книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

Нормальными называются участки трассы, на которых в период всего строительства сохраняются условия, обеспечивающие использование обычных типовых для линейного строительства, методов работ.

Строительство трубопроводов - сложный комплексный технологический процесс, осуществляемый поточным методом с комплексной механизацией основных работ, выполняемых специализированными организациями. Хотя отдельные работы ведутся по различным технологическим схемам, однако их принципиальная последовательность в основном одинакова. После подготовительных операций и расчистки трассы выполняют сварку трубопровода. Одновременно роют траншеи или устанавливают опоры, подготавливают места для арматуры и оборудования. Сваренный трубопровод изолируют и укладывают в траншею или монтируют на опорах. По мере укладки отдельных участков очищают внутреннюю полость. Затем монтируют арматуру и монтажные узлы, засыпают трубопровод грунтом и проводят испытание.

3.1. Структура организации строительного производства

Каждый магистральный трубопровод представляет собой промышленно-транспортный комплекс, включающий собственно трубопровод (линейно-протяженный объект - линейную часть) и наземные (сосредоточенные) объекты - компрессорные или насосные станции, газораспределительные станции, аварийно-ремонтные пункты и др. Очевидно, для сооружения этого комплекса необходимо осуществить комплексный строительный поток.

В современной практике различают четыре формы организации строительного производства (рис. 3.1): последовательную - а, параллельную - б, поточную - в, поточно-скоростную - г [85].

Многолетний опыт строительства магистральных трубопроводов показывает, что для строительства наземных (сосредоточенных) объектов наиболее эффективной является поточная форма. Сущность её заключается в том, что определенное число КС или НС сооружается путем последовательного, непрерывного или равномерного выполнения на каждой из них комплекса работ, составляющих процесс строительства объекта. Это

предопределяется прежде всего тем, что, во-первых, строительство КС и НС осуществляется, как правило, в условиях ограниченных ресурсов, во-вторых, вывод магистрального трубопровода на проектную производительность в большинстве случаев предполагает последовательный ввод в эксплуатацию отдельных станций или их групп (очередей). Использование в этом случае поточно-скоростной формы организации строительства, предполагающей предельно возможное совмещение (параллельное выполнение) работ, максимальное насыщение производства техникой и размещение на объекте наибольшего числа рабочих, оказывается неприемлемым, так как число

Рис.3.1. Формы организации строительного производства:

а - последовательная; б - параллельная; в - поточная; г - поточно-скоростная; Тц - продолжительность производственного цикла

захваток на строительстве сосредоточенных объектов 01раничено и вполне определено при данном уровне механизации и совершенства технологии. Осуществляемые при этом потоки могут быть определены только как долгосрочные объектные, подразделенные на специализированные и частные.

При строительстве линейной части магистральных трубопроводов наиболее эффективной и результативной является поточно-скоростная форма организации. Действительно, линейная часть каждого магистрального трубопровода представляет собой линейно-протяженный строительный объект, на котором имеются наилучшие условия для организации поточного производства работ и концентрации ресурсов на участках минимальной протяженности; число захваток для линейных объектных строительных потоков (ЛОСП) ограничивается лишь его экономической целесообразностью:

где T - срок строительства трубопровода; L - протяженность трубопровода; п - число ЛОСП; Р - интенсивность потока; а - показатель сложности трассы магистрального трубопровода.

ЛОСП в большинстве случаев могут быть определены как скоростные. Очевидным является тот факт, что при значительной протяженности

магистральных трубопроводов (1000 км и более) сроки строительства линейной части могут быть (и практически бывают) меньше, чем сроки строительства наземных сооружений. Поэтому скоростное строительство магистральных трубопроводов при условии одновременной сдачи в эксплуатацию всего комплекса сооружений должно предусматривать опережающее строительство наземных объектов - КС или НС.

Рис.3.2. Структура организации поточного строительства отдельного магистрального трубопровода

В составе скоростного ЛОСП выделяются:

а) группа скоростных потоков отдельных видов .работ (сварочномонтажных, по рытью траншеи, изоляционно-укладочных и др.), которые по сложности состава могут быть отнесены как к специализированным, так и к частным, но являются равными между собой по технологической значимости;

б) специализированные потоки (поток) по строительству переходов через крупные водные преграды;

в) специализированные потоки (поток) по строительству переходов через небольшие преграды — малые реки, ручьи, овраги, балки, железные и шоссейные дороги;

г) прочие специализированные потоки - по строительству системы электрозащиты трубопровода, вдольтрассовой эксплуатационной линии связи и др. (рис.3.2).

Переходы магистрального трубопровода через естественные и искусственные преграды как крупные, так и малые, сооружать скоростными потоками не представляется возможным.

Таким образом, строительство магистральных трубопроводов следует вести преимущественно поточными и поточно-скоростными методами в строгом соответствии с утвержденными рабочими чертежами. При этом все виды работ должны выполняться с неукоснительным соблюдением строительных норм и правил, стандартов и других нормативных документов.

3.2. Продолжительность строительства трубопроводов

Продолжительность строительства линейной части магистральных и промысловых трубопроводов определяется СНиП 1.04.03-85 [110,111]. Нормы продолжительности строительства трубопроводов охватывают период от даты начала выполнения вдолырассовых подготовительных работ (оформляется актом, составленным заказчиком и подрядчиком на основе первичной документации бухгалтерского учета) до даты оформления акта о сдаче-приемке построенного трубопровода (или его участки) в эксплуатацию.

Табличные значения норм продолжительности строительства трубопроводов и нормы задела но кварталам приведены в табл. 3.1. В таблицах норм помимо общей продолжительности строительства указаны под чертой порядковые месяцы начала и окончания их строительства. В графе «Монтаж

выполнения.

При строительстве трубопроводов в специфических районах нормы продолжительности увеличиваются путем введения поправочных коэффициентов.

В случае строительства трубопроводов в арктических и других районах, не охватываемых приведенными коэффициентами, продолжительность их сооружения устанавливается проектами организации строительства.

Нормы продолжительности строительства линейной части магистральных трубопроводов установлены для организационно единых объектов, каждый из которых имеет единый проект единого заказчика, источник финансирования, единый срок ввода в действие и возможность приемки в эксплуатацию после

завершения на нем линейных и пуско-наладочных работ. Если пусковой комплекс магистрального трубопровода состоит из двух или нескольких организационно единых объектов, то нормативная продолжительность определяется для каждого из них.

В нормы продолжительности строительства входит время, необходимое на проведение испытаний трубопроводов гидравлическим или пневматическим (сжатым воздухом или газом) способом, на заполнение трубопроводов нефтью.

Для трубопроводов диаметром 720 мм и менее продолжительность строительства определяется с учетом коэффициента 0,85.

Для трубопроводов, сооружаемых в единой полосе отвода, если используются построенные ранее базы, жилые городки и вдольтрассовые проезды, продолжительность строительства определяется с учетом коэффициента 0,9. Нормы продолжительности строительства подводных переходов установлены для одной нитки трубопровода диаметром 1020 мм через водные преграды шириной более 30 м при уровне меженных вод и при средней

скорости течения воды до 0,7 м/с, в грунтах I-II групп по классификации для плавучих землесосных снарядов.

Границы подводного перехода определяются в соответствии с указанием в п.6.3 СНиП 2.05.06-85* [114]:

для многониточных переходов - участок, ограниченный запорной арматурой, установленной на берегах;

для однониточных переходов - участок, ограниченный горизонтом высоких вод (ГВВ) не ниже отметок 10%-ной обеспеченности.

Влияние диаметра трубопровода DHна продолжительность строительства

Влияние скорости течения воды v на продолжительность строительства подводного перехода трубопровода, заглубленного в дно, сложенное песчаными грунтами, учитывается коэффициентом к2:

Влияние грунтовых условий на русловом участке на продолжительность строительства подводного перехода учитывается коэффициентом к2:

При необходимости предварительного рыхления скальных грунтов взрывным способом значение коэффициентов увеличивается на 0,3. На переходах, где русло реки сложено грунтами различных групп, значение коэффициентов определяется средневзвешенной величиной.

Продолжительность строительства подводных переходов через морские акватории, водные преграды в районах севернее 60-й параллели, водоемы, шириной более 2 км, при длине заболоченных пойменных участков более 10 км, а также участков магистральных трубопроводов, прокладываемых на поливных землях, устанавливается проектом организации строительства.

Нормы продолжительности строительства переходов не включают период паводков и ледостава, а также перерывы, устанавливаемые органами рыбнадзора и другими организациями, ответственными по контролю за сохранностью окружающей среды.

Нормы строительства промысловых трубопроводов распространяются на трубопроводы всех видов и назначений, сооружаемых на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях.

К промысловому трубопроводу относится собственно его линейная часть, переходы его через естественные и искусственные преграды, узлы запорной

продолжительности строительства трубопроводов увеличиваются путем прибавления к ней продолжительности строительства технологической насыпи, установленной проектом организации строительства, с коэффициентом совмещения 0,5.

Продолжительность строительства промысловых трубопроводов протяженностью свыше 10 км и межпромысловых трубопроводов определяется по нормам продолжительности строительства магистральных трубопроводов. Продолжительность строительства промысловых трубопроводов в условиях действующих промыслов и в районах распространения вечномерзлых грунтов устанавливается проектами организации строительства.

3.3. П рактические задачи, реш аемые в процессе организации строительства магистральны х трубопроводов

Основными практическими задачами организации, решаемыми при строительстве каждого магистрального трубопровода, являются:

•определение оптимального числа комплексных трубопроводостроительных потоков (КТП);

•определение границ осуществления КТП;

•обеспечение синхронности производства отдельных видов работ в составе КТО;

•поточное строительство малых переходов трубопровода через естественные и искусственные преграды;

•расчет транспортной схемы строительства магистрального трубопровода.

3.3.1. Определение числа комплексных трубопроводостроительных потоков

Организация сооружения линейной части магистральных трубопроводов есть система подготовки строительства, установления и обеспечения общего порядка, очередности и сроков работ, снабжения ресурсами, управления и обеспечения эффективности строительства.

Применительно к строительству линейной части отдельного магистрального трубопровода решение вопросов организации строительства как на стадии составления проекта организации строительства, таки на стадии составления проекта, производства работ связано с установлением оптимальных взаимосвязей и взаимозависимостей между факторами, которые определяют организацию строительства в целом.

Кэтим факторам относятся:

1)технико-технологическая характеристика трубопровода;

2)установленная продолжительность строительства;

3)материально-техническое обеспечение строительства; 4) естественно-географические условия строительства.

При решении вопросов организации строительства в целом и организации

производства в частности при прокладке отдельного магистрального трубопровода необходимо учитывать, что

линейная часть магистрального трубопровода представляет собой линейно-протяжный строительный объект, трассу которого можно разделить на любое практически приемлемое число участков и на каждом участке организовать линейный объектный строительный поток;

условия выполнения строительно-монтажных работ постоянно изменяются не только на протяжении трассы, но и во времени:

наличие естественных и искусственных преград на трассе трубопровода, через которые нельзя сооружать переходы по ходу линейных потоков, требует применения специальных технических средств и специфических технологических схем, а также создания специализированных производственных подразделений (бригад) по сооружению переходов.

При составлении проектов организации строительства и производства работ необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

1 )главной формой организации производства работ при прокладке отдельного магистрального трубопровода является поточность выполнения

всех видов работ применительно к глубокой специализации производственных подразделений;

2)каждый производственный процесс, осуществляемый при прокладк отдельного магистрального трубопровода, прежде всего, должен быть оптимизирован во времени;

3)при организации линейных строительных потоков при подземной

наземной прокладке магистральных трубопроводов синхронизации отдельных производственных процессов необходимо, прежде всего, учитывать непостоянство естественных условий строительства.

Рассмотрим организацию комплексных трубопроводостроительных потоков по методу приведенной протяженности трассы магистрального трубопровода [85].

А. Для случая, когда одновременно начинают строительство трубопровода и одновременно его заканчивают.

Число линейных объектов потоков во всех случаях равно числу изоляционно-укладочных колонн и определяется по формулам:

где К число изоляционно-укладочных колонн, равное числу линейных объектов строительных потоков;

Lnp- протяженность трассы магистрального трубопровода, приведенная к нормальным условиям производства ведущего вида работ - изоляционно­ укладочных (приведенная протяженность трассы трубопровода), км;

Pcx, - нормативная сменная производительность изоляционно-укладочной колонны в нормальных условиях производства работ при выполнении изоляции нормального типа 1, км в смену (для различных диаметров трубопроводов и их групп значения Рси даны в табл.3.2).