Методики балластировки подводных трубопроводов
Суть работы подводного трубопровода сводится к тому, чтобы появлялась возможность при помощи этого инженерного сооружения транспортировать сырье или продукты в жидком виде или газом на дальние расстояния по трубам, кот. располагаются на дне водоема. Методик сооружения таких трубопроводов существует несколько, однако все из них предполагают погружение трубопровода на дно или на опоры, кот. установлены с погружением в донный грунт, и фиксацию его там при помощи спец. креплений. В ходе работ и в последующем трубопровод не должен всплывать на поверхность. Добиваются этого как фиксацией его к опорам или расположением в траншеях, но чаще всего задействуются для этого спец. утяжеляющие покрытия или балласты.
Балласты для трубопровода могут быть 2 видов: цельное покрытие или отдельные пригрузы. Цельное покрытие часто изготовляют из железо-бетона. Процесс нанесения его на трубу называется бетонированием. Конструкцию и типоразмер ЖБИ покрытия для балластировки рассчитывается на этапе проектирования. После составления чертежей и описаний тех. процесса инсталляции балластов они согласуются с организацией-застройщиком.
На русловых отрезках подводного перехода принято задействовать ЖБИ кольцевые балласты, кот. изготовляются из тяжелого или простого бетона. Также их можно заменять балластами шлаколитыми, чугунными. Также практикуется задействие сплошного бетонного покрытия, кот. наносит на трубу изготовитель.
При формировании переходов по пойменным зонам водоемов балластировку трубопровода проводят при задействии единичных балластов или цельных бетонных покрытий. Также возможно использовать анкера и фиксировать ими трубопровод к опорам.
Изготовление балластов или ЖБИ покрытия для труб большого диам. требуется проводить с использованием тяжелого бетона. Это делается для того, чтобы уменьшить объемы работ по бетону и снизить затраты на перевозку балластов и труб с бетонированием.
Формировать балласты на трубопроводе, закреплять покрытие важно с учетом всех требований технол. норм на данный вид работ. Также важно соблюдать качество закрепления. Балласты не должны ни в коем случае самопроизвольно отсоединяться от трубопровода как в ходе его монтирования, так и в последующем. Фиксация балластов должна проводиться на берегу или барже, или у производителя. Не рекомендовано проводить крепление балластов в воде. Работы по ним должны исключать потребность в задействии водолазной бригады.
Бетон, кот. используется для формирования трубопроводного балласта, должен быть по составу таким, чтобы обеспечивались установленные проектом характеристики, как то: прочность, стойкость, невосприимчивость к измен. t, влагонепроницаемость. Это касается как обычного бетона, так и тяжелого.
В процессе производства балластов из ЖБИ, а также цельных покрытий для бетонирования труб, следует тщательно контролировать качество исходного материала, ведения работ, св-ва бетона, качество готового изделия. Это делается для того, чтобы в дальнейшем не понадобилось проводить экстренное восстановление покрытия или замену балласта на этапе укладки. Качество и контроль на начальных этапах в данном случае экономят общие затраты на объект и возможные ремонтные работы.
Контроль качества материала ведут с учетом принятых стандартов и ТУ.
Обеспечение пригруза трубопровода за счет единого монолитного покрытия.
Одним из видов балластов для подводных трубопроводов является снабжение труб монолитным покрытием. Чаще всего используют бетон. Процесс нанесения бетонного покрытия на трубу называется бетонированием. Подбор труб с подобным покрытием для укладывания зависит от требований проекта и условий водоема. Сам процесс бетонирования рекомендовано проводить либо прямо у производителя, либо в теплое летнее время года на строит. береговых площадках, где есть возможность постоянного подвоза товарного бетона спец. техникой.
Бетонировать можно трубы, кот. предусматриваются к укладыванию по проекту. Также и трубы, и покрытие должны соответствовать требованиям сан. правил, ТБ, стандартам и ТУ.
Запрещено бетонировать трубы, кот. не имеют в сопровождении сертификатов качества, заводских накладных, актов о проведении гидравлических испытаний и испытании на прочность и герметичность.
Процесс бетонирования труб начинается с поставки труб на площадку или полигон ЖБИ. Трубы должны иметь сертификаты качества, соотв. стандартам, сопроводительные накладные. Всю документацию на трубы передает производитель строит. организации. Далее трубы осматриваются входным контролем и начинается процесс подготовки к бетонированию. Бетон доставляется спец. техникой и также проверяется на соответствие.
Будущая конструкция ЖБИ покрытия должна соответствовать проектным требованиям на подводный переход. Параметры покрытия рассчитываются, исходя из установленных норм. То же самое касается и изоляционного покрытия.
Бетонирование труб проводят т.о., чтобы по обоим концам сохранялись небетонированные зоны. Они нужны для того, чтобы проводить сваривание труб между собой для формирования петли, вести сварку и монтирование изоляции. Длина таких зон определяется по зависимости от проектных условий. Любые изменения должны быть зарегистрированы и обоснованы.
Сварные швы труб при формировании их в единые плети трубопроводов необходимо обеспечивать надежной изоляцией. Свойства покрытия изоляции в этих местах должны быть схожи со свойствами общей трубопроводной изоляции. По окончании монтирования сварные стыки проверяются на качество исполнения, также проверяется изоляция на прочность и надежность.
Трубы, бетонирование кот. велось производителем, поставляются на стройплощадку заказчика спецтранспортом. Для них необходимо проверить наличие маркировки, а также сопроводительной документации. На маркировке указывается:
— офиц. марка изделия;
— № трубы;
— дата производства;
— m трубы;
— штамп соответствия стандарту.
Чтобы снизить показатель жесткости на изгиб для труб с покрытием из бетона, в данном покрытии устраиваются кольцевые прорези. Необходимость данного решения и ход его исполнения определяет организация-проектировщик. Притом учитываются показатели напряжения внутри стенок трубы в местах, кот. не были подвергнуты бетонированию.
Доставку бетонированных труб от производителя на строит. или береговую площадку застройщика принято осуществлять при участии спец. трансп. средств, которые оборудуются деревянными прокладками. Такие прокладки позволяют эффективно предотвращать возможные повреждения труб и их бетонного покрытия во время перевозки.
По завершению монтирования для любых труб – бетонированных или заизолированных, требуется провести гидравлические испытания. Комплексу испытаний подвергается вся плеть трубопровода. Испытания ведутся в 2 этапа. Первый – это испытания плети до ее укладывания на дно и приварки. Второй – испытания после укладки. Ведутся испытания согласно стандартам и ТУ с задействием необходимых приборов.
На первом этапе проверок поперечные стыки трубопроводных плетей, сформированных из труб с покрытием ЖБИ, принято держать в открытом виде. Нанесение на них изоляции начинают только после того, как пройдут предварительные испытания ТП на соответствие показателям по давлению. Испытания на давления ведутся по принятым нормам и ТУ.
Использование в качестве трубопроводных балластов кольцевых утяжелителей.
Задействие балластов, кот. представляют собой цельнолитое покрытие, достаточно удобно на практике. Однако не все трубопроводы и условия среды это позволяют. В зависимости от требований проекта можно задействовать для пригруза трубопровода и другие типы балластов. К примеру, кольцевые ЖБ грузы.
Кольцевые железобетонные грузы принято также именовать УПК – утяжелитель подводный кольцевой. Кроме таких УПК возможно использовать и балласты из чугуна. И бетон, и чугун дают хорошие результаты в плане устойчивости к среде, однако бетон все же предпочтительнее.
УПК состоят в основном из 2 полуколец, кот. охватывают трубу по диаметру. Кольца стыкованы между собой при задействии спец. гаек и шпилек.
УПК принято инсталлировать исключительно на те трубы, кот. уже снабжены защитой против коррозии, а также для них сформирована защитная деревянная футеровка. Толщина футеровки регулируется проектом. В целом она не должна превышать 3 см. Изготовлять УПК принято из бетона с классом прочности В30.
На этапах изготовления УПК у производителя также должен вестись строгий контроль за качеством и соответствием. В ходе проверок обращают внимание на:
— качество очистки отверстий, куда впоследствии будут вставляться шпильки. В эти отверстия не должен попадать бетон, а также мусор. Запрещаются к поставке УПК, у которых отверстия закрыты заплывами бетона;
— точность нанесения отверстий под стыкующие шпильки. Также нельзя допускать их смещения внутри тела ЖБИ;
— качество замеса ЖБИ, качество его вибрации;
— соответствие плотности бетона номинальной;
— точности размещения петель для монтажа по боков. поверхностям полукольца. Нельзя инсталлировать их по верхней ведущей оси УПК.
Если планируется монтирование УПК на нескольких трубопроводных плетях, то расст. между ними берут таким, чтобы оно предоставляло возможность проезда в этих местах техники – трубоукладочной, грузоподъемных кранов, автомашин. Также должно быть обеспечено удобство ведения работ по сварке, монтированию, креплению изоляции и проч.
Верхние и нижние кольца УПК принято размещать параллельно к заготовленным трубопроводным плетям в 2 ряда. Также важно помнить, что надо располагать их вдоль оси труб. Интервал между кольцами определяют по проекту.
Монтирование УПК ведется след. образом. Вначале трубопровод проходит футеровку. Далее подгоняется трубопрокладчик. С его участием на плеть трубопровода инсталлируют нижн. элементы УПК. Потом на них инсталлируются уже верхн. элементы УПК. Проводят центрование и убеждаются, что УПК установлены правильно. Потом вставляют шпильки в предназначенные для них отверстия. Обязательно это делают сверху. Верхн. гайки навинчиваются так, чтобы обеспечивалась их собств. высота. Нижн. гайки принято наворачивать на болты ручным способом. Уже затем верхн. гайки затягивают инструментом до соответствия моментов сил тем показателям, что указаны в нормативах.
Транспортирование УПК, а также их выгрузку, раскладку, размещение на складах организуют т.о., чтобы их можно было поднимать только за монтажные петли. Для подъема задействуют исключительно краны или трубопрокладчики с требуемой грузоподъемностью.
Прочие элементы УПК возможно поднимать и прямо, и в переверн. положении. Здесь строгих рекомендации нет. Однако переворачивать элементы УПК все же рекомендовано строго за 2 петли. Притом переворот делается без отрыва элемента от поверхности грунта.
Для УПК и их элементов определяются нормы складирования. ЖБИ элементы принято сортировать по комплектам и наименованиям марок. Хранят ЖБИ штабелями в спец. оборудованных складских помещениях. Пол в таком помещении должен быть ровным и плотным. Для нижнего яруса устраивают деревянные поддоны. Высота поддонов не должна превышать 8 см. Подкладки принято размещать у монтажных петель вертикально. Высота общего штабеля хранящихся УПК элементов не должна превышать 2,5 метра.
Запрещается загибать у УПК монтажные петли в ходе их складирования, транспортирования, установки.
По береговым зонам ЖБИ балласты принято монтировать на первую трубопроводную плеть по створам переходов. Если используется спусковая дорожка, то монтаж назначают в отрезке, близком к ней. Стропы к УПК для их подъема, выгрузки принято подсоединять по местам размещения опорных частей УПК.
Несколько сократить объем работ и сэкономить время трубоукладочной техники можно за счет инсталлирования УПК на плеть, кот. уже находится в створе. Притом следует помнить, что перерыв в работах между ходом протаскивания увеличится, т.к. теперь помимо работ по свариванию стыков придется тратить время на перетаскивание, установку и фиксацию балласта УПК.
Чтобы сократить временные затраты и здесь, то возможно по плетям трубопровода, кот. располагаются в плоскости параллельной спусковой дорожке, провести инсталляцию УПК, но частично. Остальные же утяжелители монтируются только тогда, когда плеть попадет в створ перехода.