Изоляционно укладочные работы реферат

Обновлено: 11.05.2024

Колледж филиала ДВФУ в г. Находке

Тимофеев Максим Юрьевич

НАЗВАНИЕ ТЕМЫ (ИЗОЛЯЦИОННЫЕ И УКЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ)

КУРСОВАЯ РАБОТАСтудент гр. 15С-3121В ______________
(подпись)

Руководитель преподаватель
_____________ А.А.Герус

____________ ___________________
подпись И.О.Фамилия

СодержаниеВведение…………………………………………………………………………..3
1. Организация строительства магистральных трубопроводов………. 6
2. Технология и организация выполнения работ подготовительного
периода……………………………………………………………………. 7
3. Технология и организация выполнения работ основного периода……..14
4. Изоляционные материалы……………………………………………………16
5. Укладочные работы………………………………………………………. 18Заключение……………………………………………………………………….20
Список использованных источников………………………………………. 22

Введение
Современные экономические условия поставили ряд проблем отрасли строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности:
1. ускорение темпов;
2. ликвидация сезонности;
3. повышение качества трубопроводного строительства.Комплексное решение этих проблем может быть выполнено на основе системного анализа и зависит прежде всего от принятия оптимальных проектных решений, принятия новых материалов и конструкций, повышения уровня механизации, разработки и внедрения более современной технологии производства работ, а также прогрессивных форм организации строительства мощных трубопроводных систем.
В России за историческикороткий период времени была создана уникальная по протяженности, производительности и сложности система магистральных трубопроводов для транспортировки газа, нефти и нефтепродуктов. Эта трубопроводная система - одно из самых крупных инженерных сооружений ХХ века. Общая длина магистралей достигла 215 тыс. км. Промысловые трубопроводы составляют еще большую величину - около 300 тыс. км. В новом столетиимагистральный трубопроводный транспорт получит еще большее развитие для поставки углеводородного топлива и сырья для внутренних потребителей и на экспорт.
Строительство трубопроводов в обводненной и заболоченной местности требует дифференцированного подхода к принимаемым техническим и технологическим решениям в зависимости от природно-климатических характеристик региона, а также анализа существующихметодов оценки пересекаемых трубопроводами болот.
Сегодняшняя система транспортировки нефти, газа и нефтепродуктов, играющая большую роль в ТЭК и экономике России в целом, представляет собой разветвленную сеть магистральных трубопроводов. Большая роль ее дальнейшему развитию уделяется в Энергетической стратегии России до 2020 года, однако для этого в ближайшей перспективе придется решить рядвопросов.
Особое место в решении задач ускоренного строительства трубопроводов в обводненных и заболоченных местах и районах занимают вопросы обеспечения продольной устойчивости трубопроводов.
В настоящее время основными задачами этого направления являются дальнейшее повышение надежности работы средств балластировки и закрепления газопроводов, снижение их материалоемкости и транспортных расходов, атакже дальнейшее повышение темпов работ.
Для осваиваемых нефтегазоносных районов страны характерны суровые климатические условия, значительная удаленность вооружаемых водопроводов от транспортных коммуникаций, большая обводненость и заболоченность территорий.
На железной дороге основной поток нефти образуется в Западной Сибири и Поволжье. Из Западной Сибири нефть по железной.

Изоляционно-укладочные работы(ИУР) включают следующие операции:

- очистка наружной поверхности трубопровода;

- подготовка изоляционных и оберточных материалов;

- нанесение грунтовки на очищенную поверхность трубопровода;

- нанесение изоляционного и армирующего покрытия на огрунтованную поверхность;

- укладка трубопровода в проектное положение;

- засыпка уложенного трубопровода;

- контроль качества подготовки изоляционных материалов и покрытий на трубопроводе.

Материалы для изоляции трубопровода применяют два типа: усиленный и нормальный. Выбор типа покрытий зависит от диаметра трубопровода и конкретных условий эксплуатации.

В трассовых условиях ИУР могут выполняться двумя способами:

- совмещенный способ, при котором очистка, изоляция, нанесение армирующего слоя битумно-резинового покрытия, нанесение защитного покрытия и укладка изолированного трубопровода в траншею осуществляется одним потоком;

- раздельный способ, при котором технологические операции по нанесению изоляционного покрытия (очистка, изоляция, нанесение армирующего и оберточного слоя) опережает операцию укладки трубопровода в транше.

Рис. 4 Схема расположения трубоукладчиков и машин в изоляционно-укладочной колонне: а – при раздельном способе производства работ для трубопроводов диаметром 114-530мм; б – то же диаметром 720-1020мм; в – при совмещенном способе производства работ; г – при укладке заизолированного трубопровода; СТ – сушильная установка; ОЧ – очистная машина; ИЗ – изоляционная машина (комбайн); L1 и L2 – расстояния между трубоукладчиками (для диаметров 1220 и 1420мм – это расстояния между группами трубоукладчиков)

Для повышения темпов строительства трубопроводов, надежной антикоррозийной защиты применяют трубы с заводской изоляцией. Предпочтение при этом дают полиэтилену, обладающим высокими защитными физико-механическими свойствами. Укладка трубопроводов из изолированных труб отличается традиционной схемой: в колонне отсутствуют машины для сушки, очистки и изоляции, что существенно снижает монтажные нагрузки.

Укладка изолированного трубопровода может выполняться как непрерывно, так и циклическим методом перехвата.

Рис 5. Схема укладки изолированной плети

Способ очистки поверхности трубопровода зависит от вида изоляции. Наружную поверхность можно очищать механическим, эрозионным (песком, дробью), термическим (нагрев до 700ºС с механическим удалением продуктов коррозии), химическим, ультразвуковым и т.д.

Конструкция изоляционного покрытия назначается в зависимости от коррозийной активности грунта и категории сооружаемых участков трубопровода. Основными составными частями изоляционного покрытия является мастика и армирующий материал. Мастика изготавливается из нефтяных битумов с наполнителем. Изоляционное покрытие закрепляют усиливающим материалом.

Изоляция сварных труб с заводской изоляцией в трассовых условиях осуществляют различными методами и материалами. Для этого применяют: термоусаживающиеся манжеты, битумные покрытия.

Надземные трубопроводы изолируют лакокрасочными материалами.

Для выполнения укладочных работ должен быть осуществлен выбор трубоукладчиков, либо монтажных кранов, который подбирается по фактическому весу опускаемой трубы[5-стр.363,п.47.8.]. Расчет производится по формулам:

1.) Грузоподъемность крана:

P_э – вес монтируемого элемента;

– вес оснастки – полотенца мягкие ПМ-521 весом 69 кг [5 – стр. 264, табл. 27.6.] .

2.) Расчетный вылет стрелы крана (от вертикальной оси вращения крана до центра траншеи) будет равен:

B - ширина траншеи по верху; b - ширина крана в зависимости от марки крана; a₁ - расстояние от бровки траншеи до трубы принимается равной 0,7-1м [6-стр.22]; a₂ - ширина места, занимаемого звеном (диаметр трубы); a₃ – расстояние от трубы до оси крана. Сумма а₁,а₂ и а₃ или расстояние от края траншеи до колес или гусениц крана должна быть не менее 1,5м. [5-стр.342,п.46.5.]

Вывод: для выполнения сменного объема работ по разработке траншеи требуется 13 экскаваторов марки ЭО-5122.

Технология и организация изоляционно-укладочных работ совмещенным способом

Изоляционно-укладочные работы изоляционной и очистной машинами (или комбайном для очистки и изоляции трубопровода) и колонной трубоукладчиков должны осуществляться:

- совмещенным способом, при котором работы по очистке, изоляции и укладке трубопровода следует производить в едином технологическом потоке узким подвижным фронтом;

- раздельным способом, при котором ведение очистки и изоляции трубопровода опережает укладочные работы.

Как правило, изоляционно-укладочные работы должны выполняться совмещенным способом.

Схемы размещения механизмов в колонны при использовании очистной и изоляционной машин приведены на рисунке 5.1, а при использовании комбайна - на рисунке 5.2. Расстояния между трубоукладчиками и группами трубоукладчиков приведены в таблице 5.1.

Для поддержания трубопровода должны использоваться троллейные подвески. При осуществлении работ в нормальных условиях (в летний период, когда на трубопроводе не образуется влага) сушильная установка в состав колонны не входит.

Рисунок 5.1 – Схемы расположения трубоукладчиков и машин в изоляционно-укладочной колонне при совмещенном способе производства работ для трубопроводов различных диаметров: а - 529-820 мм; б - 1020 мм; в - 1220 мм; г - 1420 мм; ОЧ - очистная машина; ИЗ - изоляционная машина; СТ - сушильная установка; К – комбайн; 𝑙1, 𝑙2 - расстояния между трубоукладчиками и группами трубоукладчиков.

Расчет напряженного состояния трубопровода при совмещенном способе укладки

Расчет напряженного состояния трубопровода при изоляционно-укладочных работах совмещенным методом при следующих исходных данных: внешний диаметр трубы = 1220 мм; толщина стенки трубы δ = 11 мм; удельный вес металла трубы м = 78500 Н/м 3 ; угол внутреннего трения грунта φ_гр = 40º; h_Т = 2,1 м, h_оч = 1,0 м, h_из = 1,9 м; вес очистительной машины G_оч = 69,3 кН, вес изоляционной машины Gиз = 58 кН, трубоукладчик ТГ-402.
Определим значения комплексов:

Соответствующие им значения коэффициентов α и β определяем по номограмме (рис. 5.2) в двух точках пересечения:

- для I комплекса 1 = 17,3, 1 = 21,7;

- для II комплекса 2=17,6, 2=24,2

Рис. 5.2 – Номограмма для определения рациональной расстановки групп трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне
Осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы определяется:

толщина стенки трубы, равная 11 мм = 0,011 м.

Осевой момент инерции поперечного сечения трубы определяется:

Расстояния , , , между трубоукладчиками определяются:

где – модуль упругости стали, равный 2,110 11 кН/м 2 ;

момент инерции сечения;

– нагрузка от веса 1 м трубы, равная 3607,45 кг;

– высота подъема очистной машины, равная 1 м;

– высота подъема изоляционной машины, равная 1,9 м.

Максимальный изгибающий момент для первого пролета определяется:

где – осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы, равный 0,013 м 3 ;

расчетное сопротивление растяжению (сжатию) металла трубы:

Условие прочности выполняется.

Усилия на крюках трубоукладчиков (или групп трубоукладчиков):

где – вес изоляционной машины, равный 58 кН;

вес очистительной машины, равный 69,3 кН.

Вылеты стрелы крана-трубоукладчика :

где – диаметр трубопровода наружный, равный 1220 мм = 1,22 м;

– угол внутреннего трения грунта, равный 40°;

Используя для работы в изоляционно-укладочной колонне трубоукладчики ТГ-402 с моментом устойчивости Муст = 1000 кН·м и номинальной грузоподъемностью 392 кН. Допускаемое вертикальное усилие:

где – допустимое вертикальное усилие на крюке трубоукладчика;

коэффициент надежности по грузоподъемности, учитывающий неровный рельеф местности, равный 0,9;

– номинальный момент устойчивости трубоукладчика, указываемый в паспорте;

а – вылет стрелы.

Вывод: сопоставив величину со значениями K₁ , K₂ и K₃ видно, что при укладке трубопровода в каждой группе достаточно по одному трубоукладчику и их общее количество в колонне составит 3 единицы.

Технология производства работ по засыпке траншеи

Засыпка траншеи должна производиться непосредственно вслед за укладкой трубопровода и установкой балластных грузов или анкерных устройств, если балластировка трубопровода предусмотрена проектной документацией. Места установки запорной арматуры, тройников контрольно-измерительных пунктов, дренажных кабелей электрохимзащиты засыпаются после их установки и приварки катодных выводов.

Засыпка траншей в обычных грунтовых условиях из отвала траншей, сложенного рыхлым немерзлым грунтом естественной влажности без твердых включений должна выполняться поперечными или косопоперечными проходами бульдозеров с подбивкой пазух и послойным уплотнением грунта.

Засыпка траншей грунтом, содержащим мерзлые комья, щебень, гравий и другие включения должна выполняться бульдозерами после выполнения работ по защите изоляционного покрытия трубопровода от повреждений присыпкой мягким грунтом на толщину 20 см над верхней образующей трубопровода с послойным уплотнением.

Для подсыпки дна траншей и присыпки трубопроводов мягким грунтом из отвала траншей в скальных грунтах следует использовать мобильные виброгрохоты и ковшовые дробилки одноковшовых экскаваторов.

Подбивка пазух и послойное уплотнение грунта засыпки выполняются виброплитами одноковшовых экскаваторов, а также ручными виброплитами или трамбовками.

Параметры засыпки и степень уплотнения грунта должны устанавливаться проектной документацией. Наличие валика не должно препятствовать использованию территории в соответствии с ее назначением.

Для обеспечения возможности подбивки и уплотнения грунта засыпки при укладке трубопровода должны выдерживаться следующие допуски на положение трубопровода в траншее:

- минимальное расстояние между трубопроводом и стенками траншеи - 100 мм;

- на участках, где предусмотрена установке пригрузов или анкерных устройств - 0,45D + 100 мм, где D - диаметр трубопровода.

В стесненных условиях, а также в сложных грунтовых условиях засыпка траншеи, подбивка пазух и уплотнение грунта засыпки могут выполняться одноковшовыми экскаваторами.

Подсыпку дна траншеи и присыпку мягким грунтом трубопровода в скальных, каменистых, щебенистых, сухих комковатых и мерзлых грунтах допускается по согласованию с проектной организацией и заказчиком заменять сплошной надежной защитой неподверженными гниению, экологически чистыми материалами.

На необрабатываемых землях весь грунт из отвала траншеи должен быть перемещен в валик над трубопроводом. Валик должен быть выровнен и спланирован сверху на ширину 0,5 м. В низинных местах валик должен иметь водопропуски.

На землях сельскохозяйственного назначения грунт из отвала траншеи или котлована должен быть перемещен на полосу рекультивации, спланирован и уплотнен до плотности близкой к естественной. Затем на полосу рекультивации должен быть перемещен и спланирован плодородный слой почвы из отвала хранения. Избыток минерального грунта из отвала траншеи должен быть вывезен в предусмотренное проектом место.

Засыпка траншей грунтом второго типа просадочности согласно СП 25.13330 должна производиться с послойным уплотнением до естественной плотности грунта.

Для предотвращения вымывания грунта засыпки на крутых (более 15°) продольных уклонах через 10-20 м должны устраиваться влагопроницаемые, неразмываемые перемычки на полное сечение траншеи. Перемычки пирамидальной формы выкладываются из контейнеров (мешков) из негниющих материалов, наполненных крупнозернистым песком.

При наличии горизонтальных кривых на трубопроводе вначале должен засыпаться криволинейный участок в обе стороны от середины.

На участках трубопровода с вертикальными кривыми засыпку следует производить снизу-вверх.

При засыпке трубопровода мерзлым грунтом поверх него должен устраиваться валик грунта с учетом последующей усадки его при оттаивании. Высота валика должна составлять не менее 30% глубины траншеи;

После засыпки трубопровода на землях сельскохозяйственного назначения должны быть выполнены работы по рекультивации земель, на необрабатываемых землях из избытка грунта отвала траншеи над трубопроводом должен быть сформирован и спланирован грунтовый валик, полоса строительства должна быть очищена от остатков грунта, негабаритов, других строительных остатков и приведена в соответствии с требованиями рабочей документации.

Плодородный слой почвы на площади, занимаемой траншеями, котлованами, карьерами и другими объектами трубопроводного строительства до начала основных земляных работ должен быть снят и уложен в отвал хранения до его восстановления (рекультивации). Требования по рекультивации земель на сооружаемом трубопроводе определяются в составе раздела "Охрана окружающей среды" проектной документации.

Снятие плодородного слоя почвы, перемещение ее в отвал хранения, возвращение на полосу рекультивации, разравнивание и планировка должно производиться преимущественно бульдозерами, а разравнивание возвращенной почвы на полосе рекультивации и планировка - бульдозерами и автогрейдерами.

В стесненных и сложных грунтовых условиях для снятия, перемещения в отвал, хранения, возвращения на рекультивируемую полосу плодородного слоя почвы и планировки допускается применять одноковшовые экскаваторы, а также одноковшовые экскаваторы в комплектах с бульдозерами и автотранспортом.

Минимальная ширина полосы рекультивации должна превышать ширину траншеи с каждой стороны по 0,5 м.

Избытки грунта из отвала траншеи, вывозятся в предусмотренные ППР места.

После окончания основных работ подрядчик должен восстановить водосборные канавы, дренажные системы, снегозадерживающие сооружения и дороги, расположенные в пределах полосы отвода земель или пересекающих эту полосу, а также придать местности проектный рельеф или восстановить природный ландшафт в соответствии с требованиями проектной документации.

Поперечный профиль траншеи после укладки трубопровода и обратной засыпке приведен на рис 6.1

Пример готовой курсовой работы по предмету: Нефтегазовое дело

Содержание

2. Схема изоляционных работ при совмещенном способе изоляции

На рисунке 2 представлена схема изоляционных работ.

2. Схемы расстановки кранов-трубоукладчиков и комбинированной машины в изоляционно-укладочной колонне при совмещенном способе производства работ для трубопроводов различных диаметров:

а — 530-820 мм; б — 1020 мм; в — 1220 мм; г — 1420 мм.

СТ — сушильная установка; К — комбайн для очистки и изоляции трубопровода; l 1 , l 2 — расстояние между трубоукладчиками или группами трубоукладчиков.

Выдержка из текста

1. Подготовительные работы

1.1Расчистка строительной полосы от мелколесья и кустарника

2. Схема изоляционных работ при совмещенном способе изоляции

3. Нанесение грунтовки и изоляционного покрытия

3.1. Способы нанесения грунтовки

3.2 Механизированное нанесение

3.3 Ручная изоляция

3.4 Контроль сплошности изоляционного покрытия

4. Описание последовательности изоляционных работ

5. Схема укладки трубопровода

6. Меры безопасности при производстве работ

Список использованной литературы

2. Проект производства работ/ В.Г. Чирсков, В.Л. Березин , Л.Г. Телегин и др. – М.: Недра, 1991. – 475 с.

5. Бородавкин П.П., Берёзин В.Л. Сооружение насосных и компрессорных станций: Учебник для вузов. – 2 — е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1987. – 471 с.

6. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть

2. Строительное производство.

7. ГОСТ Р 12.4.026-2001. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний

87. Насосы центробежные нефтяные для магистральных трубопроводов. Типы и основные параметры

9. РД 09-364-00. Типовая инструкция по организации безопасного проведения огневых работ на взрывоопасных, взрывопожароопасных объектах.

Долговечное и безопасное использование трубопровода зависит в значительной степени от качественной изоляции металла труб от коррозии. Чтобы защитный слой любого вида надежно покрывал металл трубопровода, его необходимо зачистить и максимально сократить время пребывания на открытом, влажном воздухе. В зависимости от того, поступают ли на строительную площадку трубы без какой-либо изоляции, либо уже имеющие заводскую изоляцию, сама технология изоляционно-укладочных работ будет различаться.

Решения

Принципиально существует два технологических процесса проведения изоляционно-укладочных работ: совмещенный или непрерывный, и раздельный. Совмещенный метод используется при укладке металлических труб без заводской изоляции. В этом случае производится выполнение всех операций в едином технологическом процессе - очистка труб, изоляция и укладка.

При этом уложенный рядом с траншеей участок трубопровода приподнимается с помощью специальной подвески. На приподнятый конец трубопровода помещают специальную очистную машину, которая может быть скомпонована вместе с сушильной печью. Машина очищает металл трубопровода от внешних загрязнений и следов ржавчины.

Вслед за очистной машиной, которая плавно перемещается по приподнятому трубопроводу, следует изоляционная машина, которая наносит комбинированное изоляционное покрытие. И уже затем, очередной трубоукладчик плавно перемещает изолированную часть трубопровода на дно траншеи.

Чтобы обеспечить качественную работу данным способом, необходимо заранее рассчитать количество трубоукладчиков, так как оно зависит от диаметра, а, следовательно, и от массы трубопровода. Следует рассчитать допустимую кривизну изгиба трубопровода при манипуляциях с ним, во избежание появления трещин или полного разрыва. Также необходимо рассчитать и строго придерживаться дистанции между очистной и изоляционной машинами, и от изоляционной машины до точки касания трубопроводом своего места в траншее, так как это связано со скоростью застывания битумной мастики.

Раздельный метод изоляционно-укладочных работ производится при поступлении на строительство уже изолированных в заводских условиях труб. Поэтому в полевых условиях требуется заизолировать лишь участки на сварных стыках. Здесь применяются специальные машины, которые снаружи захватывают сваренный участок трубопровода, очищают его и изолируют специальными полимерными лентами, а затем плавно устанавливают его на место нахождения.

При этом способе укладки особое внимание уделяется сохранению качества изоляции — как заводской, так и стыковой, выполненной на месте. В частности, при укладке в траншею применяются для поддержки трубопровода специальные ленты из синтетической геоткани, плавно распределяющие нагрузки по поверхности трубопровода.

Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Например, совмещенный метод не применим при укладке морских трубопроводов, поскольку там трубы покрываются кроме гидроизоляции еще и слоем бетонной защиты. С другой стороны, во многих случаях именно совмещенный метод наиболее экономичен и удобен.

Читайте также: