в свою очередь с помощью лебедок, которые наматывают тросы, закре­ пленные якорями на берегу.

Перед укладкой трубопровод сваривают, наносят на него изоляцион­ ное покрытие, футеруют матами из деревянных реек, после чего его бал­ ластируют.

Балластировка, или утяжеление трубопровода производится с целью предотвращения его всплытия. Для этого используют одиночные чугун­ ные или железобетонные пригрузы, а также сплошные покрытия из бе­ тона или асфальтобетона. В настоящее время широко распространены чугунные пригрузы в виде двух полумуфт, скрепляемых болтами. Они жестко фиксируются на трубопроводе через определенные расстояния. Железобетонные пригрузы различны по конструкции. Часть из них име­ ет седлообразную форму и жестко на трубе не фиксируется. Другие раз­ ным образом закрепляются на трубе. Однако применение одиночных пригрузов требует увеличения размеров отрываемой траншеи. Наиболее перспективным является применение анкеров, утяжеление труб сплош­ ным покрытием из бетона или заполнение утяжеляющим раствором меж­ трубного пространства (при схеме прокладки типа «труба в трубе»).

Подготовленный к укладке трубопровод состоит из одной или не­ скольких секций, общая длина которых на несколько десятков метров превышает ширину водной преграды между урезами воды.

Внастоящее время применяется три способа укладки трубопроводов

вподводные траншеи: протаскивание по дну, погружение с поверхности воды трубопровода полной длины и погружение с поверхности воды по­ следовательным наращиванием секций трубопровода. Первые два спосо­ ба аналогичны применяемым при строительстве трубопроводов на боло­ тах и обводненных участках трассы. В последнем случае трубопровод за­ глубляют по мере присоединения к нему все новых секций.

19.5. Строительство морских трубопроводов

Освоение нефтяных и газовых месторождений, расположен­ ных на шельфе, невозможно без строительства трубопроводов. На совре­ менных морских нефтепромыслах одни подводные трубопроводы связы­ вают отдельные морские платформы с центральным накопителем и пла­ вучим причалом, который оборудован для швартовки танкеров, другие соединяют накопители непосредственно с береговым нефтехранилищем.

Технология строительства морских трубопроводов предусматривает следующие этапы: земляные работы, подготовку трубопровода к укладке, его укладку, засыпку и защиту от повреждений.

Необходимость в заглублении морских трубопроводов связана с тем, что в противном случае они могут быть повреждены при перемещении прибрежных льдов, тралами, якорями судов и т. п. При земляных рабо­ тах используются устройства, разрабатывающие траншею как с поверх­ ности воды, так и в подводном положении. К первым относятся плаву­ чие земснаряды, гидромониторные установки, грейферные землечерпал­ ки, пневматические и гидравлические грунтососы. Ко вторым—различ­ ного рода автономные устройства, работающие под водой.

Так, в Италии создан земснаряд S-23, который может разрабаты­ вать траншеи на глубине до 60 м. Рытье траншеи осуществляется фрезер­ ным рыхлителем со скоростью до 130 м /ч в грунтах средней плотности. Параметры отрываемой траншеи следующие: глубина—до 2,5 м, ширина по дн у —от 1,8 до 4,5 м.

В Японии разработаны бульдозер и экскаватор для ведения работ под водой на глубине до 70 м. Бульдозер массой 34 т имеет мощный дви­ гатель и перемещается на гусеницах. В отличие от земснарядов он может разрабатывать плотные грунты.

Подводный экскаватор предназначен для разработки траншей при сооружении морских трубопроводов, котлованов под фундаменты раз­ личных морских сооружений и дноуглубительных работ. Скорость его перемещения по дну составляет 3 км/ч. Управляют экскаватором два опе­ ратора с надводного судна.

П еред укладкой на трубопровод наносят защитное покрытие и осу­ ществляют его пригрузку против всплытия. Мировой опыт строитель­ ства морских трубопроводов показал, что лучшим защитным покрытием для них и одновременно пригрузом является бетонное покрытие.

Укладка морских трубопроводов осуществляется протаскиванием либо с поверхности моря постепенным наращиванием.

Схема протаскивания приведена на рис. 19.16. Трубопровод 1 дви­ жется по роликовой спусковой дорожке 5. Тяговое усилие по тросу 2 пе­ редается от лебедки, установленной на судне 3. Судно удерживается яко­ рями 4. М етод протаскивания прост, обеспечивает укладку трубопрово­ да точно по трассе. Однако он применим при укладке трубопроводов дли­ ной лишь до 15 км.

Схема укладки с поверхности моря постепенным наращиванием (рис. 19.17) получила наибольшее распространение. Трубоукладочное суд­ но 4 закрепляется на якорях 6, каждый из которых выдерживает усилие

Рис. 19.16. Схема протаскивания трубопровода:

1—трубопровод; 2—трос; 3—судно слебедкой; 4 —якоря; 5 —роликовая спусковая дорожка

S

Рис. 19.17. Схема укладки трубопровода трубоукладочным судном: 1—трубопровод; 2 —поплавки; 3—жесткая приставка, на которой лежит конец трубопровода; 4—трубоукладочное судно; 5—кран; 6 —якоря

до Ю т. На судне создается запас обетонированных труб, секции кото­ рых длиной по 36 м доставляются специальными транспортными суда­ ми. Длина трубоукладочного судна позволяет соединять секции в плети длиной 180 м.

Укладка трубопровода 1 осуществляется следующим образом. На суд­ не 4 сваривают очередную плеть, стыки изолируют, бетонируют и осна­ щают поплавками 2. Плеть стыкуют с концом трубопровода, уложенно­ го ранее и удерживаемого натяжным устройством и специальной жест­ кой приставкой 3. Угол наклона этой приставки выбирается таким, чтобы максимально уменьшить напряжения в спускаемом трубопроводе. Стык изолируют и бетонируют, после чего плети спускают в воду на понтонах. Отстроповка понтонов производится автоматически на заданной глубине.

Судно «Сулейман Везиров» водоизмещением 8900 т за сутки может уложить под водой 1,2 км сваренных труб диаметром 200...800 мм. Суднотрубоукладчик финской фирмы «Вяртсиля» водоизмещением 41000 т позволяет укладывать до 2,5 км трубопровода диаметром 530 мм в сут­ ки на глубине до 300 м. Запаса труб на них хватает для работы в течение 5... 10 суток.

Укладка морских трубопроводов с предварительной отрывкой тран­ шеи связана со значительными затратами. Прокладка траншеи в море об­ ходится раз в сто дороже, чем на суше. Кроме того, точно уложить трубу в траншею с борта качающегося на волнах судна достаточно сложно.

Дешевле и проще заглубить в грунт стальной трубопровод, уже уло­ женный на дно. Для этого сконструированы специальные подводные агрегаты-трубозаглубители. Их основным элементом является тележка, которая катится по трубе. На тележке закреплены различные заглубляю­ щие приспособления: гидромониторные сопла, плуги, фрезы или ротор­ ные колеса. Энергия для их привода подается с борта судна по кабельной линии, которая достигает в длину 1 км и более. В последнее время трубозаглубители оснащаются подводными телекамерами, что позволяет кон­ тролировать их работу с поверхности.

Для защиты морских трубопроводов от повреждений в прибреж­ ной зоне наиболее часто используется каменная наброска. Отсыпку кам­ ня производят с борта барж с наклонными бункерами и вибраторами. Нередко применяются суда с гладкой палубой, за борт которых камни сбрасывает бульдозер. Точность такой отсыпки невелика. Поэтому в на­ стоящее время роль бульдозера выполняют специальные щиты, которы­ ми управляют гидроцилиндры, связанные с ЭВМ . Такие устройства поз­ воляют качественно выполнить засыпку трубопровода при волнах высо­ той в двухэтажный дом и скорости ветра до 15 м/с.

Другой способ защиты морских трубопроводов от повреждений—это укладка асфальта поверх траншеи. Асфальтирование морского дна произ­ водится с помощью плавучего асфальтового завода. С его палубы готовая смесь подается на дно по вертикальной трубе, в центре которой проходит труба-подогреватель, с тем чтобы из-за контакта с относительно холод­ ной водой асфальт не успел остыть. На дне асфальт разравнивает и ука­ тывает автоматическое устройство, аналогичное применяемым при ас­ фальтировании площадей и улиц. За один проход укладчика на дне появ­ ляется заасфальтированный участок шириной 5 м и толщиной 85 мм.