Иванов В.А., Кузьмин С.В. и др. Сооружение подводных переходов магистральных трубопроводов Курс лекций

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 1.1. Конструктивная схема планового положения подводного перехода

1 – берег реки; 2 – горизонт высоких вод; 3 – резервная нитка подводного перехода;

4 – камера пуска СОД (резервная нитка); 5 – задвижка; 6 – камера пуска СОД (основная нит-

ка); 7 – камера приёма СОД (линейная часть); 8 – основная нитка подводного перехода;

9 – кабель связи; 10 – защитный валик; 11 – прогнозируемый предельный профиль размыва

русла реки; L – минимальное расстояние между осями трубопроводов

( в соответствии со СНиП 2.05.06 – 85*).

Рис. 1.2. План профиль подводного перехода

Участки рек в зоне перехода по плановым и глубинным переформи-

рованиям русла подразделяются на категории (табл. 1.2).

С учетом факторов, влияющих на эксплуатационную надежность,

подводные переходы классифицируются: по характеристике водного пре-

пятствия; по конструктивному исполнению ПП; по техническому состоя-

нию перехода; по особенностям эксплуатации (рис. 1.3).

Таблица 1.2

Категория участков рек

Кате-

гория

Глубинные и плановые

переформирования

Характеристика Примечание

Глубинные переформи-

рования не превышают 1

м/год, а плановые незна-

чительны.

Реки шириной до

50 м ленточно – гря-

дового, осередкового

и побочневого типов,

а также реки шири-

ной более 50 м

с устойчивым дном и

берегами.

Опасность оголения

труб полностью ис-

ключается, если глу-

бина их заложения

более 1 м, а врезка в

берег более 5м.

Глубины переформиро-

вания достигают 2 м, а

плановые – 10 м.

Реки шириной более

50 м ленточно – гря-

дового и побочнево-

го типов.

Трубопроводы не

оголяются и не под-

вергаются силовому

воздействию потока,

если они заглушены

более чем на 2м, а

врезка в берег более

15м.

III

Небольшие глубинные

переформирования дос-

тигают 2м, а плановые –

от 11 до 100м.

Участки переходов

через реки с ограни-

ченным, незавершен-

ным и свободным ти-

пом меандрирования,

а также участки пой-

менной многорукав-

ности.

Переформирования рус-

ла в течение нескольких

дней или недель могут

достигнуть по глубине

более 2м, а в плане – не-

сколько десятков мет-

ров.

Участки горных рек

с особыми формами

руслового процесса,

реки с явно выражен-

ной неустойчиво-

стью русла.

Строительство под-

водных переходов

через такие участки

рек нецелесообразно.

ПОДВОДНЫЕ ПЕРЕХОДЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Конструктивное исполнение перехода

- однониточные;

- двухниточные;

- многониточные.

- труба в трубе уложена с заглублением ниже отметки дна;

- труба уложена в траншею по дну.

- диаметр ниток перехода совпадает с диаметром трубопровода

за границей перехода;

- диаметр основной нитки совпадает, резервная нитка (нитки)

имеет меньший диаметр;

- диаметр ниток перехода меньше диаметра трубопровода

за границами перехода.

- весом трубы и продукта;

- пригрузами.

- камеры пуска - приёма ОУ и средств диагностики отсутствуют;

- камеры пуска - приёма ОУ и средств диагностики имеются

на основной нитке;

- камеры пуска - приёма ОУ и средств диагностики имеются

на основной и резервной нитке.

- подводные переходы оборудованы задвижками с ручным

управлением;

- подводные переходы оборудованы задвижками с электроприводом

или гидроприводом;

- подводные переходы оборудованы дистанционным управлением.

Наличие резерва:

Проектное исполнение укладки:

Диаметр:

Устойчивость положения трубы на заданных отметках изгиба по

заданной кривой обеспечивается:

Наличие камер пуска - приёма ОУ и средств диагностики:

Исполнение и состояние запорной арматуры:

Рис. 1.3. Факторы, влияющие на эксплуатационную надежность ППМТ

1.2. ОХРАННАЯ ЗОНА ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

Для предварительного предупреждения загрязнения, засорения и ис-

черпания водоёмов, уничтожения окружающих растений и животных, а

также для уменьшения колебаний стока вдоль озер, водохранилищ и дру-

гих водоемов устанавливаются водоохранные зоны по обоим берегам [19].

В разработанных и утвержденных “Правилах охраны магистральных

трубопроводов” предусмотрены меры, обеспечивающие сохранность под-

водного перехода.

Охранная зона устанавливается для исключения возможности повре-

ждения подводного перехода и представляет собой участок водного про-

странства от водной поверхности до дна, заключенного между параллель-

ными плоскостями, отстоящими от осей крайних ниток переходов на 100 м

с каждой стороны.

Пользование объектами водного фонда для прокладки трубопрово-

дов и кабелей связи согласовывается с государственными органами охраны

окружающей среды, водного хозяйства и геологии.

Типы знаков

1 2 3

H,мм

6000 1500

6500

d,мм

1500 2000

3000

h,мм

1500

2000 2000

Рис. 1.4. Информационный знак «Якоря не бросать»

1 – белое поле; 2 – красная окантовка и диагональная полоса;

3 – символ черный

С этой целью места пересечения трубопроводов с судоходными ре-

ками, а также каналами обозначаются на берегах информационными знака-

ми, которые устанавливаются предприятием, эксплуатирующим ПП. Ин-

формационные знаки согласовываются с бассейновыми управлениями вод-

ного пути и вносятся в перечень судоходной обстановки и лоцманские кар-

ты. Тип, параметры, размеры, цвет сигнальных щитов информационных

знаков должны соответствовать ГОСТ 26600-85 (рис.1.4).

Любые работы и действия, производимые в охранной зоне подводно-

го перехода (кроме ремонтно-восстановительных), выполняются только

после получения разрешения на производство работ в охранной зоне под-

водного перехода.

1.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ НА СТРОИТЕЛЬСТВО

И ЭКСПЛУАТАЦИЮ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

Кроме основной нагрузки — внутреннего давления, достигающего

7,3 — 9,8 МПа (75—100 кГс/см

) — существует множество различных

дополнительных воздействий, оказываемых на подводные трубопрово-

ды в зависимости от вида пересекаемых водных преград: течение, волны,

переформирование русла, шуга, лед поверхностный, лед донный, якоря,

волокуши и прочие. Поэтому на каждый подводный переход после завер-

шения строительства составляют паспорт, который ведется на протяже-

нии всего существования этого перехода [2, 4, 10, 17].

Паспорт содержит данные о переходе: протяженность (пикетаж),

материал, диаметр и толщина стенок труб, величина испытательного

давления, раскладка плетей труб по длине, тип изоляции и балластиров-

ки, дата сдачи в эксплуатацию, гидрологические и геологические условия,

ширина и максимальная глубина водоема при различных горизонтах в

створе, характерные деформации дна в паводок и межень, состояние

защиты береговой линии.

Техническая документация на подводный переход включает проект-

ные и исполнительные профили, план участка в горизонталях с располо-

жением базисов и реперов и хранится в электронной базе данных, что по-

зволяет получать результаты наблюдений за ряд лет и совмещать линии

размывов и плановых деформаций дна с целью прогнозирования их

развития.

Основные параметры, характеризующие состояние подводного

трубопровода, антикоррозионной защитной изоляции, электро-

химзащиты, защиты от размыва дна и берегов, состояние постоянных

сигнальных знаков охранной зоны и другое, анализируются на протяже-

нии всего жизненного цикла подводного перехода.

Трубопроводы, пересекающие водные преграды, иногда оказывают

негативные воздействия на окружающую природную среду.

К негативным изменениям в окружающей природной среде при

эксплуатации трубопроводов относятся:

− разрушение почвенно-растительного слоя, нарушение естествен-

ных геологических и гидрологических условий в границах бере-

говых и пойменных траншей;

− возникновение и активация опасных русловых процессов, овра-

гов, разрушение береговых склонов;

− ухудшение условий обитания гидробионтов из-за повышения

мутности воды, уничтожения или сокращения нерестилищ, зимо-

вальных ям и кормовых угодий рыб, водоплавающих птиц и

других животных водоемов и прибрежной зоны;

− загрязнение поверхностных вод и грунтов продуктами перекачки

и горюче-смазочными материалами, подсланевыми водами пла-

вучих средств и оборудования и хозяйственными бытовыми от-

ходами (во время ремонтов и при ликвидации аварий).

Для контроля за негативными изменениями окружающей природной

среды в результате эксплуатации подводных переходов необходимо про-

водить экологические наблюдения и изыскания, в результате которых

оцениваются:

- взаимное воздействие окружающей природной среды и проходя-

щих в одном техническом коридоре соседних трубопроводов и

других коммуникаций и технических сооружений;

- рыбохозяйственная характеристика водоема на участке проведе-

ния аварийно-восстановительных и строительных работ;

- характеристика почв, заболоченности и обводненности пойм,

их гидрологической и дренажной систем.

В целях обеспечения экологической безопасности при эксплуатации

подводных переходов предусматривают:

− применение труб с повышенными прочностными характеристи-

ками, эффективной противокоррозионной защитой из материа-

лов, не наносящих вреда окружающей природной среде;

− установку утяжеляющих балластных пригрузов, исключающих

возможность всплытия трубопроводов в русле и на обводненных

участках пойм;

− вертикальную трассировку при замене подводных трубопрово-

дов для дополнительного заглубления их в дно водной преграды

и пропуска СОД;

− крепление дна и откосов берегов, струе направляющих сооруже-

ний из привозных или местных материалов, которые не могут

нанести вред водоемам и их обитателям по допускаемым нормам

предельно допустимых концентраций вредных веществ;

− мероприятия по выявлению и исключению нерегламентирован-

ных сбросов жидких нефтепродуктов из трубопроводов и сточ-

ных вод;

− рекультивацию нарушенных земель, временно занимаемых под

отвал грунта, устройство вдольтрассовых резервов, временных

дорог и площадок под землеройную технику и т.п.

Для проведения строительных работ на трассах, требующих допол-

нительного заглубления, следует использовать данные инженерных изы-

сканий, срок давности которых не превышает двух лет.

Изучение гидрологических и геологических характеристик каждой

водной преграды в зоне пересечения подводных переходов и прогнозиро-

вание деформаций русел и берегов должно производиться не реже 1 раза

в 25 лет с начала эксплуатации.

При прогнозировании деформаций дна реки и переформирования

берегов, диапазона плановых и глубинных изменений инженерно-геоло-

гическая съемка участка должна охватывать примыкающие зоны возмож-

ных деформаций и переформирований берегов (2 — 10 км от створа пере-

хода или с захватом на реках по одной излучине вверх и вниз по тече-

нию).

Для выявления характера руслового процесса в общей тенденции

русловой деформации производится сопоставление или совмещение пла-

нов, созданных по материалам промеров разных лет.

Для составления ленты планов за многолетний период подбираются

планы, полученные примерно при одинаковых уровнях воды:

− русло устойчивое — по одному плану через 2 года за период 10 -

15 лет,

− русло неустойчивое — по одному плану на каждый год за

период 5 - 8 лет.

Структурная схема, нормативные требования к параметрам и эле-

ментам подводных переходов магистральных нефтепроводов и их защите

представлены на рис. 1.5.