Переходы газопроводов через препятствия реферат

Обновлено: 02.07.2024

1. Особенности сооружения переходов магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия………………………………………………………………………..3
2.Воздушные переходы………………………………………………..4
3. Переходы под железными и автомобильными дорогами………. 8
4. Подводные переходы………………………………………………11
Литература ………………………………………………………………..15
1. Особенности сооружения переходов магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия
Магистральные трубопроводы (МТ), являясь линейно-протяженными сооружениями, пересекают на своем пути, какправило, большое число естественных и искусственных препятствий.
К естественным относятся препятствия, сформировавшиеся на земной поверхности без участия человека (реки, озера, болота, овраги и т.п.). Под искусственными понимают препятствия, появившиеся в результате деятельности человека (железные и автомобильные дороги, каналы, водохранилища и т.п.).
Участки линейной части МТ на пересеченияхпрепятствий называются переходами.
Преодолеть данные препятствия можно по воздуху (воздушные переходы), под землей (переходы под железными и автомобильными дорогами) и под водой (подводные переходы).
Переходы через водные преграды, овраги, железные и автомобильные дороги и другие инженерные коммуникации, которые не могут быть выполнены по ходу работы передвижными механизированными колоннамиили комплексами поточным методом, должны быть закончены строительством ко времени подхода этих колонн.
Существует много методов прокладки трубопроводов через естественные и искусственные препятствия и конструкций таких переходов. Выбор метода (или конструкции) в каждом конкретном случае должен основываться на рассмотрении совокупности условий прохождения и требований к переходу — технических,экономических, экологических и др.
Наиболее часто встречаемыми на трассах являются переходы МТ через водные преграды, которые по способу прокладки подразделяются на подводные и надводные (воздушные).

2. Воздушные переходы
Надземные воздушные переходы подразделяются на:
• балочные;
• подвесные (вантовые);
• арочные.
Воздушные переходы устраиваются при пересечении трубопроводомнешироких болот, оврагов, рек, каналов, участков, под дневной поверхностью которых ведется выемка породы, полезных ископаемых и т.д.
К воздушным (надводным) переходам относится участок линейной части трубопровода, проложенный надземно, с использованием опорных сооружений, через водные преграды шириной 10 м и более по зеркалу во-
На основании обобщения научных публикаций может быть предложенаследующая классификация надземных трубопроводных переходов.

Рисунок 1 – Классификация надземных трубопровод переходов по конструктивным признакам
В границы воздушного (надводного) перехода магистрального трубопровода через водную преграду входят надземная часть и участки подземного трубопровода длиной по 50 м от мест выхода трубопровода из земли.
Принципиальные схемы воздушных переходов черезестественные и искусственные препятствия приведены на рис. 2.
Однопролетный балочный переход (рис. 2 а) применяется при пересечении узких преградоустойчивыми стенками.
Арочный переход (рис. 2 б) трубопровода не имеет промежуточных опор и способен к некоторой компенсации температурных деформаций труб.
Многопролетный балочный переход (рис. 2 в) сооружают при.

Структура и развитие газопроводной сети в РФ определяются географическим размещением районов добычи газа и ее потребителей. Основное требование к транспортировке газа – рациональное освоение ее потоков (т.е. сооружение газопроводов достаточной пропускной способности).
Сооружение магистральных газопроводов превратилось в самостоятельную отрасль строительства с особой технологией, специальными строительными машинами и материалами.
Строительство магистральных трубопроводов осуществляется в различных природно-климатических зонах страны, в том числе и в труднодоступных районах со сложными грунтовыми условиями.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Общая часть 6
Общие сведения о подводных трубопроводах и требования к их проектированию 6
Конструктивные схемы подводных переходов 8
Земляные работы при сооружении подводных трубопроводов 11
Сварочно-монтажные работы при сооружении подводных трубопроводов 20
Очистка, изоляция, футеровка и балластировка подводных трубопроводов 22
Способы укладки подводных трубопроводов 27
Расчетная часть 35
Расчет устойчивости подводного перехода, выбор балластирующих грузов 35
Расчет толщины стенки подводного трубопровода 37
Заключительная часть 39
Техника безопасности при строительстве подводных переходов 39
Охрана окружающей среды при строительстве подводных переходов 43
Список использованой литературы 46

Вложенные файлы: 1 файл

ПОДВОДНЫЕ ПЕРЕХОДЫ.doc

Федеральное агентство по государственным резервам

Федеральное государственное образовательное учреждение

Торжокский политехнический колледж

Студент (Захаров М.А.)

Консультант (Матвеева А.А.)

1 Общая часть 6

Общие сведения о подводных трубопроводах и требования к их проектированию 6
Конструктивные схемы подводных переходов 8
Земляные работы при сооружении подводных трубопроводов 11
Сварочно-монтажные работы при сооружении подводных трубопроводов 20
Очистка, изоляция, футеровка и балластировка подводных трубопроводов 22
Способы укладки подводных трубопроводов 27

Расчет устойчивости подводного перехода, выбор балластирующих грузов 35
Расчет толщины стенки подводного трубопровода 37

Техника безопасности при строительстве подводных переходов 39
Охрана окружающей среды при строительстве подводных переходов 43

Список использованой литературы 46

В общем случае магистральный трубопровод может быть определен как инженерно- техническое сооружение, предназначенное для непрерывного регулируемого транспорта на значительные расстояния больших количеств газа, нефти, нефтепродуктов. Любой магистральный трубопровод характеризуется следующими основными признаками:

-наличием перекачивающих станций.

Сооружение магистральных газопроводов превратилось в самостоятельную отрасль строительства с особой технологией, специальными строительными машинами и материалами.

Строительство магистральных трубопроводов осуществляется в различных природно-климатических зонах страны, в том числе и в труднодоступных районах со сложными грунтовыми условиями.

При строительстве магистральные трубопроводы пересекают большое количество естественных и искусственных препятствий. Такие пресечения называют переходами. В зависимости от вида препятствий переходы подразделяются на подводные, воздушные и подземные.

Проектирование различных переходов осуществляется одновременно с разработкой общего проекта линейной части магистрального трубопровода на основе материалов предварительно проведенных изысканий. Основной целью изысканий является выбор места перехода и определение объема инженерно-геологических работ. В данном курсовом проекте рассматриваются переходы магистральных газопроводов через естественные препятствия (реки).

1.1 Общие сведения о подводных трубопроводах и требования к их проектированию

Подводным переходом называется гидротехническая система сооружений одного или нескольких трубопроводов, пересекающая водные преграды, при строительстве которой применяются специальные методы производства подводно-технических работ. К подводным следует относить трубопроводы, уложенные по дну или ниже отметок дна водоема.

Трубопроводы, прокладываемые на пойменных участках рек, следует также относить к категории подводных, т.к. при эксплуатации во время паводка они будут находиться под водой. При проектировании и строительстве таких трубопроводов необходимо соблюдать те же требования, что и при сооружении подводных трубопроводов.

Трубопроводы, прокладываемые через ручьи и речки шириной до 10 м, глубиной менее 1,5 м не относятся к подводным переходам, т.к. при их сооружении и ремонте не требуется специальное подводно-техническое оборудование.

В состав подводного перехода входят:

- участок основной и резервных ниток, ограниченный для многониточных переходов запорной арматурой, установленной на берегах водоема, а для однониточных – горизонтом высоких вод (ГВВ), не ниже отметок 10% обеспеченности;

- берегоукрепительные сооружения, предназначенные для предохранения трубопроводов от размывов, оползней и т.д.

- сооружения для регулирования русловых деформаций в районе перехода;

- защитные сооружения от аварийного выхода перекачиваемых продуктов;

- информационные знаки ограждения охранной зоны ПП на судоходных и сплавных водных путях;

- специальные защитные сооружения, предотвращающие повреждения трубопровода тормозными устройствами плотов, якорями на судоходных и сплавных реках;

- плановые магистрали (базисные линии для наблюдения за размывом берегов, базисы, по концам которых устанавливаются угломерные инструменты, контрольные отводы и другие устройства, закрепленные на местности долговременными опорными знаками).

Трубопроводы на подводных переходах через реки и водоемы классифицируются по различным признакам. Главными из них являются ширина и глубина водной преграды.

Граничная длина подводного перехода определяется из следующих факторов:

- для многониточных переходов - участок, ограниченный камерами пуска приёма ОУ, установленных на берегах;

- для однониточных переходов - участок, ограниченный запорной арматурой и уровнем вод не ниже отметок 10 % обеспеченности.

В соответствии со СНиП 2.05.06-85 подводные переходы через водные преграды в зависимости от условий работы, диаметра трубопровода и судоходности водной преграды относятся к категориям I, II и В.

В соответствии со СНиП 1.02.07-87 подводные переходы подразделяются по группам сложности в зависимости от ширины водного объекта (таблица 1).

Таблица 1- Группы сложности подводных переходов

Характеристика условий пересече-

ния водного объекта

Ширина зеркала воды в межень для

створа пересечения трассой до 30 м

при средних глубинах 1,5 м.

Ширина зеркала воды в межень для

створа пересечения трассой от 31 м

до 75 м при средних глубинах 1,5 м.

Ширина зеркала воды в межень для

створа пересечения более 75 м.

Ширина зеркала воды в межень для

створа пересечения менее 75 м, но

зона затопления которых составляет

более 500 м (10% вероятности пре-

вышения уровня воды при 20 –

1.2 Конструктивные схемы подводных переходов

Подводный переход, как правило, представляет в плане двух- или трех трубную систему. Число труб может быть и большим.

При меженном (среднем) уровне воды 75 м и более пересечение водной преграды рекомендуется осуществлять с обязательной укладкой резервной нитки трубопровода.

В порядке исключения при ширине рек более 75 м допускается при соответствующем обосновании укладка однониточного перехода. На рисунке 1 показана схема подводного перехода.

На границах перехода устанавливаются отключающие устройства 1 (задвижки на нефтепроводах, краны на газопроводах). Резервную нитку 3 подключают к основной 2 и обычно включают в работу при возникновении аварийной ситуации на основной или при капитальном ее ремонте.

Подводный трубопровод заглубляется в грунт ниже возможной границы размыва дна реки и ее берегов. В этом случае не производится крепления дна; берега же реки обычно закрепляются. Если же трубопровод не может быть уложен ниже границ размыва, то участки на которых возможен размыв, крепятся в обязательном порядке. В пределах длины подводного перехода желательно укладывать трубопроводы без кривых вставок предварительного гнутья, так как это усложняет условия строительства и статическую работу материала труб. Такие вставки вводят в трубопровод обычно при наличии высоких и крутых берегов (рисунок 2). Вставка 1 установлена в надводном, а 2 – в подводном береговом участке трубопровода.

Основная 2 и резервная 3 нитки уложены в траншеях, которые засыпаны грунтом. Иногда с целью повышения надежности трубопровода над ними делают каменную отсыпку или укладывают железобетонные плиты, которые предохраняют трубы от механического повреждения.

Рассмотрим основные элементы конструкций поперечного сечения трубопровода.

Подводный трубопровод в поперечном сечении может оформляться различными способами, в зависимости от назначения. Нефте- и нефтепродуктопроводы обычно только изолируют и покрывают футеровкой (рисунок 3, а), а иногда применяют двухтрубную конструкцию (рисунок 3, г). Газопроводы могут сооружаться в виде однотрубной (рисунок 3, б, в) и двухтрубной (рисунок 3, г) конструкции.

При первой схеме (рисунок 3, а) трубу 1 покрывают изоляцией 2 и футеровкой 3. При схеме (рисунок 3, б) трубу 1 покрывают изоляцией 2, футеровкой 3, а затем навешивают утяжеляющие грузы 4 и скрепляют их болтами 5. Балластировка может производиться также бетоном 6 (рисунок 3, в).

Двухтрубная система (рисунок 3, г) с заполнением межтрубного пространства представляет собой две трубы 1 и 7, расположенные одна внутри другой. Пространство между ними заполняется цементно-песчаным раствором 6 или иным тяжелым заполнителем, свободно проникающим в межтрубное пространство. При этом применение утяжеляющих грунтов не требуется. Наружную трубу 7 покрывают изоляцией 8. Для протаскивания внутренней трубы ее оснащают катками 9.

1.3 Земляные работы при сооружении подводных трубопроводов

Подводное исполнение переходов предполагает значительный объем земляных работ. По данным различных источников, стоимость подводных земляных работ составляет от 50 до 70 % стоимости строительства ПП.

В состав земляных работ входят:

− срезка крутых береговых склонов;

− разработка траншей на русловых, береговых и пойменных участках;

− устройство водоотводных канав, перемычек;

− планировка береговых строительных площадок и др.

Технология устройства подводных траншей для трубопроводов отличается от технологии подводных земляных работ при строительстве других гидротехнических сооружений, так как подводные траншеи представляют собой узкопрофильную выемку, направленную поперек течения. Эти особенности производства земляных работ при строительстве подводного трубопровода обусловливают применение специальных машин и оборудования.

Выбор и рациональное использование технических средств для разработки подводных траншей на реках и водоемах зависят от грунтовых условий по трассе перехода, глубины грунтозабора, объемов работ и возможностей доставки техники на строительный объект.

Подводные переходы магистральных нефтепроводов, строительство которых осуществляется в различных геологических условиях, характеризуются большим разнообразием грунтов, слагающих русла рек в зоне заглубления трубопроводов. На переходах встречаются грунты смешанного типа. В остальных случаях в пределах русла реки грунты однородного

состава представлены в основном песками различной крупности, песчано-гравелистыми и гравелисто-галечниковыми отложениями.

Оборудование для подводной разработки грунта в зависимости от принципа силового воздействия на грунтовой массив подразделяется на три вида.

К механическому оборудованию относятся многочерпаковые, штанговые и грейферные земснаряды, канатно-скреперные установки, скалодробильные и скалоуборочные машины, экскаваторы и др.

Переходы газопроводов через водные преграды могут быть подводными и надземными.

Подводные переходы. Проектируют на основании данных гидрологических, инженерно-геологических и топографических изысканий с учетом условий эксплуатации в районе строительства ранее построенных подводных переходов, существующих и проектируемых гидротехнических сооружений, влияющих на режим водной преграды в месте перехода, и перспективных работ (дноуглубительных и т. д.). Причем место перехода обязательно согласовывается с соответствующими бассейновыми управлениями речного флота, органами по регулированию использования и охране вод, охраны рыбных запасов и другими заинтересованными организациями.

Рис. 2.5.Схемы укладки подводных газопроводов:

а - заглубленная; б - не заглубленная; в - выше дна;1-газопровод; 2-изоляция;

3- утяжеляющее покрытие; 4- защитное покрытие; 5- обвалование; 6--гибкое крепление

Места переходов через реки намечают на прямолинейных устойчивых плесовых участках с пологими не размываемыми берегами русла при минимальной ширине заливаемой поймы. Створ подводного перехода, как правило, выбирают перпендикулярным к динамической оси потока. Устройство переходов на перекатах не допускается.

По расположению относительно естественной поверхности дна водоемов газопроводы можно укладывать ниже дна (заглубленный газопровод), на дне (не заглубленный газопровод) и выше дна (погруженный газопровод) (рис. 2.5.). Трубы подводных переходов магистрального газопровода укладывают обычно по заглубленной схеме, позволяющей надежно защитить их от внешних силовых воздействий. Величину заглубления выбирают с учетом возможных деформаций русла и перспективных дноуглубительных работ. Она должна быть на 0,5 м (до верха пригруженного газопровода) ниже прогнозируемого предельного профиля размыва русла реки, но не менее 1 м от естественных отметок дна водоема.

Подводные переходы магистральных газопроводов сооружают в одну, две, три и несколько ниток. Число резервных ниток и их диаметр определяются проектом. Минимальные расстояния между осями подводных заглубленных газопроводов с зеркалом воды в межень шириной более 25 м принимаются не менее 30 м для газопроводов диаметром до 1000 мм включительно и 50 м для газопроводов диаметром свыше 1000 мм. Минимальные расстояния между газопроводами, прокладываемыми на пойменных участках подводного перехода, принимаются как и для линейной части.

На каждом газопроводе подводного перехода на обоих берегах устанавливают запорную арматуру на отметках не ниже отметок горизонта высоких вод (ГВВ) и выше отметок ледохода. Границами подводного перехода газопровода являются: для многониточных переходов - участок, ограниченный запорной арматурой, установленной на берегах; для однониточных переходов - участок, ограниченный ГВВ.

Особое внимание при проектировании уделяют выбору профиля трассы подводного газопровода. Его принимают с учетом допустимых радиусов изгиба газопровода, рельефа русла реки, расчетной деформации, геологического строения дна и берегов, необходимой пригрузки и способа укладки подводного газопровода.

Ширина траншеи для подводного газопровода устанавливается с учетом режима водной преграды, методов ее разработки, способа укладки и условий прокладки кабеля.

Подводные газопроводы диаметром 800 мм и более, укладываемые на глубине более 20 м, проверяют на устойчивость его поперечного сечения от воздействия гидростатического давления воды с учетом изгиба трубы.

Надземные (надводные) переходы. В зависимости от конструктивной схемы перекрытия пролетов бывают балочные, висячие и арочные. Их применяют на переходах через небольшие реки, овраги, балки.

Арочные переходы обычно применяют при пересечении каналов. Они состоят из жестких арочных конструкций.

Рис. 2.6. Схемы надземных балочных переходов.

Переходы газопроводов через водные преграды могут быть подводными и надземными.

Рис. 2.5.Схемы укладки подводных газопроводов:

а - заглубленная; б - не заглубленная; в - выше дна;1-газопровод; 2-изоляция;

3- утяжеляющее покрытие; 4- защитное покрытие; 5- обвалование; 6--гибкое крепление

Арочные переходы обычно применяют при пересечении каналов. Они состоят из жестких арочных конструкций.

Рис. 2.6. Схемы надземных балочных переходов.

Читайте также: