчика в колонне осуществляют только вертикальные перемещения плети.В целях предупреждения повреждений гидро и теплоизоляционного покрытия труб краны-трубоукладчики следует оснащать мягкими полотенцами. Ширина и количество лент в каждом мягком полотенце определяются исходя из максимальных нагрузок на краны-трубоукладчики и прочностных свойств теплоизоляционного покрытия. При этом для трубопроводов диаметром 530; 720 и 1020 мм максимальные нагрузки на трубоукладчики не должны превышать 36,71 и 155 кН соответственно.Закрепление трубопровода в проектном положении на эксплуатационных опорах следует осуществлять с учетом его перемещений при температурных перепадах, определяемых проектом.748665-1858010Рисунок 8 – Схема монтажа вылета компенсатора со смещениями на ригелях опор:1 – полка компенсатора; 2 – отвод; 3– вылет компенсатора; 4 – фрикционная пластинка; 5 – прямолинейный участок трубопровода; 6 – замыкающий стык; Δ1, Δ2, Δ3 – смещение оси вылета компенсатора на фрикционной пластине при монтаже трубопроводаУчастки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального и облегченного типов, должны предусматриваться в защитном футляре (кожухе) из стальных труб или в тоннеле, диаметр которых определяется условием производства работ и конструкцией переходов и должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 150 мм (рис. 9).Рисунок 9 – Схема перехода трубопровода под автомобильной и железной дорогой: 1 – вытяжная свеча; 2 – отводной колодец с патрубком; 3 – опорно-направляющее кольцо; 4 – защитный кожух (футляр); 5 –уплотнение сальникового или манжетного типа; 6 – отводная труба; 7 – трубопроводКонцы футляра должны выводиться на расстояние:1) при прокладке трубопровода через железные дороги от осей крайних путей – 50 м, но не менее 5 м от подошвы откоса насыпи и 3 м от бровки откоса выемки;2) от крайнего водоотводного сооружения земляного полотна (кювета, нагорной канавы, резерва) – 3 м;3) при прокладке трубопровода через автомобильные дороги – от бровки земляного полотна – 25 м, но не менее 2 м от подошвы насыпи.Прокладка кабеля связи трубопровода на участках его перехода через железные и автомобильные дороги должна производиться в защитном футляре или отдельно в трубах.На подземных переходах трубопроводов через железные и автомобильные дороги концы защитных футляров должны иметь уплотнения из диэлектрического материала.На газопроводах на одном из концов футляра или тоннеля следует предусматривать вытяжную свечу на расстоянии по горизонтали:от оси крайнего пути железных дорог общего пользования не менее 40 м;то же, промышленных дорог не менее 25 м;от подошвы земляного полотна автомобильных дорог не менее 25 м.#G0Высота вытяжной свечи от уровня земли должна быть не менее 5 м.Нефтепровод и нефтепродуктопровод на переходах через дороги прокладывается с уклоном i = 0,002. В нижней части кожуха предусматривается амбар.Заглубление участков трубопроводов, прокладываемых под железными дорогами общей сети, должно быть не менее 2 м от подошвы рельса до верхней образующей защитного футляра, а в выемках и на нулевых отметках, кроме того, не менее 1,5 м от дна кювета, лотка или дренажа.Заглубление участков трубопроводов, прокладываемых под автомобильными дорогами всех категорий, должно приниматься не менее 1,4 м от верха покрытия дороги до верхней образующей защитного футляра, а в выемках и на нулевых отметках, кроме того, не менее 0,4 м от дна кювета, водоотводной канавы или дренажа.При прокладке трубопровода без защитных футляров на автомобильных дорогах V категории и некатегорийных вышеуказанные глубины следует принимать до верхней образующей трубопровода.Заглубление участков трубопровода под автомобильными дорогами на территории КС и НПС принимается в соответствии с требованиями #M12291 5200094СНиП II-89-80#S Магистральные трубопроводы.Расстояние между параллельными трубопроводами на участках их переходов под железными и автомобильными дорогами следует назначать исходя из грунтовых условий и условий производства работ, но во всех случаях это расстояние должно быть не менее расстояний, принятых при подземной прокладке линейной части магистральных трубопроводов.Минимальное расстояние по горизонтали в свету от подземного трубопровода в местах его перехода через железные дороги общей сети должно приниматься:#G1стрелок и крестовин железнодорожного пути и мест присоединения отсасывающих кабелей к рельсам электрифицированных железных дорог не менее 10 м;стрелок и крестовин железнодорожного пути при пучинистых грунтах не менее 20 м;труб, тоннелей и других искусственных сооружений на железных дорогах не менее 30 м.В зависимости от интенсивности движения, категорийности, диаметра трубопровода, методов производства работ, грунтовых условий укладка трубопроводов может осуществляться следующими способами:открытым, при котором трубопровод с защитным футляром (кожухом) или без него укладывается в траншею, устроенную в насыпи дороги;закрытым, при котором для укладки футляра (кожуха) через дороги применяются методы бестраншейной проходки.Открытый способ используется при отсутствии защитного футляра (кожуха) или тогда, когда есть возможность временно приостановить движение транспорта и устроить временные объезды (автомобильные дороги III – V категорий).

9 стр., 4194 слов

«технологические процессы ОМД» : “Проектирование технологического ...

... к нему Материалом для производства стальной проволоки является катанка, получаемая горячей прокаткой на сортовых или проволочных станах. Для изготовления катанки используют стали, выплавляемые в ... Требования к проволоке, зависящие от ее назначения, предусматриваются государственными стандартами (ГОСТами), Техническими Условиями (ТУ) или соглашениями, заключенными между потребителями и поставщиками. ...

12 стр., 5954 слов

Технологический расчет магистрального газопровода

... и некоторые другие. Система магистральных газопроводов - совокупность магистральных газопроводов, состоящая из двух и более ниток или участков магистральных газопроводов с одинаковым рабочим давлением, ... металла труб, допускаемых к применению для магистральных газопроводов, должны удовлетворять требованиям технических условий или ГОСТ. Рабочее давление (нормативное) - устанавливаемое проектом ...

10 стр., 4998 слов

Технология монтажа трубопроводов

... открытой площадке, межцеховые, соединяющие отдельные технологические установки и цехи. Успешное и качественное выполнение монтажных работ зависит от своевременной подготовки производства. При монтаже трубопроводов необходимо строго ... было выполнять монтажные и ремонтные работы, лотки прокладывают вдоль внутризаводской дороги с одной или двух сторон. Основание дороги приподнимают на 0,7–0,8м над ...

При открытом способе работы выполняются в следующем порядке:планировка площадок, доставка труб, машин и другого оборудования;сварка кожуха (футляра) и трубной (рабочей) плети;изоляция кожуха и плети;оснащение плети опорными устройствами;насадка кожуха на плеть;разборка покрытия дороги (рельсового пути);разработка траншеи на переходе;укладка плети с кожухом в траншею;засыпка траншеи с послойной трамбовкой грунта в пазухах траншеи;испытание плети;восстановление твердого покрытия дороги;приварка вытяжных свечей (сливных патрубков);вварка плети в общую нитку трубопровода;установка герметизирующих сальников на кожухе;испытание плети совместно с прилегающими участками. Больший интерес представляет закрытый способ (бестраншейная проходка), который может применяться без ограничений, т. е. независимо от категории дорог, интенсивности движения транспорта, категории грунтов и диаметра трубопровода. При закрытом способе работы выполняются в следующем порядке:планировка площадок, доставка труб, машин и другого оборудования;сварка кожуха (футляра) и трубной плети;разработка рабочего и приемного котлованов;изоляция кожуха (футляра);прокладка кожуха (футляра) под насыпью и наращивание его до проектной длины;изоляция плети;оснащение плети опорно-центрирующими устройствами и оголовником;очистка полости кожуха (футляра), шлифовка заусенцев и других неровностей на кольцевых стыках;протаскивание плети через кожух;контроль электроизоляции «кожух–плеть»;предварительное испытание плети;вварка плети в общую нитку трубопровода;установка герметизирующих манжет и испытание герметичности межтрубного пространства;приварка свечей (сливных патрубков);засыпка трубопровода на участках, выступающих за полотно дороги;испытание плети совместно с прилегающими участками. Схема протаскивания рабочей плети трубопровода показана на (рис.10).Рисунок 10 – Схема протаскивания рабочей плети трубопроводаПри закрытом способе прокладки кожухов (футляров) применяются следующие способы проходки: прокалывание, горизонтальное бурение; продавливание, наклонно-направленное бурение (ННБ), микротоннелирование (МТ), тоннельная проходка.Метод прокалывания (рис.11) применяют для прокладки защитных кожухов диаметром до 530 мм в суглинистых и глинистых грунтах нормальной влажности, не содержащих твердых включений. При этом прокладываемый кожух, снабженный наконечником, вдавливается в грунт под воздействием напорных усилий. Наконечник монтируют на переднем конце прокладываемого кожуха для уменьшения сопротивлений, возникающих при деформации грунта, и снижения сил трения при движении кожуха в грунте. Это достигается тем, что наружный диаметр наконечника принимают на 20 – 50 мм больше диаметра прокладываемого кожуха, благодаря чему между стенкой скважины и кожухом создается некоторый зазор.

16 стр., 7765 слов

Проектирование газопровода

В дипломной работе решались следующие задачи: демонтаж существующего балочного перехода; сборка из отдельных труб плети газопровода; выполнение земляных, изолировочных работ; закрепление пригрузов; ... возможных авариях усложняет задачу обеспечения безопасной эксплуатации. Поэтому совершенно очевидно, что для повышения степени безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов необходима общая ...

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/diplomnaya/stroitelstvo-truboprovoda/

1. Балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках: СП 107-34-96. – М., 2012. 42 с. – (Свод правил сооружения магистральных газопроводов).

2. ГОСТ 20295-85. Трубы стальные сварные для газонефтепроводов. Технические условия.

3. ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

4. ГОСТ Р 52079 – 2003. Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия.

5. ГОСТ Р 52568 – 2006. Трубы стальные с защитными наружными покрытиями для магистральных газонефтепроводов. Технические условия.

6. ГОСТ Р 53383 – 2009. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия.

7. ГОСТ Р 53384 – 2009. Трубы стальные и чугунные с защитными покрытиями. Технические требования.

8. ГОСТ Р 53675 – 2009. Насосы нефтяные для магистральных трубопроводов. Общие требования.

9. ГОСТ Р 53676 – 2009. Фильтры для магистральных нефтепроводов. Общие требования.

10. Инструкция по балластировке трубопроводов с применением анкер-инъекторов: РД 39Р-00147105-028 – 02. – Уфа, 2012. 64 с.

11. Инструкция по балластировке трубопроводов с применением винтовых анкерных устройств с повышенной удерживающей способностью: РД 39Р-00147105-029 – 02. – Уфа, 2012. 66 с.

12. Инструкция по неразрушающему контролю сварных соединений при строительстве сухопутных и подводных газопроводов из сталей Х-80, Х-100: СТО Газпром 2-2.4-359 – 2009. – М., 2013. 195 с.

13. Инструкция по проектированию трубопроводов с компенсацией продольных деформаций: СТО Газпром 2-2.1-318 – 2012. – М., 2012. 41 с.

14. Инструкция по производству сварочных работ при строительстве сухопутных и подводных газопроводов из сталей Х-80, Х-100: СТО Газпром 2-2.2-358 – 2013. – М., 2013. 203 с.

15. Инструкция по сварке магистральных газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно: СТО Газпром 2-2.2-115 – 2012. – М., 2012.155 с.

16. Инструкция по технологии сварки морских газопроводов: СТО Газпром 2-3.7-380 – 2012. – М., 2012. 146 с.