Прокладка трубопроводов в горной местности Горная местность

Лекции по дисциплине “Сооружение и
эксплуатация газонефтепроводов и
газонефтехранилищ”
Лекция 6. Сооружение
трубопроводов в сложных
условиях
Разработчик: доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа Института
природных ресурсов
Шадрина Анастасия Викторовна
Прокладка трубопроводов в горной местности
Горная местность - районы земной поверхности, которые значительно
приподняты над окружающими равнинами и холмистой местностью с
абсолютными высотами над уровнем моря более 200 м и имеющие продольные
и поперечные уклоны более 8  10°.
На прокладку газонефтепроводов оказывают влияние
Косогоры - горные склоны с
крутизной (3°  45°)
Курумы - подвижные
скопления дресвяно-щебнистоглыбового материала на склонах
различной крутизны
«каменное море»
«каменная река»
Строительство трубопровода в горной местности
Строительство трубопровода в горной местности
Строительство трубопровода в горной местности
Способы прокладки трубопровода и критерии их выбора
Продольный и поперечные уклоны участка трассы
газонефтепровода
Продольный уклон i - крутизна подъема или спуска участка трассы
газонефтепровода, характеризующаяся отношением разности отметок h между
крайними точками трассы к расстоянию между ними d.
B
h
A
d
Поперечный уклон
характеризуется поперечными
профилями, как правило,
перпендикулярно к оси трассы.
Прокладка трубопровода на участках трассы с поперечными
уклонами до 8
1) трубопровод укладывают без устройства полки;
2) трубопровод укладывают на глубину 0,5 м ниже нормативной глубины
сезонного оттаивания;
3) для защиты трубопровода применяется подсыпка и присыпка мягким грунтом;
4) засыпка трубопровода производится галичниковым, щебенистым, дресвяным
грунтом.
Прокладка трубопровода на участках трассы с
поперечными уклонами 8-12
1) трубопровод прокладывают на полках на глубину 0,5 м ниже нормативной
глубины сезонного оттаивания;
2) между подошвой откоса полки и трубопроводом устраивается кювет для сбора
глыб и водоотвода.
Прокладка трубопровода на участках трассы с поперечными
уклонами до 12-30
Прокладка трубопровода на участках трассы с поперечными
уклонами до 12-30
1) трубопровод прокладывают на полках на глубину 0,5 м ниже нормативной
глубины сезонного оттаивания;
2) отвал не используется для образования полки;
3) откос полки от обвалов закрывается защитной сеткой;
4) для предотвращения образования наледей на полках устраивают
водоотводное сооружение, состоящее из вдольполочного кювета, водосборного
колодца и водоотводной трубы;
5) над колодцем устанавливается железобетонная решетка, защищающая
колодец от засорения (камнями, грунтом и др.);
6) при эксплуатации нефтепровода водоотвод периодически очищают.
Прокладка трубопровода на участках трассы с продольными
уклонами
трубопровод укладывается на
мягкую подсыпку
трубопровод
укладывается на мешки
с песком на дне
траншеи с шагом 4 м
 укладка трубопровода осуществляется методом
протаскивания
 вдольтрассовый проезд не обустраивается
 трубная плеть футерована скальным листом и
поверх него деревянными рейками
Применение противоэрозионных перемычек для защиты грунта
от вымывания
Противоэрозионные экраны из
нетканых синтетических
материалов, заполняются
крупнозернистым песком
 перемычки устраиваются по
всему сечению траншеи за
исключением верхней части
(0,3 м) из мешков с песком ;
 трубопровод опирается на
мешки с песком
Применение противоэрозионных перемычек для защиты грунта
от вымывания
 перемычки устраиваются по
всему сечению траншеи из
мешков с песком через 20 м;
 основание призмы перемычки
вытянуто в сторону уклона для
увеличения устойчивости;
 в местах укладки призм
выполняют расширение траншеи
на 0,5 м каждую сторону.
Защита трассы трубопровода от оползней и обвалов
Обвалы – обрушения и падения масс горных пород в виде крупных глыб и
обломков в результате отрыва от коренного массива.
Оползни – движение масс горных пород на склоне под действием
собственного веса, возникающего в результате сдвига грунта, вызванного
сейсмическим, фильтрационным или вибрационным воздействием.
Противообсыпные и противообвальные мероприятия
кювет-траншея
технологический
проезд
устройство кювет-траншеи;
в скальных грунтах кювет-траншея не укрепляется;
устройство технологического проезда для доставки
техники для очистки кювет-траншеи;
кювет-траншея функционирует как
водоотводная канава и уловитель глыб и
обломков породы;
в нескальных
грунтах кюветтраншея укрепляется специальными
георешетками
(сотканные
структуры из
высокомодульных полиэстерных волокон,
покрытых дополнительным слоем
поливинилхлорида);
укрепление откосов траншеи
противоэрозионными
решетками с засыпкой их растительным грунтом.
Прокладка трубопроводов в сейсмических районах. Применяемые
технические решения
утолщение стенки трубопровода;
обход по возможности косогорных участков;
на участках пересечения трассой трубопровода
активных тектонических разломов необходимо
применять надземную прокладку; конструкции
опор должны обеспечивать возможность
перемещений трубопроводов во время землетрясения;
100%-й контроль качества сварных соединений
(радиографический контроль для всех категорий
трубопровода или его участка);
не допускается жесткое соединение трубопроводов к стенам зданий,
сооружений и оборудованию; ввод трубопровода в здания (в компрессорные,
насосные и т.д.) следует осуществлять через проем, размеры которого должны
превышать диаметр трубопровода не менее чем на 200 мм;
при подземной прокладке применяется подсыпка и присыпка трубопровода
крупнозернистым песком или торфом;
установка автоматически срабатывающей запорной арматуры;
установка автоматической системы контроля положения трубопровода;
установка сейсмометрических станций для записи колебаний трубопровода и
окружающего грунта и др.
Особенности прокладки трубопроводов в сейсмических районах
уклон откосов траншеи
принимается 1:1,5;
заглубление труб выполняется
минимально допустимым;
участки трубопроводов относятся к
I и высшей (B) категориям;
засыпка трубопровода осуществляется
крупнозернистым песком;
в случае обводнения применяется
балластировка «мягкими» пригрузами
типа КТ и ПКБУ.
полимерно-контейнерное
балластирующее устройство (ПКБУ)
контейнерный
утяжелитель (КТ)
Сооружение трубопроводов в особых грунтовых условиях
Болота первого типа - болота, целиком заполненные
торфом,
допускающие
работу
и
неоднократное
передвижение болотной техники с удельным давлением
0,02-0,03 МПа или работу обычной техники с помощью
щитов, сланей или дорог, обеспечивающих снижение
удельного давления на поверхность залежи до 0,02 МПа
Типы болот по
допускающему давлению от
передвижения
по ним строительной техники
Болота второго типа - болота, целиком
заполненные торфом, допускающие работу
и передвижение строительной техники
только по щитам, сланям или дорогам,
обеспечивающим
снижение удельного
давления на поверхность залежи до 0,01
МПа
Болота третьего типа - болота, заполненные
растекающимся торфом и водой с плавающей торфяной
коркой, допускающие работу только специальной
техники на понтонах или обычной техники с плавучих
средств
Методы, используемые при строительстве трубопроводов
летом на заболоченной и обводненной местности
Сооружение трубопроводов в условиях болот
Конструкции и способы балластировки трубопровода
Условия
Укладка трубопровода
методами сплава и
протаскивания
Конструкция
Изображение
Сборные кольцевые
железобетонные
утяжелители
Укладка трубопровода с
Железобетонные
бермы траншеи, на
утяжелители охватывающего
переходах через глубокие
типа
болота (мощность торфа
более глубины траншеи)
На переходах через
болота с мощностью
торфа менее глубины
траншеи, на
заболоченных и
обводненных
территориях
Железобетонные
утяжелители различных
конструкций, анкерные
устройства, заполняемые
грунтом (ПКБУ)
полимерконтейнеры,
контейнеры из нетканого
синтетического материала
Контейнер текстильный
(КТ)
Балластировка и закрепление трубопровода
Утяжелители железобетонные сборные
кольцевые типа УТК
2УТК 325-12
2УТК 377-12
2УТК 426-12
2УТК 530-12
2УТК 720-24
2УТК 820-24
L
1200
1200
1200
1200
2400
2400
Габариты устройства, мм
B
670
720
770
880
1170
1280
H
320
345
370
425
555
610
2УТК 1020-24-1
2400
1440
690
1,621
2УТК 1020-24-2
2400
1510
725
2,039
2УТК 1220-24-1
2400
1710
825
2,303
2УТК 1220-24-2
2400
1800
870
2,938
2УТК 1420-24-1
2400
1940
940
2,849
2УТК 1420-24-2
2400
2090
1015
4,068
Маркировка
Масса изделия,
т
0,276
0,299
0,322
0,368
1,380
1,587
Балластировка и закрепление трубопровода
Технические характеристики утяжелителей железобетонных
охватывающего типа
Марка
груза
Диаметр
трубопро
вода, мм
Габариты устройства, мм
H
L
УБО-1420
1420
1600
УБО-1220
1220
УБО-1020
B
Объем
груза, м3
Масса
груза, т
1200
600
1,89
4,347
1400
1350
600
1,85
4,253
1020
1100
1500
550
1,47
3,378
УБО-820
820
1100
1500
550
1,47
3,378
УБО-720
720
1100
1500
550
1,47
3,378
УБО-530
530
700
1000
300
0,36
0,834
УБО состоят из двух железобетонных
блоков размещаемых по обеим
сторонам трубопровода и
соединенных силовыми поясами.
Организация и технология производства работ по
балластировке трубопровода
1. СНиП III-42-80, СНиП 3.01.01-85, СП 107-34-96, технологические карты, проект
производства работ.
2. Полости ПКБУ заполняются сыпучим минеральным грунтом с размерами фракций
не более 50 мм.
3. Группы ПКБУ из 2-х штук (для D 720 -1220 мм) и 4-х штук (для D 1420 мм – после
дополнительной сборки из двух групп по две штуки ) монтажным краном
навешивают на трубопровод, добиваясь совмещения осей.
4. Центровка ПКБУ на трубопроводе, отстроповка траверсы рабочим с помощью
шеста с крюком с бровки траншеи.
5. Заполнение утяжелителей КТ:
- Монтаж бункера КТ при помощи крана или другого средства
грузоподъёмностью не менее 1,5 тс.
- Рукава емкостей одевают на насадки бункера и закрепляют
бандажными элементами.
- Грузовые элементы контейнера привязывают к металлоконструкциям бункера
тесьмой.
- Дно емкости КТ до загрузки грунтом должно быть выше
Земли на 30-50 см.
- трамбовками.
Сооружение трубопровода на участках
многолетнемерзлого грунта
Организация производства работ
 Линейные трассовые работы производятся в зимнее время с использованием
мерзлых грунтов в качестве оснований. Работы на трассе начинаются после
промерзания деятельного слоя на глубину не менее 0,6 м. На отсыпанных
площадках разрешается работа круглогодично.
 Выполнение линейных трассовых работ в летний период при потере
несущей способности деятельного слоя грунта допускается только с
применением специальных технологий и техники, оказывающей
минимальное давление на грунт.
 Организационно-технологические схемы производства работ стараются
строить на принципах индустриализации строительства, т.е. за счет
применения типовых конструктивных элементов трубопроводов
повышенной технологической готовности (изолированных в заводских или
базовых условиях труб, а также укрупненных узлов, блоков, модулей
заводского или базового изготовления (крановых узлов, камер пуска-према
очистных устройств и др.).
Сооружение трубопровода на участках
многолетнемерзлого грунта
Организация производства работ
 Организация конвейерной части комплексного линейного технологического
потока должна обеспечивать максимально сжатый фронт производства
работ. Отдельные виды работ (специализированных потоков) производиться
при минимальных, обусловленных только технологией технологических
заделах, при жесткой синхронизации темпов ведения отдельных работ.
Технологический задел не должен превышать производительность потока за
I смену, что позволяет избежать заноса траншеи снегом, промерзания дна
траншеи и отвала грунта.
 Нефтепроводы, как правило, прокладываются надземно (на свайных опорах)
в тепловой изоляции с целью предотвращения загустения нефти, что
затрудняет ее транспортировку.