Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика района строительства

2. Организация строительства

2.1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки МТР

2.2 Решения по организации связи на период строительства

2.3 Структура строительного подразделения и управления строительством

3. Расчетная часть

4. Технология строительства и монтажа

4.1 Подготовительные работы

4.2 Сварочно-монтажные работы

4.3 Монтаж опор арочного перехода

4.4 Контроль качества сварных соединений

4.5 Испытание трубопроводов. Очистка и осушка полости

Выводы

Список использованной литературы

Введение

Метод прокладки трубопроводов выбирают на основании технико-экономических расчетов и сравнения различных вариантов. Надземная прокладка трубопроводов в большинстве случаев целесообразна при пересечении оврагов и малых рек с крутыми берегами, каналов и больших арыков, на горных реках с блуждающим руслом и сильно размываемым дном, при плотных скальных грунтах, в районах горных выработок и оползней, при пересечении селевых русел. В условиях же Крайнего Севера и вечной мерзлоты надземная прокладка - основной способ сооружения трубопроводов. трубопровод строительный арочный

При строительстве надземных трубопроводов большой протяженности, как правило, применяют системы конструкций, в которых трубопровод работает как неразрезная балка. При пересечении рек, оврагов, ущелий и других препятствий применяют балки, усиленные дополнительными элементами (например, шпренгелями), арочные и висячие системы.

Арочные конструкции надземных переходов применяются реже, чем балочные и висячие системы. При пересечении горных рек, ущелий, суходольных рек, где требуется обеспечить необходимый габарит, при пересечении каналов, арыков и дорог арочные переходы трубопроводов часто более рациональны, чем другие системы. В некоторых случаях строительства арочных переходов целесообразно не по техническим или экономическим, а по художественно-эстетическим соображениям.

В отечественной практике при пересечении небольших рек, каналов и особенно арыков получают большое распространение простейшие однотрубные арочные переходы небольших пролетов, не требующие устройства сложных опор.

При больших пролетах арочных переходов для увеличения поперечной устойчивости их сооружают из двух или большего числа связанных между собой трубопроводов. Трубопроводы соединяют между собой связями.

При необходимости перекрытия арками больших пролетов и большом числе трубопроводов или при малом их диаметре несущую конструкцию выполняют в виде пространственной арки, по которой прокладывают трубопроводы. В этом случае трубопроводы не являются элементами несущей конструкции.

Каждый надземный переход или участок надземной прокладки трубопроводов должны удовлетворять ряду требований производственного, эксплуатационного, расчетно-конструктивного, экономического и архитектурного характера. Трубопроводу необходима непрерывная безаварийная работа всех его звеньев. Выход из строя лишь одного участка ограниченной протяженности прекращает работу всего трубопровода протяженностью в сотни километров. Поэтому надземные переходы трубопроводов, находящиеся часто в более сложных эксплуатационных условиях, чем линейная часть,-- особенно ответственные сооружения. Производственные и эксплуатационные требования заключаются в том, чтобы при непрерывном транспортировании продукта по трубопроводу была обеспечена безаварийность его работы при всех режимах эксплуатации и безопасность для окружающих.

Надземная прокладка трубопроводов или их отдельных участков допускается в пустынных и горных районах, в болотистых местностях, в районах горных выработок, оползней и в районах распространения вечномерзлых грунтов, на неустойчивых грунтах, а также на переходах через естественные и искусственные препятствия.

Наиболее распространенные системы надземных трубопроводных переходов (табл. 1.1).

Таблица 1.1 - Наиболее распространенные системы надземных трубопроводных переходов

Балочные трубопроводные системы	Висячие, вантовые и системы в виде "провисающей нити"	Арочные системы

1. Характеристика района строительства

Краткая характеристика объекта строительства

Основанием для разработки курсового проекта "Арочный воздушный переход газопровода" является "Задание на курсовое проектирование".

Курсовым проектом предусматривается прокладка нового участка газопровода диаметром 14" в горной местности.

При разработке проекта использовались нормативные документы (см. список использованной литературы).

Исходные данные:

? время строительства зима;

? район строительства г. Орел, Орловская Область;

? переход через р. Ока;

? тип перехода арочный, двухтрубный;

? категория газопровода на участке "I";

? проектное давление 7,5 МПа;

? перекачиваемая среда природный газ;

? диаметр газопровода 14" мм;

? пролет арки 44 м;

? стрела подъема арки - 5 м.

Климатическая характеристика района строительства

Район строительства расположен в Орловской области в зоне умеренно-континентального климата с большой годовой и суточной амплитудами температур. Средняя температура самого тёплого месяца (июля) +19,4°С, самого холодного в январе -6,4 °С. Характерно небольшое количество осадков.

Таблица 1.2.1 Средняя месячная и годовая температура воздуха, °С

Температура воздуха наиболее холодных суток составляет -31°С; абсолютная максимальная температура +40°.

Основная масса осадков выпадает в период с апреля по октябрь(415 мм). В зимнее период количество осадков составляет небольшое количество.

Сооружаемый арочный переход прокладывается над рекой Ока. Ока - река в европейской части России, крупнейший из правых притоков Волги. Имеет длину 1498,6 км, площадь бассейна составляет 245 тыс кмІ. Скорость течения Оки в период паводка достигает 2,5 м/сек, в межень на перекатах - 1 м/сек, на плесах - 0,6 м/сек. с уклоном 0,1 м/км, с высотой истока 226 м. Максимальная ширина поймы около 2,5 км. Преобладают песчаные грунты, в некоторых местах до 10 метров.

Сведения по климатическим параметрам представлены в таблице 1.2.2.

Таблица 1.2.2 Климатические параметры

Температура воздуха наиболее холодных суток, °С,	Абс. минимум температуры воздуха, °С	Абс. максимум температуры воздуха, °С	Средняя месячная относит. влажность воздуха наиболее холодного месяца, %	Средняя месячная относит. влажность воздуха наиболее жаркого месяца, %	Кол-во осадков за год, мм
-31	-39	+40	84	73	593

2. Организация строительства

Основанием для начала строительства газопровода служит наличие следующих документов СП 48-13330-2011 "Организация строительства" [9], "ВСН-1-30-71. Мингазпром. Указания по производству работ при сооружении магистральных стальных трубопроводов. Строительство надземных переходов. Выпуск 8."[11]:

- утвержденного проекта (рабочего проекта) и сводного сметного расчета стоимости ремонта или выписки из них, когда строительство осуществляется несколькими исполнителями (подрядными организациями);

- рабочих чертежей и утвержденных смет по рабочим чертежам;

- утвержденного проекта производства работ;

- оформления финансирования в банковских учреждениях;

- оформления договоров подряда-субподряда.

В организационно-подготовительные мероприятия включаются:

обеспечение строительства проектно-сметной документацией и ее изучение инженерно-техническим персоналом;

оформление финансирования и заключение договоров подряда и субподряда на строительство;

оформление разрешений на производство работ;

согласование карьеров песка, грунта, источников поставки щебня;

заключение договоров на поставку оборудования, строительных материалов и конструкций, разработка транспортной схемы строительства;

решение вопросов об условиях использования для нужд строительства ж.д. станции;

согласование условий размещения персонала занятого при строительстве объекта;

согласование перевозок крупногабаритных и тяжеловесных грузов по дорогам общего назначения от ж.д. станции разгрузки до площадки строительства с соответствующими дорожными службами, службами ЛЭП, линий связи, администрациями городов и посёлков и др. инстанциями;

детальное ознакомление с условиями строительства, разработка генподрядчиком проекта производства работ (ППР);

заключение договоров с субподрядными организациями.

В состав внетрассовых подготовительных работ входит:

подготовка территории и обустройство временной площадки выгрузки МТР при железнодорожной станции разгрузки и временной площадки хранения МТР;

подготовка территории, обустройство площадок временной стройбазы подрядчика и временного жилого городка строителей;

ремонт автодорог местного значения, используемых при строительстве;

создания необходимого на начальный период запаса строительных конструкций, материалов и оборудования;

организация системы и сооружений связи на период строительства.

В состав вдоль трассовых подготовительных работ входит:

выявление и обозначение на местности положения всех коммуникаций;

расчистка территории от лесорастительности;

устройство временных лежневых дорог для проезда строительной техники по заболоченным участкам при производстве работ по лесорасчистке территории строительства;

создание необходимого запаса стройматериалов, изделий, конструкций и оборудования;

перебазировка строительных машин и механизмов;

завоз и размещение мобильных (инвентарных) зданий и сооружений административно-бытового, производственного и складского назначения;

сооружение временных пешеходных путей;

противопожарные мероприятия, освещение стройплощадки и пр.

Организационно-технологическая схема строительства предусматривает поточно-совмещённый метод выполнения работ. При этом в проекте производства ремонтных работ должны быть определены число и структура линейных объектных ремонтно-строительных потоков специализирующихся на выполнении отдельных видов работ.

2.1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки МТР

На площадках выгрузки МТР предусматриваются следующие системы жизнеобеспечения:

- электроснабжение - от автономных источников;

- отопление - автономное от электрических нагревательных приборов;

- водоснабжение - привозная вода;

- канализация - местная и ливневая;

- связь - внешняя, оперативно-диспетчерская.

Хозяйственно-питьевая вода привозная. Для хранения воды предусматривается бак V=200 литров.

Водоснабжение осуществляется путем подвоза воды автоцистернами.

Для хранения воды на противопожарные нужды необходимо установить резервуары емкостью 10 м 3 и пенные огнетушители.

Бытовые сточные воды от санитарных приборов самотеком направляются в септик-выгреб, откуда ассенизационной машиной по мере накопления вывозятся на близлежащие очистные канализационные сооружения.

2.2 Решения по организации связи на период строительства

Радиосвязь будет обеспечиваться переносными и мобильными радиостанциями в пределах технологического потока. Переносные радиостанции обеспечивают связь на дальность до 10 км.

Схема организации связи состоит из одного уровня:

Связь генерального субподрядчика с подразделениями субподрядных организаций и местными организациями будет осуществляться по существующим местным линиям связи.

2.3 Структура строительного подразделения и управления строительством

Строительство участка трубопровода будет осуществляться комплексным технологическим потоком.

В состав потока входят специализированные подразделения (бригады, звенья) по строительству трубопровода:

1. Служба снабжения:

- приемка труб и оборудования от Генерального субподрядчика и транспортировка их на площадку выгрузки;

- разгрузка, погрузка и доставка строительных материалов и оборудования поставки субподрядчика;

- транспортировка грунта из карьера;

- транспортировка плетей и раскладка их на трассе.

2. Бригада по расчистке трассы от ЛПО;

3. Звено по подготовке полосы строительства:

- планировка, срезка, снятие плодородного слоя грунта, расчистка;

4. Бригада по устройству временного вдольтрассового проезда:

- срезка крутых склонов, устройство переездов через малые водотоки и коммуникации, строительство временных мостов для переезда через реки, строительство лежневых дорог, содержание и ремонт подъездных дорог;

5. Бригада укрупнительной сборки труб в секции:

- поворотная сварка одиночных труб в двухтрубные секции на строительной площадке, контроль и изоляция стыков;

6. Бригада по производству земляных работ:

- звено по рытью котлованов для опор;

- звено по засыпке котлованов для опор;

7. Бригады потолочной сварки;

8. Бригада изоляционно-укладочных работ:

- звено по изоляции стыков и ремонту изоляции;

- звено по укладке трубопровода;

9. Бригада по ликвидации технологических разрывов;

10. Служба контроля качества сварочных, изоляционных и других видов работ;

11. Бригада по общестроительным работам:

- обустройство производственной площадки после ее перебазирования;

- благоустройство и ограждение площадочных сооружений;

- содержание и восстановление существующих дорог.

Структура управления строительством предусматривает два уровня организации работ и контроля за их выполнением.

I уровень:

Руководитель потока субподрядчика совместно с соответствующими службами осуществляет общее руководство реализацией проекта, взаимодействие с Генподрядчиком.

На этом уровне решаются следующие вопросы:

- разработка и согласование графика поставки труб;

- своевременное формирование и мобилизация подразделений;

- расчёты с поставщиками и субподрядчиками;

- решение различных технических и технологических вопросов, требующих привлечения научно-технических специалистов;

- контроль исполнения графика строительства и его ресурсного обеспечения;

- реализация корректирующих воздействий и предупреждающих мероприятий.

II уровень:

Линейный инженерно-технический персонал субподрядчика на трассе трубопровода непосредственно решает вопросы оперативного управления строительством в следующем порядке:

- контролирует исполнение подразделениями производственных заданий, координирует их действия;

- взаимодействует с местными органами самоуправления, обеспечивает сбор, обработку и передачу оперативной информации;

- контролирует графики выполнения поставок материалов.

Линейному инженерно-техническому персоналу в оперативном порядке подчиняются специализированные подразделения с инженером по материально-техническому обеспечению, привлеченные на строительство трубопровода. На данном уровне решаются оперативные вопросы производства работ, взаимодействия подразделений, транспортировки труб и материалов, контролируется соблюдение требований технологии строительства, безопасности, экологии, обеспечения высокого качества работ, организации питания работников.

Для координации деятельности подразделений по линейному строительству и специальным работам должны функционировать структуры:

- инженер планирования и производственного регулирования;

- инженер технолог;

- служба главного сварщика;

- инженер по контролю качества;

- инженер МТО (комплектация);

3. Расчетная часть

Исходные данные

Переход через р. Ока;

· тип перехода - арочный;

· район строительства - Орел, Орловская область;

· время строительства - зима;

· Dн = 14"=355,6 мм;

· р = 7,5 МПа;

· продукт - природный газ;

· L=44 м;

· категория участка трубопровода - I, принимаемая по табл. 3 из СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы [6].

Расчет толщины стенки трубопровода [2,6]

Применяемые трубы по ТУ 1303-002-08620133-01 марки стали 17Г 1С-У со следующими характеристиками: временное сопротивление разрыву в=630 МПа, предел текучести т=460 МПа, коэффициент надежности по металлу трубы k1=1,34.

Расчетные сопротивления материала рассчитаем по формуле:

(3.1)

(3.2)

где и - нормативные сопротивления принимаются равными минимальным значениям временного сопротивления в и предела текучести т, в=630 МПа и = т=460 МПа;

m=0,825 - коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по табл. 1 [6];

k1=1,34-коэффициент надежности по материалу, принимаемый соответственно по табл. 10 [6];

k2 =1,15 - коэффициент надежности по материалу, принимаемый соответственно по табл. 11 [6];

kн =1,1 - коэффициент надежности по ответственности трубопровода, принимаемый по табл. 12 [6].

Толщина стенки трубопровода :

(3. 3)

где - расчетная толщина стенки труборовода, при условии отсутствия осевых сжимающих напряжений, м;

n - коэффициент надежности по нагрузке, n =1,1;

- рабочее давление в трубопроводе, p=7,5 МПа;

- наружный диаметр трубы, Dн=0,3556 м;

- расчетное сопротивление растяжению металла трубы, МПа.

Примем толщину стенки согласно сортаменту и для выполнения последующих условий = 9 мм.

Внутренний диаметр трубопровода, при условии отсутствия сжимающих напряжений:

(3.4)

Абсолютное значение максимального положительного t(+) или отрицательного t(-) температурного перепада, при котором толщина стенки определяется только из условия восприятия внутреннего давления:

; (3.5)

. (3.6)

Для района прокладки трубопровода - среднемесячная температура воздуха в январе, - среднемесячная температура воздуха в июле, - отклонение среднемесячной температуры воздуха наиболее холодных суток от среднемесячной температуры в январе, - отклонение среднемесячной температуры воздуха наиболее холодных суток от среднемесячной температуры в июле.

Нормативные значения температуры наружного воздуха в холодное и теплое время года:

tхн = tI - ДI = -10-15 = -25°С; (3.7)

tтн = tVII + ДVII =20+6= 26°С. (3.8)

Расчетные значения температуры наружного воздуха в холодное и теплое время года:

tх= tхн - 6°С = -25- 6= - 31°С; (3.9)

tт= tтн + 3°С =26+3= 29°С; (3.10)

tэ=20°С.

Температурный перепад при замыкании трубопровода в холодное время года:

= tэ - tx = 20 - (-31) =51°С, (3.11)

а при замыкании в теплое время года:

= tэ - tт = 20-29= - 9°С. (3.12)

В качестве расчетного температурного перепада принимаем наибольшее значение = 51°С.

Проверочный расчет на прочность и деформацию трубопровода [6]

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопровода в продольном и кольцевом направлениях проверку производят по условиям:

, (3.13)

, (3.14)

где - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб при сжимающих продольных напряжениях.

Продольное осевое сжимающее напряжение пр.N:

(3.15)

(3.16)

При растягивающих продольных напряжениях (<0) коэффициент 1, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, рассчитывается по формуле:

 (3.17)

Условие (3.13):

79,65МПа293,1МПа - условие выполняется;

Условие (3.14)

140,7МПа383,3МПа - условие выполняется.

Принятая толщина стенки удовлетворяет условию прочности.

Нагрузки и воздействия

Нагрузка от собственного веса трубопровода[7]:

-нормативная

, (3.18)

где F - площадь поперечного сечения металла трубы:

(3.19)

-расчетная

, (3.20)

-расчет на устойчивость,

-расчет на прочность,

где удельный вес материала, из которого изготовлены трубы, для стали nс.в. - коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса, =0,95- при расчете на устойчивость, =1,1- при расчете на прочность.

Нагрузка от веса изоляционного покрытия[7]:

-нормативная (выбираем изоляционное покрытие ; )

(3.21)

,

-расчетная от действия собственного веса

, (3.22)

-расчет на устойчивость,

-расчет на прочность,

где - соответственно расчетные и нормативные нагрузки от веса изоляционного покрытия; дип - толщина изоляционной ленты; сип - плотность изоляционных материалов; g - ускорение свободного падения.

Нагрузка от веса продукта[7]:

Нагрузка от веса продукта, находящегося в трубопроводе единичной длины при перекачке природного газа:

- нормативная

, (3.23)

;

- расчетная

, (3.24)

- расчет на устойчивость,

- расчет на прочность.

Снеговая нагрузка[7]:

, (3.25)

где нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое по табл. [7] в зависимости от района строительства (III), ; коэффициент перехода от веса снегового покрова на единицу поверхности земли к весу снегового покрова на единицу поверхности площади на уровне прокладки трубопровода, для одиночного трубопровода ; коэффициент надежности по нагрузке от веса снегового покрова, нормативное значение веса снегового покрова на 1м 2 горизонтальной поверхности на уровне прокладки трубопровода; ширина горизонтальной проекции надземного трубопровода,.

Гололедная нагрузка[7]:

, (3.26)

,

где и соответственно расчетная и нормативная нагрузки; коэффициент надежности по гололедной нагрузке, b=10мм - толщина слоя гололеда, принимается по табл.12.1 [7] в зависимости от района строительства (III), k - коэффициент, учитывающий изменение толщины слоя гололеда в зависимости от высоты положения трубопровода над поверхностью земли, k=1 принимается по табл.12.3 [7].

Нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемым продуктом[7]:

(3.27)

кН/м.

Расчет арочного перехода



Рисунок 3.1 - Схема арочного перехода

Расчет арочного перехода в бесшарнирном исполнении[3]

Рис. 3.2 - Расчетная схема бесшарнирной арки

1. Длина дуги арки по формуле:

, (3.28)

где f - стрела подъема арки, f =5 м; l - пролет арки, l=44 м.

2. Усилия в спаренной арке от полной симметричной вертикальной нагрузки:

(3.29)

(3.30)

Так как конструкция 2-трубная, то увеличиваем значение полученной нагрузки в 2 раза:

(3.31)

(3.32)

. (3.33)

Моменты МА = МВ = МС = 0; в четверти:

, (3.34)

Т.е. это случай рациональной формы оси арки, когда моменты во всех сечениях равны нулю.

3. Наибольшие напряжения:

4,1МПа<R2=300МПа.

4. По формуле условие обеспечения продольной устойчивости:

, (3.35)

где - вертикальная опорная реакция; - максимальный горизонтальный распор.

;

194кН<1155кН, условие выполняется.

5. По формуле условие обеспечения поперечной устойчивости:

, (3.36)

;

3,65 кН < 21,605 кН,

где ka - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения / и равен 60,7.

Следовательно, условия прочности и устойчивости для данных случаев загружения арочного перехода обеспечивается.

Расчет арочного перехода в двухшарнирном исполнении[3]



Рис. 3.3 - Расчетная схема двухшарнирной арки

1. Усилия в спаренной арке от полной симметричной вертикальной нагрузки:

(3.37)

(3.38)

2. В арках, очерченных по квадратичной параболе, при равномерном загружении по всему пролету без учета упругого обжатия (т.к. к=1) изгибающие моменты M=0. В этом случае, распор от нагрузки q равен:

(3.39)

Вертикальные опорные реакции:

(3.40)

3. При загружении половины пролета равномерно распределенной нагрузкой распор:

(3.41)

Вертикальные опорные реакции:

A=0,375ql, B=0,125ql. Т.к. эти значения меньше А при нагрузке по всей длине, не принимаем их в расчет.

Изгибающий момент в середине пролета:

(3.42)

Изгибающий момент в четверти меньше в 4 раза, чем изгибающий момент в середине пролета, поэтому не принимаем его в расчет.

4. Наибольшие напряжения

270,9МПа<R2=300МПа.

5. По формуле условие обеспечения продольной устойчивости:

,

;

194кН<577кН, условие выполняется.

Следовательно, условия прочности и устойчивости для данных случаев загружения арочного перехода обеспечивается.

Определение габаритных размеров бетонных опор и проверка устойчивости

Рис. 3.4 - Расчетная схема бетонной опоры

Сопротивление грунта сдвигу (сила трения) определяется как:

, (3.43)

где ц - угол внутреннего трения грунта (для песка равен 36?)

с - сцепление грунта (для песка с=2 кПа)

у - давление на грунт от вертикальной нагрузки:

, (3.44)

где V - вертикальная опорная реакция в опоре,

А - площадь грунта, на которую действует вертикальная нагрузка.

С другой стороны, трение опоры о грунт можно выразить через горизонтальный распор следующим образом:

. (3.45)

В таком случае, уравнивая правые части выражений (3.43) и (3.45), получим:

(3.46)

Откуда площадь сечения опоры по низу:

(3.47)

Получаем, что 47,3 м 2 - это минимальная площадь нижнего сечения опоры, внутри которой также будет расположена технологическая арматура, необходимая для монтажа арочной конструкции. Примем значение 48 м 2.

В нашем случае, передняя поверхность бетонной опоры воспринимает распор и пассивное давление грунта, как показано на схеме. Получаем:

(3.48)

где г - удельный вес грунта (16,5 кН/м 3).

(3.49)

Получаем, что минимальная высота опоры должна быть 2,38 м. Такая высота будет помехой для совершения технологических операций. Поэтому примем высоту 3,5 метра. Глубина заложения составит 2,5 м от поверхности земли.

Устойчивости опоры будет выполняться при алгебраической сумме всех действующих горизонтальных сил равной нулю.

(3.50)

, (3.51)

где h1 - глубина заложения, равная 2,5 м.

H/(hb) - давление от распора, h - высота опоры, b - ширина опоры.

(3.52)

(3.53)

где h2 - глубина заложения, равная 1,5 м.



(3.54)

12,4+6,3<71,5+3;

18,7кПа<74,5кПа - условие устойчивости опоры выполняется.

Расчет толщины ледяного покрова.

Расчетная толщина льда, необходимая для работы крана на сплошном ледяном покрове, может быть определена по формуле

, (3.55)

где hp - расчетная толщина прозрачного льда кристаллической структуры, м; n - запас прочности, равный 2; Р - масса груза, работающего на льду (масса крана и арочной конструкции), т; ур - временное сопротивление льда на растяжение, т/м (среднее значение 140 т/м); В 1, В 2 - линейные размеры площади опоры груза, равные 3,85 х 4,8 м; К - температурный коэффициент, учитывающий среднесуточную температуру воздуха за последние трое суток, принимаемый 1,1 при средней температуре воздуха за трое суток равной -50С.

4. Технология строительства и монтажа

4.1 Подготовительные работы

Техническая подготовка к строительству заключается в создании производственных условий, при которых возможно нормативное выполнение строительно-монтажных работ.[8]

Перед началом строительных работ необходимо:

a) провести обследование трассы визуальным осмотром в натуре, инструментальными замерами для уточнения характера местности;

б) определить возможность применения местных грунтов для сооружения дорог, залесенность, глубину и ширину зеркала воды на переходах.

Результаты обследования необходимо сравнить с проектными данными, и если отклонения существенные, то необходимо скорректировать объемы работ и технологические решения, заложенные в проектах организации и производства работ, и при необходимости разработать дополнительные мероприятия по выполнению неучтенных видов строительно-монтажных работ.

Погрузочно-разгрузочные работы

До начала погрузочно-разгрузочных работ необходимо выполнить комплекс организационно-технических мероприятий и подготовительных внетрассовых работ[8]:

- согласовать с администрацией железнодорожной станции приемки труб режим выполнения погрузочно-разгрузочных работ в зависимости от сроков и количества одновременной подачи полувагонов;

-заключить договор с владельцами железнодорожных тупиков на организацию прирельсовой площадки (прирельсовых складов);

- подготовить прирельсовую разгрузочную площадку, обеспечив ее освещением;

- подготовить прирельсовые площадки (прирельсовые склады) и площадки складирования подрядчика: выполнить планировку и уплотнение поверхности грунта бульдозером со срезкой бугров и засыпкой впадин, отсыпку ПГС толщиной не менее 0,15 м с устройством уклонов, обеспечивающих отвод поверхностных вод.

- уклоны для площадок складирования труб должны быть не более 1,5-2°.

- подготовить к площадкам подъездные пути для автотранспорта, обустроив их дорожными знаками "въезд", "выезд", "разворот", "ограничение скорости" и т.п., согласно;

- разместить в зоне производства работ необходимые механизмы, такелаж, инвентарь, инструменты и приспособления;

- обустроить площадку бытовыми помещениями;

- обеспечить работающий персонал телефонной связью, средствами первой доврачебной помощи, а также спецодеждой и спецобувью по установленным нормам;

- проинструктировать рабочих по охране труда и промышленной безопасности (инструктаж на рабочем месте с росписью в журнале).

Во время хранения и транспортировки на концах труб должны устанавливаться защитные стальные кольца для предохранения фаски.

Трубовозы должны быть оборудованы защитными приспособлениями, предохраняющими изоляционное покрытие труб от непосредственного контакта с металлическим ложементом.

Во избежание поперечного перемещения труб на автотягаче и прицепе-роспуске их следует увязывать поясами из транспортерной ленты или другого эластичного и прочного материала.

Во избежание продольных перемещений труб во время движения их следует крепить с обоих концов стопорными крюками. Стопорные крюки должны быть в натянутом положении.

При производстве погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, следует соблюдать ряд дополнительных требований:

- крюки торцевых захватов должны иметь прокладки из мягкого материала типа капрон;

- трубы запрещается волочить по земле, а также по нижележащим трубам;

- во избежание повреждения труб при выгрузке на площадках складирования и транспортировке на стреле трубоукладчика они должны находиться на высоте не менее 0,5 м от верха препятствия;

- стрелы трубоукладчиков должны быть облицованы эластичными накладками;

- при укладке труб на трубовоз их необходимо уложить и закрепить таким образом, чтобы предотвратить их смещение во время движения трубовоза.

Доставка труб на трассу выполняется трубовозами.

Перевозка труб с заводским изоляционным покрытием требует особенно бережного обращения. Поэтому для его сохранности целесообразно не перегружать трубу многократно с одной площадки на другую, а вывозить ее сразу после разгрузки с прирельсовой площадки (склада) на место производства работ.

Площадки должны соответствовать следующим требованиям:

- иметь удобные подъездные пути, проезды и места для прохода людей;

- обеспечивать быстрое и безопасное выполнение погрузочно-разгрузочных и складских операций в любое время суток;

- площадки складирования должны быть спланированы и утрамбованы;

- на площадках следует предусматривать уклоны не более 2є для отвода атмосферных и грунтовых вод.

Склады должны также отвечать требованиям сохранности труб и деталей, пожарной безопасности и охраны труда.

Не допускается складирование и хранение продукции в местах, подверженных затоплению водой.

При складировании труб следует обеспечивать устойчивость штабелей труб от раскатывания путем установки ложементов и боковых упоров под нижний ярус труб.

Трубы разных типоразмеров по диаметру, толщине стенки, типу и толщине антикоррозионного покрытия должны складироваться в разные штабели.

Разгрузку и раскладку труб производить трубоукладчиком или автокраном по одной трубе в следующем технологическом порядке:

- трубоукладчик или автокран устанавливают в рабочее положение;

- крюк автокрана или трубоукладчика с навешенным грузозахватным приспособлением подают на середину выгружаемой трубы и стропят ее. Середина трубы должна быть определена стропальщиком и отмечена маркером;

- трубы выгружают с трубовоза и укладывают на раскладочные опоры (под углом 15є к оси трубопровода);

- в качестве опор применяются инвентарные деревянные лежки с мягкими накладками высотой 0,15 - 0,25 м, разложенные вдоль оси трассы на расстоянии 1,5 м от проектируемой бровки траншеи. Концы труб должны быть снабжены заглушками. Заглушки допускается снимать только непосредственно перед монтажом трубопровода;

- для удобства последующего монтажа, размещение труб должно производиться по схеме "елочка". Если смотреть по направлению хода монтажа со стороны технологического проезда, ориентация труб должна быть организована как бы "по шерсти".

Для предотвращения скатывания труб с раскладочных опор применяются инвентарные фиксирующие клинья, которые устанавливают под трубы с обеих сторон. Инвентарные клинья изготавливают из дерева (сосны), габаритами: 200Ч150Ч80 мм.

4.2 Сварочно-монтажные работы

Все работы по монтажу, сварке и контролю сварных соединений газопровода должны выполняться в соответствии с указаниями СНиП III-42-80*, требованиями рабочих чертежей, проекта производства работ, нормативно-технической документации, приведенной в данных документах, требованиями данной части проекта.

Очистка полости труб, как правило, должна производиться на трубосварочной базе до сварки одиночных труб в секции. Очистка может осуществляться либо механическим способом, либо с применением импульсного или теплового воздействия.

После окончания сварочно-монтажных работ в свободный конец монтируемого трубопровода устанавливают инвентарную внутритрубную заглушку для предохранения от попадания мусора в период между рабочими сменами.

Снятые на трассе при монтаже трубопровода заглушки собирают и вывозят на трубосварочную базу.

Перед сборкой труб для сварки необходим визуальный контроль поверхности труб, деталей трубопроводов, запорной арматуры. Обнаруженные дефекты должны быть исправлены.

Сварные соединения оборудования и трубопроводов, сварка которых осуществляется по месту работ, при необходимости подвергаются специальной

термической обработке для снятия остаточных напряжений.

На открытых площадках механизация трудоемких ручных процессов, ремонтных работ предусмотрена средствами передвижной техники.

В процессе производства работ должен выполняться пооперационный контроль качества сборки и сварки труб. Сварка, применяемые сварочные материалы, контроль качества сварных соединений, аттестации сварщиков выполняются в соответствии с "Инструкциями по сварке".

Технология сварки должна обеспечивать правильность наложения корня шва, визуальной проверки качества его и последующего заполнения всего шва.

Контроль качества сварных соединений стальных трубопроводов должен производиться:

- систематическим операционным контролем, осуществляющимся в процессе сборки и сварки трубопровода;

- визуальным осмотром, обмером сварных соединений;

- проверкой стыков с выявлением внутренних дефектов одним из неразрушающих методов контроля;

- по результатам механических испытаний образцов, вырезанных из пробных стыков.

При пооперационном контроле качества сварки трубопроводов необходимо проверить (визуально и обмерами):

- качество подготовки кромок под сварку и качество сварки труб (угол скоса, совпадение кромок, зазор в стыке перед сваркой, правильность центровки труб, расположение и число прихваток сварочного режима, порядка наложения швов, послойную зачистку шлака);

- качество сварных соединений.

Сварочно-монтажные работы на трассе будут производиться с применением следующих технологий:

- комбинированная ручная-электродуговая сварка корневого слоя шва электродами LB-52U;

- ручная электродуговая сварка электродами с основным видом покрытия.

Перед сборкой и сваркой труб необходимо:

- произвести визуальный осмотр поверхности труб (при этом трубы не должны иметь недопустимых дефектов, регламентированных техническими условиями на поставку труб);

- очистить внутреннюю полость труб от попавшего внутрь грунта, грязи, мусора;

- выправить или обрезать деформированные концы и повреждения поверхности труб;

- очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 15 мм;

- усиление заводских швов снаружи трубы следует удалить до величины от 0,5 до 1,0 мм на участке шириной от 10 до 15 мм от торца трубы.

- удалить шлифованием на неизолированной поверхности трубы царапины, риски, задиры глубиной до 5% от нормативной толщины стенки, при этом толщина стенки не должна выходить за пределы минусового допуска на толщину стенки регламентированным в ТУ на трубу;

- не разрешается производить ремонт любых повреждений поверхности трубы, включая вмятины на концах труб, забоины и задиры фасок кромок свариваемых элементов. Поврежденный участок трубы должен быть обрезан, а требуемая разделка кромок выполнена специализированным станком, при этом металл резаных кромок должен быть удален станком на величину не менее 1,0 мм;

- после обрезки участка с недопустимыми дефектами произвести УЗ контроль сплошным сканированием всего периметра участка трубы, прилегающего к торцу, на ширину не менее 40 мм;

- при выявлении расслоений после УЗ контроля обрезать трубу на расстояние не менее 300 мм от торца и произвести дополнительный УЗ контроль кромок на наличие расслоений;

Сборка труб должна производиться с применением наружных центраторов.

Непосредственное соединение без дополнительной обработки свариваемых торцов на трассе разнотолщинных соединений труб одного и того же диаметра или труб с деталями (тройниками, переходами, днищами, отводами) допускается, если разность нормативных толщин стенок стыкуемых элементов не превышает 2,0 мм.

При разнотолщинности до 1,5 толщины допускается непосредственная сборка и сварка труб при специальной разделке кромок более толстой стенки трубы или детали.

Каждый стык должен иметь клеймо сварщика или бригады сварщиков, выполняющих сварку. Маркировку (клеймение) следует выполнять маркерами (несмываемой краской) на наружной поверхности трубы на расстоянии от 100 до 150 мм от края изоляции в верхней полуокружности трубы.

Приварка каких-либо элементов, кроме катодных выводов, в местах расположения поперечных кольцевых, спиральных и продольных заводских сварных швов, не допускается.

Монтаж трубопроводов следует выполнять только на инвентарных подкладках. Применение грунтовых призм для монтажа трубопровода не допускается.

4.3 Монтаж опор арочного перехода

Устройство массивных опор с учетом требований СНиПа III-Д.2-62:

разработка котлована ЭО-4322 с вместимостью ковша 1 м 3.

? установка опалубки на подготовленное и выверенное основание;

? установка арматурных каркасов;

? очистка блока сжатым воздухом от щепы, пыли и мусора;

? бетонирование с уплотнением бетонной смеси вибраторами;

? уход за бетоном с последующей распалубкой по достижении бетоном необходимой прочности;

? засыпка пазух котлованов.

Монолитные опоры сооружают, как правило, из бетона, бутобетона или железобетона.

В местах сооружения монолитных опор, расположенных на необводненных участках, выполняют открытый котлован.

Сборку инвентарных щитов опалубки и арматурных каркасов, а также сварку каркасов выполняют на месте. При установке щитов опалубки и при бетонировании в случае необходимости устраивают подмости, используя инвентарные элементы.

Бетон укладывают на подготовленное и выверенное основание после проверки состояния опалубки, а также правильности установки арматуры и закладных частей.

Распалубку выполняют при достижении бетоном не менее 75% проектной прочности.

Рис. 4.1 - Опорный узел арки

1 - труба газопровода; 2 - бетонная опора; 3 - монтажные упоры; 4 - монтажный столик; 5 - закладной двутавр; 6 - подкладки.

Монтаж арочного перехода

Технология монтажа арочного перехода производится в соответствии с "Гольдштейн А.С., Киреенко В.И. Висячие и арочные переходы нефтепроводов. - Москва: "Недра", 1964.-115 с."[4], "ВСН-1-30-71. Мингазпром. Указания по производству работ при сооружении магистральных стальных трубопроводов. Строительство надземных переходов. Выпуск 8. -м.:1971-106 с."[11].

Арочные переходы представляют собой конструкции с пролетными строениями криволинейного очертания, имеющими форму арки. Арочные переходы обычно сооружают при пересечении трубопроводом ущелий, судоходных каналов и рек, железнодорожных и шоссейных выемок, где необходимо обеспечить просвет, достаточный для прохода транспорта.

По конструкции пролетного строения арочный переход самонесущий двухтрубный.

Арочные переходы, имеющие в пролетном строении только трубопровод как самонесущую конструкцию, применяют для пересечения препятствий для пересечения препятствий шириной 25-60 м (в зависимости от диаметра).

Опоры арочных переходов воспринимают не только вертикальные усилия от массы пролетных строений, но и распор, необходимый для сохранения расчетной формы переходов. В соответствии с размерами перехода (длины пролета, начальной стрелки подъема и местных условий) опоры выполнены в виде массивных опор, воспринимающих вертикальное давление, распор, обеспечивают переходу повышенную устойчивость против опрокидывания.

Организационно-технологические схемы производства работ стараются строить на принципах индустриализации строительства с целью оптимизации работ, выполняемых на открытом воздухе.

Индустриализация строительства реализуется за счет применения типовых конструктивных элементов трубопроводов повышенной технологической готовности, в т. ч. изолированных в заводских или базовых условиях труб, а также укрупненных узлов, блоков, модулей заводского или базового изготовления (крановых узлов, камер пуска-приема очистных устройств, трубных блоков и секций различного назначения, неподвижных и скользящих опор надземных трубопроводов, облегченных строительных конструкций и т. п.).

Проект производства работ или технологическая карта по сооружению надземных переходов через судоходные водные препятствия, оросительные каналы, железные и автомобильные дороги строительная организация согласовывается с соответствующими эксплуатирующими организациями.

Комплекс строительно-монтажных работ по сооружению надземных трубопроводов (разбивка оси трассы, устройство опор, монтаж трубных плетей и компенсаторов, регулировка положения трубопровода и т.п.) должен сопровождаться поэтапной исполнительной геодезической съемкой с целью недопущения сверхнормативных параметров готового объекта от принятых в проекте.

Проект производства работ должен содержать указания о способе и последовательности монтажа и укладки, обеспечивающих прочность, устойчивость и неизменяемость конструкций на всех стадиях строительства. При этом расчетная величина монтажных напряжений в трубопроводе должна быть не более 90% от нормативного предела текучести материала трубы.

Переходы в каждом конкретном случае необходимо сооружать в наиболее благоприятное время года, исходя из условий его доступности для ведения монтажных работ.

До начала основных работ вблизи створа перехода обустраивают строительную площадку, размещают на ней производственные и вспомогательные средства и службы. Одновременно с этим в створе перехода выполняют необходимые геодезические (разбивочные) работы. В тот же период могут начаться сварочные работы по заготовке трубных секций и плетей.

Арки воздушного перехода собирали на площадке на левом берегу реки, выше оси перехода из труб, предварительно изогнутых по оси круга радиусом 50,9 м. Гнутье было выполнено на трубогибочном станке ГТ 532. Неизбежно остающиеся при этом прямые участки в местах зажима труб вырезались.

Особое внимание обращено на строгое соблюдение радиуса изгиба и на ограничение допусков в стреле подъема арки. Неточность изготовления и несоблюдение размеров могли вызвать большие дополнительные напряжения в трубах от их изгиба при принудительной установке на опорные части. При относительно большой гибкости труб и пролете 44 м даже неправильно изготовленная арка всегда станет на опорные части, изогнувшись над собственным весом.

Сваренные на полную длину арки укрупняли в целое пролетное строение из двух ниток труб с помощью хомутов объединяющих распорок связей. Вес полученной таким образом монтажной единицы составил примерно 9 т. Перед установкой арки в проектное положение каждую нитку арочного перехода предварительно испытывали гидравлическим способом под давлением 9,5 Мпа.



Рис. 4.2 - Схема монтажа арочного перехода

1 - Кран КС-4561; 2 - Трубоукладчик ТГ-124А: 3 - Бульдозер Komatsu D155A-5.

Для монтажа готового арочного пролетного строения применяли оборудование: самоходный подъемный кран КС-4561, трубоукладчики ТГ-124А и 2 бульдозера Komatsu D155A-5 c мощностью 225 кВт. Предварительно, для удобства прохода механизмов, на обоих берегах была произведена бульдозерами планировка.

Укрупненный монтажный блок из двух арок со связями транспортировали к месту укладки в горизонтальном положении 2 трубоукладчиками и краном, который поддерживал замковую часть арки. Затем, арку развернули поперек течения реки и подвели ее конец к правобережной опоре. Площадка, необходимая для передвижения трубоукладчика и крана во время монтажа, была обеспечена за счет льда на поверхности реки.

Перед поворотом арки в вертикальное положение пролетное строение расчалили двумя растяжками, закрепленным к прицепным устройствам бульдозеров. Растяжки, направленные перпендикулярно к оси перехода (вверх и вниз по течению), фиксировали положение арки в любой момент ее подъема и воспринимали случайные горизонтальные нагрузки.

Поворот арки из горизонтального положения в вертикально выполнен одним краном и двумя бульдозерами. Краном поднимали замковую часть.

С обеих сторон от арки к бульдозерам были прикреплены оттяжки. По мере подъема оба бульдозера передвигались таким образом, то одна оттяжка постоянно была натянута, а вторая ослаблена. Трубоукладчики поддерживали концы арки в течение всего времени ее поворота. Повернутую в вертикальное положение арку перемещали на ось перехода подъемными механизмами. Затем левым трубоукладчиком и краном подняли левый конец и установили его на опору. Второй трубоукладчик оставался на месте и удерживал правый конец арки.

В конструкции опор предусмотрены специальные монтажные упоры, позволяющие передавать опорам все монтажные нагрузки до замоноличивания опорного узла.

После окончательной рихтовки пяты арки были закреплены и проемы в опорах забетонированы. Настил смотрового мостика монтировали верхолазы, монтажные элементы подавались краном.

Используемые при укладке схемы должны обеспечивать как сохранность самого трубопровода от возможных изломов, так и неповреждаемость теплоизоляционного покрытия за счет использования специальной монтажной оснастки и контроля фактического высотного положения плети, подверженной монтажному изгибу. При укладке не допускается соударение укладываемой плети с металлоконструкциями эксплуатационных опор.

В целях предупреждения повреждений гидро- и теплоизоляционного покрытия труб краны-трубоукладчики следует оснащать мягкими полотенцами. Ширина и количество лент в каждом мягком полотенце определяются исходя из максимальных нагрузок на краны-трубоукладчики и прочностных свойств теплоизоляционного покрытия. Закрепление трубопровода в проектном положении на эксплуатационных опорах следует осуществлять с учетом его перемещений при температурных перепадах, определяемых проектом.

Расчетные величины продольных смещений хомутов (монтажные смещения), принимаемые при закреплении, следует определять в зависимости от максимального повышения температуры стенок труб (положительная температура эксплуатации), внутреннего давления (удлинение трубопровода), температуры, при которой производится замыкание монтажного стыка, и расстояния между каждой конкретной подвижной и неподвижной опорами.

Распор воспринимается двумя бетонными опорами. Трубы проходят через эти опоры и защемлены в них. Основной особенностью рассматриваемого сооружения является решение опорных узлов, разрешающих сваренных на берегу арок длиной 45,5 м установить краном и трубоукладчиками на опоры с непосредственной передачей распора на монтажные закрепления. В этой стадии арка является двухшарнирной. Бетонная опора имеет прорезь, в которую опускаются трубы, а усилие от арки воспринимается в монтажный период упором из двух двутавров, заделанных в кладку опоры. К двутаврам приварен столик.

Когда сваренные трубы висят на траверсе, консольные участки труб свисают и свободно проходят между этими упорами. При опускании краном арочной конструкции опорный узел по бокам трубы скользит по столикам до упора, воспринимающего нормальную силу от распора арки. Неточности в величине пролета, возникающие в процессе бетонирования опор и закладки двутавров, устраняются подкладками.

В монтажных условиях нормальную силу воспринимает упор, а после замоноличивания полное усилие передается в основном на бетон кольцами и ребрами, приваренными к муфтам труб.

Для надежной передачи усилия от бетона замоноличивания к ранее возведенной опоре в ней имеются уступы. Свежеуложенный бетон через уступы включает в работу всю опору. Для монтажного закрепления опорного узла, а также для передачи моментов через отверстия боковых стенок пропущен двутавр, который закладывается после опускания труб.

Опоры сооружены на песчаном основании. Для передачи сдвигающих сил распора на грунт фундаменты врезаны в него уступом высотой 1 м.

Газопроводы при надземной прокладке должны защищаться от атмосферной коррозии лакокрасочными, стеклоэмалевыми, металлическими покрытиями или покрытиями из консистентных смазок[8]. Лакокрасочные покрытия должны иметь общую толщину не менее 0,2 мм и сплошность - не менее 1 кВ на толщину покрытия. Толщина стеклоэмалевых покрытий должна быть не менее 0,5 мм, сплошность - не менее 2 кВ на толщину. Консистентные смазки следует применять в районах с температурой воздуха не ниже минус 60 °С на участках с температурой эксплуатации газопроводов не выше плюс 40 °С. Покрытие из консистентной смазки должно содержать 20 % (весовых) алюминиевой пудры ПАК-3 или ПАК-4 и иметь толщину в пределах 0,2 - 0,5 мм.

4.4 Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварных соединений трубопроводов в составе строительно-монтажных работ должен осуществляться подрядчиком и включать в себя следующие виды контроля:

? входной контроль труб и сварочных материалов

? пооперационный контроль, осуществляемый в процессе сборки и сварки в соответствии с технологической картой на сварку;

? приемочный контроль сварных соединений.

При приемочном контроле сварных соединений должен проводиться:

? визуальный и измерительный контроль каждого сварного соединения;

? контроль неразрушающими методами каждого сварного соединения;

? оценка качества сварного соединения, сваренного автоматической стыковой контактной сваркой оплавлением, путем контроля зарегистрированных параметров процесса сварки;

? механические испытания и металлографические исследования сварных соединений.

В процессе сварки контролируют:

? режимы сварки и последовательность выполнения операций (по сварке, зачистке, контролю);

? очередность выполнения сварных швов;

? температуру окружающей среды (на расстоянии не менее 2 м от свариваемых изделий);

? температуру подогрева;

? соблюдение очередности наложения валиков и слоев;

? выполнение специальных требований по сварке деталей из разнородных и двухслойных сталей;

...