Размещено на http://allbest.ru

РЕФЕРАТ

газопровод реконструкция труба

ВОЗДУШНЫЙ ПЕРЕХОД, МАГИСТРАЛЬНЫЙ ГАЗОПРОВОД, МЕТОД ПРОТАСКИВАНИЯ, ПОДВОДНЫЙ ПЕРЕХОД, РЕКОНСТРУКЦИЯ, СВАРКА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ТЯГОВЫЙ ТРОС, УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА, ФУТЕРОВКА, ЭТАПЫ ИСПЫТАНИЯ, ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Объектом дипломного проектирования является участок магистрального газопровода Пермь - Горький I на 231 км, через реку Иж, с заменой существующего воздушного перехода газопровода на подводный переход.

Цель дипломного проектирования - разработка проекта реконструкции надводного перехода через реку Иж магистрального газопровода Пермь - Горький I, для обеспечения эффективности и надежной работы единой газотранспортной системы.

В дипломной работе решались следующие задачи:

- демонтаж существующего балочного перехода;

- сборка из отдельных труб плети газопровода;

- выполнение земляных, изолировочных работ;

- закрепление пригрузов;

- укладка дюкера способом протаскивания в подготовленную траншею.

В расчетном разделе были выполнены расчеты толщины стенки трубы, расчет перехода на устойчивость от всплытия и выбор тягового троса.

В разделе безопасность и экологичность проекта, разработаны мероприятия по обеспечению экологической безопасности, и комплекс мер по охране окружающей среды.

В разделе экономики и организации производства, разработана сводная смета на реконструкцию подводного перехода, и локальный сметный расчет на монтажные работы.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сокращения:

ВН - ведомственные нормы;

ВСН - ведомственные строительные нормы;

ГСМ - горюче - смазочные материалы;

ДСТ - дорожно - строительная техника;

ЛЧ МГ - линейная часть магистрального газопровода;

МГ - магистральный газопровод;

ПП - подводный переход;

ППР - проект производства работ;

ПДС - производственно-диспетчерская служба;

ПДК - предельно допустимая концентрация;

ПСП - плодородный слой почвы;

РД - руководящий документ;

СП - свод правил;

СНиП - строительные нормы и правила;

СИЗ - средства индивидуальной защиты;

ТБО - твердые бытовые отходы;

УТК - утяжелитель трубопровода кольцевой

Обозначения:

Р_исп - давление испытательное, кгс/см²;

Р_раб - рабочее давление, кгс/см²;

- наружный диаметр трубопровода, мм;

- нормативное давление в трубопроводе, МПа;

n_p - коэффициент надежности по нагрузке рабочего давления в трубопроводе, принимаемый для газопровода;

R₁ - расчетное сопротивление растяжению (сжатию), МПа;

m - коэффициент условий работы трубопровода;

K₁ - коэффициент надежности по материалу;

К_H - коэффициент надежности по назначению трубопровода;

- нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, МПа;

_н - номинальная толщина стенки, мм;

ц₁ - коэффициент двухосного напряженного состояния;

- расчетный перепад температур;

- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние

металла труб, при растягивающих осевых продольных напряжениях;

- нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла трубы и сварных соединений;

- минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода;

- коэффициент линейного расширения металла трубы, град^-1;

Е - переменный параметр упругости (модуль Юнга), МПа;

- расчетный температурный перепад, принимаемый положительным при нагревании, ⁰С;

- переменный коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона);

N_кр - продольное критическое усилие, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода;

Тр - расчетное тяговое усилие;

Т_пр - предельное тяговое усилие

ВВедение

Общая протяженность магистральных газопроводов в Российской Федерации превышает 155 тыс. км и включает региональные системы газоснабжения в Республиках Саха-Якутия и Коми, Сахалинской и Камчатской областях и Красноярском крае.

ОАО «Газпром» эксплуатирует объекты Единой системы газоснабжения суммарной протяженностью 151,1 тыс. км магистральных газопроводов. Транспортирование природного газа по магистральным трубопроводам осуществляется 254 компрессорными станциям, оснащенными 4016 газоперекачивающими агрегатами общей установочной мощностью 42600 МВт. Подача газа потребителям через 3645 газораспределительных станций (ГРС). Стабильность работы Единой системы газоснабжения ОАО «Газпром» обеспечивается 22 станциями подземного хранения газа.

Учитывая технологические особенности этих объектов, характер выбросов вредных веществ в окружающую среду и последствия разрушений их конструкций под действием длительного эксплуатационного нагружения и внешних воздействий природного и техногенного характера, выделяют конструкции газодобывающих и нефтедобывающих предприятий (первая группа) и конструкции газотранспортных предприятий (вторая группа).

К первой группе относятся конструкции следующих объектов:

- скважин,

- промысловых газопроводов,

- установок предварительной и комплексной подготовки углеводородного сырья к транспортировке по межпромысловым и магистральным трубопроводам,

- дожимных компрессорных и насосных станций,

- установок охлаждения газа и конденсата до температур вечномерзлых грунтов,

- подземных хранилищ.

Во вторую группу входят конструкции следующих объектов:

- обвязочных трубопроводов КС,

- магистральных газопроводов и продуктопроводов,

- газораспределительных станций.

Трубопроводный транспорт нефти и газа - составляющая часть системы снабжения промышленности, энергетики, транспорта и населения городов и поселков топливом и сырьем. При этом природный газ и сырая нефть транспортируются в основном только по трубопроводам. Однако, в связи с резким уменьшением объемов строительства магистральных трубопроводов в последние годы, внимание к проблемам строительства трубопроводов снизилось, но с уверенностью можно сказать, что в ближайшее время трубопроводный транспорт вновь потребует к себе пристального внимания, так как оборудование стареет и морально и физически - соответственно возникнут проблемы ремонта, замены оборудования.

Трудно переоценить роль трубопроводной системы России, ее народнохозяйственную эффективность в снабжение энергоресурсами и химическим сырьем внутренних потребителей, в обеспечение основных валютных поступлений от поставок природного газа, нефти, нефтепродуктов зарубежным странам.

Магистральные трубопроводы России в отличие от других стран представляют единые системы снабжения потребителей.

Такой организационно-технологический принцип построения трубопроводных систем обеспечивает их наибольшие резервные возможности, гибкое и оперативное маневрирование, надежность функционирования.

Пересечение водных преград магистральными газопроводами на сегодняшний момент решается путем строительства подводного перехода. Подводный переход, несмотря на его сравнительно небольшой удельный вес в общем объеме построенных магистральных газопроводов, является наиболее ответственным сооружением.

Необычайно широк диапазон различного рода воздействий, оказываемых на подводные трубопроводы в зависимости от вида пересекаемых водных препятствий: течение, волны, переформирование дна водоёмов, наружное давление воды при укладке на больших глубинах и др.

Все эти воздействия являются лишь дополнением к основной нагрузке - внутреннему давлению, достигаемому 7,5-10 МПа. Если учесть, что ремонт подводных трубопроводов представляет собой задачу иногда более сложную, чем собственно строительство нового перехода, то становится очевидным, насколько сложны условия работы подводных трубопроводов.

Трубопроводы, несмотря на внешнюю конструктивную простоту, принципиально отличаются от других сооружений сложной схемой воздействия силовых факторов, разнообразием нагрузок, неопределённостью напряженно-деформированного состояния, масштабностью. К тому же, подземное расположение затрудняет их диагностирование и увеличивает вероятность возникновения отказов.

Сложность обеспечения надёжности магистральных трубопроводов России, прежде всего, состоит в их прокладке на большом протяжении в северных и субарктических районах, где расположены основные месторождения газа и нефти: Западной и Восточной Сибири, республик Коми и Саха, на Сахалине. Эти районы отличаются суровыми природно-климатическими условиями. Следует напомнить, что более половины территории России покрыты вечномерзлыми грунтами. Многониточные системы трубопроводов большого диаметра большой протяженности проложены в единых технических коридорах, которые имеют и пересечения друг с другом.

Подавляющая часть объектов трубопроводных сетей построена в 60-80-е годы, и в настоящее время наметилась устойчивая тенденция (и не только в нашей стране) по сокращению темпов ввода в эксплуатацию замещающих мощностей. В тоже время аварийность на объектах магистральных трубопроводов находится на высоком уровне и имеет тенденцию роста.

По данным управления по надзору в нефтяной и газовой промышленности Госгортехнадзора России, основными техническими причинами аварий на трубопроводном транспорте являются:

1) повреждение в результате внешних (случайных) воздействий -33%;

2) брак, допущенный при проектировании и монтаже - 24%;

3) брак, допущенный в заводских условиях производства труб -17%;

4) наружная коррозия - 20%;

5) нарушение регламента эксплуатации - 6%.

Более половины аварий на трубопроводах определённым образом связаны с накоплением повреждений в металле трубы и сварных швах. При этом развитие нарушений (трещины) происходит за счет образования, увеличения размера и слияния микротрещин в течение заметного времени эксплуатации трубопровода. Поэтому при оптимальном варианте коммерческой эксплуатации трубопроводов, за счет применения средств технической диагностики и своевременного ремонта, аварии по 2-4 причинам могли бы быть исключены. Однако из-за недостатков нормативно-технической документации, регламентирующей определение срока безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов, заниженных объемов обследований, технического обслуживания и ремонта в России вероятность аварий на трубопроводных сетях по второй и третьей причинам, по всей видимости, будет увеличиваться. Это связано с тем, что на территории России фактический срок эксплуатации большинства магистральных трубопроводов приближается к тому моменту, когда значительно возрастает интенсивность отказов и аварий из-за естественных процессов коррозии и старения металла. Вместе с этим отсутствие на действующих объектах трубопроводных систем мониторинга и предупреждения о возможных авариях усложняет задачу обеспечения безопасной эксплуатации. Поэтому совершенно очевидно, что для повышения степени безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов необходима общая концепция контроля и прогнозирования безопасных сроков службы всех потенциально опасных элементов трубопроводных систем.

Значительный возраст трубопроводов всегда объективно связывали с увеличением рисков при эксплуатации. Более 30% отказов приходится на трубопроводы проработавшие более 20 лет. В то же время есть примеры трубопроводных «долгожителей», которые без серьезных аварий работают значительно дольше нормативного срока - 40 и больше лет.

Старение трубопроводов связано со снижением защитных свойств изоляционных покрытий, накоплением и развитием дефектов в трубах и сварных соединениях, с процессами старения труб.

Исследуя физические процессы деформирования и разрушения трубных сталей различного уровня прочности и системы легирования, а также сварных соединений установили зависимость их механических свойств, снижение остаточного ресурса прочности и трещиностойкости трубопроводов от времени эксплуатации. Снижаются пластические и вязкостные свойства металла и сварных соединений.

В настоящее время семнадцать европейских государств получают газ из России. От надежной работы трубопроводных систем зависит топливно-энергетическое обеспечение не только потребителей России, но и многих зарубежных стран.

На начало века намечается большая программа сооружения новых трубопроводов, в основном, для экспортных целей. Однако основную газонефтетранспортную нагрузку будут выполнять функционирующие ныне системы, которые сильно «постарели». Значительная часть нефте- и газопроводов перешагнула нормативный срок службы, равный 33 года. И хотя этот «нормативный» срок не имеет научно обоснованного физического смысла и носит условный характер, старение трубопроводов объективно связанно с увеличением рисков при эксплуатации.

Надежность и безопасность трубопроводных систем в известной мере характеризует аварийность. Согласно официальной статистике, аварийность на магистральных трубопроводах имеет тенденцию к снижению.

Снижение аварий с разрушением трубопроводов связанно с более широким использованием внутритрубной диагностики, увеличением объема ремонта, в том числе выборочного по результатам диагностики. Основные причины разрушения трубопроводов - механические повреждения, коррозия, дефекты строительно-монтажных работ и дефекты труб. Объемы работ отстают от потребностей.

Отстают не только объемы, но и поиск новых технологий, которые могли бы быть использованы для массового ремонта коррозионных повреждений, свищей и трещин. Вся философия современного ремонта построена не только на полном восстановлении проектных характеристик трубопроводов, их исходного состояния, а на устранении дефектов, которые могут спровоцировать разрушение трубопроводов или нарушить их герметичность.

В данном дипломном проекте рассмотрена реконструкция участка газопровода Пермь-Горький I на 231 км, через реку Иж, с заменой существующего воздушного перехода газопровода на подводный переход.

Газопровод Пермь-Горький I, диаметром 1220 мм, введен в эксплуатацию в 1974 году, входит в состав газотранспортных систем ООО «Газпром трансгаз Чайковский» и обслуживается Ижевской ЛЭС Воткинского ЛПУМГ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Краткая характеристика участка

В административном отношении газопровода «Пермь - Горький I» расположен в Пермской области и Удмуртской республики.

Характер местности - средне - пересеченный, высотные отметки не превышают 84 - 94 м. Большую часть территории занимают пашни, естественные кормовые угодья, леса, болота. Леса смешанные (ель, береза, осина) с подлеском. Высота деревьев 14 - 25 м, толщина 0.16 - 0.30 м, расстояние между деревьями 2 - 4 м. подлесок из можжевельника, черемухи рябины. Просеки (ширина 2 - 8 м, с электролиниями шириной до 70 м) заросшие, как правило, непроезжие для автотранспорта. На участке перехода встречается мелкий кустарник (ива, ольха). Почвы - пойменные и дерново-подзолистые. Грунты преобладают песчаные (мощность 1 - 8 м), глинистые, суглинистые, супесчаные (мощность 1,5 - 6 м); в долине Ижа песчано - суглинистые, песчано - галечниковые и торфяные. Рельеф в целом не препятствует передвижению техники вне дорог. Регион характеризуется разветвленной сетью рек.

Район работ располагаются на территории, относящейся к умеренному климатическому району II₅ (согласно карте районирования территории по воздействию климата на технические изделия из ГОСТ 16350-80).

Климат рассматриваемой территории умеренно - континентальный с холодной продолжительной снежной зимой, теплым коротким летом, осенними ранними и поздними весенними заморозками. Зимой часто наблюдается антициклон с сильно охлажденным воздухом. Охлаждение воздуха в антициклонах происходит, главным образом, в нижних слоях, одновременно уменьшается влагосодержание этих слоев, с высотой температура воздуха в зимнее время обычно возрастает, в результате чего образуются мощные слои инверсии. Особое значение, как фактор климата, имеет циклоническая деятельность, которая усиливает меридиональный обмен воздушных масс.

Таким образом, увеличивается климатическое значение адвекции. Непосредственным результатом этого является большая временная и пространственная изменчивость всех метеорологических характеристик и погоды в целом.

Иж - река в Среднем Предуралье, образована слиянием рек Большого и Малого Ижа. Ее исток находится у деревни М. Ошворцы на границе Игринского и Якшур-Бодьинского районов Удмуртии.

Река протекает по территории Удмуртии и Татарстана по направлению с севера на юг и впадает в р. Каму в 124 км от ее устья.

По большинству гидрологических классификаций Иж относится к равнинным рекам среднего (иногда малого) размера. Низкие, подмытые берега, в которых река протекает по умеренно заболоченной равнине, местами покрыты хвойными и смешанными лесами.

Река Иж относится к рекам с преимущественно снеговым питанием, её водный режим характеризуется резко выраженной волной весеннего половодья и относительно устойчивым положением уровней в зимний период. Ледостав на реке устанавливается в середине ноября и удерживается в течение 155 - 160 дней. Максимальной величины толщина льда достигает в марте месяце (50 - 70 см). Максимальные расходы приурочены к периоду весеннего половодья (обычно 2 половина апреля) и составляют в среднем до 200 - 250 кубометров в секунду.

Ближайший водомерный пост находится у г. Агрыз, ниже по течению в 41 км. Скорость течения в межень равна 0,12--0,15 м/сек. На режимы расходов воды и уровней оказывает влияние Ижевский пруд находящийся в 21 км выше по течению.

Ширина зеркала воды в проектном створе перехода - 15 м, максимальная глубина - 2,5 м.

Высотные отметки поверхности земли изменяются в пределах участка от 100 м до 109 м.

Состав грунтов:

* 0,0 - 0,3 - почвенно-растительный слой с примесью щебня;

* 0,3 - 2,7 - суглинок тяжелый с примесью щебня более 10%.

На реке отсутствует судоходство и не осуществляется лесосплав.

1.2 Обоснование замены воздушного перехода

Существующий надводный переход магистрального газопровода диаметром 1220 мм с толщиной стенки 14 мм введен в эксплуатацию в 1974 году. Рабочее давление в трубопроводе - 5,5 МПа, максимальная температура - 35⁰С.

Протяженность участка по пикетам - 150 м.

Наличие крутоизогнутых кривых трубопровода не позволяет пропустить внутритрубные дефектоскопы для определения технического состояния газопровода Пермь-Горький I.

Реконструкция перехода через реку Иж предусматривает прокладку подводного перехода трубопровода Ду 1220 мм с радиусом изгиба не менее 5 Ду, что позволит выполнить внутритрубную диагностику газопровода, выполнить комплекс ремонтных работ по устранению выявленных дефектов.

Дополнительно, ликвидация воздушного перехода и замена его на подводную прокладку магистрального газопровода, уменьшит вероятность антропогенного воздействия, в том числе, и террористического, потому что целями терроризма нередко становятся объекты промышленной деятельности повышенной опасности, что в последнее время становится актуальной проблемой.

От этого в целом повысится надежность работы, улучшится функционирование магистрального газопровода (МГ) Пермь-Горький I, и бесперебойность подачи газа потребителям.

1.2 Мероприятия до начала основных работ

До начала основных работ на участке необходимо выполнить следующие мероприятия:

- разработать проект производства работ на реконструкцию газопровода;

- определить порядок оперативного руководства, включая действия строителей и эксплуатационников, при возникновении аварийных ситуаций;

- принять трассу газопровода от заказчика и получить разрешение на строительство;

- получить от эксплуатирующих организаций (ЛПУ МГ) письменные разрешения на производство работ в охранной зоне МГ;

- на втором этапе работ вытеснить газ из трубопровода и отключить участок разрезкой трубопровода по границам участка силами эксплуатирующей организации с составлением соответствующего акта передачи;

- оборудовать временный жилой городок со строительством складских помещений;

- доставить на объект строительные изделия и материалы;

- перебазировать технику;

- выполнить устройство переездов из железобетонных плит через газопровод в местах, указанных эксплуатирующей организацией;

- снять почвенно-растительный слой грунта по всей ширине полосы отвода и складировать во временные отвалы на расстоянии 0,5 км.

Доставка строительных материалов производится автотранспортом.

1.3 Технология проведения реконструкции перехода

Поседовательность проведения:

1. Подготовительные работы.

2. Демонтаж старого участка газопровода диаметром 1220 мм на участках подключения ПК 1+3,0 - ПК 2+53,0 общей длиной 150 м.

3. Монтаж нового участка газопровода (дюкера) с кривыми вставками труб искусственного гнутья для обеспечения заданной глубины трубопровода в русловой части реки.

4. Гидравлическое испытание смонтированного трубопровода длиной 150 м на прочность и герметичность.

5. Разработка траншей до проектных отметок в русле реки и береговых участках.

6. Протаскивание дюкера и укладка его на расчетные отметки.

7. Подключение дюкера к трубопроводу на ПК 1+3,0 - ПК 2+53,0.

8. Обследование состояния трубопровода, уложенного в подводную траншею.

9. Засыпка грунтом уложенного в траншею трубопровода.

10. Обследование подводной засыпки траншеи грунтом.

11. Устройство берегоукрепления.

12. Рекультивация нарушенных строительством земель.

Организационно-техническая подготовка

Проектно-техническая подготовка:

Проект производства работ (ППР) - основной документ по организации всех видов работ - разрабатывает генеральный подрядчик после получения от заказчика исходных данных и документов в полном объеме.

В состав ППР должны входить:

* пояснительная записка;

* генеральный план ремонта линейной части МГ;

* график производства ремонта линейной части МГ;

* график поступления материалов, необходимых для ремонта;

* технологические карты на сложные работы и работы, выполняемые новыми методами;

* транспортная схема ремонта линейной части МГ;

Генеральный план ремонта линейной части МГ включает в себя:

* трассу газопровода;

* расположение населенных пунктов;

* километраж трассы;

* расположение запорной арматуры по трассе;

* размещение полевых жилых городков (при необходимости);

* временные сооружения и дороги;

* переходы через естественные и искусственные препятствия;

* схемы подъездных путей;

* пересечения подземных коммуникаций по трассе газопровода.

График производства ремонта линейной части составляется на весь ремонтный период с учетом климатических, гидрогеологических условий и особенностей эксплуатации газопровода.

График составляется с разбивкой по дням для реконструированного участка с указанием плановых и фактических сроков выполнения основных видов работ.

График производства работ должен быть предоставлен в отдел ПОЭМГ и ГРС ООО «Газпром трансгаз Чайковский» до начала производства работ.

Пояснительная записка в ППР включает следующие данные:

* расчет продолжительности ремонта линейной части МГ;

* расчет числа ремонтно-строительных потоков и распределение их по производственным участкам;

* расчет потребности в ресурсах;

* порядок и методы производства ремонта линейной части МГ по отдельным видам работ;

* мероприятия по охране труда и технике безопасности;

* мероприятия по охране окружающей среды.

Материально-техническое обеспечение

Линейное производственное управление магистральных газопроводов должна обеспечивать подрядную организацию, выполняющую ремонтные работы на договорной основе, необходимыми материально-техническими ресурсами в соответствии с технологической последовательностью производства работ и в сроки, установленные графиками производства ремонта и графиками поступления материалов, машин и механизмов на трассу.

Все материалы, поступающие на ремонт линейной части МГ должны иметь паспорта и сертификаты. Транспортировка, складирование и хранение материалов должно соответствовать стандартам и техническим условиям и исключать их повреждение, порчу и потерю.

Инженерная подготовка газопровода к реконструкции

Подготовка к реконструкции газопровода должна предусматривать изучение инженерно-техническим персоналом подрядной организации проектно-сметной документации и разработку проектов производства работ на внеплощадочные и внутриплощадочные подготовительные работы.

Подготовительные работы на реконструированном участке газопровода должны осуществляться после оформления в установленном порядке отвода земельных участков. При этом ширина полосы отвода земель принимается в соответствии с действующими нормативами, и заблаговременно согласовываются ЛПУМГ с землепользователями и лесничествами.

Внеплощадочные подготовительные работы должны включать строительство и содержание временных подъездных дорог к трассе газопровода, базам по хранению и подготовке изоляционных материалов, строительство временных коммуникаций для обеспечения полевых городков, ремонтных баз и пунктов технического обслуживания машин и механизмов электроэнергией, водой, связью.

Сооружение временных дорог допускается только при невозможности использования постоянных существующих и запроектированных дорог.

Конструкция временных дорог должна обеспечивать движение строительной техники и перевозку максимальных по массе и габаритам строительных грузов.

При выполнении внеплощадочных подготовительных работ ЛПУМГ необходимо:

* совместно с представителем подрядной организации обозначить колышками на местности местоположение ремонтируемого и прилегающих газопроводов, а также пересечения ремонтируемого газопровода со всеми коммуникациями (трубопроводы, силовые кабели, кабели связи и др.). Места пересечений, обозначенные колышками, должны быть подтверждены представителями организаций, эксплуатирующих указанные коммуникации.

* согласовать с ПДС дату отключения участка газопровода и заблаговременно подать запрос на отключение по установленной форме;

* составить и утвердить план организации и проведения огневых работ на отключение участка действующего магистрального газопровода с оформлением наряд - допуска на огневую работу;

* после получения разрешения на остановку участка, освободить ремонтируемый участок от газа и конденсата;

* отключить станции катодной и дренажной защиты на участке газопровода, подлежащего ремонту;

* произвести отключение ремонтируемого участка сферическими заглушками;

* передать по акту подрядной организации трассу ремонтируемого газопровода;

* обеспечить связью ремонтно-строительные потоки с диспетчерской службой и ближайшей компрессорной станцией.

План организации работы обязательно должен включать:

* наименование объекта, место проведения работ, дату, время их начала и окончания;

* краткие технические и конструктивные требования к ремонтируемым (восстанавливаемым) элементам газового объекта, а также производству всех видов специальных работ со ссылкой на СНиП, ВСН, другой нормативный документ или номер чертежа;

* указания о материальном обеспечении работ;

* расстановку оборудования, механизмов, средств связи, охранных постов, пунктов отдыха и приема пищи, а также списочный состав персонала, участвующего в работе, с указанием фамилий и должностей лиц, ответственных за проведение работ;

* порядок и последовательность осуществляемых переключений (отключений, включений) участков трубопроводов, технологического оборудования, средств электрохимической защиты и других;

* подробную схему подлежащего ремонту участка газопровода;

* пооперационное расписание ремонтных работ и испытаний отремонтированных узлов (участков газопроводов).

План организации работ составляется в 3-х экземплярах (один экземпляр остается в ПДС ООО «Газпром трансгаз Чайковский», два экземпляра возвращаются в ЛПУМГ - один в диспетчерскую службу ЛПУМГ, второй - ответственному руководителю работ), согласовывается с отделом ПОЭМГ и ГРС, ПДС и ООО «Газнадзор». Утверждается план руководителем ООО «Газпром трансгаз Чайковский».

После утверждения плана организации работ и получения разрешения на остановку участка газопровода, издается приказ ООО «Газпром трансгаз Чайковский» на проведение огневых работ. Приказ согласовывается с отделом ПОЭМГ и ГРС, ООТиЗ, юридическим отделом и утверждается руководителем предприятия.

1.4 Требование промышленной безопасности на стадии проектирования и начала строительства опасного производственного объекта

Руководители и специалисты организаций, разрабатывающих проектную, конструкторскую и иную документацию, связанную с эксплуатацией опасного производственного объекта, обязаны проходить аттестацию по промышленной безопасности [2].

Одним из обязательных условий принятия решения о начале строительства опасного производственного объекта является наличие положительного заключения экспертизы промышленной безопасности проектной документации, утвержденного федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным в области промышленной безопасности (Госгортехнадзором России), или его территориальным органом. Отклонения от проектной документации в процессе строительства не допускаются. Изменения, вносимые в проектную документацию на строительство, опасного производственного объекта, подлежат экспертизе промышленной безопасности и согласовываются с Госгортехнадзором России или его территориальным органом [3].

Деятельность по проектированию зданий и сооружений I и II уровней ответственности в соответствии с государственным стандартом и строительство зданий и сооружений I и II уровней ответственности в соответствии с государственным стандартом осуществляется на основании лицензии, выданной Госстроем России [4].

Проектант несет ответственность за обеспечение соответствия проектной документации на строительство объекта магистрального трубопровода и выбора оборудования, технических изделий, устройств и материалов требованиям нормативных документов, за осуществление авторского надзора за ходом строительства, за изменения, вносимые в проектную документацию, и проведение экспертизы промышленной безопасности проектных решений [5].

В составе проектной документации на строительство разрабатывается Декларация промышленной безопасности опасного производственного объекта, обязательность разработки которой устанавливается Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» ФЗ-№ 116 от 21.06.1997 г. Обязательность разработки может быть установлена Правительством Российской Федерации или Госгортехнадзором России [6].

В проектной документации предусматриваются мероприятия по предупреждению аварий и локализации их последствий, как на самом проектируемом объекте, так и в результате аварий на других объектах в районе размещения проектируемого объекта.

При разработке данных мероприятий учитываются источники опасности, факторы риска, условия возникновения аварий и их сценарии, численность и размещение производственного персонала [11].

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Земляные работы

При подготовке к земляным работам на береговых и пойменных участках переходов необходимо:

* Получить разрешение от местных административных органов об отводе земли под строительство и лесопорубочные билеты;

* вынести в натуру геодезические разбивочные знаки для обозначения границ расчистки территории под строительство в границах переходов;

* закрепить оси переходов (пикеты) геодезическими знаками с привязкой их к оси трассы газопровода;

* произвести детальную разбивку горизонтальных кривых переходов газопровода с выносом пикетов за пределы строительной полосы;

* разработать пообъектные проекты производства земляных работ;

* произвести расчистку под производственные и бытовые объекты в границах полосы отвода от леса, пней, кустарника, крупных камней и лесопорубочных материалов с последующей проверкой мерной лентой площади расчистки;

* выполнить срезку (при необходимости) плодородного почвенно-растительного слоя грунта и его укладку в отвалы для последующей рекультивации на участках сельскохозяйственных угодий;

* выполнить планировку строительной полосы с засыпкой ям, выравниванием микрорельефа, срезкой склоновых продольных и поперечных бугров, засыпкой низинных мест;

* подготовить временные грунтовые дороги с профилированной проезжей частью и кюветами для стока воды и временные насыпные площадки для строительно-монтажных работ;

* обеспечить контроль качества и приемку земляных работ от строительных подразделений.

Участки срезки и складирования почвенно-растительного слоя грунта закрепляются вешками, видимыми бульдозеристом во время работы.

Срезка грунта производится слоями в соответствии с указаниями проекта (ППР), с учетом уклонов и неровностей территории.

Проверка работы осуществляется производителем работ (мастером) геодезическими инструментами с целью уточнения глубины и объемов срезки и их соответствия требованиям проекта.

Рекультивация плодородного слоя почвы

Работы по рекультивации плодородного слоя почвы толщиной 30 см бульдозером с полосы ширина которой принимается согласно рисунку 1, производится в следующей последовательности:

- срезка и перемещение плодородного слоя почвы бульдозером в отвал на расстояние до 20 м;

- планировка валиком минерального грунта бульдозером;

- распределение излишков минерального грунта в полосе рекультивации бульдозером;

- перемещение плодородного слоя почвы с распределением его по полосе рекультивации бульдозером;

- разравнивание и уплотнение плодородного слоя почвы бульдозером.

Рисунок 1 Схема отвода земель для магистральных трубопроводов

1 - отвал минерального грунта; 2 - отвал плодородного слоя почвы;

3- бульдозер

Размеры зон при рекультивации плодородного слоя даны в таблице 1.

Таблица 1 - Размеры зон при рекультивации плодородного слоя

Диаметр, мм	Размеры зон в метрах	Итого	Зоны
	1	2	3	4	5	6	1-4	1-6
1220	12,59	2,74	9,09	5,57	5,70	6,30	30	42

Разработка траншеи

Земляные работы при реконструкции линейной части магистральных трубопроводов выполняют в строгом соответствии с проектной документацией, основываясь на следующих положениях:

1. выполнение работ с применением наиболее рациональных средств механизации;

2. своевременное выполнение подготовительных работ и мероприятий, обеспечивающих эффективное производство земляных работ в течение всего периода;

3. соблюдение правил техники безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности.

До начала земляных работ при необходимости отсоединяют устройства электрохимической защиты, контрольно-измерительных колонок, линейной арматуры и др., уточняют места пересечения трубопровода по трассе с подземными и наземными коммуникациями, которые могут быть повреждены во время вскрышных работ. Работы по вскрытию газопровода в местах прохождения подземных коммуникаций различного назначения разрешается производить только после официального письменного согласования с организациями, эксплуатирующими данное сооружение. К письменному согласованию должен быть приложен план с указанием трасс и глубин заложения коммуникаций в месте пересечения с трубопроводом. Вскрышные работы в непосредственной близости от коммуникаций разрешается выполнять только вручную. Если на месте производства работ обнаружены подземные коммуникации различного назначения, не значащиеся в проектной документации, необходимо поставить в известность заинтересованные организации и вызвать их представителей. Одновременно должны быть приняты меры к защите от повреждений обнаруженных коммуникаций и сооружений.

Засыпать траншеи в местах с подземными коммуникациями разрешается слоями не более 0,1 м с тщательным их трамбованием.

Земляные работы при пересечении действующего электрического кабеля, а также в пределах 1,5 м от него допускается производить в присутствии технического персонала, ответственного за производство ремонтно-строительных работ, и представителя организации, эксплуатирующей кабельную линию. Работы по вскрытию трубопровода можно начинать только после того, как будет уточнено его местонахождение на местности и зафиксировано знаками (вешками).

При выполнении работ параллельно действующему трубопроводу, до начала работ необходимо провести специальный инструктаж по технике безопасности со всеми работающими и запретить движение ремонтно-строительных машин и механизмов по валику действующего трубопровода.

В тех случаях, когда необходим переезд через действующий трубопровод, устраивают специальные переезды (рисунок А.1 Приложение А).

Планом ремонтных работ рытье траншей предусматривается в сроки, обеспечивающие возможно минимальный разрыв во времени между их рытьем и засыпкой.

При производстве работ в траншее устанавливаются приставные переносные лестницы для свободного и быстрого выхода работающих из траншеи.

Для вскрытия участков трубопровода, подлежащих ремонту, чаще всего применяют одноковшовые экскаваторы оборудованные обратной лопатой. Основными условиями использования одноковшовых экскаваторов являются отсутствие в оснащении комплексного участка или нецелесообразность использования по своим техническим возможностям специальных вскрышных экскаваторов.

При выборе схемы работы одноковшовых экскаваторов, разрабатывающих траншеи, необходимо соблюдать следующие требования: разработка забоя должна вестись при наименьших углах поворота стрелы и совмещении операций поворота с подъемом и опусканием ковша. При этом экскаватор следует устанавливать от края забоя на расстоянии, обеспечивающем безопасную работу машины. На неустойчивых слабых грунтах под ходовую часть экскаватора необходимо подкладывать деревянные слани. На участках с высоким уровнем стояния грунтовых вод разработку траншей одноковшовыми экскаваторами начинают с более низких мест для обеспечения стока воды и осушения лежащих выше участков.

Для разработки траншеи выбираем одноковшовый экскаватор ЭО-4225 (ЭО-4124).

На приурезных участках траншеи грунт разрабатывается (Рисунок 2):

Размещено на http://allbest.ru

слой сухого минерального грунта - экскаватором;

Размещено на http://allbest.ru

слой мокрого минерального грунта - экскаватором со сланей;

Размещено на http://allbest.ru

подводный грунт - экскаватором - драглайном

Рисунок 2 - Порядок разработки грунта в приурезной части

До начала разработки грунта в траншеях одноковшовыми гидравлическими экскаваторами должно быть выполнено следующее:

* произведена срезка и перемещение плодородного слоя почвы в боковой отвал на рекультивируемых землях;

* выполнена планировка полосы прохода землеройной техники;

* нанесены риски на грани рукояти для контроля глубины разработки траншеи (краской светлого тона);

* доставлены экскаватор и экипаж.

Разработка грунта в траншеи одноковшовыми гидравлическими экскаваторами - обратная лопата, ковш с зубьями, выполняется в следующей последовательности:

* установка экскаватора в забое в начале смены;

* разработка грунта в траншее в отвал с очисткой ковша;

* передвижка экскаватора в процессе работы;

* перемещение экскаватора из забоя в конце смены.

Рисунок 3 - Схема производства работ по разработке траншей одноковшовым экскаватором

1 - ось трубопровода, 2 - границы полосы рекультивации; 3 - ось траншеи;

4 - инвентарные разбивочные (вешки-указатели), определяющие границы верха и дна траншеи; 4а - ось отвала грунта;

5 - разбивочные знаки (вещки-колышки), ориентирующие движение экскаватора;

I, II, III, IV - порядок послойной разработки траншеи;

1-8, 9-14, 17-21, 22-25 - последовательность срезки грунта при послойной разработки траншеи;

15, 16, 26, 27 - последовательность зачистки откосов во II и нижнем слоях;

3,2 - рекомендуемое расстояние передвижки экскаватора между забоями;

1-7 - расстояние между опорами экскаватора и основанием откоса;

75° - средний угол поворота платформы к месту разгрузки грунта.

Грунт, разрабатываемый послойно (рисунок 3), из верхних слоев должен укладываться в отдаленные части отвала с постепенным приближением зоны разгрузки к бровке откоса.

Вынутый из траншеи и уложенный в отвал грунт следует размещать на расстояние не менее 0,5 м от бровки траншеи. Разработка траншей на береговых склонах экскаваторами должна вестись с устранением недоборов и подчисткой дна траншеи. При разработке траншей экскаваторами с обратной лопатой допускается перебор грунта до 10 см.

Русловая часть траншеи разрабатывается при использовании экскаватора-драглайна. При разработке подводной траншеи для укладки нового дюкера глубина заложения до низа трубопровода определяется в соответствии с требованиями [1] и составляет 1,85 - 10,7м.

Ширина траншеи по дну при балластировке утяжеляющими грузами равна 5,0 - 10,0 м. Величина откосов траншеи определяется в соответствии с [10] в зависимости от грунтов и глубины траншеи и изменяется от значения 1:1,25 на береговых участках до значения 1:2 в русловой части.

В процессе монтажа захлёстов береговых участков нового трубопровода с уже уложенным дюкером по мере заполнения рабочих котлованов грунтовыми водами необходимо производить водоотлив воды из них при помощи агрегата АВ-701А производительностью 700 м³/ч.

Засыпка траншей

До начала работ по засыпке трубопровода в любых грунтах необходимо:

* проверить проектное положение трубопровода;

* проверить качество и в случае необходимости отремонтировать изоляционное покрытие;

* провести предусматриваемые проектом работы по предохранению изоляционного покрытия от механических повреждений (планировка дна траншеи, устройство постели, присыпка трубопровода рыхлым грунтом);

* устроить подъезды для доставки и обслуживания экскаватора и бульдозера;

* получить письменное разрешение от заказчика на засыпку уложенного трубопровода;

* выдать наряд-задание на производство работ машинисту бульдозера.

Засыпать траншею рекомендуется непосредственно после укладочных работ (после балластировки трубопровода). Засыпка траншеи на береговых участках после укладки в них газопровода выполняется тем же грунтом с использованием экскаватора и бульдозера. В случае дефицита необходимого грунта для обратной засыпки траншеи на береговом участке с крутым склоном доставку грунта на площадку следует выполнять автотранспортом.

Засыпка осуществляется преимущественно бульдозером прямолинейными, косопоперечными параллельными, косоперекрестными и комбинированными проходами. В стесненных условиях строительной полосы, а также в местах с уменьшенной полосой отвода работы выполняются косопоперечными параллельными и косоперекрестными проходами бульдозером.



Рисунок 4 - Схемы производства работ по засыпке уложенного трубопровода бульдозером

а - прямолинейными проходами; б - косопоперечными параллельными проходами; в - косоперекрестными проходами; г - комбинированным способом.

При наличии горизонтальных кривых на трубопроводе вначале засыпается криволинейный участок, а затем остальная часть. Причем засыпку криволинейного участка начинают с его середины, двигаясь поочередно к его концам.

На участках местности с вертикальными кривыми трубопровода засыпку производят сверху вниз.

После засыпки на нерекультивируемых землях над трубопроводом устраивают валик грунта в виде правильной призмы. Высота валика должна совпадать с величиной возможной осадки грунта в траншее.

На рекультивируемых землях в теплое время года после засыпки трубопровода минеральным грунтом производят его уплотнение пневмокатками или гусеничными тракторами многократными проходами (три-пять раз) над засыпанным трубопроводом. Уплотнение минерального грунта таким способом выполняется до заполнения трубопровода транспортируемым продуктом.

На крутом (левом) склоне, во избежание сползания грунтовой засыпки вниз к воде, необходимо выполнить глиняную призму.

Контроль качества и приемки земляных работ

Цель контроля - предупредить возникновение брака и дефектов в процессе работ, исключить возможность накопления дефектов, повысить ответственность исполнителей.

Контроль качества земляных работ заключается в систематическом наблюдении и проверке соответствия выполняемых работ проектной документации, требованиям СП с соблюдением допусков (приведенных в табл. 2), а также технологических карт в составе ППР.

Таблица 2 - Допуски на производство земляных сооружений

Наименование допуска	Величина допуска (отклонения), см	Иллюстрация допуска (отклонения)
	mах	min
Половина ширины траншеи по дну по отношению к разбивочной оси	+20	-5
Отклонение отметок дна траншеи от проекта:
при разработке грунта землеройными машинами	0	-10
Толщина слоя постели из мягкого грунта на дне траншеи	+10	0
Общая толщина слоя засыпки грунта над трубопроводом	+25	-5
Высота насыпи	+20	-5

В зависимости от характера выполняемой операции (процесса) операционный контроль качества осуществляется непосредственно исполнителями, мастерами, прорабами или специальным представителем-контролером фирмы заказчика.

Выявленные в ходе контроля дефекты, отклонения от проектов, требований СП, ППР или технологических нормативов карт следует исправить до начала последующих работ. [13]

Операционный контроль качества земляных работ включает:

* проверку правильности переноса фактической оси траншеи с проектным положением;

* проверку отметок и ширина полосы для работы роторных экскаваторов (в соответствии с требованиями проекта производства работ);

* проверку профиля дна траншеи с замером ее глубины и проектных отметок, проверку ширины траншеи по дну;

* проверку откосов траншей в зависимости от структуры грунта, указанной в проекте;

* проверку толщины слоя подсыпки на дне траншеи и толщины слоя присыпки трубопровода мягким грунтом;

* контроль толщины слоя засыпки и обвалования трубопровода;

* проверку отметок верха насыпи, ее ширины и крутизны откосов;

* размер фактических радиусов кривизны траншей на участках горизонтальных кривых.

Ширина траншей по дну, а также на участках кривых, контролируется шаблонами, спускаемыми в траншею. Расстояние от разбивочной оси до стенки траншеи по дну на сухих участках трассы должно составлять не менее половины проектной ширины траншеи, эту величину не следует превышать более чем на 200 мм; на обводненных и заболоченных участках - более чем на 400 мм.

Фактические радиусы поворота траншеи в плане определяются теодолитом (отклонение фактической оси траншеи на прямолинейном участке не может превышать ±200 мм).

Соответствие отметок дна траншеи проектному профилю проверяется с помощью геометрического нивелирования. Фактическая отметка дна траншеи определяется во всех точках, где указаны проектные отметки в рабочих чертежах, но не реже 25 м для трубопроводов диметром 1020-1420 мм. Фактическая отметка дна траншеи в любой точке не должна превышать проектную и может быть меньше ее на величину до 100 мм.

Отметки рекультивируемой полосы контролируют геометрическим нивелированием. Фактическая отметка такой полосы определяется во всех точках, где в проекте рекультивации земель указана проектная отметка. Фактическая отметка должна быть не менее проектной и не превышать ее более чем на 100 мм.

На нерекультивируемых землях с помощью шаблона контролируется высота валика, которая должна быть не менее проектной и не превышать ее на величину более 200 мм.

При прокладке надземного трубопровода в насыпи ее ширина контролируется рулеткой, ширина насыпи поверху должна составлять 1,5 диаметра трубопровода, но не менее 1,5 м и превышать ее на величину не более 200 мм. Расстояние от оси трубопровода контролируется рулеткой. Крутизна откосов насыпи контролируется шаблоном.

Уменьшение поперечных размеров насыпи против проектной допускается не более чем на 5%, за исключением толщины слоя грунта над трубопроводом на участках выпуклых кривых, где уменьшение слоя засыпки над трубопроводом не допускается.

Приемка законченных земляных сооружений осуществляется при сдаче в эксплуатацию всего трубопровода. При сдаче законченных объектов строительная организация (генеральный подрядчик) обязана передать заказчику всю техническую документацию, которая должна содержать:

* рабочие чертежи с внесенными в них изменениями (если они имели место) и документ по оформлению допущенных изменений;

* промежуточные акты на скрытые работы;

* чертежи земляных сооружений, выполненных по индивидуальным проектам, в сложных условиях строительства;

* перечень недоделок, не препятствующих эксплуатации земляного сооружения, с указанием сроков их устранения (в соответствии с договором и контрактом между исполнителем и заказчиком);

* ведомость постоянных реперов, геодезических знаков и указателей разбивки трассы.

Трубопровод на всем протяжении должен опираться на дно траншеи или ложе насыпи. Правильность устройства основания под трубопровод и укладки его (дно траншеи по длине, глубина заложения, опирания трубопровода по всей длине, качество отсыпки постели из мягкого грунта) должна проверяться строительной организацией и заказчиком на основании геодезического контроля до засыпки трубопровода грунтом с составлением соответствующего акта.

Особое внимание при производстве земляных работ уделяется подготовке основания - ложа под трубопроводы больших диаметров, в частности 1220 мм, приемка которого должна выполняться с использованием нивелирной съемки на всем протяжении трубопровода.

Сдача-приемка магистральных трубопроводов, в том числе и земляных работ, оформляется актами.

Требование промышленной безопасности на стадии строительства

Заказчик несет ответственность за заключение договора с Органом технического надзора на осуществление технического надзора за качеством строительства или за эффективное функционирование специализированной службы технического надзора Заказчика при наличии таковой. Не менее чем за 24 часа до начала строительства заказчик обязан уведомить территориальный орган Госгортехнадзора России о дате начала строительства и местонахождении объекта. [5]

Проектант несет ответственность за осуществление авторского надзора за ходом строительства.

2.2 Сварка и монтаж трубопроводов

Проектом предусмотрена сварка участка трубопровода диаметром 1220 мм с толщиной стенки 14мм на ПК 1+3,0 - ПК 2+53,0 общей длиной 150 м.

Подготовка труб и деталей к сборке

Перед началом сварочно-монтажных работ необходимо:

* убедиться в том, что используемые трубы, соединительные детали, запорная и распределительная арматура имеют сертификаты качества и соответствуют проекту, техническим условиям на их поставку;

* спланировать площадку;

* построить временные дороги вдоль площадки;

* развести и разложить на площадке трубы;

* разместить в зоне производства работ кран-трубоукладчик, сварочный агрегат, бульдозер, наружный центратор, инвентарные лежки.

Необходимо выполнить визуальный осмотр труб, соединительных деталей и арматуры.

На поверхности труб или деталей не допускаются:

- трещины, плены, рванины, закаты любых размеров;

- царапины, риски и задиры глубиной более 0,4 мм;

- местные перегибы, гофры и вмятины;

- расслоения на концах труб.

В местах, пораженных коррозией, толщина стенки труб или деталей не должна выходить за пределы минусовых допусков, установленных техническими условиями на поставку. Замер толщины стенки трубы на этих участках необходимо выполнять с помощью ультразвукового толщиномера с точностью не менее 0,1 мм.