Методика прокладывания трубопроводов и кабелей
Подводная прокладка трубопроводов и кабелей достаточно сложна для реализации. Перед инженерами здесь встает множество препятствий и трудностей, кот. приходится преодолевать для того, чтобы построенные магистрали и переходы обладали высокой работоспособностью, надежностью, были безопасными.
Трудности подводной застройки сетей связаны прежде всего с условиями водной среды, ее высокой коррозийной активностью, неоднородностью, влиянием др. погодных условий в совокупности (ветер, шторма, образование льда в зимн. период). Чтобы решить эти проблемы, существуют различные технологии прокладывания, каждая из кот. подбирается индивидуально к конкретному проекту. Потому этап проектирования для таких трубопроводов и КС очень важен.
Проектирование разрешено доверять исключительно профессионалам из проектной организации. В ходе проектирования одним из первых и важнейших этапов является обследование местности, где будет вестись застройка. Особой частью обследования является оценка состояния дна водоема, его рельефа, измерение показателей придонных течений.
После исследований определяется маршрут трассы, выбирается технология заготовки донной траншеи, определяется объем оборудования и техники. Если рельеф дна сложен, присутствуют крупные породные включения, то возможно задействовать для разработки дна технику направленного взрыва. С целью безопасности для экологии водоема выбираются коротковолновые взрывчатые вещества, кот. дают небольшие величины гидроудара.
Грунт из подводных траншей удаляют и складируют на спец. организованных отвалах. В дальнейшем его можно использовать для засыпки траншей, если проектом не предусмотрено засыпки др. грунтом или др. материалами.
Особенно в плане проектирования трубопроводов важно предусматривать все меры для обеспечения их безопасности. Не должно быть протечек, разрывов и проч. Для этого существует комплекс мер. Первоначально необходимо подбирать такие материалы для изгот. труб, кот. обладают высокой прочностью, стойки к коррозии, выдержат процесс прокладывания с его нагрузками разного типа. Чтобы защитить трубы от коррозии, используется изоляция, а также электрохим. методы. Коррозия в водной среде является основной разрушающей силой. Также трубопроводы могут быть подвержены случайным повреждениям мех. хар., кот. могут произойти, к примеру, от опускающихся якорей судов и проч. Для этого трубопроводы либо заглубляют в траншеи и засыпают грунтом, либо предусматривают др. меры зашиты.
Чтобы предотвратить последствия аварий, на трубопроводе должны быть инсталлированы системы оповещения, приборы контроля и замера параметров, система связи между операц. пунктами, система сигнализации.
Одним из эффективных способов защиты трубопровода от внешн. воздействий является снабжение его покрытием из бетона. Нанесение этого покрытия называется обетонированием. Бетонное покрытие может наноситься прямо у производителя или на монтажной площадке. Задействуются исключительно стойкие химич. сорта бетона. Плотность покрытия определяется наполнителем. В качестве него может служить и песок, и жел. руда, и др. В ходе нанесения важно обеспечить его надежное сцепление с самой поверхностью трубы.
Бетонное покрытие рассчитывают и реализуют т.о., чтобы оно выдерживало без повреждений весь срок эксплуатирования трубопровода. Также важно, чтобы повреждения, если они все-таки возникнут, не затрагивали соседних отрезков ТП.
Чтобы бетонное покрытие не повреждалось коррозией, предусматривают инсталляцией крепкой стойкой арматуры и обеспечением для нее активной электрохим. защиты.
Покрытие из бетона предусмотрено не только для защиты трубопровода от мех. повреждений, оно также имеет свойство придавать стенкам ТП добавочную прочность на момент укладывания. Бетонное покрытие берет на себя часть усилий тяжения и напряжений, кот. могут возникать в ТП в процессе его прокладывания. Кроме всех положит. св. бетона, имеются и некоторые отриц. моменты. Это связано с тем, что бетонирование повышает показатель жесткости для труб. Избежать излишнего превышения жесткости возможно прорезанием бетона и устройством спец. канавок. Технология бетонирования предполагает предварительную выдержку труб. Их нельзя прокладывать сразу же, надо выдержать на складах производителя не менее 4 нед.
Технологий организации подводн. трубопроводов существует несколько. Из них можно выделить 3 ключевых:
— наращивание трубопрокладочным судном;
— транспортирование и укладка готовых плетей, секций;
— протаскивание плетей по поверхности дна или в толще воды.
Подбирают технологию, исходя из условий окр. среды, потребностей проекта, глубины водоема, назначения ТП и проч. Если трубопровод будет иметь большую протяженность, то может потребоваться прокладка, кот. будет сочетать в себе комплекс техник. Согласно выбранной технологии подбирается и комплекс оборудования и механизмов, кот. доставляется на площ. строительства заранее. Для оборудования перед началом работ проверяется его исправность. При необходимости механизмы и агрегаты дооборудуют, чтобы выполнялась технология в полной мере. Это также нужно делать заранее.
Прокладывание ТП наращиванием требует участия спец. оборудованных судов – барж. Они оснащаются сварочным оборудованием, подъемниками, приборами контроля за качеством сварных соед., системами инсталляции изоляционного покрытия на стыки, системами для спуска трубопровода на воду и опускания его на дно водоема.
В процессе укладывания баржа перемещается при участии спец. якорных лебедок высокой мощности. Якоря нужны для сохранения стабильности баржи на воде и предотвращения ее смещении от заданного маршрута трассы, кот. могут происходить под действием ветра, течения. Также якоря нужны и для обеспечения достаточного усилия компенсации натяжения в ТП.
Прокладывать трубопроводы методикой наращивания отдельных отрезков с транспортированием можно таким образом. Сначала из секций или труб формируются плети трубопровода. Это можно делать на спец. оборудованных строит. площадках на берегу. Здесь ведется сварка, контроль, обработка изоляцией. Далее трубопровод при участии плавательного средства, судна транспортируется по воде к месту его стыкования с основной линией. Там трубопровод стыкуется и затапливается. Обычно для затапливания трубопроводных плетей пользуются методикой наполнения его водой с одновременным спуском воздуха ч\з клапаны. Также в некоторых случаях пользуются спец. средствами – понтонами. Они удерживают ТП на поверхности водоема, а также могут погружать его. Для этого сами понтоны наполняются водой.
Методика протаскивания убирает все ограничения по глубинам прокладывания. Ее можно использовать практически в любых водоемах как для организации простых переходов, так и для формирования магистр. линий.
Нагрузки, кот. подвержен трубопровод в ходе прокладывания данным методом, также меньшие и они менее опасны.
Для протаскивания трубопровод должен быть оснащен ср. крепления. Обычно это оголовок. К нему фиксируются троса лебедок. Монтирование секций может проводиться на спусковых дорожках. При размещении трубопровода на спусковых дорожках предусматриваются торм. устройства. Торм. устройства предохраняют трубопровод от скатывания, смещения, падения и создания аварийных ситуации.
В ходе прокладывания трубопроводов важно соблюдать условия безопасности и охраны окр. среды. Безопасность для работников обеспечивается соблюдением ТБ и ОТ. Все площадки строительства должны быть оборудованы необходимыми механизмами, агрегатами, техникой, кот. должны быть исправны и соотв. по мощности и характер. технологии, кот. будет реализована. На площадках организуется освещение, связь, контрольные пункты, пункты ДУ. Основные работы и проверки ведутся под наблюдением гл. инженера или ответственного за прокладку. Он проверяет качество стыков при сварке, дает разрешение на выход в море судов. В случае транспортирования длинных плетей по воде назначаются дежурные катера.
Вести транспортирование трубопроводных плетей и укладку их в водоемах на судоходных путях запрещается без предварительного уведомления и согласования с заинтересованными органами и судовладельческими компаниями, кот. курсируют в данной местности. Проход судов любого свойства на время работ должен быть приостановлен.
Следует соблюдать условия охраны окр. среды и среды водоема. Запрещается устраивать на береговой зоне стихийные свалки, отвалы грунта. Запрещено сливать в водоем отходы топлива, отработки. При работе трубоукладочных механизмов нельзя допускать попадания в воду топлива, масла. Нельзя выпускать на работы в водоеме неисправную технику или плавсредства.
После заготовки траншей грунт служит для обратной их засыпки. Если это не предусмотрено проектом, то его в обязательном порядке разравнивают, либо свозят на полигоны. В качестве полигона можно задействовать местности с болотистыми почвами, овраги и проч. Сбрасывать грунт в водоем нельзя. На месте заготовки траншей на берегу должно быть восстановлено грунтовое покрытие. Для этого его засыпают плодородным черноземом, кот. предварительно срезают и складируют в опред. месте.
Для соблюдения охраны фауны водоема рекомендовано предварительно оценить ее активность. Запрещается вести работы в период и местах нереста рыб, тем более проводить взрывные работы. Для уменьшения вреда от взрывных работ существ. спец. методики и заряды особого образца.
Прокладка подводн. трубопроводов действительно сложна, однако грамотное проектирование, задействование прочных и проверенных материалов, новые технологии застройки помогают проводить такие работы как можно более качественно и с высоким уровнем безопасности. Современные технологии позволяют создавать трубопроводы с высокой производительностью, работоспособностью, кот. могут транспортировать различные продукты и сырье на большие расстояния.