Монтирование подводных трубопроводов методикой протаскивания

Монтирование подводных трубопроводов методикой протаскивания

Методика протаскивания является одной из простых и широко применяемых на практике методик устройства трубопроводов на дне водоема. Задействуют ее в таких случаях:

- когда требуется прокладка трубопровода чз водные преграды с постоянным сухоходством в теплое время года;

- когда один из берегов водоема имеет достаточно плавный рельеф с удобным подходом в створе перехода и данный рельеф позволяет вести планирование трассы трубопровода на этом отрезке с соблюдением допускаемого рад. изг. для протаскивания;

- когда в створе перехода имеется площадь достаточного размера, чтобы там можно было разместить спусковые дорожки. Спусковые дорожки – это спец. приспособления, кот. помогают переместить сваренные плети трубопровода в воду без повреждений;

- когда трубы трубопровода спроектированы с достаточной прочностью и способны выдерживать высокие показатели тяговых усилий.

Техника ведения монтирования трубопровода методикой протаскивания по поверхности дна водоема заключается в след. моментах:

- обследовании берега с инсталляцией по местам спуска плетей ТП на воду спец. спусковых дорожек. Инсталляция к ним оборудования;

- размещения трубопровода длинной плетью на спусковых дорожках;

- фиксации к трубопроводу понтонов, если это требуется;

- контроле подводной траншеи, качества ее исполнения, отсутствия наносов, завалов. Контроле промеров траншеи по проекту;

- инсталляции и фиксации тяговых механизмов;

- приварке к трубам оголовков и прокладывании тяг. тросов, кот. впоследствии будут зафиксированы за оголовок;

- протаскивании при помощи сил тяжения плетей трубопровода с ведением сварки плетей в единую цепь на берегу;

- протаскивании и укладывании трубопровода по маршруту трассы под водой с укладкой в траншею или без таковой;

- контроле качества прокладки, проверки соответствия параметров проектируемым.

Понтоны в таком случае задействуются для того, чтобы придавать трубопроводу отриц. плавучесть, уменьшать его массу для того, чтобы он держался в воде. Такой подход позволяет снизить тяг. усилия, прилагаемые к трубопроводу.

При монтировании трубопроводов понтоны используются специальные, кот. имеют механизм отстропки. В некоторых случаях в зависимости от проектных требований возможно задействовать понтоны других конструкций. Но для них проверяется наличие креплений к трубопроводу, кот. обеспечивали бы высокую надежность и безопасность работы.

Все понтоны, кот. используются при прокладывании, должны соответствовать по прочности и надежности. Также для них не допускается самопроизвольного отсоединения в ходе размещения трубопровода под водой. Отстропки должны обеспечивать удобное и простое отсоединение. Понтоны должны выдерживать эффективн. сопротивление давлению воды.

Спусковые дорожки и их конструкции должны быть такими, чтобы на них возможно было беспрепятственно вести монтирование и сварку отдельн. плетей трубопровода в единую цепь. Также, чтобы имелась возможность формировать трубопровод из отдельных труб, имеющих обетонированное или изоляционное покрытие. На спусковых дорожках также должна иметься возможность вести фиксацию к трубопроводу понтонов, утяжелителей и проч.

Спусковые дорожки для трубопровода оборудуют, исходя из его промеров и особенностей рельефа прибрежной зоны, откуда трубопровод будет спускаться в водоем. Различают след. виды организуемых дорожек:

- дорожки, снабженные роликовыми опорами, располагаемые в зонах створа перехода;

- путь рельсовый, снабженный тележками, на кот. размещается трубопровод или его плети;

- траншея с водой;

- тележки без рельсов и прочие приспособления.

По грунтовым дорожкам можно протаскивать единичные плети трубопровода без участия дополнительных устройств только в том случае, если береговой участок тщательно спланирован, имеет пологий склон и не имеет скалистых выступов и острых включений.

По плану спусковая дорожка должна быть строго прямолинейной. Отклонений в кривизну не допускается. Вертикальное расположение может быть криволинейным, но важно соблюдать допускаемый р. изг. для упругого трубопровода. Трубопровод при движении по дорожке не должен подвергаться излишним нагрузкам, изгибам, изломам. Также нельзя допускать, чтобы трубопровод выходил за пределы дорожки.

Длину дорожки подбирают т.о., чтобы она обеспечивала удобство монтирования трубопровода на протяженность всего его подводного отрезка или на длину единичных сваренных плетей. Соотношение длины дорожки с длинами единичных свариваемых плетей трубопровода принимается в случае ведения монтирования ТП методикой последовательного наращивания плетей.

От одной ролик. опоры спусковой дорожки до другой расст. должно быть таким, чтобы оно соотносилось с грузоподъемностью и общим весом трубопровода.

Рад. кривизны спусковой дорожки принято определять, принимая к сведению тот объем силовых воздействий, кот. могут возникнуть в результате продольных напряжений в ТП в ходе движения его по спусковому пути. Для внутр. давл. продольное напряжение в расчет не берут в том случае, когда контрольные испытания трубопровода гидравлическим путем уже проведены до размещения ТП на спусковой дорожке.

Для трубопровода, кот. уже размещен на спусковой дорожке, в результате t измен. не возникает продольных напряжений.

Чтобы уменьшить действие тяг. усилий на трубопровод, кот. участвуют в протаскивании, спусковую дорожку устраивают т.о., чтобы обеспечивался уклон ее в направлении уреза воды. Плети не должны самопроизвольно скатываться с дорожки под уклон, потому предусматривают инсталляцию на них тормозных механизмов. Это может быть, к примеру, тормозная лебедка.

Для дорожки, оборудуемой под уклон, предусматривается расчет предельного угла. Рассчитывается он согласно нормативам.

Если на спусковых дорожках задействуются устройства, кот. имеют малый показатель коэф. трения, то протаскивать трубопровод разрешается только с приданием ему постоянного тормозного усилия. Тормозное усилие должно быть подведено к заднему концу ТП при помощи спец. агрегатов. Такое правило справедливо, к примеру, для дорожек с вагонетками или роликами.

К тележкам или роликовым спускам предъявляются строгие требования. Они следующие:

- тележки или РС должны позволять равномерно распределять нагрузку веса плетей трубопровода, кот. предназначены для монтирования;

- должны реализовывать высокую стойкость к боковым смещениям и не допускать скольжения трубопровода в процессе его монтирования и спуска в водоем;

- должны реализовывать возможность ведения сварки соединений отдельных плетей в общую цепь, а также сварки отдельных труб с изоляцией, бетонным покрытием и проч.

Если в качестве спусковой дорожки сооружается береговая траншея, то регулируются ее размеры. Глубина такой траншеи должна позволять размещать в себе весь диам. трубопровода и запас около 70 см. Ширина берется большая, как минимум, 2 диам. ТП.

В ходе работы со спусковыми дорожками, береговыми спусками и проч. персонал должен соблюдать безопасность. Трубопровод должен быть тщательно закреплен на тормозных устройствах. Следует контролировать работу тормозных устройств и их стабильность. Нельзя допускать аварийного самопроизвольного спуска трубопровода или отдельных его секций по спусковым дорожкам. Если такое произошло, принимают срочные меры.

Основа методики протаскивания состоит в продольном перемещении трубопровода или его плетей при помощи тяговых устройств и укладывании его на дно или в заготовленную траншею. Тяговыми агрегатами в данном случае могут служить:

- лебедки для протаскивания (специальные);

- тягачи;

- трактора.

Подбор вида тяг. устройства ведется в зависимости от требуемого показателя тяг. усилия, кот. нужно приложить к трубопроводу для его эффективного и безопасного перемещения.

В большинстве практик застройки ТП по такой методике используются в качестве тяг. устройства лебедки разных типов и марок. Трактора можно задействовать тогда, когда требуется застройка небольшого водного перехода, а тяг. усилие колеблется в пределах 28 тонн.

Если по створу перехода трактор перемещаться не может, то допустимо движение его по берегу перпендикулярно к трассе перехода. На берегу притом инсталлируется блок, кот. изменяет направление тяг. троса и контролирует его натяжение.

Если застройщик не обладает тяг. устройствами достаточной мощности, а требуется приложение большого тяг. усилия для перемещения ТП, то возможно задействовать трубопрокладчики для такого вида работ. Ими можно поднимать единичные отрезки ТП, кот. сам находится на берегу.

При регистрировании показателей тяг. усилия большое значение имеют также промеры ТП и особенности материалов, из кот. он изготовлен. Так с осторожностью подводят тяг. усилия к ТП большого диам. Здесь не рекомендовано придавать ТП большее толкающее усилие. В целом расчеты по данному пункту ведутся на этапе проектирования.

При балластировке трубопроводов грузами или покрытием из ЖБИ следует помнить, что благодаря особым свойствам бетона поглощать влагу, масса такого трубопровода со временем его нахождения в воде будет возрастать. Потому при расчетах балластировки и тяг. усилия этот фактор надо принимать к сведению. Также большое значение имеет тип самого бетона, кот. использовался при создании покрытия или балласта. Если водопоглощение бетона полное, то его m может беспрепятственно возрасти на 3-4 проц.

При инсталляции тяг. устройства на противоположном берегу требуется проконтролировать натяжение тяг. троса. Он должен идти по прямой линии без отклонений. До начала протаскивания ТП трос необходимо обтянуть.

Начинать протаскивание следует с инсталляции на передний конец трубопровода спец. оголовка. Крепят оголовок к ТП при помощи сварки. К оголовку затем крепят тяг. трос. Оголовок может быть разным по конфигурации. Здесь все зависит от диам. самого трубопровода, методики закрепления троса, величины прилагаемого тяг. усилия, также учитывается факт заполнения ТП водой для погружения и протаскивания по поверхности дна.

До начала протаскивания трубопровода следует убедиться, что на всех ключевых постах установлена 2-сторонняя связь, а также имеется пункт управления. В качестве ключевых постов указываются тяг. лебедка, ее расположение, тормозное устройство, пост ведения сварки и проч. Связь должна быть дублированной, а ПУ располагают около спускового пути. На весь спусковой путь с ПУ должен быть хороший обзор. Не допускается загромождение зоны спускового пути техникой, некондиционными трубами, др. изделиями, мусором. Также запрещается находиться на территории ведения спусковых и сварочных работ персоналу, в данных работах не задействованному, посторонним, персоналу без защитных приспособлений и т.д. Для бригады должны быть определены условные сигналы, кот. регулируются движение или остановка спускаемого трубопровода. Передавать сигналы можно либо по телефону, кот. установлен на ПУ, либо по рации. При необходимости или в темное время суток передаваемые условные сигналы по телефону дублируют световыми.

Различают 2 ключевые схемы реализации технологии монтирования трубопровода методикой протаскивания по поверхности дна водоема. Выбор их состоит в зависимости от требований проекта, рельефа дна и береговой зоны, типа задействуемых спусковых дорожек, колич. и конфигурации понтонов и проч. Описание схем следующее:

- 1 – схема предполагает ведение протаскивания ТП с предшествующим монтированием его полной длины в створе перехода;

- 2 – схема предполагает ведение последовательного протаскивания единичных трубопроводных плетей, кот. стыкуются в приурезной зоне.

Ведение технологии по первой схеме включает след. основные моменты:

- монтирование труб или секций сваркой по створам перехода;

- ведение контрольных испыт. заготовленного трубопровода;

- нанесение на сварные соединения изоляции и защитного покрытия;

- протаскивание ТП и укладка его на дне или в траншею;

- контрольная проверка положения ТП, его испытания до засыпки;

- засыпка траншеи (если предполагается).

Задействуют такую схему обычно при сооружении переходов чз небольшие водные препятствия, кот. имеют ширину не более 0,5 км. Также рельеф береговой зоны в таких случаях должен обеспечивать свободное монтирование спускового пути и сваривание плети трубопровода на длину, соотв. ширине водоема.

Монтирование трубопровода по второй схеме состоит из след. ключевых этапов:

- монтирования 1 плети в створе перехода со всем комплексом мероприятий и операций, кот. требуется для сооружения подводного трубопровода такого типа;

- монтирование 2 и следующих плетей параллельно первой, ведение их испытаний;

- протаскивание 1 плети и размещение на ее место на спусковом пути следующей по порядку плети;

- сваривание соединений плетей в зоне уреза воды;

- контроль качества сварки соединения, его обработка изоляционными и защитными материалами;

- протаскивание плети и инсталляция на спусковую дорожку след. по порядку плети и так до полного окончания монтирования ТП.

Длина плетей, кот. будут укладываться, зависит от проекта, территории, где будут производиться работы, возможностей рельефа, мощности задействуемых тяг. агрегатов, конфигурации и особенностей спусковых дорожек, колич. задействуемых трубопрокладчиков и проч.

Чтобы провести эффективно процесс сварки двух плетей трубопровода между собой, требуется устанавливать трубопрокладчики так, чтобы центрование труб велось в береговой зоне.

Колич. трубопрокладчиков, кот. будут задействованы в работах на участке, а также схема их расстановки назначается проектом. В ходе работ на площадке все действия согласуются с указанными.

Особое внимание при монтировании трубопроводов подводного значения на переходах или магистралях уделяют подготовке персонала, кот. будет задействован при выполнении работ. К работам по сварке стыков труб или плетей трубопровода могут быть допущены только сварщики, кот. имеют разряд не меньше 6. Инженер, кот. ответственен за работы на площадке, должен вести постоянный контроль за действиями работников бригады во время сборки и сваривания секций трубопровода, а также спуска его на воду. Перед началом протаскивания трубопровода в водоеме проводят обязательный контроль качества сварного стыка. Для этого пользуются спец. приборами. Хорошие результаты для проверки качества дает рентгеноскопия или просвечивание стыка рентген-лучами. Результаты проверок и параметры измерений указываются в соотв. документах или актах. Для работ по сварке ведется собственный сварочный журнал.

К управлению трубопрокладочным судном также допускаются только люди, имеющие достаточную квалификацию. Работающий на судне персонал должен быть оповещен о правилах соблюдения безопасности при работах и, в том числе правилах безопасности на воде.

Если к монтированию предполагаются трубы, на кот. нанесено покрытие из бетона (обетонированные) уже у производителя, то для них предусматривается вторая схема осуществления работ с некоторыми изменениями.

Монтирование ведется след. образом. Сначала обетонированные трубы доставляются со склада грузовыми транспортными ср-вами или трубопрокладчиками до сварочной площадки. На сварочной площадке трубы сортируют и сваривают методом поворотной сварки. Сваривают трубы по 2. Дальше их перевозят 2 трубопрокладчиками до береговой площадки. Уже на береговой площадке параллельно спусковому пути из этих секций формируют плеть трубопровода, кот. затем подвергают контрольным испытаниям. Когда трубопроводы прошли испытания, места их стыков обрабатывают изоляцией и защитн. покрытием. Секции с покрытием размещают на спусковых дорожках, монтируют в створах перехода. Вторая плеть следует за первой и далее по порядку. По мере монтирования ведут протаскивание трубопровода в водоем.

Принято сваривать первую плеть параллельно спусковому пути близко к нему. Последующие плети формируют по монтажным площадкам и размещают к первой плети параллельно.

После сварки стыки проверяют рентгеноскопией и гидравликой проверяют трубы на прочность и герметичность. Также трубы и стыки осматривают визуально. Если обнаруживается место утечки, то трубу с прорывом вырезают. В том случае, если утечка обнаруживается показаниями приборов, принято выдерживать давление внутри системы до тех пор, когда на бетонном покрытии появится вода. Чтобы обнаружить протечки было легче, принято в опрессовочную воду добавлять красящее вещество.

Если планируется поперечная прокладка трубопроводных плетей, то его отдельные секции принято поднимать грузоподъемниками и перемещать колоннами трубопрокладчиков. Перемещение труб ведут последовательным перемещением трубопрокладчика вдоль ТП плети.

Отдельные трубы или плети трубопроводов, кот. снабжены балластами кольцевого типа УПК, принято монтировать след. образом. Сначала первую плеть монтируют в створе перехода. К ней применяют все операции, кот. предусматриваются проектом, подвергают испытаниям. Вторую и след. плети монтируют и испытывают параллельно первой. Далее все плети балластируют УПК и перемещают в зону створа. Дальше ведут последовательно протаскивание плетей в водоем, притом монтируют плети по порядку, сваривая их стыки и проверяя их качество. Сварку ведут в местах водного среза.

Плети трубопровода принято распределять и подготавливать к монтированию на спец. строит. площадке. Перед началом поставки труб строит. площадку выравнивают и доставляют необходимое оборудование.

Грузы типа УПК монтируются к трубопроводу так же на СМ площадке. Монтаж грузов назначается только после того, как плети подготовлены по проекту. Монтирование УПК ведут по определенным нормам и ТУ. Собирать трубопроводы и фиксировать к ним грузы типа УПК на строит. площадках можно в любое время года, в т.ч. при холодной погоде.

При использовании в качестве утяжелителя балластов УПК трубопроводы можно формировать в единую цепь из единичных секций, кот. сформированы из 3 труб. Далее секции перемещают к СМП, размещают параллельно спусковому пути и начинают собирать в плети сваркой. Длины плетей формируют так, чтобы они соответствовали проекту и была возможность размещать их по спусковым дорожкам. По окончании сварки стыки проверяют на качество и герметичность. Гидроиспытания стыков и труб ведут согласно правилам и ТУ.