Сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания

При производстве работ по очистке полости и испытанию должна быть организованна система связи, реализуемая силами и средствами субподрядчиков. Она должна обеспечивать оперативное руководство всеми работами в установленных по времени режимах. Система связи находится в оперативном распоряжении председателя комиссии.

На время производства работ организуется аварийно-ремонтная бригада. Аварийная ремонтно-восстановительная бригада должна быть обеспечена автомобилями повышенной проходимости с электросварочными агрегатами, средствами пожаротушения и всем необходимым инвентарём для всех видов строительно-монтажных работ на линейной части магистрального газопровода и узлах запорной арматуры.

Для проведения очистки полости и испытания на строительстве магистральных газопроводов организовывают один или несколько специализированных потоков:

- потока очистки полости

- потока испытания

Параметры потоков - продолжительность, границы, направление производства работ во времени и пространстве - должны быть рационально увязаны с параметрами соответствующих потоков крупных механизированных комплексов в пределах установленной общей продолжительности строительства (директивного срока).

Участок испытания может быть разделён на отдельные захватки, на каждой из которых работы осуществляют либо силами и средствами одной строительно-монтажной организации, либо от одного источника используемой среды (вода, газ и т.д.), либо по одной технологической схеме.

При организации поточного метода выполнения работ по очистке полости, испытанию и удалению воды учитывают следующие специфические особенности:

закачивания в трубопровод напорной среды (воздуха, воды, природного газа) для очистки полости, испытания и удаления воды можно выполнять круглые сутки, тогда как предшествующие работы по инженерной подготовке трассы (сварке, изоляции, укладке и засыпке трубопровода) обычно осуществляют в одну-две смены;

очистку полсти и испытания выполняют по участкам конечной протяжённости, а не непрерывно, как в процессе предшествующих работ;

протяжённость очищаемого или испытываемого участка определяют в зависимости от совокупности ряда факторов (схемы раскладке труб, разности вертикальных отметок трассы газопровода, расположения линейной арматуры и др.);

используемые основные машины (наполнительные и опресовочные агрегаты, передвижные компрессорные установки) работают, как правило, в одном месте и перемещаются по трассе только периодически;

очистку полости и испытание выполняют в условиях, когда основная техника комплексных механизированных потоков выведена из районов строительства;

процессы очистки полости и испытания газом, являются одновременно завершающими процессами строительства и начальным этапом пусконаладочных работ, что требует чёткой согласованной организации их выполнения с привлечением сил и средств соответствующих организаций и эксплуатационных подразделений заказчика.

При выборе технологической схемы производства работ по очистке полости и испытанию учитывают конкретные условия таким образом, чтобы выбранная схема производства работ обеспечивала возможность выполнения работ в кратчайшие сроки при условии обеспечения нормативных критериев по качеству.

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Смета на сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания

Смета является одним из основных документов в строительстве. Без неё запрещается производить какие-либо строительно-монтажные работы. На основании сметы определяется потребность в материально-технических ресурсах, размещаются заказы на поставку материалов, оборудования и транспортных средств, разрабатываются календарные графики с указанием потребного количества рабочих кадров, строительных механизмов и сроков начала и окончания производства работ.

В соответствии с проектно-сметной документацией осуществляется планирование и финансирование строительства, и производятся расчёты подрядных организаций с заказчиком за выполнением работы.

Сметная документация к дипломному проекту: Сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания составлена базисно-индексным и ресурсным методами в текущих ценах с учётом исходных данных.

Район строительства - Надымский, Ямало Ненецкого Автономного Округа.

Для расчёта базисно-индексным методом применялись сборники ФЕР для базового территориального района Московская область с переводом в территориальный текущий уровень цен для ЯНАО с помощью индексов:

К = 60.56 - на второй квартал 2008 года к уровню базы 1984г.

Поэлементные индексы к прямым затратам к уровню базы ФЕР-2001

Кзп = 10.67 - индекс к оплате труда рабочих.

Кэм = 3.43 - индекс к эксплуатации машин и механизмов.

Кмр = 5.28 - индекс к материальным ресурсам.

Для расчёта ресурсным методом применялись сборники ГЭСН - государственные элементные сметные нормы на строительные работы. Цены на расходы: оплата труда рабочих, эксплуатация машин, материалы взяты в текущих ценах по уровню на второй квартал 2008г. для Надымского района ЯНАО.

Локальная смета на сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания состоит из следующих разделов:

1 Земляные работы

2 Сборочно-сварочные

3 Контроль стыков

4 Изоляция и укладка

5 Испытание газопровода

Сметная стоимость строительно-монтажных работ складывается из прямых затрат, накладных расходов и сметной прибыли.

1 Прямые затраты включают в себя основную зарплату, затраты на эксплуатацию машин и механизмов, затраты на материалы.

2 Накладные расходы включают в себя организацию работ, обслуживание рабочих мест, управление производством.

3 Сметная прибыль - прибыль, закладываемая в цену строительной продукции.

Коэффициент 0.94 к накладным расходам связан со снижением с 1 января максимальной ставки единого социального налога.

4.2 Техника безопасности при очистке полости и испытании построенного участка газопровода

Магистральные газопроводы до ввода в эксплуатацию должны подвергаться очистке полости, испытанию на прочность и проверке на герметичность в соответствии со специальной инструкцией под руководством комиссии. Инструкция должна предусматривать способы, параметры и последовательность выполнения работы; методы и средства выявления отказов; схему организации связи; требования пожарной, газовой, технической безопасности и указания по размерам охранной зоны. Рабочая инструкция составляется строительно-монтажной организацией и утверждается руководителем комиссии по испытанию трубопровода.

Председатель комиссии на время очистки полости и проведения испытаний газопровода обязан обеспечить безопасность обслуживающего персонала и населения, а также сохранность машин и сооружений вдоль трассы газопровода в пределах охранной зоны. Председателем комиссии по испытанию назначается представитель подрядчика [26].

Все члены комиссии, а также инженерно технические работники и рабочие должны изучить инструкцию и расписаться в журнале. Перед началом работ обслуживающий персонал получает необходимый инструмент, спецодежду и средства индивидуальной защиты.

Очистка полости, испытания газопроводов на прочность и проверка их на герметичность при отсутствии бесперебойной связи запрещается.

При очистке полости и испытании магистральных газопроводов газом или воздухом устанавливают охранную зону. При испытательном давлении более 8.4 МПа охранную зону увеличивают на 50%. При промывке трубопровода водой охранная зона занимает полосы по 25м в обе стороны от трубопровода, а при гидравлическом испытании трубопровода диаметром 1420 мм - 100м. охранную зону вылета очистного поршня или поршня-разделителя ограничивают сектором 60? у конца продувного патрубка. При наземной или надземной прокладке газопровода её увеличивают в два раза. Для вертолётов и самолётов, участвующих в проведении работ по очистке полости и испытанию магистральных газопроводов, по согласованию с территориальными управлениями гражданской авиации устанавливают дополнительную охранную зону.

Наблюдение за зоной оцепления в период проведения работ осуществляет один из членов комиссии, назначенный председателем комиссии и ответственный за этот участок работы.

Рабочие и ИТР, а также машины, механизмы и оборудование должны находиться за пределами охранной зоны. Оцепление можно снимать только по указанию председателя комиссии.

Дежурные постов и обходчики обязаны:

наблюдать за определённым местом или участком трубопровода; немедленно сообщать комиссии обо всём, что препятствует проведению работ или создаёт угрозу для людей, животных, сооружений, транспорта, находящихся вблизи трубопровода;

обозначать места утечек газа, опасных загазованных зон и сообщать об этом комиссии.

При обходе трассы трубопровода обходчики должны находиться в 20 м от оси трубопровода при очистке его полости и испытания воздухом или газом, а при испытании водой - на расстоянии не менее 5 м.

К очистке полости и испытания газопровода природным газом разрешено приступать лишь после вытеснения из него воздуха. Содержание кислорода в выходящей из газопровода газовоздушной смеси определяют переносным газоанализатором. Оно не должно превышать 2%.

До очистки полости, испытание газопровода газом или воздухом в местах, где он пересекает железные и автомобильные дороги или проходит вблизи от них, комиссия должна уведомить соответствующие организации (управление железной дороги, автомобильный отдел и др.) о проведении работ и согласовать с ними необходимые меры безопасности. В местах пересечения газопроводом железных и автомобильных дорог или приближения его к населённым пунктам за пределами охранной зоны следует выставлять охранные посты и устанавливать предупредительные и запрещающие знаки.

Во время очистки полости и испытания магистрального газопровода природным газом в охранной зоне запрещается пользоваться открытым огнём.

При разрушении газопровода во время очистки полости или испытания газом следует принять срочные меры по ликвидации аварии. Если авария произошла в месте пересечения газопровода с железной или шоссейной дорогой или вблизи от неё, а также недалеко от населённого пункта, необходимо немедленно оцепить опасный район, а затем приступить к ликвидации аварии.

4.3 Машины и оборудование, применяемые при производстве очистки полости и испытании построенного газопровода

При продувке трубопроводов применяются очистные поршни, предназначенные для удаления из внутренней полости трубопровода посторонних предметов и зачистки его внутренней поверхности. Очистные поршни движутся по очищаемому газопроводу за счёт энергии сжатого воздуха или природного газа. Очистные поршни состоят из следующих основных элементов: корпуса, манжетных уплотнительных устройств и металлических щёток. Манжетные уплотнения обеспечивают плотность посадки поршней в газопроводе, а металлические щётки очищают внутреннюю поверхность трубопровода.

Корпус поршня выполнен из трубы и заглушен в передней части. Смонтированные по окружности и загнутые в одном направлении трубки предназначены для создания скоростных воздушных струй, обеспечивающих при продувке одновременно с поступательным перемещением вращение поршня реактивными силами. Существуют две основные конструкции очистных поршней: с прямыми манжетами и самоуплотняющимися.

При износе прямых манжет сжатый воздух проходит через зазор между стенками трубы и поршнем в полость перед ним. Это приводит к повышенному расходу продувочного воздуха и снижения скорости передвижения поршня, а иногда и к его остановке.

Самоуплотняющиеся манжеты равномерно прижимаются давлением воздуха к внутренним стенкам трубопровода, причём герметичность не ухудшается даже при значительном (но неполном) износе отбортованных частей манжет.

Для продувки трубопроводов, проходящих по сильно пересечённой местности или прокладываемых по способу «змейка», применяются поршни, выполненные из двух частей, соединённых между собой шарнирно. Для установки обеих частей по одной оси и смягчения ударных нагрузок шарнир стабилизируется цилиндрической пружиной. Такая конструкция позволяет поршню вписываться в многочисленные кривые вставки, не создавая значительных ударных нагрузок на трубопровод.

Очистные поршни типа ОП могут применяться: для продувки магистральных трубопроводов под давлением воздуха или природного газа при скорости перемещения в пределах 35-70 км/ч; для очистки полости протягивания в процессе сборки и сварки секций в нитку.

Поршни-разделители применяются для промывки и одновременного освобождения от воздуха и заполнения водой для гидравлического испытания, а также для освобождения газопровода от воды после гидравлического испытания. Скорость перемещения этих устройств должна быть не менее 1 км/ч, а максимальная скорость может достигать 10 км/ч. Для удаления воды из газопровода поршни-разделители применяют в два этапа. На первом этапе работ предварительно удаляют основной объём воды, на втором - контрольном этапе вода полностью удаляется из испытанного газопровода.

При продувке и пневматическом испытании трубопровода сжатый воздух закачивается в него передвижными компрессорными станциями. Принципиальная конструктивная схема всех применяемых компрессорных станций одинакова. Основными их агрегатами являются двигатель внутреннего сгорания и компрессор, смонтированные на общей раме. Передача крутящего момента от двигателя к компрессору осуществляется эластичными муфтами или через дополнительные узлы (редуктор, коробку передач).

По числу ступеней сжатия компрессоры делятся на одно и многоступенчатые. Одноступенчатые компрессоры низкого давления и при испытании магистральных газопроводов не применяются. Для получения сжатого воздуха высокого давления и предотвращения его нагрева при сжатии применяются многоступенчатые компрессоры. Атмосферный воздух последовательно сжимается в нескольких ступенях компрессора. После каждой ступени сжатия воздух охлаждается в холодильниках и очищается от масла и конденсата в водомаслоотделителях.

Для продувки газопроводов диаметром от 1020 до 1420 мм, в том числе в северных районах, условиях вечномерзлых грунтов применяют передвижные высокопроизводительные компрессорные установки типа ТКА-80-05 на базе авиационных двигателей комплектно-блочного исполнения.

При очистке полости и испытании газопроводов любым из способов необходимо применять контрольно-измерительную аппаратуру. Для измерения давления используют дистанционные приборы «Контролер» либо манометры класса точности не ниже 1.0. Манометры с диаметром корпуса не менее 150 мм и со шкалой давления, равной 4/3 испытательного, применяются трех типов: технические (МТ), контрольные (МК) и образцовые (МО).

Содержание кислорода в газовоздушной смеси, выходящей из трубопровода при очистке полости и испытании природным газом, определяют переносными газоанализаторами типа ГХП-2, ГХП-3 или другими аналогичными приборами.

Для контроля за прохождением очистных устройств и определения их местоположения при остановке в трубопроводе применяют системы обнаружения «Импульс» и «Полюс» в соответствии с техническими условиями. Системы обнаружения «Импульс» и «Полюс» могут быть использованы при пропуске очистных устройств по надземным трубопроводам, а также по подземным трубопроводам, засыпанным грунтами любых категорий или проложенным по обводненной и заболоченной местности. Системы обнаружения очистных устройств «Импульс» состоит из сигнализатора и переносного приемника с антенной. Сигнализатор, смонтированный на очистном поршне, движущемся внутри трубопровода, излучает знакопеременные низкочастотные магнитные импульсы, которые принимаются магнитной антенной приемника и преобразуются им в звуковые сигналы.

Для поиска утечек при испытании магистральных газопроводов применяют акустические приборы, способные определить место утечки по звуку вытекающей из газопровода жидкости, воздуха или газа. Также для определения мест утечек при испытании магистральных газопроводов гидравлическим способом применяют трассирующие вещества (красители).

На случай разрушения магистрального газопровода при проведении испытания, создаются аварийные ремонтно-восстановительные бригады, в состав которых входит техника, необходимая для выполнения всех видов работ по устранению отказов.

Для оперативного перемещения рабочих к месту разрыва используют вахтовые автомобили, представляющие собой шасси, обычно полноприводные (КамАЗ, Урал и др.) с установленной на них пассажирской кабиной на 15-20 человек.

5 ОХРАНА ТРУДА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Техника безопасности при проведении сварочно-монтажных работ на трассе газопровода

При выполнении сварочно-монтажных работ при строительстве магистральных газопроводов основным документом, регламентирующим технику безопасности, являются Строительные нормы и правила.

Одна из важных операций сварочно-монтажных работ - погрузочно-разгрузочные работы. К выполнению данных работ допускаются лица, прошедшие курс обучения и проверку знаний по безопасности труда, а также оказанию первой помощи.

При выгрузке или погрузке труб следует использовать краны, снабжённые специальными стропами или захватами. При выгрузке кран следует установить так, чтобы расстояние между стенкой полувагона и поворотной частью крана при любом её положении было не менее 1 м. Транспортные средства для перевозки труб и трубных секций должны быть оборудованы устройствами, амортизирующими прокладками, обеспечивающими сохранность труб, трубных секций и безопасность движения.

Перемещение труб и трубных секций волоком запрещается. Трубы диаметром до 300 мм необходимо укладывать в штабель высотой до 3 м на подкладках и прокладках с концевыми упорами, трубы диаметром свыше 300 мм - в штабель до 3 м и в седло без прокладок. Нижний ряд труб следует уложить на прокладки, укрепить инвенторными металлическими башмаками или концевыми упорами, надёжно закреплёнными на подкладках.

Сварочная база для сборки и сварки труб в секции должна быть смонтирована по утверждённому проекту. Перекатка труб по стеллажу базы необходимо осуществлять специальными перекаточными ключами, при этом не следует находиться на пути перекатываемых труб. Трубы перед правкой вмятин, обработкой кромок необходимо укреплять тормозными башмаками с обеих сторон по два башмака.

Готовые секции вывозят на трассу, где их следует раскладывать на расстоянии 1.5 м от края траншеи. На трассе свариваемые секции труб должны быть уложены на специальные подкладки, исключающие их просадку или самопроизвольное смещение.

Необходима защита рабочих мест от атмосферных осадков, сильного ветра и солнечных лучей при температуре окружающего воздуха +30?С зонтом, навесом или другими устройствами.

При выполнении электросварочных работ, наладке и эксплуатации электроустановок следует руководствоваться действующими СНиП.

К работе по электросварке допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующее обучение, инструктаж и проверку знаний техники безопасности с оформлением в специальном журнале и имеющие квалификационное удостоверение.

При выполнении электросварочных работ сварщик имеет дело с электрическими установками. Опасность поражения электрическим током возникает как при непосредственном соприкосновении с токоведущими частями установки, находящимися под напряжением, так и при соприкосновении с металлическими частями установки, случайно оказавшимися под напряжением вследствие повреждения изоляции.

Для снижения безопасности поражения электрическим током корпус любого источника питания сварочной установки (сварочный трансформатор, выпрямитель, преобразователь и др.) и корпус любой сварочной машины или установки необходимо надежно заземлять. Для присоединения заземляющего провода на электросварочном оборудовании должен быть предусмотрен болт диаметром 5-8 мм, расположенный в доступном месте с надписью «Земля». Последовательное включение в заземляющий проводник нескольких заземляемых аппаратов запрещается.

Электросварочное оборудование передвижного типа (например, плазменная установка для резки труб, защитное заземление которого представляет трудности, должно быть снабжено реле безопасности персонала (типа РПБ) и автоматическим выключателем.

Изоляция шнуров, проводов, кабелей является одним из главных условий безопасности при случайном прикосновении человека к токоведущим жилам. При прокладке электросварочных проводов и при их перемещении необходимо следить за сохранностью изоляции. Не допускается сращение их путем «скрутки». Соединять провода следует либо сваркой, либо опрессовкой.

Электросварочные установки должны быть защищены предохранителями со стороны питающей сети. Включение установок в электросеть следует выполнять только при помощи пусковых устройств. В передвижных электросварочных установках для подключения их к сети необходимо предусмотреть блокирование рубильника, исключающее возможность присоединения и отсоединения провода от зажимов, когда последние находятся под напряжением. Включать в электросеть и отключать от нее электросварочные установки, а также ремонтировать их должны только электромонтеры. Запрещается эти операции проводить сварщикам.

Производство электросварочных работ на открытом воздухе во время грозы, дождя или снегопада не допускается.

При выполнении электросварочных и газосварочных работ внутри трубопровода рабочие места следует обеспечить вентиляцией. Одновременная работа сварщика и резчика внутри трубопровода запрещена. Сварка или резка внутри трубы должны выполнятся двумя рабочими, один из них должен находиться снаружи для контроля за безопасным выполнением работ.

Электросварщик должен быть обеспечен удобной спецодеждой и спецобувью для защиты от искр, брызг расплавленного металла, механических воздействий, влаги и вредных излучений, а также каской, служащей для защиты глаз, лица и органов дыхания.

Большую опасность при газовой резке представляет обратный удар пламени или взрывной волны. Для предотвращения обратного удара в резаке не следует допускать резкого снижения давления кислорода, чем уменьшается скорость истечения горючей смеси из мундштука резака. В случае воспламенения кислородного рукава необходимо перекрыть подачу кислорода из баллона.

По окончании работы вентили баллонов с горючим газом и кислородом должны быть закрыты, аппаратура отключена и убрана в помещение.

Во время работы газорезчик должен быть обеспечен защитными очками, удобной спецодеждой, предохраняющей от брызг расплавленного металла и прикосновения к нагретому металлу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте рассмотрена тема: Сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания.

В общей части дипломного проекта представлена характеристика трассы участка сооружаемого газопровода. Рассмотрены: состав технологического потока при сооружении участка магистрального газопровода, а также способы очистки полости и испытания газопровода. Описаны машины и оборудование применяемые при производстве очистки полости и испытании построенного газопровода.

В специальной части выполнены следующие расчёты:

- механический расчёт магистрального газопровода, целью которого было определение толщины стенки трубы, по полученным результатам толщина стенки трубы необходимой для сооружения участка магистрального газопровода составила 18,7мм;

- расчёт необходимого количества материалов для сооружения участка газопровода, целью этого расчёта было определение необходимого количества сварочных и изоляционных материалов для сооружения участка газопровода, по результатам расчёта определил, что для сварки корневого слоя шва понадобится 1562,3 кг электродов марки Шварц 3К диаметром 3мм, для сварки четырёх заполняющих, облицовочного и подварочного слоёв шва понадобится 38681,3 кг электродов марки Кессель 5520 диаметром 4 мм, а количество изоляционных манжет будет равно количеству сварных стыков труб, поскольку труба выполнена в заводской изоляции;

- расчёт необходимого количества газа для очистки полости и испытания газопровода, целью расчёта было определить общий объём природного газа, который понадобится для заполнения участка, продувки с пропуском трёх очистных поршней и испытания на прочность и герметичность, по полученным результатам общий объём газа составил 4175821,3 м?.

В организационной части рассмотрены вопросы по организации работ при сооружении участка магистрального газопровода и по организации работ при очистке полости и испытанию участка газопровода.

В экономической части составлена смета на строительство участка магистрального газопровода. Смета составлена базисно-индексным и ресурсным методами в текущих ценах с учётом исходных данных. По итогам выполненной сметы объём затрат на сооружение участка магистрального газопровода составил 1260167472 руб.

В разделе охраны труда и защиты окружающей среды рассмотрены вопросы техники безопасности при сварочно-монтажных работах на трассе газопровода и вопросы по технике безопасности при очистке полости и испытании построенного газопровода.

В графической части выполнены следующие чертежи: план и профиль трассы участка магистрального газопровода; схема технологического потока; схема очистки полости и испытания участка газопровода, а также чертёж очистного поршня.

ЛИТЕРАТУРА

1) Зиневич А.М., Прокофьев В.И., Ментиков В.П. Технология и организация строительства магистральных трубопроводов больших диаметров. - М., Недра, 1979.

2) Крылов Г.В., Степанов О.А. Эксплуатация и ремонт газопроводов и газохранилищ. - М., Академа, 2000.

3) Алиев Л.А., Березина И.В., Телегин Л.Г. и др. Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз. - М., 1987.

4) Свод правил сооружения магистральных газопроводов. СП 101-34-96…СП 111-34-96. - М.:ИРЦ «Газпром», 1996.

5) ВСН 011-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Очистка полости и испытание. ВНИИСТ. 1988.

6) Минаев В.И., Машины для строительства магистральных газопроводов. - М., Недра, 1985.

7) Сварочно-монтажные работы при строительстве трубопроводов. - М., Недра, 1990.

8) СП 103 - 34 - 96. Свод правил сооружения магистральных газопроводов. Подготовка строительной полосы. - М.: «ИРЦ Газпром», 1996.

9) Сварочно-монтажные работы при строительстве трубопроводов. Справочник. - М.: «недра», 1990.

10) Таран В.Д. Сооружение магистральных газопроводов. - М,: «Недра», 1964.

11) Рябокляч А.А., Лерман М.Г., Мансуров А.С. Справочник монтажника магистральных газопроводов. - Киев,: 1978.

12) Эксплуатация магистральных газопроводов. Справочное пособие. - М.: Недра, 1987.