Строительство подводных переходов

Для сооружения подводного перехода через крупную реку рядом со створом этого перехода организуют специальную промышленную площадку, где сосредоточивают сварочную базу, базу для изоляции и футеровки труб и трубных плетей, спусковую дорожку для спуска (подвода футерованных трубных плетей к кромке воды).

При сооружении подводных переходов на крупных реках выполняют следующий комплекс строительно-монтажных работ: подготовительные, земляные, сварочно-монтажные, изоляционные и футеровочные, укладку трубопровода в подводную траншею, обратную засыпку подводной траншеи, очистку полости и испытание подводного перехода. Подготовительные работы включают геодезические и гидрометрические работы, подготовку спусковых дорожек и др. Геодезические работы связаны с проведением промеров для составления фактического профиля подводных траншей и их положения в плане. Глубины воды в точках промера в створе перехода измеряют с плавучих средств с помощью эхолотов. Гидрометрические работы включают определение скоростей потока воды, измерение отметок уровня воды на водомерных постах. Береговые подготовительные работы - это работы по монтажу на промышленной площадке сварочной базы, базы для изоляции и футеровки трубных плетей, по устройству спусковой дорожки.

 

5. Подготовительные работы

 

Очистные средства, предоставляемые исполнителем:

- скребок очистной СО;

- скребок очистной с  магнитными блоками СО-….М;

- магнитный очистной поршень  МОП;

- универсальный магнитный  очистной поршень УМОП.

Первичная очистка полости трубопровода производится эксплуатирующим предприятием стандартными очистными поршнями, после чего Исполнитель проводит следующие очистные работы:

- Предварительная очистка  от основного мусора и определение  проходного сечения - скребком очистным (СО) с калибровочной шайбой;

- Магнитная очистка от  металлического мусора (огарков  электродов) – магнитным очистным  поршнем (МОП);

- Окончательная магнитная  очистка - универсальным магнитным  очистным поршнем (УМОП).

Для достижения качественных результатов инспекции, могут потребоваться несколько пропусков очистных средств.

Критерий очистки - вынос последним очистным снарядом менее 15 кг отложений.

Внутритрубная инспекция трубопровода включает в себя два основных компонента:

1. Профилеметрия:

- контроль формы поперечного  сечения труб по длине трассы (выявляются местные искажения  сечения типа овальности, вмятин, гофр);

- определение наименьших  радиусов изгиба и мест сужения  трубопровода.

2. Дефектоскопия:

- контроль основного металла  стенок труб;

- контроль сварных соединений  труб.

При профилеметрии и дефектоскопии также осуществляется регистрация конструктивных элементов и особенностей обустройства трубопровода.

Профилеметрия производится внутритрубными электронно-механическими снарядами-профилемерами типа ПРТ и основывается на измерении внутреннего сечения трубы роликовыми опорами рычажного типа для определения местных искажений формы и регистрации пройденного пути по участку трубопровода.

Выявляемые профилемерами особенности и искажения формы участка трубопровода:

1. Особенности положения  трубопровода:

- радиусы кривизны трубопровода  в плане и профиле;

- углы поворота трубопровода  в плане и профиле.

2. Искажения формы поперечного  сечения труб:

- овальность;

- вмятины;

- выпуклости;

- гофры.

Дефектоскопия трубопровода производится внутритрубными высокочувствительными магнитными снарядами-дефектоскопами типа ДМТ и ДМТП.

При движении снаряда система из постоянных магнитов намагничивает участок трубы до состояния почти технического насыщения. Наличие тех или иных особенностей в металле стенки трубы вызывает искажение линий магнитного потока (рассеяние магнитного потока), которое фиксируется системой электромагнитных датчиков и регистрируется для последующей обработки.

Обнаружение дефектов в стенке трубопровода реализуется следующими "интеллектуальными" снарядами-дефектоскопами:

- Снаряды дефектоскопы  ДМТ;

- Снаряды дефектоскопы  ДМТП-1;

- Снаряды дефектоскопы  ДМТП-2.

 

Таблица 1 - Основные технические характеристики магнитных снарядов-дефектоскопов

 

Минимальное проходное сечение	0.85 Dн
Минимальный проходной радиус изгиба	3 Dн при повороте на 90°
Диапазон температур эксплуатации	-10 +50оС
Максимальное давление	8 МПа
Допустимая скорость пропуска	1.5…2.5 м/с
Оптимальная скорость пропуска	2.0 м/c
Время непрерывной работы	90 часов
Количество секций	1-2 шт.
Шаг опроса датчиков по оси трубы	5 мм
Расстояние между датчиками в окружном направлении	4,8 мм

 

Выявляемые дефектоскопами дефекты и особенности обустройства трубопровода:

1. Дефекты потери металла:

- коррозия;

- каверна;

- язва;

- продольная канавка;

- продольная трещина;

- зона продольных трещин;

- поперечная канавка;

- поперечная трещина;

- механические повреждения.

2. Дефекты, связанные с  нарушением сплошности металла:

- расслоения в стенке  трубы;

- трещины;

- включения, закаты.

3. Сварные соединения  и их дефекты (качественная оценка  несовершенств сварных швов):

- расположение кольцевых  стыков;

- расположение спиральных  швов;

- нарушения формы сварных  соединений (смещение кромок, утяжины, отклонения размеров усиления  шва);

- дефекты сварных соединений (раковины, подрезы и т.п.).

4. Конструктивные элементы (расположение и размеры):

- трубы, врезные катушки, кривые вставки;

- крановые узлы;

- тройники;

- отводы-врезки;

- отстойники;

- заварки технологических  отверстий.

5. Элементы обустройства  трубопровода и другие особенности:

- защитные кожухи (патроны) на переходах через дороги;

- пригрузы (хомутовые и  кольцевые чугунные);

- посторонние металлические  предметы вблизи трубопровода.

Очистка и подготовка участка газопровода к обследованию производились средствами, представленными в таблице 2.

 

Таблица 2 - средства очистки и подготовки участка газопровода

 

Снаряд	Дата пропуска	Средняя скорость
СО-1000К	24.08.2009	2,1
ПМО-2-1000Б	24.08.2009	2,0

 

Инспекция участка газопровода производилась средствами, представленными в таблице 3.

Таблица 3 – средства инспекции участка газопровода

Снаряд	Дата пропуска
ДМТ-2-1000Б-1024	24.08.2009
ДМТП-2-1000Б-768	24.08.2009

 

Скорость дефектоскопов при обследовании в основном была в пределах 1,5-2,5 м/с.

Давление газа на протяжении участка составляло 6,3 МПа.

Температура газа от начала к концу участка составляла 25 град.С.

Протяженность участка по документации: 7900 м.

Протяженность участка измеренная: 7679 м.

Результаты внутритрубной инспекции представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 – обобщенные результаты инспекции

Общее количество труб	684
одношовные:	672	98,2%
двухшовные	0	0,0%
спиральношовные	0	0,0%
с не выявленными швами	12	1,8%
трубы с повреждениями	18	2,6%
Общее количество реперных точек	3
1	2	3
1	2	3
Маркеры	1	33,3%
Краны	2	66,7%
	дефектов	труб
Общее количество	34	18
Дефекты потери металла	30	16
По типам
все продольные	3	1
продольные канавки	3	1
продольные трещины	0	0
зоны продольных трещин	0	0
коррозия	14	10
каверны	0	0
язвы	0	0
поперечные канавки	13	9
поперечные трещины	0	0
По глубине
менее 10%	13	9
10 - 20%	17	11
20 - 30%	0	0
30 – 40%	0	0
40 - 50%	0	0

 

 

6. Земляные работы

 

Земляные работы - это работы по разработке подводных траншей и обычных траншей в пойменной части перехода. Наибольшую трудность представляет разработка подводных траншей. В зависимости от ширины и глубины реки, ее судоходности применяют земснаряды, экскаваторы, или специальные скреперные установки. Земснаряды используют при отсутствии скальных грунтов в русле реки, а также при ширине рек более 200 м и глубине более 2 м. Земснаряд – это плавучая машина, смонтированная на барже. На стреле в передней части баржи смонтирована режущая фреза для разработки грунта. Грунт, разработанный фрезой на дне реки, по трубопроводу отсасывается вместе с водой в виде пульпы с помощью насосной установки, находящейся на барже. Пульпа по трубопроводу может перемещаться на различные необходимые расстояния. Ее можно использовать для засыпки параллельной подводной траншеи с уложенным трубопроводом. Разработку грунта земснарядом обычно начинают на нитке перехода, расположенной ниже по течению реки, что позволяет использовать грунт, вынутый из траншеи, расположенной выше по течению, для засыпки траншеи, вырытой ниже по течению реки. Разработку подводной траншеи ведут одним или двумя земснарядами. В последнем случае земснаряды начинают проходку с середины реки, оставив при этом необходимой ширины фарватер для прохода судов. Каждый земснаряд перемещается к своему берегу. Земснаряды перемещаются с помощью якорных установок. Якорный канат наматывают на барабан тяговой лебедки. Якорь или якоря забрасывают по ходу движения земснаряда и затем тяговой лебедкой выбирают канат, обеспечивая перемещение земснаряда. Ориентирами для правильного перемещения земснаряда по оси подводной траншеи служат створные знаки, установленные на берегах реки в створе перехода.

При глубине реки не более 2 м и ширине не более 200 м для разработки подводных траншей используют экскаваторы с обратной лопатой или типа драглайн. Экскаватор устанавливают на баржу или понтон, перемещаемый по мере разработки траншеи с помощью якорной установки. Если глубина реки небольшая (несудоходная река), то для перемещения экскаватора параллельно с осью подводной траншеи отсыпают из грунта насыпь.

В практике разработки подводных траншей на реках шириной до 300 м широко используют скреперные установки. Самоходная скреперная установка состоит из трактора-тягача с двухбарабанной лебедкой, установление на заднем мосту, комплекта скреперных ковшей и якорно-канатного приспособления с блоком. Трактор-тягач с лебедкой устанавливают на одном берегу реки, а якорь - на другом. Якорь оснащен обоймой с блоком для пропуска каната. На скреперной установке используют два каната: тяговый и холостой. Тяговый канат одним концом закрепляют на первом барабане лебедки, а другим концом - на передней стенке скреперного ковша. При вращении первого барабана лебедки обеспечивается рабочий ход скреперного ковша. Второй канат одним ковшом закрепляют на втором барабане лебедки, а второй конец пропускают через блок на якоре и закрепляют на задней стенке скреперного ковша. При включении второго барабана тракторной лебедки через второй канат осуществляют возвратный (холостой) ход скреперного ковша. Таким образом, при рабочем ходе скреперного ковша срезается слой грунта на глубину до 20 см и транспортируется к лебедке на берег. С берегового участка грунт удаляют в отвал бульдозером. Скреперные ковши не имеют дна, что позволяет освобождать их от грунта при начале холостого хода без подъема и опрокидывания. При разработке подводных траншей используют также скреперные установки с двумя ковшами, что обеспечивает непрерывность работы установки без холостых ходов. Ковши располагают на одной линии, направляя их в противоположные стороны, и скрепляют за задние стенки. Тогда оба ковша работают попеременно, то рабочим, то холостым ходом.