25.5. Особенности технологий укладки трубопроводов

Анализ зарубежного опыта строительства трубопроводов показал, что в большинстве случаев технологические решения, связанные с производством укладочных работ, во многом совпадают с теми, которые используются в отечественной практике трубопроводного строительства.

Как в России, так и за рубежом основным методом укладки является опуск предварительно заготовленных плетей с бермы траншеи. Укладочные работы одинаково выполняются с использованием колонны трубоукладчиков. При этом взаимная их расстановка производится на основе расчетов, выполняемых по совершенно однотипным методикам.

Тем не менее, в связи с использованием ряда исходных ограничении результаты расчетов в ряде случаев заметно расходятся.

Одним из таких ограничений является критерий, согласно которому максимальный угол наклона упруго изогнутой плети при укладке трубопровода не должен превышать 4°. Это требование, в частности, является всегда обязательным при строительстве объектов, сооружаемых канадской фирмой «Лавалин».

Использование в расчетах такого ограничения влечет за собой как следствие увеличение числа трубоукладчиков в колонне, особенно при укладке трубопроводов малых диаметров. Другим исходным требованием (в отличие от наших) является заведомое ограничение уровня напряжений изгиба в укладываемом трубопроводе. Как правило, этот уровень не должен превышать величину 140 МПа (1400 кгс/см²).

Здесь необходимо заметить, что указанное ограничение вводится без учета фактического соотношения между толщиной стенки труб и диаметром трубопровода (8/В). В отечественной практике строительно-технологического проектирования (т.е. при расчетах монтажной прочности трубопроводов) подход к аналогичному вопросу дифференцированный, и к тому же он привязан к действительным свойствам трубной стали, точнее, к пределу текучести.

Не случайно, что в проекте новых нормативных документов, регламентирующих правила производства работ, приводятся на этот счет более «гибкие» исходные критерии, чем те строго фиксированные, о которых сказано выше.

Следует в связи с этим отметить, что ограничение напряжений при укладке практически не сказывается на расчетном количестве трубоукладчиков в колонне (если не принимать во внимание трубопроводы диаметром менее 150 мм). В основном этот критерий предопределяет выбор оптимальных расстояний между трубоукладчиками, что представляется особенно актуальным, когда рассматриваются схемы цикличной укладки. В этих случаях операции взаимного «замещения» трубоукладчиков (переезд, перехват) могут потребовать более щадящих условий технологического цикла.

Одной из наиболее отличительных сторон в рассматриваемом вопросе является подход к «вписываемости» уложенного трубопровода в продольный профиль дна траншеи. В зарубежной практике практически все кривые вставки в нитке трубопровода изготавливаются «по месту» с помощью передвижной трубогибочной установки. Это обеспечивает полное прилегание трубопровода к дну траншеи по всей ее длине.

Кроме того, в этом случае отпадает необходимость оставлять в нитке трубопровода так называемые технологические разрывы (предназначенные для последующего монтажа кривых или варки «катушек»).

Особое место в разработках зарубежных специалистов занимают вопросы создания специальной технологической оснастки для выполнения укладочных и монтажных работ.

Хорошо известна такая продукция фирмы CRC «Сгose», как катковые полотенца (канатно-роликовые подвески), самозажимные полотенца, различные траверсы и захваты.

Основное преимущество Катковых полотенец - по сравнению с традиционно используемыми в нашей стране трехрядными троллейными подвесками - состоит в том, что при наличии множества широких катков (их число составляет от 24 до 40) обеспечиваются более благоприятные условия опирания трубопровода на захватное приспособление, и за счет этого снижается риск повреждения трубы и изоляционного покрытия. Освоение подобных изделий у нас в стране на сегодняшний день весьма ограничено (в основном подвески такого типа сейчас используются только при капитальном ремонте нефтепроводов).

Самозажимные полотенца предназначены в основном для монтажа и укладки участков трубопровода с кривыми вставками или для обслуживания трубогибочных станков. Применение таких устройств на трассе позволяет более качественно осуществлять сборку стыков, не опасаясь за возможные искажения проектной оси трубопровода.

Используемые в качестве альтернативы монтажные «удавки» из капроновых канатов или из облицованных тканью стальных тросов хотя и способны обеспечить целостность изоляции и стенок труб, но с точки зрения безопасности труда являются крайне ненадежными.

В зарубежной практике в последнее время особое внимание стало уделяться вопросам обеспечения неповреждаемости труб после укладки. С этой целью рядом фирм (в т.ч. итальянских) разработаны и внедрены специальные машины, обеспечивающие создание вокруг трубопровода однородной грунтовой среды (подсыпка-присыпка), при наличии которой полностью исключается возможность овализации труб и появления на них вмятин. Измельченный грунт из отвала с помощью этих машин равномерно заполняет все пространство вокруг трубопровода и препятствует ударам, которые могут возникать при выполнении завершающей стадии засыпки (т.е. с использованием неизмельченного грунта).

Наряду с этими мерами для обеспечения сохранности формы трубы ряд зарубежных фирм требует выполнения тщательной послойной трамбовки грунта засыпки. В особой степени это относится к участкам, где свойства грунтов неоднородные, а также к тем местам на трассе, где расположены переходы через дороги, крановые узлы и другие ответственные инженерные сооружения.

Для реализации указанного требования ряд фирм, производящих строительную оснастку, наладил выпуск специальных переносных трамбовок с пневматическим (для нужд капремонта трубопроводов) или электрическим приводом, которые обеспечивают заданную степень уплотнения грунта.

Среди других видов технологической оснастки необходимо отметить траверсы, используемые при монтаже и укладке труб со специальным покрытием (теплоизолированных, обетонированных и т.п.).

Следует обратить внимание на то, что за рубежом обетонированные трубы широко используются не только как обладающие отрицательной плавучестью, но и как обеспечивающие целостность изоляционного покрытия, то есть как защитное (футеровочное) средство.

В последние годы многие зарубежные фирмы стали уделять пристальное внимание разработке механизированных комплексов для строительства трубопроводных объектов по «интеллектуальным» технологиям. Такие комплексы являются полностью автоматизированными, имеют собственную систему компьютерного обеспечения.

В основном такие комплексы предназначены для строительства наиболее сложных и уникальных объектов, к их числу, например, относятся морские трубопроводы, переходы, сооружаемые методом наклонно-направленного бурения, тоннельные участки трубопроводов.

Применительно к укладке трубопроводов из полиэтиленовых труб за рубежом в последнее время созданы специальные машины (трубозаглубители), которые способны выполнять укладку трубопровода по бестраншейной технологии. Такой подход позволяет помимо технико-экономических задач решить ряд вопросов, связанных с экологией.

Особенно перспективным представляется применение бестраншейных методов в сочетании с использованием длинномерных пластмассовых труб, поставляемых в бухтах.

В связи с изложенным необходимо отметить, что значительная часть наработок, представленных в этом разделе обзора, известна российским специалистам не столько по литературным источникам, сколько из той ситуации, которая сложилась у нас в стране в связи с привлечением инофирм к строительству различных трубопроводных объектов.