Строительство линейной части газопровода

Работа защищена на "отлично" в 2015 году в РГУНГ им.И.М.Губкина.В дипломе рассмотрено детальное строительство магистрального газопровода,входящего в состав проекта по расширению "Южного потока".Имеются чертежи и презентация. ...

СОДЕРЖАНИЕ:
1. ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………… 3
1.1 Перечень нормативной литературы ………………………………………3
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА СТРОИТЕЛЬСТВА.
2.1Основные объекты и сооружения……………………………………………

3 УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА……………………………………………….
3.1Месторасположение и рельеф……………………………………..................8
3.2 Климатические условия……………………………………………………...9
3.3 Инженерно-геологические условия………………………………………...10
3.4 Потребность и обеспечение строительства
энергоресурсами и водой……………………………………………………….13

4. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА…………………………………..14
4.1 Основные объемы работ и их распределение…..………………………14
4.2 Стройгенплан……………………………………………………….. …...16
4.3 Транспортная схема и подъездные дороги……………………………..17
4.4 Обеспечение строительства материальными ресурсами……………....18
4.5 Обеспечение строительства ГСМ ………………………………………19
4.6 Потребность в трудовых ресурсах………………………………………19

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ…………………………….21
5.1 Подготовительные работы на трассе и инженерная
подготовка территории…………………………………………………………21
5.2 Расчистка строительной полосы от лесорастительности………… ……25
5.3 Снятие и восстановление растительного слоя грунта………………….27
5.4 Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы…………………….28
5.5 Разгрузка трубных секций на трасе ……………………………………..30
5.6 Разработка траншеи………………………………………………………32
5.7 Засыпка траншеии………………………………………………………...35
5.8.1 Сборочно-сварочные работы ……………………………………………37
5.8.2 Сварочный комплекс CWS 0.2…………………………………………...41
5.8.3 Установка автоматической сварки УАСТ -1……………………………44
5.8.4 Ручная дуговая сварка……………………………………………………46
5.8.5 Автоматическая сварка на БТС-142В…………………………………...47
5.9 Подводные переходы……………………………………………………..51
5.9.1 Траншейный способ……………………………………………………....51
5.9.2 Способ наклонно-направленного бурения………………………………52
5.10 Изоляционо-укладочные работы………………………………………...54
5.11 Балластировка ….…………………………………………………………56
5.11.1Балластировка УЧК………………………………………………………56
5.12 Устройство переходов через автомобильные
и железные дороги………………………………………………………………59
5.13 Работы при пересечении с подземными трубопроводами……………..69
5.14 Восстановление плодородного слоя грунта…………………………..70
5.15 Очистка и испытание газопровода давлением………………………..71

6. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА………………………………....74
6.1 Подготовка поверхности к установке катодного вывода………….....75
6.2 Установка катодного вывода …………………………………………..76

7. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА
7.1 Входной контроль……………………………………………………....77
7.2 Операционный контроль……………………………………………….77
7.3 Приемочный контроль………………………………………………….78

8. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА………………………………………...……………………………79
8.1 Обеспечение электробезопасности …………………………………...79
8.2 Мероприятия по пожарной безопасности…………………………….83
8.3.1 Противопожарные мероприятия при проведении
подготовительных и строительно-монтажных работ на трассе газопровода…………………………………………………………………....87
8.4 Требования безопасности при производстве работ монтажными
кранами и кранами – трубоукладчиками……………………………………88
8.5 Средства индивидуальной защиты работников ……………………..93

9. РАСЧЕТЫ……………………………………………………………….96
9.1 Расчет толщины стенки газопровода………………………………….96
10.2 Проверка прочности газопровода……………………………………...99
10.3 Проверка газопровода по деформациям …………………………….99
10.4 Определение требуемого количества плетевозов……………………101
10.6 Расчет требуемого количества трубоукладчиков…………………....102
11. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………..104
12. ПРИЛОЖЕНИЕ.

Южно-Европейский газопровод «Писаревка-Анапа» сооружается в рамках проекта по расширению единой системы газоснабжения России. Данный проект позволит направить в южные регионы дополнительные объемы природного газа для развития промышленности, коммунального хозяйства, увеличения темпов газификации, а также обеспечит бесперебойную подачу газа в магистральный газопровод «Южный поток».

8.2 Сварочный комплекс CWS.02Оборудование сварочного комплекса CWS.02 предназначено для односторонней автоматической сварки проволокой сплошного сечения в среде защитных газов на медной технологической подкладке неповоротных кольцевых стыков труб.Оборудование сварки CWS.02:комплекс автоматической сварки CWS.02; станок для обработки торцов труб под специальную разделку кромок;самоходный внутренний центратор с медным подкладным кольцом;направляющие пояса для перемещения сварочных головок;агрегаты энергообеспечения постов автоматической сварки;вспомогательное оборудование (устройства для подогрева стыков и др.).Модули комплекса CWS.02:сварочные головки;блоки управления сварочными головками;регуляторы сварочного тока;блок питания электронных устройств;блок смешивания газов с расходомерами;модуль для программирования параметров режимов сварки шва.Сварку корневого слоя производят на медной технологической подкладке, устанавливаемой между рядами жимков внутреннего центратора.Агрегаты энергообеспечения постов автоматической сварки выполнены на базе колесных или гусеничных тракторов с размещением на них двухпостовых сварочных дизель-генераторов, газовых рампы для баллонов с углекислым газом и аргоном, а также другого необходимого оборудования. Агрегаты питания снабжены гидравлическими манипуляторами для перемещения и установки на свариваемый стык сварочных головок и защитных палаток.При сварке используется проволока сплошного сечения. Проволока должна поставляться с порядной намоткой в катушках, адаптированных к сварочным головкам CWS.02 Катушки должны быть завернуты в полиэтиленовые пакеты и уложены в картонные коробки.При сварке труб на оборудовании CWS.02, в качестве защитного газа при сварке корневого слоя и первого заполняющего слоя используют 100 % углекислый газ. При сварке остальных заполняющих слоев – используют смесь, состоящую из 40-60 % аргона и 60-40 % углекислого газа. Технологический процесс сварки неповоротных стыков труб с применением оборудования CWS.02, включает следующие основные операции:селекцию труб по диаметру;раскладку труб вдоль оси трубопровода;обработку торцов труб кромкострогальными станками и зачистку участков поверхности труб прилегающих к торцам;установку на концах каждой трубы направляющего пояса для сварочных автоматов и минусового вывода источника сварочного тока;подогрев кромок;сборку стыка;автоматическую сварку стыка.Установку поясов производят с помощью шаблонов, задающих одинаковое расстояние поясов от торца трубы. Пояс устанавливается на торец, обращенный в сторону движения сварочно-монтажной колонны.Предварительный подогрев кромок следует производить до температуры 50 °С при любой температуре окружающего воздуха. Измерение температуры подогрева следует выполнять контактными или бесконтактными термометрами. Контроль температуры подогрева следует производить на расстоянии 10-15 мм от торца трубы – не менее чем в трех точках, равномерно расположенных по периметру.Сборку стыка следует производить на специальном внутреннем пневматическом центраторе, входящем в состав комплекса оборудования CWS.02. Центратор устанавливают таким образом, чтобы медная технологическая подкладка находилась в плоскости стыка. Перед началом работ следует произвести с помощью газовой горелки просушку медного подкладного кольца путем нагрева его секторов до температуры 20-50 °С. После сборки стыка следует простучать его по всему периметру кувалдой с ударной частью из цветного металла для более плотного прилегания секторов медного подкладного кольца к внутренней поверхности трубы. Зазоры между элементами медного подкладного кольца и внутренней поверхностью трубы не должны превышать 0,5 мм.Стык следует собирать без зазора. Допускаются локальные зазоры не более 1 мм. В случае, если при сборке не удается закрыть зазор в стыке, то рекомендуется собрать стык таким образом, чтобы локальные зазоры, величиной не более 1 мм, располагались в верхней части стыка.Распределенное смещение кромок в собранном стыке рекомендуется допускать не более 2 мм. Если распределенное смещение кромок выше 2 мм и качество сборки не может быть улучшено поворотом стыкуемой трубы вокруг горизонтальной оси, то следует заменить трубу, подаваемую на сборку. Допускаются локальные смещения кромок не более 3 мм при их суммарной длине 1/6 периметра трубы. Сварку всех слоев шва производят «на спуск». На стыке при сварке каждого слоя работают две головки. Каждая головка производит сварку одного из полупериметров трубы относительно вертикальной оси. Параметры режима сварки каждого слоя предварительно запрограммированы. Перед началом сварки конкретного слоя сварщик-оператор с помощью переключателя, установленного на сварочной головке, задает порядковый номер свариваемого слоя.Сварку корневого слоя выполняют снаружи трубы. Формирование корневого шва происходит на медной технологической подкладке, установленной на центраторе. 5.9.3 Установка автоматической сварки УАСТ-1Требования к материалам и условиям выполнения работ на оборудовании российского производства НПП «Технотрон» аналогичны требованиям работ на итальянском оборудовании CWS.02. Состав установки УАСТ-1: сварочная головка;блок управления установкой;пульт  дистанционного управления УАСТ;источник тока;направляющий пояс;заземляющий пояс.Сварочная головка ГАСТ-1 состоит из следующих узлов:катушка со сварочной проволокой в кожухе;ручки для установки и снятия головки; разъёмы для кабеля управления; механизм регулировки высоты горелки; механизм подачи сварочной проволоки; механизм, регулирующий поперечное колебание горелки;механизм, регулирующий угол наклона горелки;2-х зажима для крепления сварочной головки на направляющем поясе. Направляющий пояса предназначены для установки и перемещения головки вокруг трубы.Блок управления с пультом дистанционного управления предназначен для задания режимов работы установки и регулировки: скорости вращения сварочной головки;скорости подачи сварочной проволоки; частоты колебаний сварочной горелки;амплитуды колебаний сварочной горелки; времени "задержки на кромках" сварочной горелки; регулировка напряжения сварки. 5.8.4 Ручная дуговая сваркаНа участках, где невозможно применить автоматическую сварку – необходимо использовать ручную дуговую сварку электродами с основным видом покрытия для неповоротной сварки кольцевых соединений труб, а также при ремонте сварных соединений.Для выполнения любых сварочных работ необходимо допускать только специалистов, аттестованных НАКС, а сварочные агрегаты, сварочные установки, укомплектованные источниками сварочного тока и вспомогательным оборудованием, применять отвечающие специальным требованиям и условиям эксплуатации.Сварку кольцевого соединения трубы диаметром 1420 мм одновременно ведут 4 сварщика, каждый выполняет работу на своей четверти трубы – согласно полевому приказу.При строительстве газопровода «Южно-Европейский газопровод. Участок «Писаревка-Анапа», км 0 – км 47» для ручной дуговой сварки использовать – для сварки корневого и подварочного слоев шва – электроды типа Э 50А марки LB 52U, для заполняющего и облицовочного слоев шва – типа Э 60 марки OK 74.70. Минимальное количество слоев шва при толщине стенок 21,6 мм и 25,8 мм – не менее 6 слоев + 1 подварочный.С соблюдением требований по производству сварочных работ технологические операции выполнять в следующей последовательности:очистка труб;подготовка кромок;сборка стыка;подогрев стыка;сварка стыка.На выполнение работ по ремонту и всем видам сварок – автоматическая, ручная и сварка на трубосварочной базе, а также для различных свариваемых кромок и различных деталей – разрабатывают операционные технологические карты.5.8.5 Автоматическая сварка на БТС-142ВДля автоматической двухсторонней сварки под слоем флюса на трубосварочной базе БТС-142В поворотных кольцевых стыков труб используются следующие агрегаты и источники:многопостовые источники сварочного тока;головка сварочная наружная;гидростанция;внутренний центратор с головкой внутренней сварки;электропечи для прокалки электродов и флюса;Все поступающие на трубосварочную базу сварочные материалы должны пройти входной контроль.Сварочная проволока должна поставляться с омеднённой поверхностью, в кассетах в герметичной упаковке. В отдельных случаях допускается использование проволоки, поставляемой в бухтах, которую перед использованием необходимо очистить от ржавчины, смазки и загрязнений. Сварочную проволоку следует хранить на складе в упаковке завода-изготовителя.Флюсы следует хранить в полиэтиленовых мешках, уложенных в штабель, или в закрытых емкостях, препятствующих увлажнению. Запрещается смешивать флюсы разных марок, партий поставки и заводов-изготовителей. Перед использованием флюс необходимо прокалить в печи при температуре 300-350 °С в течение 1,5 часов, а для агломерированный флюснеобходимо прокаливать 2 часа. При прокалке флюс насыпают на противни слоем высотой не более 5-7 см.Для повторного применения флюс, оставшийся на трубе после сварки, ссыпают в чистый сухой поддон и освобождают от различных включений.В конце смены флюс, оставшийся в бункере сварочной головки, обязательно ссыпают и хранят до следующей смены в закрытой таре.Непосредственно перед началом монтажных работ произвести визуальный осмотр поверхности торцов и прилегающих к ним поверхностей труб, произвести устранение дефектов. На неизолированной поверхности труб не допускаются:трещины, плены, рванины, закаты любых размеров;царапины, риски, задиры любой глубины;гофры, вмятины, местные перегибы, расслоения.Царапины, риски, задиры глубиной до 5% от нормативной толщины стенки устранить шлифованием. Концы труб с царапинами, забоинами и задирами большего размера, а также вмятинами любой глубины – должны быть обрезаны. Для проверки отсутствия расслоений на обрезанном торце трубы следует выполнить ультразвуковой контроль тела трубы по периметру кольцевого стыка на полосе шириной не менее 40 мм.Очистить наружную и внутреннюю полость труб от механических загрязнений. Сформировать кромки свариваемых труб металлообрабатывающим станком.Участки усиления наружных заводских швов, прилегающие к свариваемому торцу, рекомендуется срезать на расстоянии от торца не менее 15 мм. Зачистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности трубы на ширину не менее 15 мм.Предварительный подогрев концов труб производится до температуры 50 °С при любой температуре окружающего воздуха. Замер температуры осуществлять на расстоянии 10-15 мм от торца трубы, в четырех точках равномерно разнесенных по периметру.Расстояние между продольными швами свариваемых труб должно быть не менее 100 мм. Сборку выполняют без зазора. На отдельных участках стыка длиной до 100 мм допускается зазор величиной не более 0,5 мм. Смещение кромок труб при сборке не должно превышать 2 мм. Допускаются локальные смещения кромок до 3 мм при общей протяженности таких смещений не более 1/6 периметра свариваемого соединения. Измерение величины смещения выполняется сварочным шаблоном по наружным поверхностям труб.Сборка труб выполняется только на внутреннем центраторе с обеспечением перпендикулярности стыка оси секции.Сборку стыков следует выполнять при помощи одной прихватки длиной не менее 200 мм, выполняемой на режимах сварки первого наружного слоя шва.После сварки прихватку следует тщательно очистить от шлака, шлифмашинкой сделать пропилы по оси стыка в начале и конце прихватки, после чего повернуть трубную секцию на 180° так, чтобы прихватка расположилась в нижней части стыка и начать сварку первого слоя шва. В процессе сборки должно быть исключено попадание масла, влаги и других загрязнений в разделку и зазор соединений, а также на прилегающие к разделке поверхности труб. При сборке запрещается ударная подгонка концов труб.Усиление шва должно быть в пределах 1-3 мм. Процесс дуговой сварки следует начинать и заканчивать на расстоянии не менее 100 мм от продольного шва трубы. Место начала и окончания процесса сварки каждого слоя (замок шва) должно располагаться на расстоянии не менее 100 мм от замков предыдущего слоя шва.Запрещается возбуждать дугу на поверхности трубы. Дуга должна возбуждаться только на поверхности разделки кромок или же на поверхности металла уже выполненного шва.Не рекомендуется оставлять не полностью сваренные стыки. В случае, когда производственные условия не дают возможности без перерыва завершить сварку стыка, следует соблюдать следующие требования:перерыв не должен составлять более 24 часов;можно оставлять незаконченный стык без облицовочного слоя шва;незавершенный стык следует накрыть водонепроницаемым, либо термоизолирующим поясом, обеспечивающим замедленное и равномерное остывание;перед возобновлением сварки стык должен быть вновь нагрет до температуры 50 оС.При несоблюдении указанных условий стык подлежит вырезке.В процессе сварки проверяют:соблюдение режима сварки в соответствии с технологической картой;порядок наложения слоев и их количество;правильность выбора сварочной проволоки, электродов, их прокалка, хранение;качество очистки шва от шлака. При осмотре сварного шва проверяют:геометрию шва;отсутствие наружных дефектов;наличие клейм сварщиков, нумерацию стыков.Избыточный грунт при засыпке траншеи должен разравниваться пологим валиком. Уплотнение осуществляется проходом бульдозера задним ходом с опущенным отвалом непосредственно по гребню валика.На рекультивируемых землях засыпку трубопровода производят с послойным уплотнением грунта, без устройства валика над трубопроводом.5.9 Подводные переходыПрокладка газопровода через водные преграды на участке км436–км570 предусматривается двумя способами:траншейный способ с применением подводно-технических средств;бестраншейный способ – способ наклонно-направленного бурения (ННБ);Выбор способа прокладки подводных переходов производится исходя из геологических, гидрологических условий водотоков с учетом интенсивности судоходства, ограниченного свободного пространства в коридоре газопроводов.5.10.1 Траншейный способПрокладка подводных переходов предусматривается с заглублением в дно пересекаемых водных преград. Величина заглубления назначается с учетом возможных деформаций русел и перспективных дноуглубительных работ.Отметка верха забалластированного газопровода принимается на 0,5м ниже линии размыва русла реки, но не менее 1,0м от черных отметок дна водных преград и не менее 0,5м при пересечении водных преград, дно которых сложено скальными грунтами.Укладка газопровода на переходах через реки производится методом протаскивания по дну предварительно разработанной траншеи.Для обеспечения устойчивости положения против всплытия газопровод балластируется чугунными грузами, на переходах через малые водные преграды (при укладке газопровода с бермы траншеи) утяжелителями, разрешенными к применению ОАО «Газпром».Защита изоляционного покрытия от механических повреждений на участках протаскивания предусматривается полимерным профилем.Русла и берега пересекаемых водотоков по окончанию строительства подлежат восстановлению. Защита русла и берегов водотоков от размыва предусматривается путем устройства берегоукрепления.В качестве берегоукрепительных мероприятий предусматривается:отсыпка гранитным щебнем по слою песка;установка Геоматрицы ГМ;посев многолетних трав;устройство береговых дамб из противоэрозионных контейнеров (КП).5.10.2 Способ наклонно-направленного буренияГлубина заложения газопровода принимается не мене 2,0 м ниже предельного профиля деформации русла и берегов пересекаемой водной преграды.Минимальное заглубление газопровода должно быть достаточным для предотвращения выброса бурового раствора и для устойчивого положения незабалластированного пустого газопровода.Трубы предусматриваются с заводским полиэтиленовой изоляцией в специальном исполнении и внутренним гладкостным покрытием. Толщина изоляционного покрытия не менее 3,5 мм.Изоляция зон сварных стыков производится термоусаживающими манжетами.При способе наклонно-направленного бурения газопровод прокладывается ниже прогнозируемых русловых деформаций, что надежно защищает газопровод от любых механических повреждений, чем обеспечивается надежность газопровода в период эксплуатации.Перечень водных преград, выполняемых с применением подводно-технических средств и методом ННБ, а так же микротоннелирования, приведен в таблице 3.2.1.Таблица 3.2. SEQ Таблица \* ARABIC \s 1 1Наименование водотокаКилометрпо трассеШирина вмежень, мГлубин в межень мШирина заливаемости при ГВВ10% мКол-вонитокДлина перехода, мСпособ прокладки1р.Эльбузд449,865,41,91431405Траншейный2р.Ея (сол.)477,21020,81411739ГНБ3б.Добренькая495,31621,92741614ГНБ4Балка (пруд)509,51611,42451673ГНБ5р.Сосыка512,71141,82771732ГНБ6р.Челбас537,51021,32481680ГНБНа всех крупных и средних подводных переходах, приведенных в таблице 3.2.1 производится калибровка после укладки на проектные отметки. Прои проведении калибровки обнаруженные нарушения исходной геометрии газопровода должны быть устранены до проведения испытаний.5.10 Изоляционно-укладочные работыИзоляционно-укладочные работы на строительстве магистрального трубопровода должны выполняться в соответствии с ВСН 004-88, СНиП 2.05.06–85*, СП 106-34-96.Изоляционно-укладочные работы на строительстве магистрального трубопровода выполняются из труб, изолированных в заводских условиях.Рассматриваемый комплекс очистных и изоляционно-укладочных работ включают в себя:изоляция стыков трубопровода;укладку трубопровода.До начала производства работ по изоляции сварных стыков подрядчиком проводится входной контроль качества поступивших изоляционных материалов, который включает проверку:наличия сертификатов на все виды поступивших изоляционных материалов;соответствия манжет проектным данным.Изоляция сварных стыков труб непосредственно на трассе и укладка газопровода в траншею должны выполняться только раздельно.Ремонт изоляционного покрытия труб производится при необходимости соответственно после изоляции сварных стыков на трубосварочной базе и непосредственно на трассе магистрального газопровода перед его укладкой в траншею. Изоляция сварных стыков труб выполняется непосредственно на трассе. Изоляция стыков труб термоусаживающимися манжетами должна выполняться в такой последовательности:свободное надевание манжеты вместе с упаковкой на один из концов свариваемых труб до сварки стыка;механическая очистка изолируемой поверхности после сварки и контроля качества сварки стыка (рекомендуется технология пескоструйной очистки). В отдельных случаях по согласованию с заказчиком и контролирующей организацией очистку можно осуществлять с применением разъемных приспособлений, оборудованных металлическими щетками, а также электрошлифовальными машинками;снятие упаковки, подогрев стыка и надвижка манжеты на стык с нахлестом на заводскую изоляцию не менее 7,5 см;центровка и термоусадка манжеты с прикаткой ее к изолируемой поверхности;контроль качества изоляционного покрытия в зоне сварного стыка. После очистки зону сварного стыка подогревают кольцевыми или ручными газовыми горелками до температуры порядка 100°С. Температура подогрева зоны сварного стыка регламентируется ТУ на манжеты и контролируется термометром.5.11 Балластировка газопроводаРаботы по балластировке газопровода осуществляются в соответствии с СП 107-34-96 «Балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках» и ВСН 39-1.9-003-98 «Конструкции и способы балластировки и закрепления подземных газопроводов» и в соответствии со строительными нормами безопасности труда в строительстве – при выполнении такелажных работ. 5.11.1 Балластировка УЧК.Установка кольцевых утяжелителей типа УЧК на трубопровод производить на специальной монтажной площадке у створа перехода непосредственно перед протаскиванием его через р. Мокрый Аушедз, каналы Сбросной, ДС-4.Монтаж утяжелителей ведут краном-трубоукладчиком типа Д-355С при помощи траверсы грузоподъемностью не менее 6 тонн.На расстоянии 50 – 150 м от места складирования, утяжелители подают в рабочую зону к месту их монтажа на стреле крана-трубоукладчика.