СП 422.1325800.2018 Действует

протаскивание трубопровода;

проверку его положения после укладки и испытание (до засыпки траншеи).

Укладка по схеме I может быть применена на переходах через сравнительно небольшие водные преграды (шириной до 300 – 500 м), где рельеф берега позволяет смонтировать спусковую дорожку и плеть трубопровода длиной, равной ширине водной преграды.

Технологический процесс укладки отдельных плетей трубопроводов по схеме II включает:

- монтаж первой плети в створе перехода с выполнением всех операций, предусмотренных при укладке по схеме I;

- монтаж и испытание второй и последующих плетей на строительной площадке параллельно проведению монтажа и испытаний первой плети;

- после протаскивания первой плети – установка второй плети на спусковую дорожку;

- сварка стыка на приурезном участке между первой и второй плетью.

Качество сварочных работ стыка проверяют методами неразрушающего контроля и изолируют. После протаскивания второй плети устанавливают в створе третью плеть и т. д.

Длину плетей трубопровода, подготовляемых к укладке, определяют в ППР в зависимости от ширины водной преграды, мощности тяговых средств, конструкции спускового пути, числа кранов-трубоукладчиков.

Для приварки очередной плети трубопровода должна быть предусмотрена расстановка кранов-трубоукладчиков, при которой обеспечивается операция по центровке труб на береговом участке.

Число кранов-трубоукладчиков и расстояния между ними определяются ППР.

К сварке межсекционных стыков между отдельными плетями трубопровода в процессе укладки могут быть допущены аттестованные сварщики не ниже шестого разряда.

Требования к аттестации сварщиков приведены в [22].

Сборка и сварка межсекционных стыков должны проводиться под контролем инженерно-технического работника, ответственного за строительство подводного перехода, и аттестованного специалиста сварочного производства не ниже уровня II профессиональной подготовки.

Требования к аттестации специалистов сварочного производства приведены в [22].

До протаскивания очередной плети наращиваемого трубопровода качество сварки межсекционного стыка проверяют неразрушающими методами контроля.

9.2.25 Монтаж плетей трубопровода из обетонированных в заводских условиях труб по схеме II проводят следующим образом (рисунок 9.1).

Обетонированные трубы с приобъектного склада краном-трубоукладчиком доставляют на сварочный стенд и выполняют поворотную сварку двух труб. Двухтрубные звенья на место сборки и сварки плетей доставляют двумя кранами-трубоукладчиками. Из двухтрубных звеньев параллельно спусковой дорожке собирают и сваривают необходимое число плетей заданной длины. Первую плеть монтируют и сваривают параллельно спусковой дорожке в непосредственной близости от нее. Вторую и последующие плети собирают и сваривают на строительной площадке параллельно первой плети.

Перед изоляцией стыков обетонированных труб проводят гидравлическое испытание плетей трубопровода. При визуальном обнаружении места утечки имеющую дефект трубу вырезают. Если утечку обнаруживают по показаниям манометра, то для определения дефекта трубы давление в плети выдерживают до появления воды на поверхности бетонного покрытия или в зоне стыка. Чтобы ускорить определение мест утечки, следует добавлять краситель в опрессовочную воду.

После проведения сварочных работ стыки обетонированных труб должны быть заизолированы и защищены от механических повреждений. Для защиты стыков применяют железобетонные, полимерные и другие конструкции, предусмотренные проектной документацией и рекомендованные производителем обетонированных труб. После протаскивания первой плети, смонтированной в створе перехода, вторую плеть укладывают на спусковую дорожку, стыкуют с первой и продолжают протаскивание. На переходах большой протяженности для уменьшения тяговых усилий могут быть применены поплавки для снижения веса плети в воде.

Размеры в метрах

211S10-10259

1 – тормозная лебедка; 2 – спусковая дорожка; 3 – тележки; 4 – плеть на спусковой дорожке; 5 – место сварки стыка; 6 – краны-трубоукладчики; 7 – приямок для схода тележек; 8 – плеть трубопровода, подготовленная к укладке; 9 – электросварочный агрегат; 10 – звено из двух обетонированных труб

Рисунок 9.1 – Укладка обетонированного трубопровода методом последовательного протаскивания плетей (схема II)

Для поперечной перекладки плетей отдельные участки трубопровода поднимают и переносят с помощью колонны кранов-трубоукладчиков, последовательно перемещающейся вдоль плетей.

Технологический процесс монтажа и укладки отдельных плетей трубопроводов, забалластированных кольцевыми грузами УТК, УЧК, включает монтаж первой плети в створе перехода с выполнением всех операций, предусмотренных при укладке по схеме I:

- монтаж и испытание второй и последующих плетей на строительной площадке параллельно проведению монтажа и испытаний первой плети;

- балластировку грузами УТК;

- перемещение плетей в створ перехода и их последовательное протаскивание со сваркой стыков между плетями около уреза и воды.

Строительная площадка, на которой подготовляют плети трубопровода к укладке, должна быть предварительно выровнена.

Монтаж утяжелителей УТК, УЧК выполняют на строительной площадке после подготовки плетей трубопровода в соответствии с 8.3. Работы могут выполняться как в зимнее, так и в летнее время.

Плети трубопровода, балластируемого сборными утяжелителями УТК, УЧК, могут быть смонтированы из отдельных секций, сваренных из трех труб. Из этих секций на строительной площадке параллельно спусковой дорожке собирают и сваривают необходимое число плетей заданной длины и проводят их гидравлическое испытание.

Укладка трубопровода свободным погружением

Способ укладки трубопроводов свободным погружением выполняют при следующих условиях:

пересекаемая водная преграда несудоходна или в месте перехода возможен перерыв судоходства на время установки трубопровода;

поверхностная скорость течения невелика (до 0,6–0,8 м/с) и не требуются сложные устройства для удержания плавающей нитки трубопровода в створе перехода;

трассировка перехода на берегах предусматривает прокладку трубопроводов с кривыми вставками.

Погружение может осуществляться как путем заполнения трубопровода водой, так и путем открепления разгружающих понтонов. При укладке трубопровода с заполнением его водой должны быть предусмотрены мероприятия для полного удаления воды из уложенного трубопровода.

Для укладки трубопроводов, положительная плавучесть которых обеспечивается закреплением понтонов, допускается применять способ свободного погружения путем последовательного открепления понтонов.

В технологический процесс укладки трубопроводов способом свободного погружения с заполнением их водой входят:

монтаж трубопровода на спусковой дорожке или стапеле (при этом способе укладки трубопровода монтажный стапель можно располагать вне створа перехода);

балластировка трубопровода;

оснащение трубопровода разгружающими понтонами в соответствии с ППР, а также вентилями для выпуска воздуха и заливки воды в трубопровод;

спуск трубопровода на воду;

буксировка трубопровода к месту укладки (если монтаж выполняется не в створе сооружения);

установка плавающего трубопровода в створе перехода;

отстроповка разгружающих понтонов;

погружение плавающего трубопровода в проектное положение путем заполнения его водой с одновременным выпуском воздуха через вентиль на противоположном конце трубопровода.

При разработке технологии укладки трубопроводов способом свободного погружения необходимо определить:

вес трубопровода в различных положениях в воде и его массу на суше;

силу воздействия потока воды на трубопровод, необходимость применения закрепляющих устройств (боковых оттяжек) и их расчет;

допустимую глубину погружения трубопровода при его заполнении водой;

напряжения, возникающие в трубопроводе от воздействия всех нагрузок на трубопровод в процессе погружения на дно (напряжения от изгиба в вертикальной плоскости и гидродинамического давления);

качество и мощность буксирных средств, необходимых для буксировки трубопровода и заведения его в створ перехода.

Если нельзя устроить спусковые дорожки в створе перехода, строительная площадка может быть расположена вдоль береговой линии с устройством горизонтального стапеля. В этом случае, при необходимости, следует прикреплять к трубопроводу понтоны на наклонном участке стапеля после перемещения трубопровода к урезу берега.

Для буксировки в створ перехода плавающую нитку трубопровода необходимо оснастить такелажным инвентарем и якорными устройствами на буксировщике. Требования к обеспечению сигнализации приведены в [9].

Если глубина пересекаемой водной преграды с учетом глубины траншеи больше допустимой для данного трубопровода, расчетную допустимую глубину опускания трубопровода допускается увеличить одним из следующих способов:

уменьшить начальную плавучесть трубопровода за счет балластировки его до требуемого расчетного значения;

закрепить дополнительные понтоны на участках, где глубина воды превышает допустимую для укладки трубопровода заданного сечения, при этом число понтонов должно соответствовать расчетному;

приложить продольное растягивающее усилие к укладываемому трубопроводу.

Перед укладкой трубопровода способом свободного погружения выше и ниже по течению должно быть предусмотрено дежурство катеров. Трубопровод заводят в створ перехода и расчаливают в продольном направлении тросами и лебедками, закрепленными на берегах. Чтобы трубопровод не мог сместиться под действием течения, используют тросовые растяжки к лебедкам на плавучих опорах, буксиры или плавучие грузоподъемные устройства (плавучие краны). Число удерживающих лебедок и плавучих опор рассчитывают в зависимости от значений скорости течения и гидродинамического давления ветровых нагрузок.

По мере погружения трубопровода тросовые растяжки необходимо постепенно стравливать, не допуская отклонений трубопровода от проектного створа.

Заполнение трубопровода водой выполняется под наблюдением инженерно-технического персонала, контролирующего положение трубы на различных стадиях ее погружения.

Трубопровод заполняют водой с помощью насоса через шланг, подсоединенный к патрубку, вваренному на концевой части трубы; вентили для выпуска воздуха вваривают с обоих концов плети.

Объем залитой воды следует контролировать в процессе наблюдения за положением трубопровода.

При заполнении водой трубопроводов, имеющих положительную плавучесть, необходимо следить, чтобы погружение трубы начиналось с заливаемого конца. Для этого следует противоположный конец трубы в начальный период поддержать с помощью понтона, плавучих средств или придавить заливаемый конец трубопровода. При наличии на трубопроводе гнутого отвода заполнение водой возможно проводить с середины плети, при этом концы должны быть выше середины трубопровода.

Закачку воды в трубопровод следует вести до тех пор, пока полностью не выйдет воздух из воздушного патрубка (не будет пузырьков воздуха).

При укладке трубопровода способом свободного погружения через судоходные водные преграды лицо, осуществляющее строительство, должно согласовать дату и продолжительность перерыва в судоходстве на период укладки трубопровода с соответствующими организациями речного флота, рыбного хозяйства и другими заинтересованными ведомствами.

Укладка трубопровода с помощью плавучих опор

Укладка подводных трубопроводов с использованием плавучих кранов имеет ограниченное применение. В основном этот способ применяют при укладке трубопровода на очень больших глубинах, на которых неприменима укладка трубопровода способом свободного погружения, или при значительных размерах вертикальных отводов.

Для трубопроводов, которые можно заполнить водой перед опусканием на дно, процесс укладки в летних условиях состоит из следующих операций:

монтаж трубопровода и оснащение его понтонами;

перемещение трубопровода со стапеля на воду параллельно берегу выше створа подводного перехода и закрепление его концов (стропами, якорями, береговыми анкерами;

закрепление трубопровода на плавучих опорах с заданным в проектной документации шагом и крепление к трубопроводу плавучих площадок для удержания его в створе;

заведение трубопровода вместе с плавучими опорами и плавучими площадками в створ буксирами, при этом концы трубопровода выводят на берега, а с плавучих опор и плавучих площадок забрасывают якоря, используемые для удержания плавучих опор в створе и плавучих площадок на заданном расстоянии от створа;

после проверки положения трубопровода в створе выполняют его заполнение водой и опускание его на дно путем последовательного заполнения водой части понтонов или их отстроповки, при это часть веса трубопровода передается на плавучие краны.

С учетом сложности укладки трубопровода данным методом в ППР должны быть разработаны все технические операции с учетом местных условий, в том числе определены количество и грузоподъемность понтонов, плавучих опор, кранов и т. д.

Укладка подводных трубопроводов на переходах через несудоходные реки небольших ширины и глубины

Потребность в использовании профильной техники при укладке трубопровода определяется проектной документацией по результатам инженерных изысканий.

В состав ППР на строительство переходов с гнутыми отводами должны входить монтажные схемы.

Лицо, осуществляющее строительство, должно проводить входной контроль поставляемых гнутых отводов, т. е. проверять соответствие фактических углов гнутья труб указанным в маркировке в соответствии с ГОСТ 24950 на соответствие проектной документации.

Перед укладкой трубопровода в подводную траншею должны быть проведены контрольные промеры глубин по траншее и составлен ее исполнительный профиль. Особо тщательные промеры необходимы для проверки отметок в точках перелома углов продольного профиля. Если фактические отметки дна траншеи расположены выше проектных отметок, траншея должна быть дополнительно разработана до укладки трубопровода.

Плеть трубопровода перед укладкой полностью балластируют в соответствии с рабочими чертежами.

Для уменьшения массы плети в процессе укладки на концевых участках следует устанавливать возможно меньшее число грузов. Дополнительные грузы устанавливают после подъема концов плети. В этом случае необходимо следить, чтобы не произошло сползания грунта под приподнятый конец трубопровода, который при опускании может не лечь на заданные отметки.

Подготовку трубопровода к укладке следует осуществлять одновременно с устройством дамбы или грунтовой дорожки в зависимости от выбранного способа укладки.

Временную дамбу насыпают бульдозером, используя грунт, срезанный с береговых участков и из разработанных береговых траншей. Ширина дамбы должна быть не менее 5 м, а отметка верха дамбы – на 0,5–1,0 м выше уровня воды. До стока воды в основании дамбы укладывают водопропускные трубы, сечение которых определяют расчетом.

Для спуска трубопровода на воду при укладке способом протаскивания в створе перехода, начиная от уреза воды в сторону берега, бульдозером разрабатывают спусковую дорожку, планировку которой выполняют с допускаемыми радиусами упругого изгиба трубопровода. Ширина полосы спусковой дорожки должна быть достаточной для прохода кранов-трубоукладчиков с плетью трубопровода.

Схема технологии укладки трубопровода протаскиванием при трассировке перехода по радиусам упругого изгиба показана на рисунке Б.6.

При укладке протаскиванием плети трубопровода, имеющей один гнутый отвод, тяговый трос должен быть запасован в основании кривых с устройствами, позволяющими избежать повреждений изоляции при протаскивании (рисунок Б.7).

При укладке протаскиванием плети трубопровода, имеющей один гнутый отвод в хвостовой части трубопровода, тяговый трос должен быть запасован как для прямого трубопровода. Конец трубопровода на суше должен поддерживаться в вертикальном положении краном-трубоукладчиком, на воде – понтоном.

При укладке протаскиванием плети трубопровода, имеющей два гнутых отвода (рисунок Б.8), должны быть использованы оба способа: крепление тягового троса за отвод и поддержка хвостового участка в вертикальном положении

В начальный момент протаскивания гнутые отводы поддерживают в вертикальной плоскости краны-трубоукладчики. После того как криволинейные участки войдут в воду, они могут сохранять вертикальное положение при положительной плавучести конструкции трубопровода, поэтому допускается часть грузов устанавливать после укладки.

В случае укладки трубопровода с дамбы подготовленная русловая плеть длиной до 125 м с временными заглушками на обоих концах перемещается к месту укладки кранами-трубоукладчиками по берме траншеи, а в русловой части – по отсыпанной дамбе; в тех местах, где вылет стрелы недостаточен, закрепляют тросовую оттяжку, с помощью которой трактор или бульдозер помогает устанавливать трубопровод по оси траншеи (рисунок Б.9).

Особенности строительства подводных переходов методом горизонтального направленного бурения

Строительство подводного перехода методом ГНБ включает следующие основные виды работ:

комплекс работ на строительной площадке – сварочно-монтажные работы, гидравлическое испытание трубопровода, изоляция сварных стыков, монтаж спусковой дорожки, подготовка трубопровода к протаскиванию;

комплекс буровых работ – бурение пилотной скважины, ее расширение и калибровка;

протаскивание трубопровода;

гидравлическое испытание трубопровода после протаскивания;

соединение участка ГНБ с прилегающими участками перехода;

гидравлическое испытание трубопровода совместно с прилегающими участками;

комплекс работ по завершении строительства – удаление оставшейся промывочной жидкости, утилизация шлама и строительных отходов, восстановление и рекультивация территории.

Перед началом бурения пилотной скважины необходимо:

выполнить планирование площадок под буровое оборудование и блок приготовления буровых растворов;

выполнить монтаж и опробование бурового оборудования в соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя;

выполнить монтаж и опробование оборудования для подготовки бурового раствора;

подготовить резервуар-шламонакопитель;

выполнить закрепление буровой установки с наклоном рамы в соответствии с заданным углом входа;

проверить надежность и устойчивость радиосвязи между берегами водной преграды (пунктами входа и выхода скважины);

проверить и выполнить калибровку прибора ориентации в целях получения и записи исходных показателей прибора для последующей корректировки направления бурения скважины;

подготовить входной и выходной приямки.

Устройства, закрепляющие буровую установку (упоры и анкеры), должны быть рассчитаны на двойное тяговое усилие, которое способна развить буровая установка.

В зависимости от физико-механических свойств грунта и его структурных особенностей бурение пилотной скважины должно осуществляться с использованием породоразрушающего инструмента, соответствующего условиям бурения.

Контроль пространственного положения пилотной скважины следует проводить через каждые 10 м с помощью навигационного оборудования. На точность показаний навигационного оборудования влияют изменения магнитного поля Земли, которое может существенно искажаться вблизи крупных стальных сооружений и линий электропередачи. Для минимизации ошибок дополнительно необходимо выполнять обследование забоя наземной системой мониторинга.

При выполнении ГНБ следует предусмотреть рециркуляцию бурового раствора и мероприятия, предупреждающие возможность его попадания в пересекаемую трубопроводом водную преграду, а также мероприятия по временному хранению неочищенного бурового раствора.

Диаметр ствола скважины следует принимать в зависимости от геологических условий в пределах от 20 % до 50 % диаметра трубопровода. Б´ольшие значения следует принимать для рыхлых грунтов, содержащих крупные фракции и обломки породы, а также в слоистых толщах.

Скважина считается подготовленной к протаскиванию трубопровода после достижения проектного значения ее диаметра и длины. При строительстве переходов в сложных геологических условиях для определения готовности ствола скважины к протаскиванию плети трубопровода после пропуска калибра рекомендуется предусмотреть протаскивание трубной секции из трех труб с заводской изоляцией и установленными на сварных стыках термоусаживающимися муфтами.

Монтаж трубопровода для протаскивания на полную расчетную длину или отдельными плетями осуществляется на берегу, противоположном буровой установке.

Необходимость и метод балластировки трубопровода в процессе протаскивания определяются в проектной документации.

Протаскивание трубопровода должно осуществляться с минимальным перерывом между окончанием калибровки и началом протаскивания.

До нанесения изоляции на сварные стыки трубопровод целиком или его плети испытывают гидравлическим способом. После испытаний сварные стыки изолируют.

Компоновка буровой колонны при протаскивании должна включать: бурильные трубы, расширитель, шарнирное соединение, вертлюг, оголовок, трубопровод.

При протаскивании трубопровода должен быть обеспечен нормативный угол (от 8° до 20°) входа в скважину.

Трубопровод непрерывно протаскивается в скважину, полностью заполненную буровым раствором, при вращении буровой колонны и расширителя.

Этот процесс может прерваться только на время приварки очередной плети трубопровода и изоляции стыка, в том случае, когда трубопровод нельзя было смонтировать на полную длину скважины.

В процессе протаскивания трубопровод на берегу должен поддерживаться кранами-трубоукладчиками или укладываться на роликоопоры, причем в последнем случае конец трубопровода на спусковой дорожке должен поддерживаться с помощью крана-трубоукладчика.

В некоторых случаях, в зависимости от рельефа пойменного участка, смонтированный и испытанный трубопровод в процессе протаскивания может частично находиться в траншее, отрытой по направлению продольной оси скважины и заполненной водой.

Буровую установку следует выбирать исходя из длины участка ГНБ, диаметра трубопровода, физико-механических свойств грунтов. Мощность буровой установки должна не менее чем в два раза превышать расчетное тяговое усилие для протаскивания трубопровода в скважину.

При бурении пилотной скважины необходимы:

непрерывное осуществление контроля за бурением;

проверка оснащения бурильного оборудования системой навигации и ориентации бурильной головки, допущенной к использованию в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации;

проведение предварительного опробования оборудования;

проверка надежности связи;

контроль соответствия режима бурения скважины в зависимости от грунтовых условий (скорость вращения, усилия подачи инструмента в забой, давление и расход, параметры бурового раствора);

контроль направления бурения, угла входа буровой колонны на соответствие программе бурения и программе буровых растворов;

контроль кабеля системы слежения.

После завершения бурения необходимо осуществить проверку соответствия координат места точки выхода и угла выхода бурового инструмента требованиям проектной документации и оценку профиля пилотной скважины.

В процессе расширения и калибровки пилотной скважины необходимо осуществлять контроль за следующими технологическими параметрами:

характеристики бурового раствора;

диаметр расширителя;

количество проходов;

показатели процесса расширения скважины (скорость вращения, усилия подачи, тяговое усилие инструмента).

В процессе производства работ должны регистрироваться следующие технологические параметры:

время начала и окончания технологической операции по каждой трубе, продолжительность операции;

крутящий момент;

нагрузка на каретке;

параметры бурового раствора;

давление нагнетания и расход бурового раствора.

Перед началом производства работ необходимо провести лабораторный анализ приготовленного бурового раствора для соответствия его требуемым параметрам.