книги / Транспортировка нефти, нефтепродуктов и газа

Сварные соединения на концах труб на длине 200 мм долж­ ны проходить дополнительный рентгеновский контроль.

Требования к изготовлению деталей линейной части трубопровода

При строительстве на магистральном трубопроводе устанав­ ливается различное оборудование, с помощью которого обеспе­ чивается технологический режим перекачки в заданных режи­ мах; обеспечивается контроль, сигнализация и регулирование процесса перекачки; промышленная, пожарная и экологическая безопасность; ликвидация аварийных ситуаций. Устанавлива­ ется оборудование на трубопроводе с применением фасонных деталей — тройников, отводов, крестовин и т.д. Кроме того, сам трубопровод, кроме прямолинейной части, имеет повороты, подъемы, спуски ответвления различной кривизны. В настоящей главе приводятся требования к их изготовлению и монтажу.

Соединительные детали трубопроводов — тройники, пере­ ходники, отводы иднища (заглушки)—должны изготавливаться в соответствии с государственными стандартами или отраслевыми техническими условиями. Эти детали могут изготавливаться как в заводских цехах, так и на месте производства монтажных работ. Сталь в готовых соединительных деталях должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к трубам.

Для магистральных трубопроводов и коллекторов, обвязоч­ ныхтрубопроводов КС и НПС применяются различные конструк­ ции соединительных деталей:

—тройники горячей штамповки;

—тройники штампосварные с цельноштампованными от­ ветвлениями горячей штамповки;

—тройники сварные без специальных усиливающих эле­ ментов (ребер, накладок и т.д.) и тройники сварные, усиленные накладками;

—переходники конические, концентрические штампован­ ные или штампосварные;

—отводы гнутые гладкие, изготовленные из труб путем про­ тяжки в горячем состоянии, гнутые при индукционном нагреве или штампосварные из двух половин;

—отводы сварные секторные;

—заглушки эллиптические.

Соединительные детали должны удовлетворятьтребованиям технических условий, а именно:

— размеры стенок деталей определяются расчетом, их тол­ щина должна быть не менее 4 мм;

222

—длина сварных тройников должна приниматься не менее двух диаметров ответвления;

—длина ответвления неусиленных сварных тройников — не менее половины диаметра ответвления, но не менее 100 мм;

—ширина накладки усиленного тройника на магистрали и на ответвлении должна быть не менее 0,4 диаметра ответвления,

атолщина накладок приниматься равной толщине стенки уси­ ливаемого элемента.

—расстояние от накладки до торца тройника должно быть не менее 100 мм.

Общая длина цельноштампованных тройников должна быть не менее D + 200 мм, а высота ответвления — не менее 0,2Д но не менее 100 мм. Радиус закругления в области примыкания ответ­ вления должен быть не менее 0,1А

Длина секторов сварных отводов по внутренней образующей должна быть не менее 0,15D.

Длина переходников должна удовлетворять условию:

где D u d — наружные диаметры концов переходиика, мм;

у — угол наклона образующей переходника, принимаемый ме­ нее 12°;

а —длина цилиндрической части на концах переходника, при­ нимается равной 50—100 мм.

Кромки соединительных деталей должны быть обработаны в заводских условиях с учетом требований, предъявляемых к под­ готовке деталей к электросварке.

Эллиптические днища должны иметь следующие размеры:

—высота #>0,4Д

—высота цилиндрической части — 0,1Д (где D — наружный диаметр трубы);

—радиус сферической части —p>D\

—радиус перехода цилиндрической части к сферической

r<D.

При изготовлении деталей сварным способом применяет­ ся многослойная сварка. При изготовлении деталей диаметром 300 мм и выше должна выполняться подварка корня шва.

После изготовления сварные детали должны быть подвер­ гнуты контролю ультразвуком или рентгеном.

Термообработке (высокотемпературному отпускудля сниже­

ния уровня остаточных напряжений) подвергаются:

223

— соединительные детали со стенками толщиной 16 мм и более независимо от номенклатуры, марок стали, рабочего дав­ ления и т.д.;

—соединительные детали независимо от ном енклатуры и толщ ины стенок из низколегированны х сталей м арок 10ХСНД, 15ХСНД, 14ХГС, 09Г2С или аналогичны х им;

—детали из сталей с временным сопротивлением разрыву 550 МПа (55 кг/мм2) и выше;

—тройники независимо от марки стали, толщины стенок, рабочего давления и т.д.

Соединительные детали должны испытываться гидравличе­

ским давлением равным:

—1,3 Рраб для деталей, монтируемых на линейной части тру­ бопроводов;

—1,5 Рраб — для деталей трубопроводов категорий В.

Для изолирующих фланцевых соединений применяются фланцы по ГОСТ 12821—80. Электрическое сопротивление изо­ лирующих фланцев (в сборе) во влажном состоянии должно быть не менее 103 Ом.

Диаметр отверстий во фланцах под крепежные детали и раз­ меры впадины, выступа, а также длина этих крепежных деталей должны выбираться с учетом толщины изолирующих (диэлектри­ ческих) втулок и прокладок. К каждому фланцу изолирующего соединения должен быть приварен изолированный контактный вывод из стальной полосы размером 30x6 мм.

Конструкция запорной, регулирующей и предохранительной арматуры должна обеспечивать герметичность, соответствующую I классу по ГОСТ 9544—93.

Запорная арматура диаметром свыше 400 мм должна иметь опорные лапы для установки на фундамент.

Сборники конденсатадолжны выполняться изтруб и деталей заводского изготовления. Их размеры — диаметр и толщина сте­ нок — определяются расчетом. Они должны покрываться анти­ коррозионной изоляцией, аналогичной изоляции трубопровода на данном участке, и испытываться перед монтажом гидравличе­ ским способом давлением 1,5 Рря6.

Материалы, применяемые для изготовления арматуры, должны обеспечивать надежную и безопасную их эксплуатацию. Разделка кромок присоединительных концов деталей и армату­ ры должна удовлетворять требованиям подготовки изделий к сварке.

В тех случаях, когда стали соединяемых труб, деталей или арматуры имеют разные значения пределов прочности, для обе­

224

спечения равной прочности монтажных соединений необходимо соблюдать условие:

где 5Л, 8пр — толщина стеноксоответственно слева исправа отсоеди­ нения, см;

Д"и. Я"пр— значения временного сопротивления, соответствую­ щие 8Ли 6пр, МПа

При невозможности выполнения этих требований, а также при разности толщины присоединяемых концов арматуры (де­ талей) и трубы, отличающихся более чем в 1,5 раза, необходимо предусматривать переходные кольца.

Сварочныематериалы

Сборка магистрального трубопровода выполняется с приме­ нением ручной, полуавтоматической и автоматической электриче­ ской сварки. Для этих целей применяются электроды различных марок, флюсы и сварочная проволока. В этой главе приводятся требования к их качеству.

Для автоматической газоэлектрической сварки стыков труб применяются:

—сварочная проволока с омедненной поверхностью по ГОСТ 2246-70;

—углекислый газ по ГОСТ 8050—85 (двуокись углерода га­ зообразная);

—аргон газообразный по ГОСТ 10157—79;

—смесь из углекислого газа и аргона.

Для автоматической сварки стыков труб под флюсом при­ меняются флюсы по ГОСТ 9087—81 и проволока углеродистая или легированная преимущественно с омедненной поверхностью по ГОСТ 2246—70. Марки флюсов и проволок выбираются в со­ ответствии с технологическими инструкциями в зависимости от назначения и нормативного сопротивления разрыву металла свариваемых труб.

Для механизированной сварки стыков труб применяются по­ рошковые проволоки, марки которых выбираются в соответствии с технологическими инструкциями.

Для ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов применяются электроды с целлюлозным (Ц) и основным (Б) ви­ дами покрытий по ГОСТ 9466—75 и ГОСТ 9467—75.

В табл. 6.4. приводятся рекомендации по выбору типа элект­ родов.

225

Для газовой резки труб применяются:

—кислород технический по ГОСТ 5583—78;

—ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457—75;

—пропанобутановая смесь по ГОСТ 20448-90.

Т аб л и ц а 6.4

Типы ЭЛЕКТРОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ СВАРКЕ ТРУБОПРОВОДОВ

* Предназначены для сварки термоупрочненных труб

Контрольные вопросы для проверки знаний

1.Требовния к качеству труб, применяемых для строительства трубопроводов.

2.В каких случаях применяются трубы из легированных ста­

лей?

226

3.Требования к сварным швам электросварных труб.

4.Сортаменттруб, применяемыхдля строительства магистраль­ ных трубопроводов.

5.Сортамент электродов, применяемых при строительстве магистральных трубопроводов.

6.Сортамент электросварочной проволоки, применяемой при строительстве магистральных трубопроводов.

7.Сортамент газов, применяемых при газовой резке труб.

8.Виды фасонных изделий, применяемых при строительстве трубопроводов.

9.Требования к изготовлению фасонных изделий.

6.3.Подготовка трассы трубопровода

Для эксплуатации магистрального трубопровода, как было сказано выше, выделяется земляная полоса по трассе трубо­ провода шириной в соответствии с строительными нормами и правилами (СНиП 2.05.06—85. Магистральные трубопроводы и СП 104-34-96. Свод правил сооружения магистральных газопро­ водов. Производство земляных работ).

Для производства строительно-монтажных работ на пери­ од строительства во временное пользование отводится полоса в больших размерах в зависимости от диаметра и числа ниток ма­ гистрального трубопровода. Эти дополнительные земли должны быть возвращены государству после окончания строительства и проведения их рекультивации.

Отвод и межевание земли под строительную полосу выпол­ няется специальными землеустроительными организациями. Отвод земли оформляется актом, а сама полоса закрепляется знаками и постоянными реперами. Постоянные реперы должны устанавливаться через каждые 5 км друг от друга по трассе тру­ бопровода. На период строительства трасса трубопровода закре­ пляется временными вехами.

В объемы работ по подготовке земельной полосы под строи­ тельство трубопровода входят: срезка деревьев и кустарников; корчевка пней; планировка бульдозерами поверхности земли со срезкой бугров и засыпкой выемок и впадин.

При планировке строительной полосы в районе подвижных барханов последние необходимо срезать до уровня межбарханных оснований, не затрагивая естественный уплотненный грунт.

Ширина просеки для прокладки трубопроводов параллель­ но линии высоковольтных электропередач, начиная с 6 кВ, при

227

прохождении по территории Государственного лесного фонда принимается как для стесненных участков трассы в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Для трубопроводов диаметром 700, 1000 мм и более в зависи­ мости от рельефа местности должна предусматриваться предвари­ тельная планировка строительной полосы трубопровода с учетом проектных отметок земли, которые указываются на продольном профиле трубопровода.

При наличии вблизи трассы действующих оврагов и прова­ лов, которые могут повлиять на безопасную эксплуатацию трубо­ проводов, необходимо выполнять работы по их укреплению.

По ходу планировочных работ пробивается и закрепляется пикетами или вешками трасса (ось) трубопровода. На поворотах трассы трубопровода устанавливаются вешки с флажками.

После окончания строительства магистрального трубо­ провода на его трассе устанавливаются постоянные сигналь­ ные знаки (как правило, железобетонные столбики) высотой 1,5—2 м от поверхности земли, которые должны быть оснащены соответствующими щитами с надписями — указателями. Знаки устанавливаются в пределах видимости, но не более, чем через 1 км. Дополнительные знаки устанавливаются на углах поворота трубопровода. Как правило, знаки совмещаются с катодными выводами.

Одновременно с планировочными работами проводятся ра­ боты по строительству временных автомобильных дорог и линии связи.

Контрольные вопросы для проверки знаний

1.От чего зависят размеры строительной полосы?

2.Назовите основные виды работ при подготовке строительной полосы.

3.Как контролируются подготовительные работы?

4.Какие требования предъявляются к обозначению трассы трубопровода постоянными знаками.

6.4.Устройство траншей под трубопроводы

При сооружении магистральных трубопроводов земляные работы должны выполняться в соответствии с требованиями строительных норм и правил (СНиП 2.05.06—85. Магистральные

228

трубопроводы и СП 104-34—96. Свод правил сооружения маги­ стральных газопроводов). Производство земляных работ.

Удельный вес земляных работ при сооружении магистральных трубопроводов потрудоёмкости составляет влетний период прибли­ зительно 18%, а в зимний доходит до 30% общего объёма работ.

Высокие темпы строительства трубопроводов немыслимы без применения комплексной механизации, совершенной технологии и организации производства земляных работ с учётом различных природно-климатических условий по трассе.

Втрубопроводном строительстве земляные работы выполня­ ются с помощью современных землеройных машин, различных по параметрам и производительности, что позволяет наиболее пра­ вильно использовать ту или иную технику вконкретныхусловиях. Уровень механизации этого вида работ составляет более 99%.

Траншеи под магистральный трубопровод роют канавоко­ пателями и экскаваторами. Для рытья траншей под трубопро­ воды небольшого диаметра применяются обычно многоковшовые канавокопатели на шасси гусеничных тракторов, реже на шасси автомобилей. Втабл. 10.5 приведены технические характеристики применяемых роторных экскаваторов.

Канавокопатели оборудованы ленточным транспортером, с помощью которого производится отвал грунта на бровкутраншеи. Применяются роторные экскаваторы на малопересеченной мест­ ности, то есть на участках со спокойным рельефом местности, на отлогих возвышенностях, на мягких подножьях и на мягких затяжных склонах бугров и гор и в других случаях.

229

Одноковшовые экскаваторы применяются:

•на участках с выраженной холмистой местностью (или сильнопересеченной), прерывающейся различными (в том числе водными) преградами;

•в скальных грунтах, разрыхленных буровзрывным спо­

собом;

•на участках кривых вставок трубопровода;

•при работе в мягких грунтах с включением валунов;

•на участках повышенной влажности и болотах;

•в обводненных грунтах (на рисовых полях и орошаемых землях);

•в местах, где невозможно или нецелесообразно использо­

вать роторные экскаваторы;

• на сложных участках, специально определенных проек­

том.

Для разработки широких траншей с откосами (в сильно об­ водненных, сыпучих, неустойчивых грунтах) применяются одно­ ковшовые экскаваторы, оборудованные драглайном.

Взависимости от вида грунта и глубины траншей их профили могут иметь различную конфигурацию (рис. 6.1.)

Траншеи с вертикальными стенками (см. рис 6.1 а) могут разрабатываться без крепления в грунтах естественной влажно­ сти с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод

Рис 6.1. Типовыепрофили траншей:

а, б—в плотных грунтах, в —вслабых грунтах

230

При разработке траншей большой глубины необходимо устраивать откосы различного заложения (см. рис. 6.1, в) в зави­ симости от состава грунта и его влажности. Допустимая крутизна откосов траншей для некоторых грунтов и различных местностей приведена в табл. 6.6. и 6.7.

Как было сказано выше, дно траншеи должно быть ровное, не допускается наличие камней. Труба должна укладываться на постель ровно без просвета и провисов. Все просветы должны быть устранены подсыпкой песком или щебнем, применение ле­ жек не допускается.

При выполнении расчета объемов выполненных земляных работ необходимо учитывать коэффициент разрыхления грунтов. В зависимости от вида и категории грунтов коэффициент разрых­ ления принимают из табл. 6.8.

231