11.3. Способы укладки трубопроводов под водой
При проектировании подводного перехода выбирают наиболее целесообразный для данных условий способ укладки подводного трубопровода, а также наиболее выгодное время производства работ.
Выбор способа укладки во многом зависит от гибкости трубопровода, т.е. возможности изгибаться во время производства работ без понижения прочности. Достаточной гибкостью обладают стальные трубопроводы диаметром до 400 мм со сварными стыками. При большем диаметре жесткость трубопровода повышается. В этом случае укладка может осуществляться с помощью протаскивания по дну траншеи, свободным погружением с постепенным наращиванием секций и звеньев над водой и свободным погружением с заливом водой.
Укладка трубопровода способом протаскивания по дну целесооб-
разна л шь для труб д аметром до 700 мм, т.к. при больших диаметрах требуются знач тельные средства на пригрузку или устройство разгружающ х понтонов.
Этот способ пр меняют при наличии плавного рельефа над подводной
береговой полосы (рис. 11.2), на которой располагается строи-
тельная площадка. Укладку начинают с укладки на берегу реки в створе
перехода узкоколейного пути
рядом с ним стапеля.
иметь дл ну, равную длине
ну водоема, равный 1 – 5‰.
трубопровод перекладывают на
тележки рельсового пути, рас-
стояние между которыми L (м)
определяют по формуле
Рис. 11.2. Смонтированные плети
дюкеров на пологом берегу реки
напряжение на изгиб стальных труб, равное
1000 кгс/см 2 ; W – момент сопротивления сечения труб, см 3 ,
здесь Д – наружный диаметр; d – внутренний диаметр; к – коэффициент максимального опорного момента многопролетной неразрезной балки, принимаемый от 0,1 до 1,125; q – вес 1 м трубопровода с изоляцией на воздухе, кг.
При длине плети до 200 м узкоколейный путь может быть заменен роликовыми стендом или желобом. Чтобы оградить трубопровод от засорения и облегчить протаскивание, концы плети закрывают заглушками. На конец плети, обращенный к водоему, наваривают специальную конусообразную заглушку (рис. 11.3), являющуюся одновременно оголовком, за который крепят тяговый трос.
СибАДИ Рис. 11.3. Конусообразная заглушка секций над водой. дюкера со шкивом для закрепления тросов
Тяговый трос укладывают по оси прокладки на дно вырытой подводной траншеи и закрепляют на барабане тяговой лебедки трактора или же на букс ре-катере. Скорость движения плети трубопровода и по дну тран-
шеи от 5 до 10 мм/м н.
Протаск ваемый трубопровод должен иметь запас отрицательной пла-
q 1 q 1 – расчетный вес воды, вытесненной 1 м трубопровода, или выталкивающая с ла воды на 1 м тру опровода, кг; Р – расчетный вес 1 м трубы с изоляц ей футеровкой в воздухе, кг.
Трубопровод диаметром больше 250 мм имеет положительную плавучесть и требует дополнительной балластировки грузами.
При строительстве подводных переходов через озера и реки большой протяженности применяют способ укладки трубопроводов свободным гружением с постепенным наращиванием
Этот способ заключается в следующем: заготовленные на берегу секции трубопровода длиной 24, 36, 48 м и более грузят на баржутрубоукладчик доставляют к плавучей базе, где сваривают ранее опущенную и вновь наращиваемую доставленные секции, контролируя качество сварки и изоляции стыка. Максимальная глубина укладки этим способом определяется напряжением, возникающим в трубопроводе в местах изгиба при его опускании.
Угол наклона эстакады укладочной баржи должен соответствовать углу наклона трубопровода в точке сопряжения с эстакадой. Конец первой секции, закрытый заглушкой, прикрепляют к мертвяку в береговой тран-
шее. К другому концу первой секции, закрепленному в зажимах укладочной баржи, приваривают вторую секцию, после чего баржу передвигают по трассе перехода на длину секции и так продолжают до окончания работ. При наличии больших глубин и образовании вследствие этого больших пролетов провисания трубопровода укладываемую плеть поддерживают поплавками, которые по мере продвижения баржи и опускания плети сни-
СибАДИ мают. При положительной плавучести плеть со стороны берега заполняют водой. Этот способ нашел применение также и при прокладке трубопроводов в морск х услов ях.
пособ свободного погружения трубопровода с заливом водой при-
годен для прокладки трубопровода при любом рельефе трассы подводного перехода, большом д апазоне диаметров труб и различных глубинах судоходных рек со скоростью течения реки не более 2 м/с. Технология укладки следующая. На стапеле, расположенном вдоль уреза воды, монтируют плеть. К головному концу плети приваривают вентиль для подачи воды диаметром 10–150 мм вентиль диаметром 50 мм для выпуска воздуха. Подготовленную для укладки плеть спускают со стапеля на воду и заводят в створ перехода над траншеей с последующей корректировкой.
При малых глу нах положение трубопровода закрепляют путем забивки свай; при ольших глу инах – с помощью тросовых растяжек, закрепленных на плавучих средствах или на якорях, расположенных выше створа перехода. Затем в головной конец трубопровода заливают воду, конец трубопровода изги ается в вертикальной плоскости и постепенно погружается на дно траншеи. При этом необходимо следить, чтобы в трубопроводе не образовывались воздушные мешки.
11.4. Укладка трубопроводов в зимних условиях
В зимнее время большинство водоемов покрыто льдом значительной толщины. Использование этой ледяной толщи во многих случаях позволяет ускорить удешевить работы по укладке надводных трубопроводов, а также предотвратить те осложнения, которые возникают летом, особенно на судоходных реках. Способ опускания трубопровода со льда может быть применен при любом диаметре труб, но при скорости течения реки не более 2 м/с. Для его осуществления по трассе подводного перехода делают майну (прорубь), ширина которой определяется методом производства земляных работ и возможностью свободного прохода трубопровода при опускании.
Наиболее целесообразным методом устройства майны является выпиливание льда электроприводными дисковыми пилами. Производительность пилы с одной режущей кромкой и электродвигателем мощностью
8 кВт при толщине ледового покрова 40 см составляет 180 м/ч. Для устройства майны можно использовать специальные машины-бары, навешанные на трактор. Можно использовать взрывной способ устройства майны, но при этом образуются неровные кромки льда, что является существенным недостатком этого способа. Поперек майны укладывают лежни, на которых собирают трубопровод. Затем над майной устанавливают деревян-
СибАДИ ные козлы с талями и погружают трубопровод на дно подготовленной
траншеи так же, как со стационарных или с плавучих опор.
На реках со скоростью течения воды более 0,5 м/с для предотвращения
сноса трубопровода при его погружении применяют оттяжки или направ-
ляющ е сваи. Лебедки оттяжек следует устанавливать на расстоянии 25–30 м от края майны вверх по течению реки, а тросы оттяжек пропускать под лед в небольш е прору , проделанные перед майной.
1. Что такое дюкер?
2. Как е спосо ы г дроизоляции дюкеров вы знаете?
3. Как е спосо ы устройства подводной траншеи существуют?
4. Какова технолог я разра отки подводных траншей с помощью землеснарядов?
5. Какова технология разра отка подводных траншей с помощью одночерпаковых снарядов?
6. Какова технология устройства подводных траншей с помощью земснарядов?
7. Что такое пульпа?
8. Какие способы укладки труб в траншеи вы знаете?
9. Какова технология укладки труб способом протаскивания?
10. Какова технология укладки труб способом свободного погружения?
11. Какова технология укладки труб со льда?
Источник
Методика прокладывания трубопроводов под водой
Методика прокладывания трубопроводов под водой
Транспортные трубопроводы играют большую роль в нефтяной и газовой промышленности, а также в других отраслях. Их сооружение представляется наиболее удобным и выгодным методом доставки сырья и продуктов от производителя к распределяющим станциям и потребителям. Торговые связи между странами диктуют потребности сооружения протяженных магистральных линий, которые могут проходить в совершенно разных условиях. В последнее время широко практикуется сооружение подводных трубопроводов.
Методики укладывания подводных трубопроводов несколько отличаются от прокладывания др. видов подобных сооружений. Это связано с индивидуальными особенностями водной среды. Прокладка такого трубопровода зависит от d, протяженности, глубины водоема, времени года, проч.
При подводном методе прокладывания трубы размещают прямо на дне водоема или с заглублением. Для того, чтобы труба грамотно расположилась на дне подводной траншеи, требуется задать ей отриц. плавучесть, как в ходе погружения, так и в процессе дальнейшей эксплуатации. Добиваются отриц. плавучести за счет балластов. Также иногда прибегают к заполнению трубы водой в процессе ее опускания на дно.
Так как возможность работы в водной среде весьма ограничена, все работы по трубопроводу ведут на спец. площадке на берегу. Это может быть монтирование, стыковка, сварка соединений, инсталляция изоляции. Все эти работы в данном случае практически не отличаются от аналогичных при сооружении обычных трубопроводов.
Далее смонтированный трубопровод размещается на дне в траншее. Методов укладывания открытым способом существует несколько:
— протаскиванием по дну;
— с задействием плавучих ср-в;
— с последовательным наращиванием;
— прокладкой со льда.
Монтирование трубопроводов протаскиванием по дну нужно реализовывать в такой последовательности:
— сначала ведется монтирование трубопровода на площадке с формированием стыков, изоляции, футеровкой, оснащением его балластом и понтонами;
— далее для спуска сооружается спусковая дорожка;
— проводится укладывание плетей трубопровода на спусковую дорожку;
— инсталлируются береговые опоры и система блоков протаскивания;
— протягивание по дну тягового троса;
— в завершение подготовительных работ начинают протягивание трубопровода при участии трактора или лебедки.
В ходе укладки протаскиванием трубы ползут по дну траншеи. Чтобы облегчить протаскивание и снизить трение, требуется снизить нагрузку от балласта при помощи понтонов. По окончании прокладки понтоны с трубопровода снимают.
Заменять узкоколейные пути или роликовые дорожки в процессе укладки можно трубоукладчиками особой конфигурации. Они могут поднимать всю линию труб над поверхностью. В ходе работ важно следить, чтобы трубоукладчик двигался с той же υ, с какой тянут трубопровод с обратного берега. Когда трубы подходят к кромке воды, трубоукладчик отцепляют и отводят. Трубопровод продвигается дальше. Протаскивание завершают тогда, когда трубопровод будет вытянут с противоположного берега на длину, предусмотренную проектом.
Другим перспективным и удобным способом прокладывания трубопроводов под водой является монтаж их с плавучих средств. Такую методику задействуют тогда, когда задействие других способов невозможно. В качестве плавучих ср-в используются суда, моторные лодки, катера и проч. Также возможно на малых водоемах задействие тракторов или лебедок.
Прокладка ведется по след. схеме. Сначала сформированную плеть трубопровода спускают на воду, далее ее буксируют к створу плавсредством. В местах перехода к створу плеть вводят в створ и проверяют положение. Далее снимают поплавки и опускают на дно. Опускание ведут при помощи кранов. Начинают прокладку с опор по отрезкам большей глубины.
Монтирование трубопроводов последовательным наращиванием задействуется тогда, когда требуется осуществить прокладку трубопровода ч\з крупный водоем. Наращивать плеть можно надводно или подводно. Надводно плети наращивают при участии понтонов или спец. оборудованных судов на монтажных площадках. Подводно наращивание можно вести стыкованием отдельных секций, которые укладываются на донный грунт водолазами.
В холодное время года трубопроводы можно прокладывать со дна водоема. В данном случае задействуют опоры или прибегают к свободному погружению. Чтобы проложить трубопровод, во льду сначала прорезают прорубь. Трубопровод монтируют и укладывают над прорубью. На льду ставят опоры и начинают опускать трубы. Простым опусканием трубопровод заполняют водой и опускают на дно. Опоры в таком случае не используются.
В ходе открытого прокладывания трубопроводов естеств. препятствия проходят при помощи возд. переходов. Делятся они на 2 типа:
— самонесущие – в данном случае трубопровод является своего рода ведущим элементов конструкции;
— несущие – трубопровод укладывается по инсталлированным опорам.
© 2017, wpadmincheg963. Все права защищены.
Источник
Подводная прокладка трубопровода
Способ укладки подводного трубопровода зависит от его диаметра, длины и глубины подводного перехода, периода года и ряда других факторов.
Для того чтобы труба правильно легла на дно подводной траншеи и могла выполнить функцию дюкера, она должна иметь отрицательную плавучесть как при погружении, так и во время эксплуатации. Отрицательную плавучесть трубопровода диаметром более 300 мм создают балластировкой, а во время монтажа трубы могут заполняться водой.
При сооружении подводных трубопроводов их монтаж, сварка стыков, изоляция и испытание выполняются чаще всего на береговой площадке и мало чем отличаются от аналогичных процессов при строительстве тепловых сетей в обычных условиях.
Укладка подводных трубопроводов на дно открытым способом осуществляется одним из следующих основных способов:
— протаскиванием трубопроводов по дну;
— с плавучих средств;
Протаскивание трубопроводов по дну выполняют в следующей последовательности:
— монтаж трубопровода с нанесением изоляции, устройство футеровки, оснащение его балластными грузами и понтонами;
— устройство спусковой дорожки;
— укладка плети трубопровода на спусковую дорожку;
— устройство береговых опор и установка системы блоков для протаскивания трубопровода;
— прокладка по дну траншеи тягового троса;
— протаскивание трубопровода с помощью трактора или лебедки.
Схема протаскивания трубопровода дюкера по дну и детали устройства спусковых дорожек
а — схема протаскивания трубопровода;
б — роликовая дорожка для спуска трубопровода;
в — роликовая опора;
г — рельсовая дорожка;
е — организация спусковой дорожки в виде канала с водой;
5 — стационарные роликовые опоры;
6 — трактор (тягач);
8 — узкоколейные тележки;
10, 11 — опорный и направляющий ролики;
12 — рельсовый путь;
13 — отводной путь;
15 — сварочные посты;
18 — стапели (через 5 м);
19 — сплавной канал;
21 — утяжеляющие грузы;
22 — плавучие опоры (понтоны);
24 — водолазная станция;
27 — насосный опрессовочный агрегат
На одном берегу (рис. е) устаивают строительную площадку, на которой располагают стапель и спусковую дорожку из роликовых опор (рис. б) или тележек, двигающихся по узкоколейному пути (рис. г). На стапели, длина которых соответствует длине подводной траншеи. Производят сварку звеньев труб в плеть, изоляцию стыков, футеровку, утяжеление и испытание трубопровода. На передний конец плети наваривают специальную конусообразную заглушку, являющуюся оголовком секции. К заглушке приварено кольцо из круглой стали, за которое цепляется крюк тягового троса. Тяговый трос протаскивают в створе дюкера через весь водоем и выводят на противоположный берег (рис. а) к системе блока, а трос трактора перебрасывают через блоки и укрепляют на жесткой опоре.
Подготовленную на стапеле плеть укладывают трубоукладчиками на тележки узкоколейного пути (или роликовые опоры) спусковой дорожки. Узкоколейный путь спусковой дорожки устроен так, что перед урезом воды он имеет поворот, и тележки, дошедшие до него, отходят в сторону (рис. г), а трубопровод при движении вперед ложится на головную опору.
При протаскивании плеть трубопровода ползет по дну подводной траншеи. Для облегчения протаскивания и уменьшения возможности порчи футеровки и навешенных утяжеляющих грузов отрицательную плавучесть на период укладки трубопровода снижают установкой понтонов до минимально необходимой (по расчету). Понтоны снимают после укладки трубопровода в проектное положение.
Вместо узкоколейного пути или роликовой дорожки можно использовать трубоукладчики, которые поднимают всю плеть над поверхностью земли. В процессе протаскивания трубоукладчики должны двигаться с той же скоростью, с к оторой трубопровод тянут с противоположного берега (не более 5 м/мин). Подошедший к урезу воды трубоукладчик отцепляют от трубопровода и отводят в сторону, а трубопровод через головную опору опускают в воду. Если скорость протаскивания будет меньше скорости трубоукладчиков, то из-за продольного изгиба может произойти отклонение трубопровода от заданного направления и его повреждение.
Работа по протаскиванию заканчивается тогда, когда противоположный конец плети будет вытянут из воды на проектную длину.
Укладка трубопроводов с плавучих средств используется , когда способы протаскивания и свободного погружения неприменимы. Спущенную на воду плеть буксируют к створу моторными лодками, катерами, пароходами, а на малых реках — тракторами и лебедками с берегов. На месте перехода плеть заводят в створ, выверяют, освобождают от поплавков и опускают на дно траншеи. Спуск трубопровода на дно траншеи производят с помощью плавучих кранов или опор путем стравливания тросов с лебедок. Трубопровод обычно начинают укладывать с опор, расположенных на участках наибольшей глубины. По мере опускания трубопровода вода на этих участках включают в работу соседние опоры с таким расчетом, чтобы радиус кривой его изгиба не превышал допустимого.
Укладка способом последовательного наращивания применяется при прокладке подводных трубопроводов через широкие водные преграды. Наращивание плети трубопровода производится в надводном или подводном положении. В первом случае плети наращивают на понтонах или специально оборудованных судах, служащих монтажной площадкой. В подводном положении наращивание осуществляется путем соединения секций, уложенных на дно, водолазами, чаще всего на фланцах.
Зимой со льда трубопроводы укладывают с помощью опор или свободным погружением. Для прокладки трубопроводов по створу трассы во льду дисковыми пилами прорезают сквозную прорубь (майну). Приготовленный трубопровод укладывают над майной на подкладки (лежни), проложенные поперек проруби. Затем устанавливают на льду опоры (козлы) с талями, с помощью которых его опускают на дно. При способе свободного погружения трубопровод, заполняя его водой, опускают на дно траншеи без применения опор и талей.
При открытом способе естественные препятствия преодолевают воздушными переходами . Они подразделяются на два основных типа:
— несущие, в которых трубопроводы укладываются на специальные устройства в виде мостов;
— самонесущие, где трубопровод используют как несущий элемент какой-либо конструктивной схемы (балочная — однопролетная и многопролетная; висячая вантовая; арочная; в виде провисающей нити).
Источник
