Прокладка труб по дну озера

Подводные трубопроводы: как это работает

Как это возможно — уложить сотни километров стальных труб на огромную глубину, на дно со сложным рельефом? Как добиться, чтобы вся эта конструкция выдерживала огромное давление, не смещалась, не была уничтожена коррозией, выдерживала удары корабельных якорей и рыболовного снаряжения и, наконец, просто работала как надо? Самым свежим примером сооружения подводного мегатрубопровода стал знаменитый «Северный поток», пролегший по балтийскому дну и соединивший российскую и немецкую газотранспортные системы. Две нитки труб, каждая длиной более 1200 км — почти 2,5 млн тонн стали, поглощенных морем по воле человека. Именно на примере «Северного потока» мы попытаемся вкратце рассказать о технологиях создания подводных трубопроводов.

Как укутывают сталь

Две нитки газопровода состоят из 199 755 двенадцатиметровых труб, сделанных из высокосортной углеродистой стали. Но коль скоро речь идет о соприкосновении с такой химически агрессивной средой, как морская вода, металлу нужна защита. Для начала на внешнюю поверхность трубы наносят трехслойное покрытие из эпоксидного состава и полиэтилена — это делается прямо на заводе-производителе. Там же, кстати, трубу покрывают и изнутри, правда, задача внутреннего покрытия не в защите от коррозии, а в повышении пропускной способности газопровода. Красно-коричневая эпоксидная краска дает очень гладкую, глянцевую поверхность, снижающую, насколько это возможно, трение молекул газа о стенки трубы.

Можно ли укладывать такую трубу на морское дно? Нет, ее требуется дополнительно защищать и усиливать против давления воды и электрохимических процессов. На трубы устанавливают так называемую катодную защиту (наложение отрицательного потенциала на защищаемую поверхность). С определенным шагом к трубам приваривают электроды, соединенные между собой анодным кабелем, который связан с источником постоянного тока. Таким образом, процесс коррозии переносится на аноды, а в защищаемой поверхности проходит только неразрушающий катодный процесс. Но главное, что еще предстоит сделать с трубой, прежде чем она будет готова опуститься на дно, — это обетонирование. На специальных заводах внешнюю поверхность трубы покрывают слоем бетона толщиной 60−110 мм. Покрытие армируется приваренными к корпусу стальными стержнями, в бетон добавляется наполнитель в виде железной руды — для утяжеления. После обетонирования труба приобретает вес около 24 т. У нее появляется серьезная защита против механических воздействий, а дополнительная масса позволяет ей стабильно лежать на дне.

Коварное дно

Но надо помнить, что дно даже такого сравнительно неглубокого моря, как Балтийское, не предоставит само по себе удобного и безопасного ложа для газопровода. Есть два фактора, которые неизбежно приходилось учитывать проектировщикам и строителям «Северного потока»: антропогенный и природный.

История судоходства в североевропейском регионе насчитывает тысячелетия, и потому на дне моря скопилось немало всевозможного мусора, а также обломков затонувших кораблей. XX век внес свой страшный вклад: на Балтике в ходе мировых войн велись активные боевые действия, устанавливались сотни тысяч морских мин, а по окончании войн в море же утилизировались боеприпасы, в том числе и химические. Поэтому, во-первых, при прокладке маршрута газопровода требовалось обходить выявленные скопления опасных артефактов, а во-вторых, тщательно обследовать зону прокладки, включая так называемый якорный коридор (по километру влево и вправо от будущей трассы), то есть зону, в которой бросали якоря суда, задействованные в строительстве. В частности, для мониторинга боеприпасов применялись корабли, оснащенные эхолокационным оборудованием, а также специальным донным роботом (ROV), связанным кабелем с базовой донной станцией TMS. При обнаружении боеприпасов (морские мины весьма чувствительны к движению) их подрывали на месте, предварительно обеспечив безопасность судоходства в заданном районе и приняв меры по отпугиванию крупных морских животных.

Второй фактор, природный, связан c особенностями рельефа дна. Дно моря сложено из различных пород, оно имеет выступающие гребни, впадины, расселины, и опускать трубы прямо на все это геологическое разнообразие не всегда возможно. Если допустить большое провисание нитки газопровода между двумя естественными опорами, конструкция может со временем разрушиться со всеми вытекающими из этого неприятностями. Поэтому донный рельеф для прокладки необходимо искусственным образом исправлять.

Читайте также:  Озеро это водоем или водоток

Если требовалось выровнять рельеф дна, использовалась так называемая каменная наброска. Специальное судно, нагруженное гравием и мелкими камнями, с помощью трубы, нижний конец которой оборудован соплами, «прицельно» заполняло полости дна, придавая ему более подходящий профиль. Иногда вместо камней вниз опускались целые бетонные плиты. Другой вариант — выкапывание в дне траншеи для прокладки труб. Логично предположить, что создание траншей предшествовало прокладке труб, однако далеко не всегда это происходило именно так. Существует техническая возможность стабилизации положения нитки на дне уже тогда, когда трубопровод проложен (при условии, что глубина моря в данной точке не превышает 15−20 м). В этом случае с судна на дно опускается траншеекопатель, имеющий роликовые захваты. С их помощью трубопровод приподнимается со дна, и под ним пропахивается траншея. После проведения этой операции трубы укладываются в получившееся углубление.

Сыпать тяжелый грунт на дно можно не всегда: масса гравия продавливает мягкие породы. В этом случае для «спрямления» рельефа используют более легкие опоры из металлических или пластиковых конструкций.

Подводная буква

Теперь, пожалуй, самое интересное: как трубы оказываются на дне? Разумеется, сложно себе представить, что каждая отдельная 12-метровая труба приваривается к нитке газопровода прямо в море на глубине. Значит, эту процедуру необходимо проделывать до укладки. Что, собственно, и происходит на борту трубоукладочного судна. Тут необходимо ненадолго вернуться к конструкции самой трубы и заметить, что после нанесения на нее антикоррозионной защиты и утяжеляющего бетонирования оконцовки труб остаются открытыми и незащищенными, — иначе сварка была бы затруднена. Поэтому участки соединений защищаются от коррозии уже после сварки. Сначала монтажные стыки изолируются с помощью полиэтиленового термоусадочного рукава, затем закрываются металлическим кожухом, а полость между кожухом и рукавом заполняется полиуретановой пеной, придающей месту стыка необходимую механическую прочность.

Далее происходит укладка S-образным способом. Сваренная из труб плеть приобретает в процессе укладки форму, напоминающую латинскую букву S. Плеть под небольшим углом выходит из кормы корабля, достаточно резко опускается вниз и достигает дна, где принимает горизонтальное положение. Труднее всего представить себе, что нить из стальных, покрытых бетоном 24-тонных труб способна к таким резким изгибам без разрушения, однако все происходит именно так.

Разумеется, для того чтобы плеть не сломалась, применяются разнообразные технологические хитрости. За трубоукладочным судном на десятки метров тянется стингер — специальное ложе, уменьшающее радиус наклона уходящей вниз плети. На судне также установлено натяжное устройство, прижимающее трубы книзу и снижающее нагрузки на изгибы. Наконец, система позиционирования точно контролирует положение судна, исключая рывки и резкие смещения, способные повредить трубопровод. Если укладку почему-либо требуется прервать, вместо очередной трубы к плети приваривают герметичную заглушку с креплениями и плеть «сбрасывают» на дно. При возобновлении работ другой корабль подцепит заглушку тросом и вытянет плеть обратно наверх.

Газопровод-водопровод

И все же без подводной сварки не обошлось. Дело в том, что каждая из ниток «Северного потока» состоит из трех секций. Различие между секциями — разная толщина стенок используемых труб. Пока газ идет от терминала в российской бухте Портовая к приемному терминалу на немецком берегу, давление газа постепенно падает. Это дало возможность использовать в центральной и финальной секциях более тонкостенные трубы и таким образом экономить металл. Вот только обеспечить соединение разных труб на борту трубоукладочных судов не представляется возможным. Сочленение секций происходило уже на дне — в гидроизолированной сварочной камере. Для этого на дно опускались трубоподъемные механизмы, которые отрывали от дна и точно позиционировали друг напротив друга плети отдельных секций. Для той же цели применялись надувные мешки с переменной плавучестью, обеспечивавшие вертикальные перемещения труб. Термобарическая сварка велась в автоматическом режиме, однако наладка оборудования сварочной камеры — сложнейшая водолазная операция. Для ее проведения под воду опускалась водолазная камера, где могла проходить декомпрессию целая бригада водолазов, и специальный колокол для спуска ко дну. Сварка секций проводилась на глубине 80−110 м.

Читайте также:  Какая протяженность ладожского озера

Источник

Методика прокладывания трубопроводов под водой

Методика прокладывания трубопроводов под водой

Транспортные трубопроводы играют большую роль в нефтяной и газовой промышленности, а также в других отраслях. Их сооружение представляется наиболее удобным и выгодным методом доставки сырья и продуктов от производителя к распределяющим станциям и потребителям. Торговые связи между странами диктуют потребности сооружения протяженных магистральных линий, которые могут проходить в совершенно разных условиях. В последнее время широко практикуется сооружение подводных трубопроводов.

Методики укладывания подводных трубопроводов несколько отличаются от прокладывания др. видов подобных сооружений. Это связано с индивидуальными особенностями водной среды. Прокладка такого трубопровода зависит от d, протяженности, глубины водоема, времени года, проч.

При подводном методе прокладывания трубы размещают прямо на дне водоема или с заглублением. Для того, чтобы труба грамотно расположилась на дне подводной траншеи, требуется задать ей отриц. плавучесть, как в ходе погружения, так и в процессе дальнейшей эксплуатации. Добиваются отриц. плавучести за счет балластов. Также иногда прибегают к заполнению трубы водой в процессе ее опускания на дно.

Так как возможность работы в водной среде весьма ограничена, все работы по трубопроводу ведут на спец. площадке на берегу. Это может быть монтирование, стыковка, сварка соединений, инсталляция изоляции. Все эти работы в данном случае практически не отличаются от аналогичных при сооружении обычных трубопроводов.

Далее смонтированный трубопровод размещается на дне в траншее. Методов укладывания открытым способом существует несколько:

— протаскиванием по дну;

— с задействием плавучих ср-в;

— с последовательным наращиванием;

— прокладкой со льда.

Монтирование трубопроводов протаскиванием по дну нужно реализовывать в такой последовательности:

— сначала ведется монтирование трубопровода на площадке с формированием стыков, изоляции, футеровкой, оснащением его балластом и понтонами;

— далее для спуска сооружается спусковая дорожка;

— проводится укладывание плетей трубопровода на спусковую дорожку;

— инсталлируются береговые опоры и система блоков протаскивания;

— протягивание по дну тягового троса;

— в завершение подготовительных работ начинают протягивание трубопровода при участии трактора или лебедки.

В ходе укладки протаскиванием трубы ползут по дну траншеи. Чтобы облегчить протаскивание и снизить трение, требуется снизить нагрузку от балласта при помощи понтонов. По окончании прокладки понтоны с трубопровода снимают.

Заменять узкоколейные пути или роликовые дорожки в процессе укладки можно трубоукладчиками особой конфигурации. Они могут поднимать всю линию труб над поверхностью. В ходе работ важно следить, чтобы трубоукладчик двигался с той же υ, с какой тянут трубопровод с обратного берега. Когда трубы подходят к кромке воды, трубоукладчик отцепляют и отводят. Трубопровод продвигается дальше. Протаскивание завершают тогда, когда трубопровод будет вытянут с противоположного берега на длину, предусмотренную проектом.

Другим перспективным и удобным способом прокладывания трубопроводов под водой является монтаж их с плавучих средств. Такую методику задействуют тогда, когда задействие других способов невозможно. В качестве плавучих ср-в используются суда, моторные лодки, катера и проч. Также возможно на малых водоемах задействие тракторов или лебедок.

Прокладка ведется по след. схеме. Сначала сформированную плеть трубопровода спускают на воду, далее ее буксируют к створу плавсредством. В местах перехода к створу плеть вводят в створ и проверяют положение. Далее снимают поплавки и опускают на дно. Опускание ведут при помощи кранов. Начинают прокладку с опор по отрезкам большей глубины.

Монтирование трубопроводов последовательным наращиванием задействуется тогда, когда требуется осуществить прокладку трубопровода ч\з крупный водоем. Наращивать плеть можно надводно или подводно. Надводно плети наращивают при участии понтонов или спец. оборудованных судов на монтажных площадках. Подводно наращивание можно вести стыкованием отдельных секций, которые укладываются на донный грунт водолазами.

В холодное время года трубопроводы можно прокладывать со дна водоема. В данном случае задействуют опоры или прибегают к свободному погружению. Чтобы проложить трубопровод, во льду сначала прорезают прорубь. Трубопровод монтируют и укладывают над прорубью. На льду ставят опоры и начинают опускать трубы. Простым опусканием трубопровод заполняют водой и опускают на дно. Опоры в таком случае не используются.

Читайте также:  Баня на юго западном озере

В ходе открытого прокладывания трубопроводов естеств. препятствия проходят при помощи возд. переходов. Делятся они на 2 типа:

— самонесущие – в данном случае трубопровод является своего рода ведущим элементов конструкции;

— несущие – трубопровод укладывается по инсталлированным опорам.

© 2017, wpadmincheg963. Все права защищены.

Источник

Прокладка труб по дну озера

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА В ПОДВОДНУЮ ТРАНШЕЮ НА ПЕРЕХОДАХ ЧЕРЕЗ РЕКИ МЕТОДОМ «ПРОТАСКИВАНИЯ ПО ДНУ»

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (далее по тексту ТТК) — комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда для выполнения технологического процесса и определяющий состав производственных операций с применением наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по определённо заданной технологии. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР) строительными подразделениями. ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту — ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по укладке трубопровода в подводную траншею на переходах через реки методом «протаскивания по дну».

Определен состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

— строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

— заводские инструкции и технические условия (ТУ);

— нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

— производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

— местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК — описание решений по организации и технологии производства работ по укладке трубопровода в подводную траншею на переходах через реки методом «протаскивания по дну», с целью обеспечения их высокого качества, а также:

— снижение себестоимости работ;

— сокращение продолжительности строительства;

— обеспечение безопасности выполняемых работ;

— организации ритмичной работы;

— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

— унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК разрабатываются Проект производства работ (далее ППР) или как его обязательные составляющие Рабочие технологические карты (далее РТК) на выполнение отдельных видов работ по укладке трубопровода в подводную траншею на переходах через реки методом «протаскивания по дну».

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

— рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

— проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

— корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

— пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

— оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства работ по укладке трубопровода в подводную траншею на переходах через реки методом «протаскивания по дну» с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24