Прокладка подводных трубопроводов
Строительство подводных трубопроводов требует особого подхода как к практике самой технологии, так и к задействию определенного набора оборудования и агрегатов. Большая часть работ по трубопроводу при подобной прокладке ведется на берегу на спец. площадке. Сюда относят перевозку труб, их разгрузку, складирование, ведение работ по их стыкованию сваркой, очистку, инсталляцию изоляции и проч. Весь этот комплекс действий можно назвать подготовительными работами. Далее по их окончании трубопровод укладывают на дно водоема. Этап укладки тоже имеет определенную важность, т.к. от качества его исполнения в дальнейшем будет зависеть работоспособность трубопровода.
При строительстве трубопроводов подводного типа принято задействовать след. способы их укладывания:
— метод протаскивания по дну;
— метод укладки с погружением от поверхности;
— метод укладки с плавающих опор или со льда;
— метод опускания с трубоукладочных судов.
Технически укладка трубопровода в водоем методом протаскивания исполняется след. образом:
— вначале трубопровод формируют и стыкуют трубы меж собой сваркой. Эти работы проводят на берегу на спец. оборудованной площадке. Делать это в водных условиях не представляется возможным. Также важно следить за качеством исполнения стыков, поскольку дальнейший ремонт уложенного трубопровода затруднен. Этапы сварки состоят в следующем:
а) этап поворотной сварки труб по звеньям на спец. стендах;
б) этап простой сварки трубных звеньев в плети с заданной длиной;
в) этап сваривания плетей в единую нить.
По окончании монтирования ведут контроль за качеством сварного соединения при участии спец. прибора;
— ведут гидравлические испытания смонтированного трубопровода. До испытаний трубопровод очищается и промывается. Этапы испытаний следующие:
а) по окончанию сваривания звеньев в плеть;
б) после укладывания, но перед засыпкой его обратным грунтом;
в) ведут общие гидравлическ. испытания трубопровода и его прилегающих отрезков.
Испытания начинают с подготовки. Для этого плети укладывают с уклоном к стороне водоема. Далее его заполняют водой и при участии насоса создают внутри него избыточное давление. Таким образом ведут испытания прочности труб. Когда давление установлено, насос отключают и далее наблюдают за показателями в теч. 2 часов. В том случае, если давл. не изменилось, то прохождение испытаний считается засчитанным. По прохождении испытаний на прочность ведут испытания на герметичность. Здесь начинают с того, что снижают показатель давл. внутри трубопровода до раб. и оставляют в покое на 6 час. После трубы осматривают. Если утечек не обнаружено, то испытания на герметичность считаются пройденными.
— ведут футеровку трубопровода. Футеровка или инсталляция изоляции на трубопровод необходима для обеспечения его эффективной защиты. В ходе эксплуатирования трубы могут подвергаться различного рода влияниям и мех. повреждениям. Изоляция позволяет снизить вред и увеличить срок службы трубопровода. Футеровка предполагает покрытие труб рейками из дерева с нормативными р-ми. Далее их фиксируют проволокой ч\з заготовленные пазы. Соблюдают притом расст. меж пазами и проволоками.
— по окончании футеровки трубопровод снабжают балластами. Снабжение трубопровода балластами требуется для защиты его от всплытия в процессе укладки и дальнейшей работы. Для подводного трубопровода увеличение его веса необходимо для того, чтобы естественная сила воды не выталкивала его на поверхность. Увеличения веса добиваются за счет балластов. Балласты могут быть одиночными или сплошными. Фиксируют балласты ко дну анкерными креплениями.
Балласты одиночного типа могут быть:
а) — чугунными;
— ж.-бетонными.
б) – кольцевыми;
— разъемными с шарнирным соедин.;
— разъемные с петлевым соедин.;
— седловидные.
Различные виды балластов задействуются, исходя из выбранной методики прокладывания. Также принимают во внимание тип донного грунта в водоеме. Каждый из видов балласта имеет свои определенные особенности и недостатки. Кольцевые балластные грузы, к примеру, имеют св-ва смещаться и повреждать гидроизоляцию в ходе прокладки. Потому их не рекомендовано задействовать в практике прокладывания труб методом протаскивания.
Балласты петлевых и разъемных типов нужно фиксировать на трубопроводах еще до начала его погружения в водоем. Балласты седлообразные используют по болотистым зонам и на особенно каменистых участках грунта.
Сплошная балластировка может быть изготовлена из бетона монолитом или ж.-бетона сборной конструкцией. Сплошные покрытия имеют ряд преимуществ. Это:
— способствуют эффективной защите изоляции трубопровода в ходе его организации и дальнейшей работы;
— исключают потребность в организации футеровки;
— позволяют уменьшать тяг. усилие в ходе прокладки методом протаскивания.
На практике метод балластировки при помощи сплошного покрытия разделяется на несколько видов. Одним из них является торкретирование. Суть этого вида балластировки состоит в покрытии трубы с изоляцией грузами в три этапа. Сначала фиксируется слой арматурной сетки. Далее слой бетона опред. толщины и после его высыхания еще один слой бетона меньшей толщины. И укладка изоляции, и торкретирование принято выполнять еще на заводе.
Различают балластировку при участии анкерных механизмов. Ее используют в основном при сооружении трубопроводов по обводненным и заболоченным трассовым отрезкам. Анкерные механизмы винтового типа используют, когда грунт имеет достаточную несущую способность.
Для анкеров различают допускаемую миним. глубину ввинчивания лопастей анкеров. Она не должна быть меньше, чем 5 d лопасти для глинистых почв и от 6 до 9 d для песчаных.
Ведение прокладки подводного трубопровода
Подводные трубопроводы являются неотъемлемой частью транспортных систем, задействуемых в разных отраслях промышленности и хозяйства. Их сооружение достаточно сложное и имеет ряд существенных особенностей, которые связаны в большей степени с индивидуальностью водной среды. Различают 3 самых распространенных методики сооружения подводных трубопроводов. Подбор каждого из них для конкретного применения обусловлен особенностями сооружения трассы, качеством и типом донного грунта, условиями водоема, потребностями самой трассы и проч.
Все 3 методики сооружения трубопроводов имеют единую основу. Она состоит в том, что трубопровод опускается плетью на полную длину в воду с поверхности. Далее уже идут различия характеризующие каждый способ.
— свободное погружение трубопровода. Эта методика осуществляется след. образом. Вначале для подготовленной длины перехода полностью заизолированную и футерованную плеть трубопровода, к которому уже приварены все заглушки и зафиксированы (по необходимости) балласты, спускают на воду. Плеть фиксируют к плавсредству и протягивают до проектного створа. Крепят по оси подводной траншеи при участии канатов, что закреплены по берегам. К заранее приваренному на конце трубопроводной плети патрубку подсоединяют насос, к-рым накачивают в трубы воду. Воздух из труб выпускают. Поступающая вода нагружает трубопровод и постепенно затапливает его. Плеть погружается до достижения проектной траншеи на дне. Данную методику принято задействовать для укладывания переходов с d от 3 м. По глубоким водоемам трубопроводы принято прокладывать прямо на дно. Чтобы избежать смещения труб от придонных течений, их фиксируют спец. расчалками, снабженными якорями.
— опускание трубопровода на дно с понтонов. Эту методику ведут след. образом. Сначала вдоль ТП, к-рый уже введен в проектный створ, инсталлируют стыкованные друг с другом жесткие понтоны. На них монтируются козлы и гали. Они необходимы для равномерного подъема трубопровода. Т.о. трубопровод подвешивают над водой и ч\з патрубок по той же схеме заполняют водой. Притом все подвески постепенно стравливают и трубопровод опускается на дно. Важно в ходе монтирования соблюдать требуемое расст. меж соседними понтонами.
В некоторых случаях жесткие понтоны заменяют мягкими. Они изготовляются из резиновых надувных баллонов. Тогда водоем до проектной траншеи на дно опускается равномерным спуском воздуха единовременно из всех понтонов.
— опускание трубопровода со льда или эстакад. Если монтаж подводного трубопровода ведется в зимнее время года, то возможно задействовать третий способ как прокладку со льда. До начала прокладки следует убедиться, что толщина льда на водоеме позволяет безопасно двигаться технике и людям. Начинают прокладку с заготовления проруби. Ее формируют с р-ми, достаточными для нормального погружения сваренного трубопровода на дно. Поперек прорези инсталлируют опоры. Уже на них укладываются сваренные плети трубопровода. После сварки трубопровод испытывают на прочность по правилам испытаний. Когда испытания пройдены и стыки изолированы, плеть покрывают футеровочным материалом и снабжают балластами. На местности вдоль прорези располагают трубоукладочные агрегаты. Их размещают друг от друга на такую длину, чтобы трубопровод, заполненный водой и поднятый на опорах, не испытывал излишнего прогиба при напряжении. Постепенно опоры из-под трубопровода убирают и он опускается на дно. Данный способ прокладывания достаточно универсален и может использоваться в разных условиях. По узким водоемам принято вначале укладывать трубопровод на временные эстакады, а уже потом на них собирать его в единую плеть и опускать на дно водоема.